بهداشت حرفه‌ای

واژه آكوستیك (Acoustic) از ریشه یونانی به معنای شنیدن گرفته شده و آكوستیكز (Acoustics)یعنی دانش اصوات، درباره ایجاد، پخش، انتقال، كنترل و آثار صوت بحث می كند .

در فضاهای زیست و كار بر طبق آیین نامه ها و مقررات ساختمانی ، حدو د قابل قبولی برای سر و صدا وجود دارد و چنانچه شدت صدا از حد مزبور بالاتر رود ، آسایش و سلامتی ساكنین دچار مخاطره خواهد شد. از این رو عایقكاری صوتی یا صدابندی ساختمانها امری الزامی و ضروری است.

 صدابندی ساختمان بر دو اصل استوار است:

الف: كاهش سر و صدای ناخواسته در هر فضا از راه جذب هرچه بیشتر آن با مصالح آكوستیكی.

ب: جلوگیری از انتقال صوت از خارج یا داخل ساختمان به اطا قها از راه دیوارها، درها، پنجره ها و سقفها.

مصالح متخلخل كه برای عایقكاری حرارتی ساختمانها مصرف می شوند ، عموماً جاذب صوتی مناسبی نیز می باشند ، ولی معمولاً در برابر عبور صوت ضعیف اند، این نكته معمولاً از سوی طراحان در نظر گرفته نمی شود. در عبور صوت از میان یك دیوار سخت مانند دیوار بتنی یا آجری و اندودهای روی آنها ، تمامی دیوار در اثر امواج صوتی به لرزه در می آید و دیوار لرزان، خود منبع ثانوی برای تولید صدا می گردد. به این ترتیب هرچه دیوار سنگین تر باشد ، لرزش آن دشوارتر شده و صدای كمتری از خود عبور می دهد. برای مثال چنانچه وزن دیوار ساخته شده از مصالح بنایی حدود 50 كیلوگرم در هر مترمربع باشد، به اندازه 26 دسیبل از شدت صوت می كاهد، چنانچه ضخامت دیوار ر ا دو برابر كنیم ، به اندازه  9دسیبل دیگر به عایق صوتی اضافه خواهد شد . به همین ترتیب هر افزایش ضخامت به اندازه دو برابر، تنها 9 دسیبل در افزایش كفایت عایق صوتی مؤثر خواهد بود. بدیهی است هنگامی كه عایقكاری صوتی زیادی موردنظر باشد ، ضخامت دیوار افزایش چشمگیری پیدا خواهد كرد كه مقرون به صرفه اقتصادی نیست. در این حالت می توان با ایجاد فاصله هوایی بین دو تیغه نازك، اقدام به عایقكاری صوتی نمود. همچنین در مورد پنجره ها به جای یك شیشه می توان دو یا سه شیشه نصب كرد یا به جای یك پنجره، دو پنجره برای ساختمان در نظر گرفت . در پنجره ها علاوه بر تعداد و ضخامت شیشه ها ، نحوه نصب و درزبندی آنها نیز در عایقكاری صوتی مؤثر است.

به همین صورت اندودهای صاف)لیسه ای( تا  98 % از اصواتی را كه با آنها برخورد می كنند ، منعكس می سازند ، تیغه های جدا كننده پلاستیكی و گچی نازك ، سبب انتقال سر و صدا از اطاقی به اطاق دیگر می شوند . از آنجا كه آپارتمان نشینی در حال گسترش است ، كنترل جابه جایی سر و صدا بین واحدهای زیست مجاور مسئله ای است كه روز به روز بغرنج تر می شود.

در انتخاب مصالح به منظور كنترل سر و صدا، طراح ساختمان دو جنبه مختلف صوت را باید در نظر بگیرد : جذب صوت و انتقال آن .

مصالحی كه جاذب سر و صدا هستند ممكن است به آسانی صوت را از محلی به محل دیگر عبور دهند و مصالحی كه در برابر عبور صوت از میان دیوارها و سقفها پایداری می كنند، می توانند مسائلی مانند انعكاس   ((Reverberationیا طنین(Echo)  صوت در فضای بسته را به وجود آورند .

شكل زیر نحوه میرا یی صدا توسط دو نوع مصالح جاذب صوت را نشان می دهد.

مصالح آكوستیكی

مصالح آكوستیكی یا جاذب سر و صدا ، قادرند امواج صوتی را كه با سطح آنها برخورد می كنند ، به میزانی كمتر از ( 50 %) منعكس سازند، این مصالح همانند بالشی در روبه رویی با آثار ناخواسته از انعكاس سر و صدا عمل می كنند . مقدار صوتی كه توسط مصالح جذب می شود ، بستگی به اندازه، عمق و تعداد حفره های مصالح و فركانس صوت دارد . ذرات هوایی كه در اثر صوت به داخل حفره ها رفته و از آنها خارج می شوند ، سبب ایجاد اصطكاك می گردند، بخشی از انرژی صوتی ، مستهلك و به گرما تبدیل می شود، بخشی از آن از موانع عبور می كند یا در داخل فضا منعكس می شود . در عمل، دستیابی به كاهش مقادیری بیش از 10 دسیبل با كاربرد مصالح جاذب صوت مقدور نیست . معمولاً كاهشی معادل حدود 5 تا 7 دسیبل در ساختما نهای مسكونی و دفاتر كاری كه سقف آنها با آكوستیك تایل پوشیده شده باشد، به دست می آید.

مصالح آكوستیكی دامنه وسیعی از مواد را در بر می گیرد كه زیر نامها و عناوین تجارتی مختلف تولید می شوند. گرچه ویژگی جذب صوت آنها مشابه است، طراح، باید مصالحی را انتخاب كند كه مناسب و قابل كاربرد برای شرایط خاص هر پروژه باشد . مصالح آكوستیكی ممكن است به صورت پیش ساخته باشند یا در محل اجرا شوند.اندازه كاشیها و صفحات  پیش ساخته ( (Acoustical Tiles and boards از 300*300تا 1200*1200میلیمتر تغییر می كند، بسیاری از آنها از الیاف چوب، نی، فیبرهای معدنی یا شیشه ای ساخته شده اند كه آنها را درهم و مخلوط و یكپارچه كرده و به صو رت تخته هایی با ضخامتهای گوناگون در آورده اند. مصرف كاشیها محدود به سقف می شود كه آنها را یا مستقیماً زیر سقف اصلی نصب می كنند یا در سقف كاذب متشكل از نبشی و سپری و میلگردهای آویز به كار می برند . مواد و مصالحی كه در محل كار قابل مصرف و اجرا هستند ، شامل اندودهای گچی آكوستیكی و تركیبی(( Combinationاز قطعات جاذب صوت می باشند.

اینك به شرح انواع مصالح آكوستیكی مبادرت می شود:

عایقهای صوتی سربی

از نخستین شرایط یك عایق صوتی مناسب، زیاد بودن وزن ویژه، نرمی طبیعی، ظرفیت بالای كاهش سر و صدا و غیر قابل نفوذ بودن است . زیادی وزن از این نظر حائز اهمیت است كه شدت ارتعاشات صوتی در نبرد با اینرسی یك مانع، كاهش می یابد . نرمی ورق سرب ، سبب كاهش ارتعاشاتی می شود كه در سایر مصالح آكوستیكی عادی است . موانع سربی به ویژه روی پارتیشنهایی كه در مجاورت سقفهای كاذب آویخته قرار می گیرند ، مؤثرند. برگه های سربی را می توان در بسیاری از تیغه های نازك مصرف كرد تا بدون افزایش حجم، صدا را كاهش دهند . این ماده را می توان به راحتی، با چسب الاستومری روی سایر مصالح نصب نمود تا بدون افزایش سختی( Stiffness)  وزن آنها اضافه شود.

كاشیها و صفحات ساخته شده از فیبرهای سلولزی

كاشیهای سلولزی معمولاً از باگاس (تفاله نیشكر (ساخته می شوند، تایلهای الیاف نیشكر از قدیمی ترین و معمولاً ارزان ترین نوع آكوستیك تایل هستند . فیبرها را زیر فشار قرار می دهند و به صورت تخته هایی درمی آورند ، به نحوی كه بین الیاف فضاهای تنگی به وجود آید. تایلهای فیبر نیشكر را معمولاً سوراخدار می سازند تا صدا بتواند به حفره های بین الیاف برسد . این موضوع باعث بهبود كیفیت جذب صوت می شود . تنوع در بافت و ظاهر تایل با ایجاد تنوع در نقش و نحوه استقرار سوراخها و سطح تایل به دست می آید.

تایلهای فیبر نیشكر در ا ثر جذب رطوبت ، دچار تغییر ابعاد و كاهش مقاومت می شوند، گرچه پیشروی آتش در آنها كم است ، ولی ضد آتش نیستند . مشخصات فنی كشورهای صنعتی ، مصالح ساختمانی را به لحاظ پایداریشان در برابر آتش گروه بندی كرده اند . در مشخصات فدرال (ایالات متحده آمریكا ) معیارهای ویژه ای در این مورد وجود دارد ، گروه بندی ازA برای مصالح غیر قابل اشتعال تا D برای درجات مختلف پایداری در برابر آتش انجام شده . تایلهای فیبر نیشكر در گروه D از این تقسیم بندی قرار می گیرند و برخی از تایلهای پوشش شده در كارخانه در گروهC  این تایلها معمولاً لب پخ بوده، در كارخانه پوشش می شوند و اندازه آنها 300*300 تا 600*600 میلیمتر است.

كاشیهای ساخته شده از فیبرهای معدنی

بخش اعظم تایلهای فیبر معدنی از پشم معدنی ساخته می شوند ، قسمت عمده پشم معدنی كه در كشورهای صنعتی تولید می شود از سربار كوره آهن گدازی (پشم سرباره(است. این تایلها ممكن است به صورت شكافدار یا سوراخدار ساخته شوند تا كیفیت جذب صوت آنها افزایش یابد، مصالح شكافدار انرژی

صوتی را به وسیله ایجاد اصطكاك در حفره های ریز موجود بین فیبرهای مستقل از هم، مستهلك

می سازند. با افزایش سوراخها می توان حداكثر كاهش انرژی صوتی را به دست آورد . مصالح شكافدار

عموماً موقعی به كار می روند كه ظاهر كار از بیشترین اهمیت برخوردار باشد . مصالح سوراخدار بیشتر در ساختمانهای صنعتی، فرهنگی و مؤسسات علمی كه حداكثر نفوذ و رنگ پذیری مورد نظر است ، مصرف

می شوند.تایلهای فیبر معدنی از نظر پایداری در برابر آتش در گروه A قرار می گیرند و در مواردی مثل مكانهای تجمع عمومی و راههای فرار از آتش ، كه مقررات ساختمانی مصالح غیر قابل اشتعال را تجویز می كنند، مصرف     می شوند . این مصالح در گونه های مختلف از نظر اندازه، بافت، ضخامت و قابلیت جذب صوت ساخته میشوند . در رنگ آمیزی تایلهای شكافدار یا منسوج (Textured) ، باید دقت بسیار زیادی مبذول داشت و مصالح با رنگهای ویژه (Non Bridging) پوشانده شوند، به قسمی كه حفره ها بسته نشود و ویژگی آكوستیكی مصالح كاهش نیابد.

كاشیهای فلزی سوراخدار

این تایلها متشكل از تاوه های فلزی سوراخدار ی هستند كه با مصالح لایی آكوستیكی نظیر پشم معدنی پر شده اند . تاوه های نازك فلزی سوراخدار ، سبب كاهش ویژگیهای جذب صوت مصالح آكوستیكی لایی نخواهند شد، بلكه به صورت دیافراگمی در انتقال صوت به آنها عمل می كنند و صوت در آنجا جذب می شود . تاوه ممكن است از آلومینیوم یا ورق فولادی ساخته شود و معمولاً آن را با لعاب پخته شده سفیدی می پوشانند . گرچه این تایلها گران قیمت هستند ، ولی چون دوامشان زیاد و هزینه نگهداری و تعمیر آنها كم است، مصرفشان روی هم رفته اقتصادی و با صرفه است . سطح آنها را می توان با كهنه نمدار تمیز كرد و به رنگ آمیزی مجدد وتعویض قطعات نیازی ندارند . به علاوه لعاب سخت پوشش آنها باعث تأمین ویژگیهای بازتاب سطوح می شود.

اندودهای آكوستیكی

اندودهای آكوستیكی دو نوعند:

الف: اندودهای گچی با دانه های سبك مانند پرلیت و ورمیكولیت منبسط

ب: اندودهای مشتمل بر فیبرهای معدنی به همراه چسب

اندودهای گچ و پرلیت را از اختلاط گرد گچ، پرلیت و آب درست می كنند و یا گچ و پرلیت آماده بسته بندی شده را با آب مخلوط كرده روی سطوح صاف زیرسازی كه ممكن است بتنی، سیمانی، گچی یا فولادی باشد ، می كشند یا با ماشین بر روی آنها می پاشند ، اندودهای ماله ای در دو قشر آستر به ضخامت حدود 10 میلیمتر و رویه به كلفتی حدود 3 میلیمتر اجرا می شوند و اندودهای ماشینی در دو، سه یا چهار قشر نازك پاشیده می شوند، به قسمی كه مجموع ضخامت به حدود 12 میلیمتر برسد. به موجب آزمایشهای انجام شده ضریب كاهش سر و صدا (NRC= Noise Reduction Coefficient) برای اندود 12 میلیمتری دستی ، حدود 0.65 برای اندود 25 میلیمتری از همین نوع ،0.75  و برای اندود ماشینی به ضخامت 12 میلیمتر ، حدود0.55  است.

اندودهای فیبری از پنبه كوهی(( Asbestos یا پشم معدنی و یك چسب معدنی ساخته می شوند . در كشورهای صنعتی این اندودها به صورت آماده و بسته بندی عرضه می شود . نخست سطح مورد نظر را با قشر ضخیمی از چسب ، آغشته می كنند و سپس فیبر را روی آن می پاشند . اندودهای به ضخامت بیش از 12 میلیمتر، دست كم در دو قشر باید انجام شوند و قشر رویه را می توان با سیلر و به صورت رنگی نیز اجرا كرد. اخیراً در بسیاری از كشورها محدودیتهایی برای مصرف پنبه كوهی به ویژه در اندودكاری به وجود آمده است. ضریب كاهش سر و صدا در اندودهای آكوستیكی متفاوت بوده و بستگی به ضخامت اندود و زیرسازی آن دارد . این ضریب برای اندودی رنگ نشده به ضخامت 18 میلیمتر بر روی زیرسازی سخت ،از 0.6 تا 0.7 و بر روی زیرسازی فلزی ،0.8 تا 0.9 و برای ضخامت 36 میلیمتر بر روی زیرسازی سخت، حدود  0.9 است ، در حالی كه ضریب اندود اخیر هنگامی كه رنگ آمیزی شود ، به0.85 كاهش می یابد.

منبع:

نشریه شماره 55 (مشخصات فنی عمومی كارهای ساختمانی)