ELEMENTE DE CONSTRUCTII SI LUCRARI PUBLICE

NOIUNI DE ACUSTICA CONSTRUCIILOR

Sunetele sunt vibraii transmise printr-un mediu elastic sub form de unde. Pentru anumite valori ale intensitii i frecvenei sunetele sunt percepute de urechea omeneasc, producnd senzaii auditive.Sunetele pot fi simple sau complexe. Sunetele suprtoare, indiferent de natura lor, reprezint zgomote. Acestea au o influen duntoare asupra sistemului nervos, provocnd o stare de oboseal. Din acest motiv izolrile fonice sunt necesare, att la cldirile civile ct i la cele industriale, pentru a opri rspndirea zgomotelor ce se produc n interiorul i n exteriorul construciilor.

Problemele specifice acusticii construciilor sunt:a.protecia mpotriva zgomotelor i vibraiilor; aceast categorie de probleme se poate rezolva prin:reducerea intensitii zgomotelor la surs;atenuarea zgomotelor la trecerea prin elementele de nchidere (izolaii fonice).b.asigurarea condiiilor optime de audiie n sli, prin urmtoarele msuri:tratamente acustice absorbante, pentru a reduce reflexia necontrolat a sunetelor i efectele sale negative;dirijarea convenabil a sunetelor utile, pe baza reflexiei controlate.

Realizarea unor cldiri corespunztoare din punct de vedere acustic impune necesitatea cunoaterii modului de propagare i de percepere a sunetelor i zgomotelor i, pe de alt parte, analiza proprietilor acustice ale materialelor i elementelor componente ale cldirilor.Sunetele se pot propaga prin aer, n care caz se numesc sunete sau zgomote aeriene, sau prin medii solide (elemente de construcii), fiind numite sunete sau zgomote structurale.Zgomotele produse de lovituri se numesc zgomote de impact i se transmit att prin structur (elemente) ct i prin aer.

Sunetele pot fi studiate i apreciate sub dou aspecte:a) Fenomen fizic (obiectiv), produs prin vibraia mecanic a corpurilor solide i fluide. n acest caz sunetele sunt caracterizate prin mrimi specifice oscilaiilor (undelor): amplitudine, perioad, lungime de und, frecven, pulsaie, precum i prin mrimi energetice: energie sonor, presiune sonor, intensitate sonor etc.b) Fenomen fiziologic (subiectiv), prin care se nelege senzaia perceput de organele auditive. n aceast situaie sunetele se caracterizeaz prin: nlime, timbru, nivel de trie sonor.

MSURI DE ATENUARE A ZGOMOTELOR Reducerea zgomotelor prin msuri urbanistice

Msuri generale

n aceast categorie intr msurile ce pot fi aplicate la scara unei ntregi localiti.Sistematizarea localitii prin separarea zonelor de locuit de cele destinate agrementului i de zonele industriale. n acest context, sunt scoase din perimetrul zonei de locuit industriile poluante sau care necesit un volum mare de materii prime, deci un volum mare de transport.Efectuarea periodic i n condiii de calitate a lucrrilor de ntreinere ale drumurilor. Arterele de circulaie intens, n special cele destinate traficului greu, trebuie poziionate la periferia zonelor de locuit prin prevederea unor rute ocolitoare (osele de centur).Utilizarea unor vehicule de transport n comun silenioase (tramvaie de ultim generaie, troleibuze etc.).

b) Msuri locale

ndeprtarea cldirilor de sursele de zgomot prin retragerea acestora n raport cu arterele de circulaie intens. Dispunerea blocurilor perpendicular pe axul strzii poate diminua nivelul de zgomot.Cnd nu pot fi evitate arterele cu circulaie mare, zona de locuine se protejeaz cu cldiriecran, cu destinaii care admit un nivel mai ridicat de zgomot (magazine, cldiri administrative etc.).Prevederea unor perdele de protecie, alctuite din zone plantate dispuse ntre sursele de zgomot i zona locuit.Utilizarea unor ecranebarier de protecie acustic (de exemplu ecrane din beton armat), care creeaz o aa numit umbr acustic, n care nivelul zgomotelor este substanial redus.Proiectarea corect a apartamentelor, din punct de vedere al polurii sonore, prin amplasarea camerelor destinate activitilor zilnice pe faada expus zgomotelor, iar a celor de odihn pe faada opus.

Reducerea zgomotelor prin izolare acusticReducerea zgomotelor aeriene

Capacitatea de izolare acustic a elementelor (perei, planee) alctuite dintr-un singur strat depinde de masa elementului i de frecvena sunetului, crescnd proporional cu logaritmul acestor mrimi. Pentru majoritatea sunetele obinuite, cu frecvene mai mari dect frecvena proprie a elementului (care este foarte mic, de cca. 20...30 Hz), capacitatea de izolare este influenat numai de mas.La o mrire substanial a masei elementului, creterea capacitii de izolare acustic nu este prea mare, aceasta variind cu logaritmul masei. Practic, prin dublarea masei (deci i a costului materialelor), se ctig un spor de izolare de numai 4...6 dB, sunetele nalte fiind mai bine atenuate dect cele joase, care au o putere de ptrundere mai mare.

O soluie alternativ, mai raional, const n folosirea unor perei alctuii din dou straturi paralele, fr legturi rigide ntre acestea, ce au posibilitatea de a oscila independent sub aciunea undelor sonore. Pot fi adoptate urmtoarele soluii:n cazul pereilor grei este indicat ca ntre cele dou straturi s nu se dispun nici un material (deoarece se creeaz o legtur ntre straturi), sporul de izolare acustic fiind de cca. 6...9 dB, funcie de grosimea stratului de aer ;la pereii cu greutate medie este posibil ca stratul de aer, ce are o frecven proprie situat n zona sunetelor nalte, s intre n rezonan. De aceea este indicat s se dispun un strat absorbant, din psl. Acest strat trebuie s fie n suspensie (fr legturi cu cele dou straturi ale peretelui de baz), sau fixat numai pe una dintre suprafeele interioare ale elementului ;pentru pereii despritori uori spaiul dintre straturi trebuie umplut n ntregime cu un material absorbant .

n ceea ce privete planeele, izolarea la zgomotele aeriene este asigurat datorit masei lor mari, de peste 350 Kg/m2, dac placa din beton este de minim 13...15 cm grosime. Un grad superior al capacitii de izolare se poate obine prin utilizarea tavanelor suspendate false, cu rol fonoabsorbant.

b) Reducerea zgomotelor de impact

Zgomotele de impact se produc prin lovirea direct a elementelor de construcii, n cadrul exploatrii normale a cldirilor. Problema atenurii zgomotelor de impact se pune n special pentru complexul pardosealplaneutavan, la cldirile civile cu mai multe niveluri, unde astfel de zgomote au un caracter frecvent i condiioneaz confortul.Pentru a se obine o calitate corespunztoare a ansamblului planeu-pardoseal, din punct de vedere al izolrii la zgomot de impact, se recomand asigurarea masei optime a planeului, precum i atenuarea ocurilor cu ajutorul unor straturi absorbante prevzute ntre pardoseal i plac. Pentru evitarea propagrii zgomotului prin structur se evit contactul direct dintre pardoseal i perei, prin intermediul unor rosturi.

Sunt posibile urmtoarele soluii:utilizarea unor pardoseli elastice (mochet, mase plastice) dispuse pe o plac din beton cu grosime minim de 13...15 cm ;adoptarea unui sistem de pardoseal cu dal flotant, ce sprijin pe o plac din beton de grosime moderat, de cca. 10 cm . Dala flotant const dintr-un strat superior de uzur dur (parchet), rezemat pe un suport rigid (din beton slab armat de cca. 4 cm, PFL sau PAL) care sprijin la rndul su pe un strat elastic (din polistiren, psl sau pudret de cauciuc) ce amortizeaz vibraiile din impact;soluiile de mai sus pot fi nc mbuntite prin prevederea unui tavan fals, suspendat prin legturi elastice .

Tratamente acustice absorbanten timp ce msurile de izolarea acustic au rolul de a proteja o ncpere mpotriva zgomotelor provenite din afara acesteia, tratamentele absorbante sunt destinate atenurii unor sunete parazite emise din interiorul ncperii.Reflexiile repetate ale sunetelor ntr-o incint nchis conduc la o percepie amplificat a acestora, cu efecte adesea neplcute din punct de vedere al confortului acustic. Pentru evitarea acestui fenomen se recurge la folosirea anumitor materiale i soluii constructive care determin o majorare a energiei sonore absorbite, n detrimentul celei reflectate. n raport cu mecanismul prin care se realizeaz disiparea energiei acustice, exist mai multe tipuri de tratamente absorbante.

Absorbani poroi

Transform energia sonor n cldur prin frecarea cauzat de vscozitatea aerului din pori. Coeficientul de absorbie depinde de: porozitatea materialului, grosimea plcii, distana fa de perete, frecvena sunetului.Materialele ce pot fi folosite ca absorbani poroi sunt: vata mineral, produse din vat mineral (saltele, fii, plci plane pline sau perforate), plut expandat, PFL poros, mbrcmini de catifea i plu etc.Tratamentele subiri sunt eficiente in domeniul sunetelor nalte, iar cele groase n domeniul sunetelor medii i joase. Eficiena tratamentului crete dac este poziionat la o anumit distan fa de perete. Prelucrarea suplimentar a materialului prin perforare, formare de adncituri, rugoziti etc., conduce la creterea capacitii de absorbie (favorizeaz ptrunderea undelor n material).n Fig. urmatoare este prezentat o soluie de tratament fonoabsorbant realizat din plci de psl mineral perforate.

b) Absorbani cu plac oscilant

Se bazeaz pe faptul c un panou aflat n calea undelor acustice vibreaz, consumnd o parte din energia acustic incident. Dac frecvena undelor sonore coincide cu cea a sistemului absorbant, se ajunge la fenomenul de rezonan, absorbia acustic fiind maxim.Tratamentele acustice absorbante de acest tip se pot realiza din panouri de placaj, carton, metal, sau din cadre de lemn prevzute cu o pnz groas i un material poros (vat de bumbac).Absorbanii de tip plac se pot monta cu spaiu liber n spate , sau cu psl . De asemeni, se poate mbunti capacitatea de absorbie prin compartimentarea spaiului din spatele panoului cu rigle i fii de psl sau vat .

c) Absorbani cu aer (rezonatori)

Dei oscilanii cu aer se deosebesc din punct de vedere constructiv de cei descrii mai sus (pct. b), se bazeaz pe acelai tip de fenomen, numai c ecranul ce intr n vibraie este nlocuit cu un volum de aer.Principial, un astfel de sistem poate fi comparat cu o sticl culcat, avnd gtul liber sau umplut cu un material poros . Sub aciunea sunetului incident aerul din canalul rezonatorului execut micri de oscilaie alternative, ca un piston i, datorit ineriei i vscozitii, disipeaz energia sonor. La rezonan viteza aerului din canal devine foarte mare, dar dac n gt se monteaz un material de absorbie acustic, prin frecare rezonatorul devine un absorbant sonor foarte eficient.Cavitile de rezonan pot fi separate ntre ele prin desprituri din scndur, i sunt acoperite cu un perete perforat unic din placaj, peste orificii pozndu-se o pnz .