20
∆ΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΝΙΚΟΣ Κ. ΜΠΑΡΚΑΣ δρ. πολιτικός μηχανικός, duap ακουστικής Le Mans επίκουρος καθηγητής τεύχος ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ Σημειώσεις απο τις παραδόσεις του μαθήματος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ - 3 ο ΕΞΑΜΗΝΟ 2004 / 05

2α. ΗΧΟΜΟΝΩΣΗ σημειώσεις

  • View
    47

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

γρε

Citation preview

∆ΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ - ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ

ΤΜΗΜΑ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΝΙΚΟΣ Κ. ΜΠΑΡΚΑΣ

δρ. πολιτικός µηχανικός, duap ακουστικής Le Mans

επίκουρος καθηγητής

τεύχος ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις απο τις παραδόσεις του µαθήµατος

∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ - 3ο ΕΞΑΜΗΝΟ 2004 / 05

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 2

ΠΡΟΛΟΓΟΣ : Vie et mort de l’ image

To κατ` επιλογήν υποχρεωτικό µάθηµα της ∆ΟΜΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ, στο 3ο εξάµηνο

του Τµήµατος Αρχιτεκτόνων Μηχανικών του ∆ΠΘ (ως συνέχεια του µαθήµατος

ΕΙ∆ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ) στοχεύει στην εξοικείωση των σπουδαστών µε τα

επιστηµονικά δεδοµένα της Οικοδοµικής και τη συστηµατική ενασχόλησή τους µε τα

εφαρµοσµένα προβλήµατα Ηλιασµού, Πυρασφάλειας, Θερµοµόνωσης, Υγρο-

µόνωσης και Ηχοµόνωσης, των Κατασκευών.

Για την διδασκαλία του µαθήµατος, πεποίθηση είναι πως αρκούν τα δόκιµα συγ-

γράµµατα του δασκάλου µου, καθηγητή Χ.Γ.Αθανασόπουλου «Προστασία Κτιρίων

: θερµοµόνωση, ηχοµόνωση-ηχοπροστασία» & «Κατασκευή Κτιρίων : σύν-

θεση και τεχνολογία τα οποία, προσωπικά, συνεχίζω να χρησιµοποιώ ως επαγ-

γελµατικά βοηθήµατα.

Ωστόσο, η απροσδόκητη προτίµηση των σπουδαστών και η δηµιουργική τους συµ-

µετοχή στις διαδικασίες του µαθήµατος, µε υποχρέωσαν να εµβαθύνω διεξοδικότερα

σε ζητήµατα µεθόδων υπολογισµού και υλικών :

-για τα ζητήµατα Θερµοµόνωσης & Υγροµόνωσης συµβουλεύτηκα τις αναλυ-

τικές σηµειώσεις και τα πρωτότυπα σχέδια του συναδέλφου ∆ηµήτρη Αραβαντι-

νού, αν. καθηγητή της Πολυτεχνικής Σχολής του ΑΠΘ από τις παραδόσεις του µα-

θήµατος «Οικοδοµική ΙΙ» στο Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών : «Η Θερµοµόνωση

των Κτιρίων και τα Θερµοµονωτικά Υλικά» & «Υγροπροστασία Κτιρίων».

-για τα ζητήµατα Ηχοµόνωσης προχώρησα στη συγκρότηση του παρόντος

τεύχους, παραπέµποντας στα βιβλιογραφικά δεδοµένα και τους αριθµητικούς πίνα-

κες του συγγράµµατος του καθηγητή Χ.Γ.Αθανασόπουλου «Προστασία Κτιρίων :

θερµοµόνωση, ηχοµόνωση-ηχοπροστασία, ώστε να διευκολυνθεί η επίλυση και

να συστηµατοποιηθεί η αντιµετώπιση ορισµένων, χαρακτηριστικών προβληµάτων

ηχοµόνωσης, όπως :

*πρόσοψη µε ανοίγµατα

*µεσοτοιχία µε ή χωρίς ανοίγµατα,

*οροφή δώµατος µε Η/Μ εγκαταστάσεις (έλεγχο αερόφερτου & κτυπογενή θορύβου)

-για την αναλυτική προσέγγιση των βασικών εννοιών και των φαινοµένων

της ηχοδιάδοσης βασίστηκα στο βιβλίο του καθηγητή R. Lehmann «L`Αcoustique

des Βatiments».

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 3

-για τον εµπλουτισµό των βιβλιογραφικών δεδοµένων & εργαστηριακών µε-

τρήσεων σχετικά µε την ηχοµονωτική ικανότητα διαφόρων κατασκευαστικών διατά-

ξεων από συµπαγή πετάσµατα & κουφώµατα χρησιµοποίησα τα συγγράµµατα του

καθηγητή L. Doelle «Environmental Αcoustics» και του καθηγητή Ν. Τσινίκα «Κτι-

ριοδοµική - Πολεοδοµική Ηχοπροστασία».

Είναι προφανές ότι τυχόν αυθαίρετες απλοποιήσεις ή αβλεψίες βαρύνουν αποκλει-

στικά το συγγραφέα και διδάσκοντα.

. . . µια µέρα, ο Κινέζος Αυτοκράτορας διέταξε τον πρώτο ζωγράφο της Αυλής

να σβήσει τον καταρράκτη από µία τοιχογραφία του παλατιού,

γιατί ο θόρυβος του νερού τον εµπόδιζε να κοιµηθεί . . .

REGIS DEBRAY : Vie et Mort de l` Image

στη ΡΟΖΑ - ΕΛΕΝΗ

που εξακολουθεί να µην ανέχεται τους θορύβους

µε την αγάπη µου

© Απαγορεύεται η καθ` οιονδήποτε τρόπο αναπαραγωγή µέρους ή του συνόλου του

παρόντος τεύχους, χωρίς τη γραπτή συναίνεση του συγγραφέα, ο οποίος διατηρεί

όλα τα νόµιµα πνευµατικά δικαιώµατα επί των κειµένων του τεύχους.

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 4

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5

2. ΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ ΤΟΥ ΚΤΙΡΙΟ∆ΟΜΙΚΟΥ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΥ 6

3. Η ΗΧΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ 8

4. Ο ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ 9

5. ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ 13

6. Η ΗΧΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΕΤΑΣΜΑΤΩΝ 14

7. Η ΗΧΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΟΥΦΩΜΑΤΩΝ 16

Α] Πόρτες 17

Β] Παράθυρα 18

8. Ο ΣΥΝΘΕΤΟΣ ∆ΕΙΚΤΗΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ 19

ΑΡΘΡΟ : Υπολογιστική ∆ιερεύνηση του Σύνθετου Ηχοµονωτικού

∆είκτη µιας Όψης

21

Ι∆ΙΟΤΗΤΕΣ ΒΑΣΙΚΩΝ ΜΟΝΩΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 29

ΕΠΙΛΥΣΕΙΣ ΠΑΡΑ∆ΕΙΓΜΑΤΩΝ

1. Μεσοτοιχία χωρίς ανοίγµατα 31

2. Μεσοτοιχία µε άνοιγµα 33

3. Αντικραδασµικός έλεγχος σε πλάκα οροφής 35

4. Επάρκεια της πλάκας οροφής σε αερόφερτο θόρυβο 36

5. Πρόσοψη µε ανοίγµατα 38

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗ 41

ΕΥΡΕΣΗ ΧΡΟΝΟΥ ΑΝΤΗΧΗΣΗΣ ΣΕ ΜΙΚΡΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ 51

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 5

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σύµφωνα µε τον Ελληνικό Κτιριοδοµικό Κανονισµό (άρθρο 12) όλα τα κτίρια, ανάλο-

γα µε τη χρήση και την περιοχή που βρίσκονται, οφείλουν να πληρούν ορισµένα βα-

σικά κριτήρια ακουστικής άνεσης, εξασφαλίζοντας τις αντίστοιχες παραµέτρους εσω-

τερικής ησυχίας & ηχοµονωτικής ικανότητας (µε βάση τις κατά περίπτωση δεδο-

µένες ελάχιστες τιµές στάθµης) στους χρήστες / ενοίκους.

Η παραπάνω γενική, κανονιστική διατύπωση είναι στην πραγµατικότητα απατηλή :

-από το 1989, εξακολουθεί να εκκρεµεί η θεσµοθέτηση των αστικών περιο-

χών στις οποίες θα ισχύουν οι διατάξεις της ακουστικής άνεσης Α` ΚΑΤΗΓΟΡΙΑΣ

(δηλαδή, εξ επαγωγής το σύνολο της επικράτειας συνεχίζει να εντάσσεται στην χα-

µηλότερη κατηγορία),

-το ισχύον θεσµικό πλαίσιο για την έκδοση οικοδοµικών αδειών, δεν υποχρε-

ώνει τους Μελετητές – Κατασκευαστές - Ιδιοκτήτες των ανεγειρόµενων ή επισκευα-

ζόµενων οικοδοµών να υποβάλλουν τεύχος Μελέτης Ηχοµόνωσης (δηλαδή δεν

υφίσταται προληπτικός τεχνικός έλεγχος),

-εποµένως, τα υφιστάµενα ή ανεγειρόµενα κτίρια δεν υποχρεούνται να συµ-

µορφωθούν µε τις απαιτήσεις του άρθρου 12, ούτε ως προς την ακουστική άνεση Β`

ΚΑΤΗΓΟΡΙΑΣ.

Ουσιαστικά, µε τα υφιστάµενα όρια της εξάσκησης του µελετητικού επαγγέλµατος

και µε τις τρέχουσες διαδικασίες παραγωγής κτιρίων, ο Κτιριοδοµικός Κανονισµός,

όσον αφορά την Ηχοµόνωση, δεν ισχύει : δεν κατοχυρώνει την τεχνική αρµοδιότητα

των Μελετητών, δεν προσδιορίζει την ευθύνη των Κατασκευαστών, ούτε εξασφαλίζει

την ακουστική άνεση των Χρηστών-Ενοίκων.

Μέσω ενός ατέρµονος και ατελούς (δηλαδή χαώδους) δικαιακού πλέγµατος από δι-

οικητικές εγκυκλίους (του Υπουργείου Βιοµηχανίας, των Υγειονοµικών Υπηρεσιών ή

διατάξεις της Αστυνοµικής Αρχής) τα θέµατα της Ηχοπροστασίας ανάγονται στην

εφαρµογή κατασταλτικών µέτρων κατόπιν έγκλισης (δηλαδή είναι µη αυτεπάγγελτα

αδικήµατα) και ύστερα από αυτοψία (τεχνική ή και εµπειρική), τα οποία περιορίζον-

ται στην παραβίαση των εξής ορίων θορύβου :

-υπέρβαση των 35 dB(Α) σε χώρους κατοικίας, τις ώρες κοινής ησυχίας (από

γειτονικές κατοικίες ή κέντρα διασκέδασης),

-υπέρβαση των 45 - 50 dB(Α) σε χώρους κατοικίας, τις ώρες κοινής ησυχίας

από προϋπάρχουσες βιοτεχνικές εγκαταστάσεις σε αστικές περιοχές,

-υπέρβαση των 65 dB(Α), στα όρια του οικοπέδου, από επαγγελµατική δρα-

στηριότητα σε βιοτεχνικές ή βιοµηχανικές περιοχές.

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 6

2. ΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ ΤΟΥ ΚΤΙΡΙΟ∆ΟΜΙΚΟΥ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΥ Σύµφωνα µε τον Κτιριοδοµικό Κανονισµό, οι επιµέρους έλεγχοι που προσδιορίζουν

την ηχοπροστασία ενός χώρου είναι οι εξής :

1) έλεγχος αερόφερτου θορύβου από το εξωτερικό περιβάλλον,

2) έλεγχος αερόφερτου θορύβου από γειτονικούς χώρους (του ίδιου ή άλλου

διαµερίσµατος),

3) έλεγχος κτυπογενούς θορύβου (στερεόφερτου θορύβου ή θορύβου κρούσης,

impact noise) από γειτονικούς χώρους (του ίδιου ή άλλου διαµερίσµατος),

4) έλεγχος αερόφερτου θορύβου από µηχανολογικές (κοινόχρηστες ή ιδιωτικές)

εγκαταστάσεις του κτιρίου.

Στην πραγµατικότητα οι παραπάνω διακριτοί έλεγχοι του Κτιρ. Κανονισµού αποτε-

λούν τα επιµέρους στάδια ενός ενιαίου συστήµατος όπου, σε ένα κτίριο, για την

ηχοπροστασία κάθε επιµέρους χώρου, διερευνώνται όλες οι πιθανές πηγές, δίοδοι

και τρόποι µετάδοσης του θορύβου. [Ενδεικτικές απεικονίσεις εµφανίζονται στα σχήµατα

του βιβλίου ΠΙΝΑΚΑΣ 23,α & ΠΙΝΑΚΑΣ 43].

Οι βασικές παράµετροι ακουστικής άνεσης, οι οποίες υπεισέρχονται στους πα-

ραπάνω ελέγχους είναι τρεις (3) :

-ο αναµενόµενος, µέγιστος εξωτερικός (ως προς τον προστατευόµενο χώρο) θόρυ-

βος Lο

-η επιτρεπόµενη, µέγιστη εσωτερική όχληση (µε άλλα λόγια η αποδεκτή εσωτερική

ησυχία) L1

-η επιτρεπόµενη, ελάχιστη ηχοµονωτική ικανότητα κάθε οριζόντιου ή κατακόρυφου

διαχωριστικού τοιχώµατος που περιβάλλει τον προστατευόµενο χώρο Rw ή Ln,w

Ανάλογα µε το είδος της πηγής όχλησης, τη χρήση του προστατευόµενου χώρου,

τον τρόπο µετάδοσης του θορύβου και τον επιµέρους έλεγχο που εφαρµόζεται, οι

παραπάνω βασικές παράµετροι αποκτούν διακριτούς δείκτες και επιτρεπτά ακρότα-

τα (µέγιστες ή ελάχιστες τιµές) που εµφανίζονται στο άρθρο 12 του Κτιρ. Κανονι-

σµού [ΠΙΝΑΚΑΣ 33 & 34 του βιβλίου] :

-για την ηχοπροστασία από εξωτερικούς θορύβους, δηλαδή για τον έλεγχο των ό-

ψεων ενός κτιρίου, στη στήλη 5, εµφανίζονται οι µέγιστες τιµές για την εσωτερική η-

συχία του προστατευόµενου χώρου µε τη µορφή ωριαίας ισοδύναµης Α-ηχοστάθ-

µης LAeq,h (προφανώς επιδιώκουµε να επιτύχουµε χαµηλότερες τιµές εσωτερικής

ησυχίας) [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 1 : επειδή οι εξωτερικοί θόρυβοι προέρχονται από ήχους µεταβλη-τής εκποµπής (πχ κυκλοφορία αυτοκινήτων διαφόρων τύπων, µουσική, µηχανές ρυθµικής ή ακανόνιστης λειτουργίας) η ισοδύναµη στάθµη είναι ένα στατιστικό

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 7

µέγεθος που εξισώνει τη µεταβαλλόµενη ηχητική ενέργεια µε µια σταθερή, ενερ-γειακά ισοδύναµη στάθµη, στο χρονικό διάστηµα 1 ώρας ή 3600sec],

-για την ηχοµόνωση από αερόφερτους εσωτερικούς θορύβους του κτιρίου, δηλαδή

για τον έλεγχο των οριζοντίων και κατακόρυφων διαχωριστικών / µεσοτοιχιών ενός

διαµερίσµατος ή ενός δωµατίου, στις στήλες 1 - (3 ή 7) - 8, εµφανίζονται οι ελάχι-

στες τιµές ηχοµονωτικής ικανότητας ενός τοιχώµατος µε τη µορφή φαινόµενου δεί-

κτη ηχοµείωσης R`w (Transmission Loss, προφανώς επιδιώκουµε να επιτύχουµε

υψηλότερες τιµές ηχοµονωτικής ικανότητας) [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 2 : στην περίπτωση που σε επιµέρους περιπτώσεις αερόφερτου θο-ρύβου (δηλαδή στήλες), το ίδιο διαχωριστικό τοίχωµα, πρέπει να λάβει δια-φορετικές τιµές, προφανώς ο τελικός έλεγχος εφαρµόζεται για την δυσµενέ-στερη περίπτωση, δηλαδή την ανώτερη τιµή των στηλών 1, 3 ή 7, 8]. [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 3 : η έννοια του φαινόµενου δείκτη είναι κρίσιµη από τη σκοπιά της ηχητικής ενέργειας. Η ηχοµονωτική ικανότητα ενός τοιχώµατος (ο δείκτης ηχο-µείωσης Rw - χωρίς τόνο) µετριέται εργαστηριακά ή προσδιορίζεται υπολογιστι-κά κατά τους άξονες της διατοµής του, δηλαδή χωρίς να λαµβάνονται υπόψη οι ακραίες συνδέσεις του στον άξονα του µήκους (εποµένως δεν συνυπολογίζονται οι κατά περίπτωση πλευρικές µεταδόσεις που προσδιορίζουν την αξία του φαι-νόµενου δείκτη). Η τελική αποτίµηση της ηχοµονωτικής ικανότητας ενός τοιχώ-µατος, ο φαινόµενος δείκτης R`w, προκύπτει από την αριθµητική προσαρµογή, δηλαδή την αύξηση των απαιτούµενων τιµών του δείκτη Rw σύµφωνα µε τα δε-δοµένα του Πίνακα 4, ΠΙΝΑΚΑΣ 34β του βιβλίου],

-για την ηχοµόνωση από κτυπογενείς θορύβους του κτιρίου, δηλαδή για τον έλεγχο

των οριζοντίων διαχωριστικών ενός διαµερίσµατος ή ενός δωµατίου, στις στήλες 2

- 4 - 9, εµφανίζονται οι ανώτερες τιµές ηχοµονωτικής ικανότητας ενός οριζοντίου τοι-

χώµατος µε τη µορφή κανονικοποιηµένου δείκτη ηχοµόνωσης L`n,w (Impact

Sound Insulation0. [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 4 : απαιτείται Ι∆ΙΑΙΤΕΡΗ ΠΡΟΣΟΧΗ στην αξιολόγηση των επιδόσεων ενός τοιχώµατος σε κτυπογενείς θορύβους, γιατί είναι αντίθετης κλίµακας των αντί-στοιχων αποτιµήσεων του αερόφερτου θορύβου. Η βελτίωση της ηχοµονωτικής ικανότητας ενός τοιχώµατος σε αερόφερτους θορύβους οδηγεί σε αύξηση της τιµής του δείκτη R`w, ενώ η βελτίωση της ηχοµονωτικής ικανότητας ενός τοιχώµατος σε κτυπογενείς θορύβους οδηγεί σε µείωση του δείκτη L`n,w]. [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 5 : στην περίπτωση που σε επιµέρους περιπτώσεις κτυπογενούς θο-ρύβου (δηλαδή στήλες), το ίδιο οριζόντιο τοίχωµα, πρέπει να λάβει διαφορετικές τι-µές, προφανώς ο τελικός έλεγχος εφαρµόζεται για την δυσµενέστερη περί-πτωση (και λαµβάνοντας υπόψη τη σηµείωση 4), δηλαδή στην κατώτερη τιµή των στηλών 2, 4, 9].

-για την ηχοπροστασία από αερόφερτους θορύβους µηχανολογικών εγκαταστάσε-

ων, δηλαδή για τον έλεγχο των οριζοντίων και κατακόρυφων διαχωριστικών / µεσο-

τοιχιών ενός διαµερίσµατος ή ενός δωµατίου, στη στήλη 6, εµφανίζονται οι µέγιστες

τιµές για την εσωτερική ησυχία του προστατευόµενου χώρου µε τη µορφή ηχητικής

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 8

πίεσης Α-στάθµης LpA (προφανώς επιδιώκουµε να επιτύχουµε χαµηλότερες τιµές

εσωτερικής ησυχίας)

3. ΗΧΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ Η θεµελιώδης σχέση που συνδέει τις βασικές παραµέτρους της ακουστικής άνεσης

είναι : Lο - L1 = D ⇒ Lο = L1 + D και

D = R`w (ή L`n,w ) - Σαi

όπου D η διαφορά στάθµης (difference level) ανάµεσα στους χώρους που θεω-

ρούνται ως εξωτερικός και ως προστατευόµενος και

αi µια σειρά επιµέρους παράµετροι οι οποίοι, ανάλογα µε τον έλεγχο, προσ-

διορίζουν την ηχοαπορρόφηση στον χώρο εκποµπής ή λήψης, την ύπαρξη ανοιγµά-

των, τον αριθµό τον εκτεθειµένων πλευρών και διάφορους συντελεστές ασφαλείας.

Στην παραπάνω απλή, γραµµική σχέση, οι βασικές παράµετροι της ακουστικής άνε-

σης εκφράζονται σε τιµές κανονικοποιηµένης στάθµης, δηλαδή στη λογαριθµική κλί-

µακα decibel [σε σφαιρικές τιµές dB(A) ή συχνοτικές τιµές dB]. [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 6 : Χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στη χρήση των υπολοίπων µεγεθών τα οποία, για να υπεισέλθουν στον τύπο θα πρέπει να µετασχηµατιστούν κατάλ-ληλα].

Κατά την κατάστρωση των υπολογισµών ενός ελέγχου, µε στόχο την υιοθέτηση των

απαιτούµενων κατασκευαστικών εφαρµογών αντιθορυβικής προστασίας, η παρα-

πάνω θεµελιώδης σχέση τροποποιείται κατάλληλα ώστε να διαµορφωθεί η ανισοϊ-

σότητα από την οποία θα προκύψει η οριακή τιµή του κρίσιµου µεγέθους :

-στην περίπτωση της ηχοπροστασίας από εξωτερικούς θορύβους, κρίσιµο µέ-

γεθος του ελέγχου είναι η µέγιστη επιτρεπόµενη τιµή της στάθµης του εσωτερικού

θορύβου, εποµένως πρέπει

Lο - L1 = D ⇒ L1 = Lο - D

L1 (προτεινόµενο) ≤ LAeq,h (επιτρεπόµενο)

-στην περίπτωση της ηχοµόνωσης από αερόφερτους εσωτερικούς θορύβους,

κρίσιµο µέγεθος του ελέγχου είναι η ελάχιστη επιτρεπόµενη τιµή της ηχοµονωτικής

ικανότητας του τοιχώµατος, εποµένως πρέπει

Lο - L1 = D ⇒ R`w = Lο - L1 + Σαi

R`w (επιτρεπόµενο) ≤ R`w (προτεινόµενο)

-στην περίπτωση της ηχοµόνωσης από κτυπογενείς θορύβους, κρίσιµο µέγε-

θος του ελέγχου είναι η ανώτερη επιτρεπόµενη τιµή της ηχοµονωτικής ικανότητας

του οριζοντίου τοιχώµατος, εποµένως πρέπει

Lο - L1 = D ⇒ L`n,w = Lο - L1 + Σαi

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 9

L`n,w (προτεινόµενο) ≤ L`n,w (επιτρεπόµενο)

-στην περίπτωση της ηχοπροστασίας από µηχανολογικές εγκαταστάσεις, κρί-

σιµο µέγεθος του ελέγχου είναι η µέγιστη επιτρεπόµενη τιµή της στάθµης του εσωτε-

ρικού θορύβου, εποµένως πρέπει

Lο - L1 = D ⇒ L1 = Lο - D

L1 (προτεινόµενο) ≤ LpA (επιτρεπόµενο)

Από την αλγεβρική έκφραση των παραπάνω σχέσεων γίνεται φανερό πως η κατά-

στρωση και ο υπολογισµός των επιµέρους ελέγχων µιας Μελέτης Ηχοµόνωσης

προκύπτει µε την εφαρµογή µίας απλής µαθηµατικής σχέσης ανάµεσα στις ίδιες, βα-

σικές παραµέτρους.

Οι κρίσιµες παραλλαγές που καθορίζουν την ακρίβεια ενός επιµέρους ελέγχου είναι

οι εξής :

-η διατύπωση της σωστής ανισοϊσότητας ως προς επιτρεπόµενο - απαιτούµενο

µέγεθος,

-η πρόβλεψη των απαραίτητων παραµέτρων αi που υπεισέρχονται σε κάθε έλεγχο.

Τέλος, επειδή η συχνοτική συµπεριφορά των ήχων (θόρυβοι, κριτήρια ησυχίας, ηχο-

µονωτικές ικανότητες) δεν είναι σταθερή (ούτε σχετικά, ούτε απόλυτα) αλλά µετα-

βαλλόµενη, είναι φανερό ότι η επίλυση καθενός ελέγχου δεν αφορά την κατάστρωση

και επαλήθευση µίας ανισοϊσότητας, αλλά ενός συστήµατος τέτοιων πράξεων για τη

σφαιρική και κάθε συχνοτική τιµή των αντίστοιχων µεγεθών στις οκταβικές ζώνες 63,

125, 250, 500, 1000, 2000 και 4000 Hz.

4. Ο ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ Από την προηγούµενη διαπραγµάτευση φάνηκε ότι, µολονότι οι έλεγχοι της Ηχοµό-

νωσης (δηλαδή η θεµελιώδης σχέση της Ηχοπερατότητας) περιλαµβάνουν τρεις (3)

βασικές παραµέτρους, στο άρθρο 12 του Κτιρ. Κανονισµού τίθενται όρια µόνο για

δύο µεγέθη : το κριτήριο εσωτερικής ησυχίας του χώρου και την ηχοµονωτική ικα-

νότητα των τοιχωµάτων του.

Η ακριβής πρόβλεψη, επιλογή, προσοµοίωση και αξιολόγηση του εξωτερικού θορύ-

βου εναπόκειται στην αποκλειστική ευθύνη του µελετητή και καθορίζει την ασφαλή

προσέγγιση των ελέγχων της Μελέτης Ηχοµόνωσης.

Ο προσδιορισµός της φύσης & της θέσης και στην συνέχεια η αποτίµηση κάθε πιθα-

νής πηγής θορύβου, η οποία αναµένεται να προσβάλλει την ησυχία ενός προστα-

τευόµενου χώρου ποικίλλει ανάλογα µε το είδος του ελέγχου :

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 10

- στην περίπτωση της ηχοπροστασίας από εξωτερικούς θορύβους, οι πιθανό-

τερες πηγές είναι :

α) η κυκλοφορία (οδική ή σιδηροδροµική, ή αεροπορική)

Η ακριβής αποτίµηση του κυκλοφοριακού θορύβου προκύπτει από την ηχητική χαρ-

τογράφηση των περιοχών που γειτονεύουν µε κυκλοφοριακούς άξονες, δρόµους ή

αεροδιάδροµους (τέτοια επίσηµα δεδοµένα δεν προσφέρονται ούτε σε γενική

κλίµακα ούτε για δηµόσια πρόσβαση, εποµένως χρειάζονται συστηµατικές ηχοµε-

τρήσεις της περιοχής).

Αξιόπιστη αποτίµηση του κυκλοφοριακού θορύβου µπορεί να προέλθει µε ηχοµέ-

τρηση της υπάρχουσας κυκλοφορίας (σε συγκεκριµένη απόσταση αναφοράς 5 ή 10

ή 20m από τα όρια ή τον άξονα του δικτύου κυκλοφορίας). Σε αυτή την περίπτωση

τα ηχητικά δεδοµένα προσαυξάνονται κατά ένα παράγοντα ασφαλείας (+3 ως +6dB

λόγω αναµενόµενης αύξησης της µελλοντικής κυκλοφορίας) και αποτελούν την

στάθµη αναφοράς, η οποία αποµειώνεται ανάλογα µε τη σχετική απόσταση µεταξύ

θέσης µέτρησης και προστατευόµενης πρόσοψης.

Σχετικά αξιόπιστη εκτίµηση του οδικού θορύβου είναι επίσης εφικτή µε βάση τα δε-

δοµένα του πίνακα της µέσης ηχοστάθµης του κυκλοφοριακού θορύβου [ΠΙΝΑΚΑΣ

47 του βιβλίου], ύστερα από συστηµατική καταµέτρηση του κυκλοφοριακού φόρτου,

ιδίως σε χρονικές περιόδους ηµερήσιας και νυχτερινής κυκλοφοριακής αιχµής. Η

συντηρητική αξιοποίηση αυτής της πηγής επιβάλλει την προσαύξηση των ηχητικών

δεδοµένων κατά ένα παράγοντα ασφαλείας (+5 ως +10dB) λόγω παρατηρηµένης ή

αναµενόµενης επιβάρυνσης της κυκλοφορίας από βαρέα αυτοκίνητα, µοτοσικλέτες ή

απορριµµατοφόρα

β) ο βιοµηχανικός (ή βιοτεχνικός) θόρυβος από παρακείµενες εγκαταστάσεις

Αξιόπιστη αποτίµηση του βιοµηχανικού θορύβου µπορεί να προέλθει µε ηχοµέτρη-

ση της υπάρχουσας εγκατάστασης (σε συγκεκριµένη απόσταση αναφοράς 3 ως 10

m από τα όρια της). Τα ηχητικά δεδοµένα θα µπορούσαν να προσαυξηθούν κατά

ένα παράγοντα ασφαλείας (+3dB λόγω αναµενόµενης έντασης των συνθηκών πα-

ραγωγής) και αποτελούν τη στάθµη αναφοράς, η οποία αποµειώνεται ανάλογα µε τη

σχετική απόσταση µεταξύ θέσης µέτρησης και προστατευόµενης πρόσοψης.

Σχετικά αξιόπιστη εκτίµηση είναι επίσης εφικτή µε βάση τις τυπικές στάθµες θορύ-

βου [ΠΙΝΑΚΑΣ 37.1 & 2 του βιβλίου]. Σε περίπτωση πιθανολογούµενης ή αναµενόµε-

νης επικράτησης δύο, παράλληλων, διαφορετικών πηγών θορύβου, η συντηρητική

αξιοποίηση των βιβλιογραφικών δεδοµένων επιβάλλει τη δηµιουργία µίας, µη πραγ-

µατικής, ηχητικής πηγής µε βάση τις υψηλότερες συχνοτικές τιµές των υπαρκτών

πηγών ή /και την προσαύξηση τους κατά ένα παράγοντα ασφαλείας (+3dB). Τα τελι-

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 11

κά ηχητικά δεδοµένα αποτελούν την στάθµη αναφοράς, η οποία αποµειώνεται

ανάλογα µε τη σχετική απόσταση µεταξύ θέσης µέτρησης και προστατευόµενης

πρόσοψης.

γ) η µουσική (ή θόρυβος συνάθροισης) απο γειτονικούς χώρους αναψυχής.

Και σε αυτή την περίπτωση η αξιόπιστη αποτίµηση ή η σχετικά αξιόπιστη εκτίµηση

του εξωτερικού θορύβου θα προκύψει µε βάση την παραπάνω µεθοδολογία της πα-

ραγράφου (β) µε ανάλογες προσαυξήσεις λόγω ασφάλειας ή αποµειώσεις λόγω

απόστασης.

-στην περίπτωση της ηχοµόνωσης από αερόφερτους εσωτερικούς θορύβους,

αξιόπιστη εκτίµηση των αναµενόµενων εσωτερικών θορύβων από γειτονικούς χώ-

ρους του ίδιου ή άλλου διαµερίσµατος είναι εφικτή µε βάση τις τυπικές στάθµες θο-

ρύβου [ΠΙΝΑΚΑΣ 37.1 & 2 του βιβλίου].

Ο προστατευόµενος (και κατ` επέκταση κάθε χώρος του κτιρίου) εξετάζεται περι-

στοιχιζόµενος, σε κάτοψη και τοµή, από τους γειτονικούς του χώρους, οι οποίοι χα-

ρακτηρίζονται από µία αναµενόµενη πηγή θορύβου µε βάση την προβλεπόµενη λει-

τουργία τους. Μεγάλος κίνδυνος σε αυτή την περίπτωση είναι η αλλαγή χρήσης ορι-

σµένων γειτονικών χώρων, ύστερα από ανακατασκευή ή (ακόµη χειρότερα) η εξαρ-

χής αλλαγή ολόκληρης της κάτοψης ενός γειτονικού διαµερίσµατος (φαινόµενο που

αποτελεί την τρέχουσα εργολαβική πρακτική στις πολυκατοικίες).

Ενδεδειγµένη, αλλά αντιοικονοµική, αντιµετώπιση του παραπάνω υπαρκτού κινδύ-

νου είναι η αντιµετώπιση κάθε εν δυνάµει πηγής αστικού θορύβου ως πιθανά γειτο-

νικής. ∆ηλαδή ο έλεγχος της ηχοµονωτικής ικανότητας όλων των οριζοντίων και κα-

τακόρυφων διαχωριστικών τοιχωµάτων για µία σύνθετη, µη πραγµατική, πηγή θο-

ρύβου την οποία δηµιουργούµε µε βάση τις υψηλότερες συχνοτικές τιµές των υπαρ-

κτών πηγών ή /και την προσαύξησή τους κατά ένα παράγοντα ασφαλείας (+3 dB). [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 7 : ο µεγάλος κύκλος ζωής των σύγχρονων κατασκευών µπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτες συστεγάσεις που συχνά ξεπερνούν και τη µεγαλύτερη φαντασία, δηλαδή υπερβαίνουν κάθε πρόνοια µίας τρέχουσας Μελέτης Ηχοµόνω-σης : πχ η εγκατάσταση ενός προσωπικού στούντιο µουσικής δίπλα στην κρεβατο-κάµαρα ενός άλλου διαµερίσµατος. Η εφαρµογή, λοιπόν, κάποιου ενισχυµένου δεί-κτη ηχοµονωτικής ικανότητας δεν αποτελεί τη λύση, ούτε και είναι εφικτή στην κλί-µακα των συµβατικών κατασκευών. Για την προστασία των Μελετητών ή των Κα-τασκευαστών, οι προβλεπόµενες χρήσεις και οι αναµενόµενες στάθµες όχλησης ενός διαµερίσµατος είναι σκόπιµο να αποτελούν αναπόσπαστο τµήµα του συµ-βολαίου, οπότε σύµφωνα τον Κανονισµό Πολυκατοικίας να επιβάλλεται ο περιορι-σµός της ηχητικής όχλησης µέσα στα όρια του χώρου εκποµπής].

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 12

-στην περίπτωση της ηχοµόνωσης απο κτυπογενείς θορύβους, κινδυνεύουµε

από τις µεγαλύτερες αστοχίες όσον αφορά την αποτίµηση του αναµενόµενου θορύ-

βου.

Ο Κτιριοδοµικός Κανονισµός ή τα πρότυπα του ΕΛΟΤ δεν προτείνουν κάποια σαφή

όρια υπολογισµού, ενώ παράλληλα είναι δύσκολη η πρόσβαση σε αξιόπιστες εργα-

στηριακές µετρήσεις µε αναλυτικά δεδοµένα. Η ακριβής υπολογιστική αποτίµηση

των κρουστικών επιπτώσεων αποτελεί τµήµα της τρέχουσας επιστηµονικής έρευ-

νας, ενώ τα αναλυτικά µοντέλα προσοµοίωσης του κτυπογενούς θορύβου παραµέ-

νουν ιδιαίτερα σύνθετα (στις παραµέτρους υπεισέρχονται οι ενεργειακές συνιστώσες

ανάλογα µε το µήκος των πιθανών διαδροµών και τον τρόπο σύνδεσης των επι-

µέρους τοιχωµάτων).

Σε γενικές γραµµές η αναµενόµενη όχληση εξαιτίας κρούσεων στο δάπεδο του

υπερκείµενου ορόφου (την οροφή του προστατευόµενου χώρου), σε κανονικές ως

έντονες αστικές λειτουργίες κατοικιών και γραφείων κυµαίνεται µεταξύ 45 και 75dB.

Ειδικά η πρότυπη πηγή κρούσης κατά ISO προσεγγίζει τα 70dB (µε συχνοτικές τιµές

66, 67, 69, 70, 71, 72, 73 dB στις οκτάβες 63 ως 4000 Hz)

Στην περίπτωση ενός συνήθους µηχανοστασίου ή θορυβωδών οικιακών συσκευών

η αναµενόµενη όχληση φτάνει τα 80 ως 85dB, ενώ στην περίπτωση ενός µεγάλου

και εκτεταµένου µηχανοστασίου (σε δώµα) αγγίζει τα 90 ως 95dB.

-στην περίπτωση της ηχοπροστασίας από µηχανολογικές εγκαταστάσεις,

σχετικά µε αερόφερτες οχλήσεις, υπάρχουν περισσότερα & ακριβέστερα δεδοµένα.

Αξιόπιστη εκτίµηση, όπως στον έλεγχο των εσωτερικών θορύβων από γειτονικούς

χώρους του ίδιου ή άλλου διαµερίσµατος, είναι εφικτή µε βάση τις τυπικές στάθµες

θορύβου [ΠΙΝΑΚΑΣ 37.1 & 2 του βιβλίου].

Σηµαντική βοήθεια για την πρόβλεψη του θορύβου απο διάφορες κοινές µηχανολο-

γικές εγκαταστάσεις παρέχουν τα διαφηµιστικά ή τεχνικά φυλλάδια των προµηθευ-

τριών εταιρειών, αρκεί οι στάθµες αναφοράς να προσαρµοστούν κατάλληλα (σε

απόσταση αναφοράς 3 ως 5m).

Τέλος σε περιπτώσεις διαµόρφωσης εκτεταµένων εγκαταστάσεων, µε εξειδικευµένα

µηχανήµατα, είναι σκόπιµο η Μελέτη Ηχοµόνωσης να παρακολουθεί την αντίστοιχη

Η/Μ Μελέτη, ώστε να αξιοποιηθούν τα σχετικά µηχανολογικά δεδοµένα.

5. ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ Απο την απλή µαθηµατική σχέση της Ηχοπερατότητας, οι αναλυτικοί τύποι υπολογι-

σµού των επιµέρους ελέγχων της Μελέτης Ηχοµόνωσης διαµορφώνονται ως :

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 13

Α] ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΕΡΟΦΕΡΤΩΝ ΘΟΡΥΒΩΝ R`w = Lο - L1 + Σαi

R`w = (Lο + k) - L1 + 10log (f) + 10log (TR) + 10log (S/V) + 10log (n) + 8 (σε dB)

όπου k παράγων ασφαλείας εξωτερικού θορύβου

f παράγων ανοιγµάτων [ f = 4 µε ανοίγµατα & f = 1 χωρίς ανοίγµατα)

TR ο χρόνος αντήχησης στον προστατευόµενο χώρο (sec)

S το εµβαδόν του διαχωριστικού τοιχώµατος (m2) και V ο όγκος του προ-

στατευόµενου χώρου (m3)

n το πλήθος των εκτεθειµένων πλευρών του προστατευόµενου χώρου

Α1] έλεγχος για το εξωτερικό περιβάλλον

R`w = (Lο + 3) - L1 + 10log (f) + 10log (TR) + 10log (S/V) + 10log (n) + 8 (σε dB)

Α2] έλεγχος για γειτονικούς χώρους

R`w = (Lο + 0) - L1 + 10log (f) + 10log (TR) + 10log (S/V) + 10log (n) + 8 (σε dB)

Α3] έλεγχος για µηχανολογικές εγκαταστάσεις R`w = (Lο - NR) - L1 + 10log (f) + 10log (TR) + 10log (S/V) +10log (n) + 8 (σε dB)

όπου NR = 10log ( Ατελικό / Ααρχικό)

NR η καταστολή θορύβου στον χώρο εκποµπής

Ααρχικό η αρχική ηχοαπορρόφηση στον χώρο εκποµπής

Ατελικό η ηχοαπορρόφηση µετά την καταστολή θορύβου

και όπου κατά τον ΠΙΝΑΚΑ 34.β του βιβλίου

Rw = R`w + d

[ΣΗΜΕΙΩΣΗ 8 : ο παράγων της καταστολής θορύβου στον χώρο εκποµπής NR, ο οποίος εµφανίζεται στον έλεγχο του θορύβου απο µηχανολογικές εγκαταστάσεις, θα µπορούσε να εφαρµοστεί και στον έλεγχο των εσωτερικών θορύβων (δηλαδή αποµείωση της εκπεµπόµενης ηχητικής στάθµης λόγω ηχοαπορρόφησης κοντά στην πηγή και εποµένως υποβιβασµός των απαιτήσεων για ηχοµονωτική ικανότη-τα). Αυτός ο παράγων, θα µπορούσε να θεωρηθεί ασφαλής στην περίπτωση των κοινόχρηστων χώρων ενός κτιρίου ή στους χώρους ενός ενιαίου διαµερίσµατος. Όµως δεν είναι δυνατόν να διατηρηθεί, στο διηνεκές, σε χώρους διαφορετικών διαµερισµάτων, καθώς στην περίπτωση µίας ανακατασκευής δεν µπορεί να εξα-σφαλιστεί η συναίνεση κάποιου µελλοντικού ιδιοκτήτη].

Β] ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΤΥΠΟΓΕΝΟΥΣ ΘΟΡΥΒΟΥ L`n,w = Lο - L1 + Σαi

L`n,w = Lο - L1 + 10log (TR / V) + 18 (σε dB)

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 14

όπου TR ο χρόνος αντήχησης στον προστατευόµενο χώρο (sec)

V ο όγκος του προστατευόµενου χώρου (m3)

6. Η ΗΧΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΕΤΑΣΜΑΤΩΝ

Η ηχοµονωτική ικανότητα ενός τοιχώµατος (οριζοντίου ή κατακόρυφου) συναρτάται µε ένα πλήθος παραγόντων, ανεξάρτητων ή συντιθέµενων των οποίων η ακριβής συνισταµένη αποτίµηση, συχνά, είναι αδύνατον να εκτιµηθεί ή να υπολογιστεί. Σε γενικές γραµµές, την ηχοµονωτική ικανότητα του πετάσµατος καθορίζουν τρεις ο-µάδες παραµέτρων : α) το επιφανειακό βάρος, δηλαδή η µάζα ενός τοιχώµατος που εκλαµβάνεται σαν οµογενές. Λόγω µάζας, µία σχετική ηχοµονωτική επάρκεια στα συµβατικά οικοδοµικά υλικά απαιτεί διατοµές 10 ως 20cm, και ειδικό βάρος 2.000 ως 3.000Κg/m3 (δηλαδή διατο-µές επιφανειακού βάρους 200-300 ως 500-600Κg/m2). Στην πραγµατικότητα, αυτή η µικρή ηχοµονωτική αποτίµηση αφορά το κρίσιµο φά-σµα των χαµηλών συχνοτήτων και τη σφαιρική αξία του τοιχώµατος καθώς, κατά τον θεµελιώδη νόµο µάζας-συχνότητας, οι µέσες & υψηλές συχνότητες παρουσιάζουν λογαριθµική αύξηση της ηχοµονωτικής ικανότητας β) η ασυνέχεια της κατασκευής, µε την πρόβλεψη πολυκέλυφων στρώσεων και την παρεµβολή ηχοαπορροφητικών υλικών ή διάκενων αέρα. Λόγω της ασυνεχούς δοµής του τοιχώµατος, απορυθµίζεται ο συντονισµός του ενι-αίου πετάσµατος (διαφορετικές ταλαντώσεις των επιµέρους φλοιών), ενώ µία κρίσι-µη ποσότητα ηχητικής ενέργειας δαπανάται στην ενδιάµεση στρώση (ή στο διάκενο του αέρα). Η αύξηση της ηχοµονωτικής ικανότητας, χάρη στη δικέλυφη δοµή, συναρτάται µε την απόσταση των φλοιών (µε ωφέλιµα όρια απο 5 ως 15cm, ΠΙΝΑΚΑΣ 42α του βι-βλίου), το πάχος της στρώσης (1 ως 2dB για αρχική στρώση 2cm, επιπλέον 1 ως 2 dB για κάθε cm πρόσθετου πάχους) και το ειδικό βάρος του ηχοαπορροφητικού υλι-κού (για υαλοβάµβακα 30 ως 35 Κg/ m3, για ορυκτοβάµβακα 50 ως 60Κg/m3 ). γ) η ελαστική στήριξη των κατασκευών, µε παρεµβολή ελαστικών συνδέσµων ανάµεσα στα τοιχώµατα ή τους φλοιούς ενός πετάσµατος. Η ακλόνητη σύνδεση των πετασµάτων πλήρωσης στον φέροντα οργανισµό του κτι-ρίου και η απόλυτη σύζευξη των επιµέρους οικοδοµικών επενδύσεων επιτρέπει την κυκλοφορία των θορύβων & των δονήσεων σε µεγάλες αποστάσεις (ηχογέφυρες, µε

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 15

µικρή απόσβεση της ηχητικής ενέργειας) και διευκολύνει τον συντονισµό τους µε την διεγείρουσα ηχητική ταλάντωση. Η εφαρµογή ελαστικών συνδέσµων για την στήριξη των πετασµάτων στον φέροντα οργανισµό ή /και τη σύνδεση των επιµέρους φλοιών διευρύνει το ωφέλιµο φάσµα απόσβεσης των θορύβων και αποµονώνει τις κρούσεις, οδηγώντας σε σηµαντική αύξηση της ηχοµονωτικής ικανότητας των πετασµάτων ( βελτίωση 5 ως 10dB σε αε-ρόφερτο θόρυβο ή τουλάχιστον κατά 13 dB σε κτυπογενή θόρυβο). Τα ελάχιστα βάρη, το είδος στήριξης και τα συνοδευτικά ηχοαπορροφητικά υλικά που προβλέπονται, ανάλογα µε την τάξη µεγέθους του δείκτη R'w κάθε πετάσµατος είναι :

-Rw' < 40 dB(Α) απλή δροµική τοιχοποιία µε αµφίπλευρη επένδυση ασβεστοκονίας, ή απλό πέτασµα ξηράς δόµησης µε 2 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό και εσωτερι-κή επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα

-Rw' < 44 dB(Α) δροµική τοιχοποιία µε µονόπλευρη επένδυση από πλάκες υαλοβάµβακα και αµφί-πλευρη επένδυση ασβεστοκονίας, ή απλό πέτασµα ξηράς δόµησης µε 4 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό και εσωτε-ρική επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα -Rw' < 48 dB(Α) απλή µπατική τοιχοποιία µε αµφίπλευρη ασβεστοκονία, ή πέτασµα ξηράς δόµησης απο δύο 2 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό µε ελαστική στήριξη και εσωτερική επένδυση µε πλάκες υαλοβάµβακα,

-Rw' < 52 dB(Α) µπατική τοιχοποιία µε µονόπλευρη επένδυση από πλάκες υαλοβάµβακα και αµφί-πλευρη ασβεστοκονία, ή απλό τοιχίο σκυροδέµατος µε αµφίπλευρη επένδυση ασβεστοκονίας, ή

-Rw' < 56 dB(Α) ενισχυµένο τοιχίο σκυροδέµατος µε αµφίπλευρη επένδυση ασβεστοκονίας, ή πέτασµα ξηράς δόµησης απο 3 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό µε ελαστική στή-ριξη και εσωτερική επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα,

-Rw' < 60 dB(Α) απλή υπερµπατική τοιχοποιία, µε αµφίπλευρη επένδυση ασβεστοκονίας, ή πέτασµα ξηράς δόµησης απο 4 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό µε ελαστική στή-ριξη και εσωτερική επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα,

-Rw' < 64 dB(Α) υπερµπατική τοιχοποιία µε µονόπλευρη επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα υαλο-βάµβακα και αµφίπλευρη ασβεστοκονία, ή

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 16

ενισχυµένο τοιχίο σκυροδέµατος µε µονόπλευρη επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβα-κα, ή ενισχυµένη πλάκα σκυροδέµατος µε ξύλινο κολυµβητό δάπεδο, ή σύνθετο πέτασµα ξηράς δόµησης από 4+2 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό µε ελα-στική στήριξη και εσωτερική επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα,

-Rw' > 64 dB(Α) διπλή µπατική τοιχοποιία µε ενδιάµεση επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα, ή ενισχυµένη πλάκα σκυροδέµατος µε πλωτό κολυµβητό δάπεδο σκυροκονίας, ή σύν-θετο πέτασµα ξηράς δόµησης από 2+4+2 γυψοσανίδες σε µεταλλικό σκελετό µε ελα-στική στήριξη και εσωτερική επένδυση απο πλάκες υαλοβάµβακα.

7. Η ΗΧΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΟΥΦΩΜΑΤΩΝ

Η ηχοµονωτική ικανότητα ενός κουφώµατος, δηλαδή ενός κινητού πετάσµατος, αποτελεί το πλέον αδύναµο σηµείο του συνολικού τοιχώµατος εφαρµογής. Όπως και στα ακίνητα πετάσµατα, η ηχοµονωτική ικανότητα των κουφωµάτων προσδιορί-ζεται απο τρεις παρεµφερείς οµάδες παραµέτρων : α) το επιφανειακό βάρος, δηλαδή η µάζα του κουφώµατος, το πάχος της κοινής δι-ατοµής φύλου και κάσσας. Κοινές διατοµές µέτριου πάχους (4,2 ως 6,5cm) και χαµηλού επιφανειακού βάρους (15 ως 25Κg/m2), εµφανίζουν περιορισµένη ηχοµονωτική επάρκεια στις συµβατικές οικοδοµικές εφαρµογές. Αυτή η µικρή ηχοµονωτική αποτίµηση αφορά το κρίσιµο φάσµα των χαµηλών συχ-νοτήτων και τη σφαιρική αξία του τοιχώµατος. Ωστόσο, ανάλογα µε την κατανοµή του επιφανειακού βάρους (δηλαδή του υλικού επένδυσης) και τον τρόπο συγκρότη-σης του σκελετού ενός κουφώµατος (η την απόσταση των πλευρικών επενδύσεων του) παρουσιάζονται σηµαντικές υστερήσεις (µέχρι και µηδενισµός, εξαιτίας συντονι-σµού) στις µέσες συχνότητες. β) η εφαρµογή των κινητών φύλων στην κάσσα ενός κουφώµατος, δηλαδή

-άµεση & απευθείας επαφή ή παρεµβολή περιµετρικών ελαστικών σφραγι-σµάτων (στις 3 ελεύθερες πλευρές ή /και σε κατωκάσι), προσαρµοσµένων σε εγκο-πές και µπασκιά,

-ελεύθερη ή εξαναγκασµένη επιστροφή του φύλου στη θέση σφραγίσµατος µέσω µηχανισµού αυτόµατης επαναφοράς,

-πρόβλεψη ή διακοπή της διαµπερούς διάτρησης ενός φύλου για την στερέ-ωση των χερουλιών και της κλειδαριάς,

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 17

Στην περίπτωση των συµβατικών οικοδοµικών εφαρµογών, οποιαδήποτε αύξηση του επιφανειακού βάρους, χωρίς παράλληλη φροντίδα για την περιµετρική αεροστε-γανότητα (της κάσσας στο τοίχωµα και του φύλου στην κάσα) δεν µπορεί να εξα-σφαλίσει στο κούφωµα ηχοµονωτική ικανότητα ανώτερη των 30dB. γ) η εφαρµογή επάλληλων ανοιγµάτων, ώστε να διαµορφωθούν :

-πολυκέλυφα τοιχώµατα µε ανεξάρτητα κουφώµατα σε κατάλληλες αποστά-σεις (ή αντίστοιχα διπλοί υαλοπίνακες και κατάλληλο διάκενο αέρα),

-κλειστοί προθάλαµοι (ή αντίστοιχα διπλά υαλοστάσια σε ανεξάρτητες κά-σες). Η εφαρµογή της ασυνεχούς δοµής στην περίπτωση των ανοιγµάτων διευκολύνει την απορύθµιση του συντονισµού των επάλληλων κουφωµάτων (ακόµη και στην πε-ρίπτωση εξαιρετικά συµβατικών κατασκευών), ενώ µία κρίσιµη επαύξηση της ηχο-µονωτικής επάρκειας εξασφαλίζεται (λόγω καταστολής του θορύβου µε ηχοαπορ-ρόφηση) στον προθάλαµο (ή στο ενδιάµεσο διάκενο του αέρα). Α] Πόρτες Τα ελάχιστα βάρη, ο τρόπος εφαρµογής και τα συνοδευτικά ηχοαπορροφητικά υλικά ή εξαρτήµατα που προβλέπονται, ανάλογα µε την τάξη µεγέθους του δείκτη R'w κάθε κουφώµατος είναι :

-Rw' < 20 dB(Α) Φύλο πάχους µέχρι 4,2cm, από ξύλινες πλάκες 1 + 1,5cm επενδεδυµένες σε ξύλινο σκελετό µε διάκενο αέρα, επιφανειακού βάρους 15 ως 20Κg/m2. Απλή εφαρµογή του φύλου στην ξύλινη κάσσα

-Rw' < 25 dB(Α) Φύλο πάχους µέχρι 5,5cm, από ξύλινες πλάκες 2 + 1,5cm επενδεδυµένες σε ξύλινο ή µεταλλικό σκελετό, µε υαλοβάµβακα στα ενδιάµεσα διάκενα, επιφανειακού βάρους 20 ως 25Κg/m2. Απλή εφαρµογή του φύλου στην ξύλινη ή µεταλλική κάσσα

-Rw' < 30 dB(Α) Φύλο πάχους 4,2 ως 5,5cm, από ξύλινες πλάκες 1 ως 2 + 1,5cm επενδεδυµένες σε ξύλινο ή µεταλλικό σκελετό, µε υαλοβάµβακα στα ενδιάµεσα διάκενα, επιφανειακού βάρους 20 ως 25Κg/m2. Περιµετρικό ελαστικό σφράγισµα του φύλου σε 3 πλευρές της ξύλινης ή µεταλλικής κάσσας.

-Rw' < 35 dB(Α) Φύλο πάχους µέχρι 6,5cm, από ξύλινες πλάκες 2 + 2,5cm επενδεδυµένες σε ξύλινο ή µεταλλικό σκελετό, µε υαλοβάµβακα στα ενδιάµεσα διάκενα, επιφανειακού βάρους 30Κg/m2. Περιµετρικό ελαστικό σφράγισµα του φύλου σε 3 πλευρές της ξύλινης ή µεταλλικής κάσσας. Χερούλια κολλητά σε κάθε πλευρά του φύλου (χωρίς διαµπερή διάτρηση).

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 18

-Rw' < 40 dB(Α) Φύλο πάχους 4 ως 5cm, από µεταλλικά φύλλα 1 + 2mm στερεωµένα σε µεταλλικό σκελετό, µε υαλοβάµβακα στα ενδιάµεσα διάκενα, επιφανειακού βάρους 30 ως 35 Κg/m2. ∆ιπλό, περιµετρικό ελαστικό σφράγισµα του φύλου σε 3 πλευρές της µεταλ-λικής κάσσας. Χερούλια κολλητά σε κάθε πλευρά του φύλου (χωρίς διαµπερή διά-τρηση).

-Rw' > 40 dB(Α) Φύλο πάχους 4 ως 5cm, από µεταλλικά φύλλα 1 + 2mm, επενδεδυµένα µονό-πλευρα ή αµφίπλευρα µε πλάκες ξύλου ή γυψοσανίδας, στερεωµένα σε µεταλλικό σκελετό, µε υαλοβάµβακα στα ενδιάµεσα διάκενα, επιφανειακού βάρους µεγαλύτε-ρου των 45Κg/m2. ∆ιπλό, περιµετρικό ελαστικό σφράγισµα του φύλου σε 3 πλευρές της µεταλλικής κάσσας και κατωκάσι. Χερούλια κολλητά σε κάθε πλευρά του φύλου (χωρίς διαµπερή διάτρηση). Β] Παράθυρα Το ελάχιστο πάχος του υαλοπίνακα, ο τρόπος περιµετρικού σφραγίσµατος (του υα-λοπίνακα στο πλαίσιο και του υαλοστασίου στην κάσσα), το διάκενο του αέρα µετα-ξύ υαλοπινάκων ή /και υαλοστασίων και τα συνοδευτικά ηχοαπορροφητικά υλικά ή εξαρτήµατα που προβλέπονται, ανάλογα µε την τάξη µεγέθους του δείκτη R'w κάθε κουφώµατος είναι :

-Rw' < 20dB(Α) Συµβατικό υαλοστάσιο µε υαλοπίνακα απλό, πάχους µέχρι 5mm, χωρίς περιµετρικό σφράγισµα.

-Rw' < 25dB(Α) Συµβατικό υαλοστάσιο µε διπλούς, θερµοµονωτικούς υαλοπίνακες, συνολικού πά-χους µέχρι 7mm, µε ενδιάµεσο διάκενο αέρα µέχρι 6mm, χωρίς περιµετρικό σφράγι-σµα.

-Rw' < 30dB(Α) Συµβατικά παράθυρα µε δύο υαλοστάσια απο απλούς υαλοπίνακες, πάχους µέχρι 5mm, ενδιάµεση απόσταση µέχρι 5cm, χωρίς περιµετρικό σφράγισµα. ή Απλό υαλοστάσιο µε σύνθετο υαλοπίνακα (τύπου τρίπλεξ), πάχους 6 ως 8 mm, χωρίς περιµετρικό σφράγισµα

-Rw' < 35dB(Α) Συµβατικά παράθυρα µε δύο υαλοστάσια απο απλούς υαλοπίνακες, πάχους 3mm, µε περιµετρικό σφράγισµα, ή Απλό υαλοστάσιο µε διπλούς, θερµοµονωτικούς υαλοπίνακες, συνολικού πάχους µέχρι 8mm, µε ενδιάµεσο διάκενο αέρα µέχρι 5mm, περιµετρικό σφράγισµα, ή

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 19

Απλό υαλοστάσιο µε σύνθετο υαλοπίνακα (τύπου τρίπλεξ), πάχους 6 ως 8 mm, µε περιµετρικό σφράγισµα

-Rw' < 40dB(Α) ∆ιπλά παράθυρα µε ανεξάρτητα υαλοστάσια απο απλούς υαλοπίνακες, πάχους µέχρι 5mm, χωρίς περιµετρικό σφράγισµα, ή Απλό υαλοστάσιο µε διπλούς, θερµοµονωτικούς υαλοπίνακες, συνολικού πάχους 10 ως 13mm, µε ενδιάµεσο διάκενο αέρα 5 ως 8mm, περιµετρική αεροστεγάνωση και ελαστικά σφραγίσµατα, ή Απλό υαλοστάσιο µε σύνθετο υαλοπίνακα (τύπου τρίπλεξ), πάχους 10 ως 12 mm, περιµετρική αεροστεγάνωση και ελαστικά σφραγίσµατα,

-Rw' > 40dB(Α) ∆ιπλά παράθυρα (σε απόσταση τουλάχιστον 10cm) µε ανεξάρτητα υαλοστάσια απο διπλούς, θερµοµονωτικούς υαλοπίνακες, πάχους µέχρι 10mm (µε διάκενο µέχρι 8 mm) και σύνθετους (τρίπλεξ) υαλοπίνακες πάχους 6 ως 8mm, περιµετρική αεροστε-γάνωση και ελαστικά σφραγίσµατα, ή Ενισχυµένο παράθυρο µε διπλά υαλοστάσια (σε απόσταση τουλάχιστον 5 cm), µε διπλούς, θερµοµονωτικούς υαλοπίνακες, συνολικού πάχους 10 ως 13mm (µε ενδιά-µεσο διάκενο αέρα 13 ως 16mm) και µε σύνθετο υαλοπίνακα (τύπου τρίπλεξ), πά-χους 10 ως 12 mm, περιµετρική αεροστεγάνωση και ελαστικά σφραγίσµατα, 8. Ο ΣΥΝΘΕΤΟΣ ∆ΕΙΚΤΗΣ ΗΧΟΜΕΙΩΣΗΣ Ο σύνθετος δείκτης ηχοµείωσης (Composite Transmission Loss) είναι το µέγεθος

που χαρακτηρίζει την ηχοµονωτική ικανότητα ενός τοιχώµατος το οποίο περιλαµβά-

νει ακίνητα (συµπαγή) και κινητά πετάσµατα (πόρτες, παράθυρα) ή /και ανοίγµατα

(καπνοδόχους, αγωγούς εξαερισµού µηχανηµάτων, οπές κλπ). ∆ηλαδή είναι το µέ-

γεθος που εκφράζει την αποτίµηση της ηχοµονωτικής ικανότητας δοµικών στοιχείων

µε διαφορετικούς δείκτες ηχοµείωσης

Ο σύνθετος δείκτης είναι συνάρτηση των επιµέρους δεικτών, αλλά και της επιφα-

νειακής συνιστώσας κάθε στοιχείου :

-προσδιορίζεται απο την αξία των ηχοµονωτικά αδύνατων στοιχείων του συνθέτου

πετάσµατος,

-επηρεάζεται απο την επιφανειακή αναλογία των επιµέρους συνιστωσών.

Η αξιολόγηση της ηχοµονωτικής ικανότητας των διάφορων σύνθετων κατασκευών,

όπως και ο αναλυτικός υπολογισµός του σύνθετου δείκτη αποδεικνύουν πως µικρή

σηµασία έχει η ενισχυµένη ηχοµονωτική αξία του ακίνητου πετάσµατος, ενώ κρίσιµη

είναι η έκταση και η ηχοµονωτική αποτίµηση των ανοιγµάτων & κινητών πετασµά-

των. Με απλά λόγια είναι µάταιο να προσπαθούµε να ενισχύσουµε τα πεπερασµένα

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ

Σηµειώσεις του µαθήµατος ∆ΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ 20

όρια της ηχοµονωτικής ικανότητας ενός τοίχου, αν δεν φροντίσουµε να αυξήσουµε

την (εκ των πραγµάτων χαµηλή) ηχοµονωτική ικανότητα των κουφωµάτων και να

περιορίσουµε την (συχνά άσκοπη) επιφάνεια των ανοιγµάτων.

Για τον υπολογισµό του σύνθετου δείκτη ηχοµείωσης cR`W προσδιορίζεται το βοηθη-

τικό µέγεθος του δείκτη ηχοπερατότητας τ (ή συντελεστής ηχοµετάδοσης) από τη

σχέση : τ = 10 - R`w /10 ⇒ R`W = 10log (1/τ )

που αποτελεί το λογαριθµικά αντίστροφο µέγεθος του δείκτη ηχοµονωτικής ικανότη-

τας κάθε στοιχείου.

Η ακριβής διατύπωση του σύνθετη δείκτη, ως συνάρτηση των επιµέρους δεικτών

ηχοπερατότητας και των επιµέρους επιφανειών κάθε τµήµατος είναι :

cR`W = 10log [ (S1 + S2 + S3 + . . . ) / (τ1S1 + τ2S2 + τ3S3 + . . . ) ]

[ΣΗΜΕΙΩΣΗ 9 : ο σύνθετος δείκτης, όπως και ο δείκτης ηχοµείωσης, είναι συχνοτι-κή συνάρτηση, δηλαδή λαµβάνει σφαιρική και επιµέρους συχνοτικές τιµές στις οκταβικές ζώνες 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 & 4000 Hz. Ενδεικτικές τιµές του σύνθετου δείκτη (για µία αρχικά γρήγορη επιλογή των επιµέ-ρους δεικτών και της αναλογίας των τµηµατικών επιφανειών) δίδουν τα αντιστοιχα (µη συχνοτικά) νοµοδιαγράµµατα, πχ Ν. ΤΣΙΝΙΚΑΣ : ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ VII, σελίδα 248). Ο αναλυτικός υπολογισµός των δεικτών ηχοπερατότητας κάθε πετάσµατος γίνεται µε κατάλληλες αριθµοµηχανές ή λογισµικά προγράµµατα. ∆εδοµένα ακριβείας για την τιµή του συντελεστή ηχοµετάδοσης τ, στον ΠΙΝΑΚΑ 41β του βιβλίου. [ΣΗΜΕΙΩΣΗ 10 : είναι προφανές πως κάθε µεταβολή ενός επιµέρους δείκτη ηχο-µονωτικής ικανότητας ή της αναλογίας κινητών-ακίνητων πετασµάτων, κατά τη διάρκεια ενός ελέγχου ηχοµόνωσης τροποποιεί τον αρχικό σύνθετο δείκτη του σχε-τικού τοιχώµατος, εποµένως επιβάλλεται την επανέναρξη όλων των υπολογισµών. Επίσης, παρεπόµενο της σχέσης του σύνθετου δείκτη µε τους επιµέρους δείκτες κάθε τµήµατος είναι ότι, το αριθµητικό αποτέλεσµα (για σφαιρική τιµή ή συχνοτικές τιµές) που εξάγεται απο τους παραπάνω υπολογισµούς δίνει τον φαινόµενο σύνθετο δείκτη cR`W (µε τόνο) του τοιχώµατος, δηλαδή για τον προσδιορισµό του σύνθετου δείκτη cRW (χωρίς τόνο) απαιτείται η προσαρµογή των δεδοµένων σύµ-φωνα µε τον ΠΙΝΑΚΑ 34β του βιβλίου].

Νίκος Κ. Μπάρκας : ΤΕΥΧΟΣ ΗΧΟΜΟΝΩΣΗΣ