SES YALITIMI AÇISINDAN İÇ DUVARLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ

Transkript

1 TMMOB Makina Mühendisleri Odası Yalıtım Kongresi 2425 Mart 01 EskişehirTürkiye SES YALITIMI AÇISINDAN İÇ DUVARLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ Neşe Yüğrük AKDAĞ Yıldız Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Beşiktaş, İstanbul Tel: ÖZET Yapı dışı gürültülerde olduğu gibi, yapı içi gürültülerde de son yıllarda görülen artışa karşılık, yapı elemanlarının hafiflemesi, gürültü sorununun ciddi boyutlara ulaşmasına neden olmuştur. İnsanların yaşamlarının büyük bölümünü geçirdiği yapılarda, eylemlerini, işitsel açıdan konforlu ortamlarda sürdürebilmeleri için, gerek yapı kabuğunda, gerekse, hacimleri birbirinden ayırıcı eleman olan duvarlar ve döşemelerde, gürültü denetimi konularına gereken önem verilmelidir. Bu bildiride, değişik ya da aynı işlevli hacimler arasında yer alan duvarlarda gereken ses yalıtımının ortaya konması ve yeterli yalıtımı sağlayacak kesit seçeneklerinin örneklenmesi amaçlanmaktadır. Anahtar kelimeler: gürültü, duvarlar, yalıtım. 1. GİRİŞ İnsanların yaşamlarının büyük bölümünü geçirdiği yapılarda uygun fizik ortamın oluşturulmasında, gürültü denetimi konularına yaklaşım, başta gelen etkenlerden bir tanesidir. Gürültünün, insanların sağlıklarını ve etkinliklerini olumsuz yönden etkilemesi, bu konunun büyük bir titizlikle ele alınmasını zorunlu kılmaktadır.bu açıdan, yapının bulunduğu bölgeye ve gürültüye karşı duyarlılığına göre, öncelikle yapı dışı gürültülerin denetimini sağlayacak yapı kabuğu kesitleri belirlenmeli, ekonomik, teknik benzeri etkenler de göz önüne alınarak, yapı kabuğu seçimine gidilmelidir. Konuya yapı içi gürültüler açısından bakıldığında, yatayda ve düşeyde hacimleri birbirinden ayıran döşeme ve duvarlarda yeterli ses yalıtımının sağlanması önem kazanır. Duvar elemanlarında yalnızca hava doğuşlu seslerin yalıtımına yönelik incelemeler yeterli olurken, döşemelerde adım sesi, eşyaların döşemede çıkarttığı sesler, vuruş sesi benzeri darbe seslerine karşı da yalıtımın sağlanması gerekir. Ülkemizde yürürlükte olan gürültü kontrol yönetmeliğinde durum ve koşullara göre sağlanması gereken yalıtım değerleri ile ilgili herhangi bir belirleme yer almazken, uluslararası standart ve yönetmeliklerde yapı elemanlarında sağlanması gereken ses geçiş kaybı değerleri ayrıntılı olarak yer almaktadır. Bu bildiride, iç duvarlar ve bölme elemanlarında alınması gereken ses yalıtım önlemleri ortaya konarak, bu önlemleri sağlayacak kesit örnekleri verilecektir. Ayrıca, duvarların ses yalıtımını büyük oranda düşüren kapılarda alınması gereken önlemler üzerinde durulacaktır. 2. İÇ DUVARLARDA GEREKEN SES YALITIMI İLE İLGİLİ DEĞERLENDİRMELER Yapı elemanlarında gereken ses yalıtımının belirlenmesinde bilindiği gibi, temelde iki etken rol oynar: Yapıyı ya da hacmi etkileyen gürültü düzeyi, Hacimde kabul edilebilir gürültü düzeyi. Yapıyı ya da hacmi etkileyen gürültü düzeyi ile hacimde kabul edilebilir gürültü düzeyi arasındaki fark, yapı elemanında sağlanması gereken ses yalıtım değerini belirler. Bunun yanı sıra, gürültünün geldiği yapı elemanının alanı ve etkilenen hacmin toplam yutuculuğu da önem kazanır. Hacmin yutuculuğu arttıkça, gereken ses yalıtımı değeri belli oranda azalır. Yapı içi gürültüler söz konusu olduğunda, havada doğan ve yayılan sesler olarak; insan sesi, makine ve aletlerden çıkan sesler, tesisat sesi vb. sesler dolaylı ya da dolaysız olarak, bitişik ve/ya da bitişik olmayan hacimleri etkileyebilir. Bu açıdan, hacimleri yatayda ayıran iç duvarlarda, düşeyde ise döşemelerde ses yalıtımına yönelik önlemler alınmalıdır. Döşemelerde darbe sesi de önem taşıdığı için, konuya iki açıdan yaklaşım gerekirken, duvarlarda yalnızca hava doğuşlu seslerin değerlendirilmesi yeterli olur. Bu çalışmada da, yalnızca havada doğan ve yayılan sesler göz önüne alınacaktır. 108

2 Hacmin işlevine bağlı olarak tanımlanan kabul edilebilir gürültü düzeyi uluslar arası standart ve yönetmeliklerde ayrıntılı olarak tanımlandığı gibi, ülkemizde yürürlükte olan Gürültü Kontrol Yönetmeliği'nde de, belli oranda değerlendirilmektedir. Kabul edilebilir gürültü düzeyleri, zaman içindeki ortalama değeri veren Leq ve daha ayrıntılı incelemeleri olanaklı kılan, frekans fonksiyonunda rahatsızlığa yol açmayacak düzeyler olarak tanımlanmaktadır. PNC (Prefered Noise Criteria), NR (Noise Rating), NCB (Balanced Noise Criteria) eğrileri bu tip değerlendirmelere örnek olarak verilebilir. Gürültü denetiminde, hacimlerde kabul edilebilir değerlerin göz önüne alınmaması durumunda, önlemlerin yetersiz kalması söz konusu olabildiği gibi; kimi zaman da, gereğinden fazla önlemler, ekonomik, teknik benzeri açılardan gereksiz harcamalar ortaya çıkarabilir. Yapılarda, hacimler arasında olumsuz etkilenmeye yol açacak gürültü kaynakları ve oluşturacakları gürültü düzeyleri ile, hacimlerde kabul edilebilir gürültü düzeyleri değerlendirmeye alınarak saptanan, gereken ses yalıtım değerleri, değişik ulusal ve uluslararası standart ve yönetmeliklerde verilmiştir. Tablo l'de, hava doğuşlu sesler açısından, konut iç duvarlarında sağlanması gereken ses geçiş kaybı değerleri, değişik ülkelere göre kabul edilen değerler verilerek örneklenin iştir. TABLO 1. Konut iç duvarlarında önerilen ses yalıtım değerlerinin ülkelere göre değişimi İnailtere Almanva (çok katlı) Almanya (varı ayrık) DnT.W: 4953 db R'w> 55 db R'w> 57 db İsveç AB ülkeleri (min) AB ülkeleri (max) R'w> 53 db R'w> 48 db R'vv> 55 db Tablo 2 ve Tablo 3'te ise, Amerika Birleşik Devletleri'nde, konut ve kent planlama idaresi tarafından yapılan çalışmalar sonucunda iç duvarlara yönelik önerilen yalıtım değerleri görülmektedir. Tablo 2'de, yapı işlevine göre, bitişik iki hacim arasındaki duvarda gereken ses yalıtım değeri STC (Sound Transmission Class/Ses Geçiş Sınıfı) olarak verilmektedir. Gereken yalıtım değerleri, hacimlerdeki fon gürültüsünde olası değişimler göz önüne alınarak, sessiz ve normal olmak üzere, iki ayrı durum değerlendirmeye alınarak verilmiştir. Tablo 3'te ise, konutlarda bitişik hacimler arasında gereken STC değerleri yer almaktadır. TABLO 2. Değişik İşlevli Yapılarda, Bitişik Hacimler Arasındaki Duvar İçin Önerilen STC Değerleri Yapı Tipi Eğitim yapıları Özel bürolar Muayenehaneler Kültür merkezleri Büyük bürolar Oteller. Hastaneler, Öğrenci yurtlan Sınıf Müzik odası Büro Konferans salonu Büyük büro salonu Bitişik Hacimler Sınıf Yemek salonu ve mutfak Alışveriş hacimleri Müzik odası Atölye Tuvaletler Müzik odası Büro Bekleme salonu. Tuvaletler Konferans Salonu Bekleme salonu, Yemek salonu ve Bekleme salonu. Yemek salonu. Yemek odası Bekleme salonu, koridor STC deseri Sessiz Normal (*) : STC (Sound Transmission ClassSes Geçiş Sınıfı): Oktav ya da üçte bir oktav aralıklarla saptanan TL (Sound Transmission LossSes Geçiş Kaybı) değerlerinin, standart STC eğrisi ile çakıştırılması sonucunda saptanan 0 Hz'teki TL değeridir. Genellikle, ortalama TL değerinin 5 db fazlası olarak saptanmaktadır. 109

3 TABLO 3. Konut İç Duvarları İçin Önerilen STC Değerleri (*),(**) Bitişik hacimler STC değeri Tablo 2'de görüldüğü gibi, değişik işlevli yapıların iç duvarlarında yeterli yalıtımı sağlayacak STC değerleri, ile 55 arasında değişmektedir. Öte yandan, konutlarda hacimleri ayıran duvarlarda STC değerlerinin 48 ile 56 arasında olması gereklidir. Söz konusu değerler, hem aynı konut iç duvarları, hem de bitişik konutlar arasındaki duvarları içermektedir. 3. YETERLİ YALITIMI SAĞLAYAN İÇ DUVAR SEÇENEKLERİNDEN ÖRNEKLER Tablo 2 ve Tablo 3'te verilen, iç duvarlar açısından gereken STC değerlerini sağlayacak yapı kabuğu seçeneklerine örnekler, Tablo 4'te yer almaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte kullanımları gündeme gelen hafif gereçlerden oluşmuş duvarların yeterli ses yalıtımını sağlayamamasından ötürü, katmanlı duvarların kullanımı gündeme gelmiştir. Her bir katmanın kalınlığı çok fazla olmasa bile, arada hava boşluğu bırakılarak çift duvarların oluşumu, ses yalıtımı açısından, önemli yaralar sağlamaktadır. Hava boşluğunda cam yünü benzeri ses yutucu gereç kullanılması, havanın bağlayıcı etkisini azalttığından, olumlu olmaktadır. Bununla birlikte, uygulamada, duvarlar arasında ses köprüsü oluşturacak etkenlerin önlenmesi, duvarlardan geçen tesisat borusu, kanal benzeri elemanların duvarla bağlantı noktalarının iyi yalıtılması, çift duvar etkinliğinin bozulmaması açısından önemlidir (Tablo 6'da görülen ses yalıtım değerleri, belli koşullarda gerçekleştirilmiş ölçme sonuçlarını verdiğinden, kullanılan gereç ve uygulama biçimine göre, sonuçların belli oranda değişebileceği değerlendirmeye alınmalıdır.) (*) Duvar ikiden fazla hacmi ayırıyorsa, STC değerlerinden yüksek olanı alınmalıdır. (**) Darbe gürültüsüne karşı, mutfak duvarlarının çift duvar olması önerilmektedir. 110

4 TABLO 4. İç Duvar Kesitlerinden Örnekler STC (Ses Geçiş Sınıfı) STC Kesit * 16 mm alçı levha+5 cm hava boşluğu+5 cm cam yünü+16 mm alçı levha (ortada ahş.dikmeler) * 9 cm tuğla (iki yanı sıvalı) * 16 mm ahşap levha+10 cm boşluk +16 mm ahşap levha (ort.ahşap dik.) * 13 mm alçı lev.+25 mm alçı lev.+ 16 mm alçı levha * 8 mm beton levha+5 cm cam vünü 12 mm alçı levha STC (Ses Geçiş Sınıfı) STC Kesit * 13 mm alçı levha+ cm beton blok+13 mm alçı levha * 9 cm tuğla+12 mm ca m yünü+ 12 mm alçı levha * cm delikli tuğla (iki yanı sıvalı) * 19 cm boşluklu beton blok (iki yanı sıvalı) * 12 mm alçı levha+9 cm boşluklu beton blok +2 cm cam yünü+12 mm alçı levha * 19 cm dolu tuşla (iki vanı sıvalı) STC STC * 12 mm beton levha+10 cm boşluk+8 mm beton levha (ort.ahşap dik.) * 15 mm alçı levha+10 cm boşluk+12 mm alçı levha (ort.ahşap dik.) * 0.7 mm alüminyum levha+8 cm cam yünü+0,7 mm * 13.5 cm tuğla (iki yanı sıvalı) * Iß cm alçı blok (iki yanı sıvalı) * 13 mm alçı levha+3 mm kurşun lev.+ 25* mm alçı le v.+ 16 mm alçı 1. * 16 mm beton levha+10 cm boşluk+14 mm beton levha * 12.5 mm beton levha+10 cm boşluk+5 cm cam yünü+8 mm beton levha (ortada çelik dik.) * 18 mm alçı levha+10 cm boşluk+3 cm cam yünü+12 mm alçı levha * 9 cm tuğla+10 mm alçı levha * 2.5 cm alçı Ievha+7.5 cm boşluk+2.5 cm alçı lev. (ort.çeük d) * 15 cm boşluklu beton blok (iki yanı sıvalı) STC 55 STC 60 * 15 cm beton perde+12 mm cam yünü+12 mm alçı levha * 10 cm tuğla+5 cm boşluk+10 cm tuğla (iki yanı sıvalı) * 2.5 cm alçı levha+4.5 cm boşluk+3 cm cam yünü+2.5 cm alçı levha * 12 mm alçı Ievha+19 cm boslu klu beton blok+12 mm alçı levha * 19 cm boşluklu beton blok (iki yanı sıvalı) * cm dolu tuğla (iki vanı sıvalı) * 12 mm alçı levha+ cm delikli tuğla+12 mm alçı levha * 25 mm ağaç yünü levha+9 cm tuğla+15 cm boşluk+9 cm tuğla+25 mm ağaç yünü levha (iki yanı sıvalı) * 13.5 cm dolu tuğla+3 cm cam yünü+9 cm dolu tuğla (iki yanı sıvalı) * 12.5 mm alçı levha+10 cm beton perde+8 cm canı yünü+12.5 mm alçı levha * 19 cm delikli tuğla+3 cm cam Yünü+12 mm alcı levha 3.1. Kapıların duvarların ses yalıtımındaki etkisi Gürültüye karşı oldukça zayıf yapı elemanı olan kapılar, yeterli önlemler alınmadığı durumda, duvar sese karşı ne kadar yüksek yalıtın sağlarsa sağlasın, gürültünün bir ortamdan diğerine kolaylıkla geçmesine yol açabilir. Bunun başta gelen nedenleri şu şekilde özetlenebilir: Kapıların kitle ağırlıkları, genelde içinde bulundukları duvarın kitle ağırlığından oldukça düşüktür. Bu durum, bileşik cidarın ses geçiş kaybının düşük olmasına yol açar. Yalıtımsız kapılarda, kenar boşlukları, kimi zaman, önemli geçiş yolu oluşturur. Dış kapılar, dış mekan ile yapı arasında bağlayıcı/ayırıcı eleman olmalarının yanı sıra, yapı içiyapı dışı hava bağlantısını kesmek durumundadırlar. Oysa iç kapılarda, ısı açısından yalıtıma gerek yoktur. Bu durum, açıklıklardan geçmeyi, iç kapılar açısından daha önemli kılmaktadır. Kapıların boyutlarından ötürü, rezonans frekanslarının işitilebilir ses alanı içinde olması, bazı frekanslarda, ses geçiş kaybının önemli ölçüde düşmesine neden olur. Kapıların içinde bulunduğu duvarın ses geçiş kaybı, büyük oranda kapının ses geçiş kaybı ile ilgilidir. Bununla birlikte, yapı kabuğunun alanı/kapının alanı (S,/S 2 ) oranı, kapının sağlaması gereken ses geçiş kaybı değerini etkilemektedir. Bu nedenle, (S,/S 2 ) oranının değişik durumları için, kapıda sağlanması gereken STC değerleri belirlenmiş ve Tablo 5'te sunulmuştur. 111

5 TABLO 5: İç Kapılarda Sağlanması Gereken STC Değerlen Aralarındaki kapının yer Konut yaşam hacimleri Büyük ofisler Duvarda Aldıöı hacimler, giriş holü, lobi 1/1 2/1 27 (Sı/S2) 4/1 24 6/ / /1 25 Küçük ofisler Sınıflar Konferans salonları Yönetici odası, doktor mua. od. Konferans salonu Otel. hastane vatak odası Yönetici odası, doktor mua. oê. Otel. hastane vatak odası Bitişik ofisler, koridor, lobi, ortak kullanım alanları, lobi, lobi Bitişik konferans sal., bitişik ofisler, lobi. ortak kullanım m. Bitişik ofisler,ortak kullanım m Tablo 5 incelendiğinde, kapılarda gereken STC değerinin, toplam duvar alanı/kapı alanı (S,/S 2 ) ile değiştiği, ancak bu değişimin, oranın büyümesiyle, özellikle (özellikle 6/1'i aştığında) belli oranda azaldığı görülmektedir. Tablo 6'da ise, değişik kapı kesitlerinin, yahtımsız ve yalıtımlı olma durumlarına göre, ölçüm sonucunda saptanmış STC değerleri yer almaktadır. TABLO 6: Kapı Kesitleri İçin STC Değerleri Kapı kesiti Boşlııklu konstrüksiyoıı ahşap kapı ( mm) Boşlııklu konstrüksiyon ahşap kapı ( mm) Masif ahşap kapı ( mm) Boşlııklu çelik kapı Özel "akustik" kapı ( mm) Özel akustik kapı (100 mm) Boşlııklu ahtap konstrok, kapı (2x4.5 em. 10 cm hava boşluğu) kg/m" x7 22 Yahtımsız Yalıtımlı Kapı kesiti Masif ahşap kapı (2x4.5 cm, 10 cm hava boşluğu) Masif ahşap kapı (2 x 4.5 cm, 1.3 cm kauçuk dolgulu) Boşluktu konstrüksiyon ahşap kapı (% 3 mm cam) Cam kapı (4 mm) Cam kapı (4 mm+ mm boşluk+4 mm) Metal kapı (arası kauçuk, çift metal) Çelik kapı (poliüretan dolgulu) kg/m 2 2x 7 10 Yalıtmışız 23 Yalıtımlı Tablo 5 ve Tablo 6 incelendiğinde, iç duvarların hemen hemen tümünde, ses yalıtımı oldukça yüksek kapı kesitlerine gereksinim olduğu görülmektedir. STC olan, mm'iik, yalıtımlı masif ahşap kapı bile, pek çok durum için yeterli olamamaktadır. Öte yandan, masif ahşap iki kanadın arada 10 cm hava boşluğu ile oluşturdukları kesitin, kapı alanının, duvar alanına oranının VA 'ten az olduğu hemen tüm koşullar için yeterli olduğu görülmektedir. Aynı şekilde, arası dolu, çift metal kapının da STC değeri oldukça yüksektir. Kapılarda kitle ağırlığının çok fazla arttırılamaması nedeni ile, ses geçiş kaybı değerleri de fazla yükselememektedir.bu nedenle, yeterli denetimin tek kapı ile sağlanamadığı durumlarda, çift kapı uygulamasına gidilmelidir. Çift kapı uygulamasında ise en etkili yol, olanaklı ise, sessiz kalması gereken hacim ile, gürültülü hacim arasında doğrudan kapı açmamak, bir tampon bölge yardımı ile bağlantıyı sağlamaktır. 112

6 4. SONUÇ Yapı içinde uygun fizik ortamın oluşturulmasında, sessel konfor açısından, yapı elemanlarının önemi büyüktür. Yapının bulunduğu gürültü bölgesi ve işlevine bağlı olarak, yapı kabuğunda ve iç duvarlarda yeterli yalıtımı sağlayacak gereçlerin seçilerek, uygun kesit ve detayların oluşturulması önemli rol oynar. Bu çalışmada, yapı iç duvarlarında ses yalıtımı açısından alınması gereken önlemlere değinilmiş ve değişik koşullara uygun kesit seçenekleri örneklenmiştiı". 5. REFERANSLAR (1) L.L. Doelle, M. Arch, "Environmental Acoustics", McGraw Hill, Toronto, 1972, s (2) CM. Harris, "Handbook of Noise Control", McGraw Hill, USA, 1979, s. 223, 2, (3) B. Stein, J.S. Reynolds, J.W. McGuinness, "Mechanical and Electrical Equipment for Buildings", John Wiley&Sons, New York, 1985, s (4) Anon., "Gürültü Kontrol Yönetmeliği", Resmi Gazete, 198, (5) N. Akdağ, "Dış Gürültü DüzeyiHacim İşlevi Fonksiyonunda Yapı Kabuğu Seçeneklerinin Saptanması", 4. Akustik ve Gürültü Kongresi, Antalya, 1619 Ekim 1998, s (6) N.D. Cogger, "Building RegulationsCriteria and Expectations", Internoise 98, Yeni Zelanda. (7) N. Akdağ, "Kapılarda Ses Geçiş Kaybı ve Gürültü Denetimi Açısından Gereken Önlemler", Yapıda Yalıtım Konferansı,, İstanbul, 1999, s (8) W. Shi, f. Ljunggren, "Sound Insulation in Light Weight Building Structures", Internoise 00, Fransa, 2731 Ağustos