Ses ve Ses Basınç Düzeyi nedir?

Transkript

1

2 M. Ufuk Eroğlu

3 Ses ve Ses Basınç Düzeyi nedir? İnsanın işitme duyusunu çalıştıran değişik frekanslardaki titreşimlere veya bu olayın neden olduğu işitsel izlenimler SES olarak tanımlanabilir. Titreşen hava moleküllerinin kulak zarını uyarma derecesi de SES BASINÇ DÜZEYİ (ses veya gürültü düzeyi) olarak adlandırılır. Birimi desibel (db) dir.

4 Gürültü nedir? Fizik tanımına göre gürültü, aralarında herhangi bir uyum olmayan pek çok frekanstan oluşan sese verilen addır. Bir başka anlatımla, tek bir nota ile taklit edilemeyen sestir. Örneğin trafik, rüzgar, yağmur, pazar yeri, lokanta gürültüleri gibi. Buterim yapı akustiğinde istenmeyen sesolarak ta tanımlanır. Bu anlamda örneğin; uyumlu notalardan oluşan müzik sesi bile, telefonda konuşan biri için gürültü niteliği taşıyabilir.

5 Desibel Desibel algılanan ses düzeyi (ya da gürültü düzeyi) birimidir. En sessiz bölgelerde bile yaklaşık 20 db düzeyinde bir gürültü vardır. Normal konuşmada db, kalabalık cadde,büro, lokanta gibi yerlerde yaklaşık db gürültü oluşur db çok yüksek, db, kulakları acıtacak derecede yüksek düzeyleri gösterir db de kulak zarları yırtılabilir. Çeşitli mekanlarda aşılmaması gereken gürültü düzeyleri yönetmeliklerde db cinsinden verilmiştir.

6 Ses Geçiş Kaybı Sesin bir duvarı, bir döşemeyi, bir pencereyi, yani herhangi bir bölmeyi geçerken uğradığı kayba SES GEÇİŞ KAYBI denir. Bu kayıp logaritmasal bir büyüklük olarak, db cinsinden verilir ve doğrudan doğruya db cinsinden bir azalmayı gösterir. Örneğin bir duvarın ses geçiş kaybı 40 db ise, bu duvarın bir yanındaki 70 db düzeyindeki ses, öte yana 70-40= 30 db, bir yanındaki ses 90 db ise öte yana 90-40=50 db düzeyinde geçer. Bölmenin m² ağırlığı arttıkça ve gelen sesin frekansı yükseldikçe ses geçiş kaybı da artar.

7 Sesin Yayılma Hızı Sesin havada yayılma hızı, havanın sıcaklığı ve nem miktarına bağlı olarak küçük değişiklikler gösterir.

8 Frekans Ses titreşimlerinin 1 saniyedeki devir (bir gidiş-geliş) sayısına FREKANS denir. Frekans birimi Hertz (Hz) dir. Ses titreşimlerinin frekansı 16Hz den Hz e kadar değişir. Çok kalın seslerin frekansı Kalın seslerin frekansı Orta seslerin frekansı İnce seslerin frekansı Çok ince seslerin frekansı Hz Hz Hz Hz Hz olarak belirlenmiştir.

9 Frekans

10 Genlik Bir titreşim olayında, titreşimin gidip geldiği uzunluğa GENLİK denir. Frekans aynı kalır da genlik artarsa, ses basınç düzeyi yükselir, yani yayımlanan ses enerjisi artar. Bundan ötürü, aynı frekansta genliği artırmak için daha çok enerji gerekir.

11 Dalga Boyu, Periyod Titreşen bir nesnenin (ya da sistemin) aynı noktadan, aynı yönde peşi peşine iki geçişi ile tanımlanan olaya, ya da bu olayın süresine PERİYOD denir. Türkçe de bu kavram için devir ve devir süresi olmak üzere iki ayrı terim kullanılır. Frekans 1 saniyelik sürenin devir sayısına bölünmesi ile elde edilir. Dalga boyu ise, yayılan bir titreşim olayının, bir devir süresi içindeki geçtiği yolun boyudur. Dalga boyu; devir süresi, titreşimin yayılma hızı ile çarpılarak veya bu hız frekansa bölünerek bulunur. En ince seslerin dalga boyu yaklaşık 2 santimetre, en kalın seslerin dalga boyu yaklaşık 20 metredir.

12 Dalga Boyu, Periyod

13 Yankı Bir ses kaynağından çıkıp kulağa gelen ses ile, bu sesin bir yüzeyden yansıyarak kulağa gelmesini ayıran süre, iki ayrı algılamaya neden olacak kadar uzunsa, buna YANKI denir. Yankı, akustikte çok büyük bir kusurdur. İç mekanlarda mutlaka önlenmelidir. Dış mekanlarda da yankı yada yankı etkisi oluşturan hoparlör konumları anlaşılabilirliğe zarar verir.

14 Yankı

15 AKUSTİK MALZEME Piyasada ses yutucu malzeme ya da akustik malzeme genel adı altında asma tavan levhaları, duvar kaplamaları, çeşitli yünler, sıvalar ve benzeri ürünler pazarlanmaktadır. Bu tür malzemeye verilen ad yanıltıcı olmamalıdır. Hemen her malzeme belli oranda yutucudur. Cam, halı, perde, ahşap kaplama vb. sıradan malzemelerin yutuculukları frekansa göre çok büyük oranda değişir. Örneğin halı, perde, ince levhalar vb. sıradan malzemenin de yutuculukları belli frekanslarda çok yüksektir. Bu nedenle bu terim, belli bir amaç için üretilmiş bir malzeme türünü belirtmekle birlikte, hem bunların hem sıradan malzemelerin kullanılışları, profesyonelce yaklaşımlar gerektirir. Yani hiç bir malzeme akustikte her derde deva değildir. Hangi frekansların hangi oranlarda yutulması gerektiği bilinerek, kullanılacak malzeme ona göre seçilmelidir. Bu yapılmazsa boş yere para harcanır ve istenen sonuç alınamayabilir.

16 AKUSTİK MALZEMELER Şu anda piyasada kullanılan başlıca akustik malzemeler; akustik yumurta veya piramit süngerler, kumlu ses yalıtım plakları, lastik talaşından yapılmış ağır bariyer ve şilteler, poliüretan ve/veya lastik karışımlı şilteler, melamin köpük, mantarlı kauçuk, rulo mantar, çimento esaslı ahşap yünü, kauçuk levha, akustik askılar, vb. dir.

17 AKUSTİK MALZEMELER Akustik malzemelerin en az 5 yıllık yaşlandırma testleri yapılmalıdır. Broşürlerde tüm teknik özellikleri yer almalıdır. Ayrıca bilgi sayfalarında bağımsız denetim kuruluşlarınca testlerin rapor sayfaları bulunmalıdır. Ürün broşürlerinde sesin malzeme tarafından ne kadar azaltıldığı kesit gösterilerek ve raporlu ölçüm sonuçlarına göre db cinsinden belirtilmelidir. Ayrıca malzemenin yanmazlık, ısıl iletkenlik ve su geçirme özellikleri de yer almalıdır. Malzemeler en az B1 sınıfı yanmaz malzeme olmalıdır. Konut ve işyerlerinde akustik malzemeler hacimler içinde en az 40 db ses düzeyini karşılayabilmelidirler. Ses yalıtımı uygulaması öncesi ve sonrasında oda ses düzeyi ölçülmelidir. Malzemeler CE, ISO ve TSE belgelerine sahip olmalıdır.

18

19

20

21

22

23 Hava doğuşumlu ses

26 Darbe kaynaklı ses

27 Ses köprüsü Ses köprüsü sesi yutan veya yansıtan malzemeler kullanılmadığında bir hacimdeki seslerin diğer hacme geçişinden oluşur. Örneğin alt katta yüksek sesli bir şekilde dinlenilen müzik üst kata kat betonundan kolaylıkla geçer. Üst kattaki kişi ise bu müziği aynı şekilde dinler. Burada betonun içindeki çelikler ses köprüsü oluşturarak sesin geçişini sağlar. İşte burada ses yalıtım malzemelerinin gerekliliği ortaya çıkar. Üst katın döşemesi altına veya alt katın tavanının yüzeyine kaplayacak şekilde bir ses yalıtım şiltesi veya ses yalıtım plakası ses köprüsü engellenmiş olur. Ayrıca duvarlarda ses yalıtım plakası kullanıldığında ses yalıtım plakaları montajında plastik dübel kullanılması ve vidaların birbirine temasının önlenecek şekilde montajı ses köprüsünü engeller. Sonuç olarak denilebilir ki ses yalıtımı, ses köprüsünü engelleme işidir. Ses yalıtım malzemeleri ise, sesi yansıtma ve yutma işlemi yapabildiği ölçüde ses yalıtım malzemeleri olarak tanımlanabilir.

28 Titreşim Nedir? Titreşim bir denge noktası etrafındaki mekanik salınımdır. Bu salınımlar bir sarkaçın hareketi gibi periyodik olabileceği gibi çakıllı bir yolda tekerleğin hareketi gibi rastgele de olabilir. Titreşim bazen arzu edilir. Örneğin; bir akort çatalının, üflemeli çalgılarda veya mızıkada dilin, veya bir hoparlörde koninin hareketi birçok aletin doğru kullanılması için gerekli olan arzu edilir titreşimdir. Daha sıklıkla, titreşim istenmeyen bir harekettir, çünkü boşa enerji harcar ve istenmeyen ses ve gürültü oluşturur. Örneğin, motorların, elektrik motorlarının ya da herhangi mekanik aracın çalışma esnasındaki hareketi istenmeyen titreşimler üretir. Böyle titreşimler motorlardaki dönen parçaların balanssızlığından, düzensiz sürtünmeden, dişli çarklarınhareketinden kaynaklanabilir. Dikkatli tasarımlar genellikle istenmeyen titreşimleri minimize ederler.

29 Titreşim nedir? Ses ve titreşim çalışmaları birbirleriyle oldukça yakın şekilde bağlantılıdır. Ses, basınç dalgaları, ses telleri gibi yapıları titreştirerek oluşturulur ve basınç dalgaları da kulak zarı gibi yapıların titreşimine sebep olur. Bu yüzden, gürültüyü azaltmaya çalışmak sıklıkla bir titreşimi azaltma problemidir.

30 Titreşim Çeşitleri Zorlamalı titreşim, değişen bir kuvvet veya hareket bir mekanik sisteme uygulandığında oluşan titreşim türüdür. dengesizlik dolayısıyla çamaşır makinesinin titreşimi,araç titreşimleri (motordan, yaylardan veya yoldan kaynaklanan), veya deprem sırasında bir binanın titreşimleri bu titreşim türünün örneklerine dahildir. Zorlamalı titreşimde titreşimin frekansı uygulanan zorlamanın veya hareketin frekansına bağlıdır, fakat titreşimin genliği ise sistemin mekanik davranışına bağlıdır.

31 Titreşim Çeşitleri Sönümsüz Serbest Titreşim, bir başlangıç hareketi verilen ve daha sonra serbestçe salınmaya bırakılan sistemlerde meydana gelen titreşim türüdür. Bir çocuğu salıncakta sallanırken ardından ittirmek ve daha sonra serbest bırakmak veya bir akort çatalına vurmak ve daha sonra salınmaya bırakmak bu titreşim türünün örnekleridir. Mekanik sistem daha sonra kendi frekansı veya frekanslarında titreşecek ve sıfıra gidecektir.

32 Titreşim Çeşitleri Sönümlü serbest titreşimde ise sisteme bir sönümleyici - amortisör - eklenmiştir. Bu durumda salınımlar çok daha kısa bir sürede sona erecektir.

33 Titreşim Çeşitleri Sönümlü zorlamalı titreşim Değişen bir kuvvet veya hareket bir mekanik sisteme uygulandığında oluşan titreşim türüdür. dengesizlik dolayısıyla çamaşır makinesinin titreşimi,araç titreşimleri (motordan, yaylardan veya yoldan kaynaklanan), veya deprem sırasında bir binanın titreşimleri bu titreşim türünün örneklerine dahildir. Zorlamalı titreşimde titreşimin frekansı uygulanan zorlamanın veya hareketin frekansına bağlıdır, fakat titreşimin genliği ise sistemin mekanik davranışına bağlıdır.

34 Titreşim Yalıtımı Aktif yalıtım Titreşim yalıtımı için rijid bir kaide konulduğunda titreşim sönümlenemez.

35 Titreşim Yalıtımı Pasif yalıtım Titreşim yalıtımı için rijid bir kaideyle birlikte elastomerik bir şilte konulduğunda ise titreşim bir süre sonra sona erer.

36 Titreşim Yalıtımı Yer değiştirme-zaman eğrisi Pasif yalıtımda zaman içinde Periyod (T) aynı kalır, deplasman (salınım) (x ) azalır. Makina titreşimi en az seviyede olur.

37 Titreşim Yalıtımı- sınırlayıcı ve takozlarla

38 Titreşim Yalıtımı- elastomerik şilteyle

39 Titreşim Yalıtımı- yüzer askı ve destek sitemleri

40 Titreşim Yalıtımı- sismik sınırlayıcılar

41 Titreşim Yalıtımı- sismik sınırlayıcılar

42 Titreşim Yalıtımı- sismik sınırlayıcılar (beton bağlantı)

43 Titreşim Yalıtımı- sismik sınırlayıcılar (çelik bağlantı)

44 Titreşim Yalıtımı- tek boru enlemesine sismik askılama

45 Titreşim Yalıtımı- boru demeti enlemesine sismik askılama

46 Hava kaynaklı ses yalıtımı / Yapı kaynaklı ses yalıtımı Bir makinanın titreşimini serbest halde slow müzik yayını yapan bir müzik kutusuna benzetebiliriz. Burada hava kaynaklı ses meydana gelmektedir.

47 Hava kaynaklı ses yalıtımı / Yapı kaynaklı ses yalıtımı Bu makinanın altına bir kaide yerleştirdiğimizde, slow müzik, pop müzik benzeri gürültü halini alır. Burada ise hava kaynaklı ses yapı kaynaklı sese dönüşmektedir.

48 Hava kaynaklı ses yalıtımı / Yapı kaynaklı ses yalıtımı Bir ses yalıtım şiltesi makinanın altına yerleştirildiğinde gürültü azalır. Ancak tamamen yokolmaz. Yapı kaynaklı ses devam etmektedir.

49 Hava kaynaklı ses yalıtımı / Yapı kaynaklı ses yalıtımı Ses yalıtım şiltesinin üzerine elastik bir ses yalıtım şiltesi konulduğunda ise gürültü neredeyse hiç duyulmayacak hale gelmektedir.

50 Yüzer döşeme (konutlarda) Makine titreşimi etkisi Titreşim yalıtımı malzemesi tepkisi

51 Yüzer döşeme (sanayide) Yüzer döşeme Yerden ısıtmalı yüzer döşeme

52 Kaideler Rijid kaide Elastik kaide

53 Darbe sesi yayılımı ve yalıtımı

54 Darbe sesi yayılımı

55 Konutlarda ses yalıtımı Konutlarda ses yalıtımında her farklı ihtiyaç için farklı ürünler kullanılmalıdır. Yeni binalarda tavan, duvar ve zeminde kuru hacimlerde (oda ve salonlar) ses yalıtım plakaları, çimento esaslı ahşap yünü, vb. kullanılır. Sulu hacimlerde (mutfak ve banyo) ise su geçirmez ses yalıtım şilteleri kullanılır. Mevcut binalarda ise, ses yalıtım plakası uygulamasında ahşap veya aluminyum karkas destekli plakalar monte edilir, üzerine alçıpan kaplanır. Çimento esaslı plakalar ise aluminyum karkas arasına yerleştirilir.

56 Konutlarda ses yalıtımı Ses iletişimi sağlayan en önemli etken olmakla birlikte, rahatsız edecek kadar yükseldiği zamanda psikolojik sorunlara yol açabilmektedir. Sabah trafikteki gürültü insanın olumlu yaklaşımlarını olumsuza döndürerek verimsiz ve sorunlu bir işgününün öncüsü olmaktadır. Bununla birlikte, akşam eve dönüldüğünde alt kattaki daireden gelen yüksek seviyedeki müzik sesinin sizi nasıl bir hale getirdiğini düşünmek bile insanı olumsuz yönde çok etkilemektedir. O halde sessizliğin, insanı ne kadar kendinle barışık ve mutlu hale getirdiğini farkedebiliriz. Ses seviyesinin rahatsız edici olmayan 40 db seviyesine getirilmesi bugün için rahatlıkla mümkün olabilmektedir.

57 Konutlarda ses yalıtımı Ses yalıtımında malzemenin doğru kullanılması ve ekonomik ve uygun çözümün bulunması çok önemlidir. Aksi halde sesin istenilen düzeye indirilmesi mümkün olmayabilir. Yapılan yatırım da atıl kalabilir. O halde diğer yalıtım türlerinden ayrılan yönü mutlaka akustik (ses yalıtım) müh. veya mak.müh. proje kontrol ve denetimiyle malzeme seçimi ve uygulanmasıdır. Bununla birlikte malzemenin kaliteli olması, teknik desteğin devamlılığı, sorunların en kısa zamanda çözümü diğer gerekli faktörlerdir. Kalitesiz malzemeyle kaliteli bir teknik yönetimden sonuç alınmayacağı gibi, kaliteli malzemeyle teknik sorumlunun uygulamayı yönetmemesi aynı olumsuz sonucu verecektir. Konutlarda ses yalıtımı, ortak alanlar olan, kazan dairesi, hidrofor odası ve asansör makine dairesinde tavan ve duvarlara uygulanır. Dairelerde ise kat aralarına ve bitişik iki dairenin ortak duvarları ile istenilen tavan, duvar ve zeminlere uygulanır.

58 Araçlarda ses yalıtımı Araçlarda motor sesini azaltmak üzere kaput-kaput altı döşeme malzemesi arasına yanmaz akustik sünger kullanılmalıdır. Araç hareket halindeyken dıştan gelen ve lastikler (yapısında çelik teller mevcuttur) vasıtasıyla kabin içine aktarılan gürültüyü engellemek için lastik tıraşlanmasından elde edilen ağır bariyer kullanılmalıdır. Bagajdaki müzik setinin sesini azaltmak üzere de yumurta akustik sünger kullanılmalıdır.

59 Yatlarda ses yalıtımı Yatlarda motor sesini azaltmak üzere motor ses yalıtım plakalarıyla kutu içine alınır. Sesin, yatın diğer kısımlarına geçişini engellemek için de motor dairesi duvarları veya dış duvarlar düz akustik süngerle kaplanmalıdır.

60 Sanayide ses yalıtımı Çoğu zaman bir fabrikaya girildiğinde sesin rahatsız edici etkisi hiç düşünülmemiştir. diğer yandan çalışanların sesten nasıl rahatsız oldukları çoğu zaman oradan ayrıldıktan sonra hatırlanmaktadır. Makinaların yüksek seviyedeki sesleri içinde çalışmak bir kader değildir. Kulak tıkacı kullanmak bir yönüyle çözüm olmakta, ancak sesi azaltıcı önlemler -ses ve titreşim yalıtımıalınması gereklidir. Sanayide ses yalıtımı, titreşim yalıtımı ve titreşimden kaynaklanan ses yalıtımını içerir.

61 Sanayide ses yalıtımı Örneğin, bir dokuma tezgahında eğer makine ayakları zeminde titreşim önleyici önlem alınmadıysa motor dönerken, metal cıvata,vida. Titreştirerek diğer parçaların sarsılmasını ve motor sesinin diğer parçaların sesleriyle birlikte fabrika içinde 100 db e varan seviyelerde çok rahatsız edici gürültüyü oluşturduğu ve konuşulanın anlaşılamadığı bir ortamı meydana getirdiği görülür. O halde motor gibi dönen ve titreşen kısımların titreşmesini azaltmak sesin diğer kısımlara geçmesini önlemek - ses köprüsünün engellenmesi - çözüm olmalıdır. Makine ve kaidenin ağırlığına göre yapılacak hesaplarla titreşim yalıtım malzemeleri seçimi yapılır.

62 Diğer binalarda ses yalıtımı Konser, toplantı, çok amaçlı salonlar, vb. de ses yalıtım plakaları, çimento esaslı ahşap yünü,vb.; Stüdyolarda ve ses kayıt odalarında yumurta akustik süngerler ve akustik kapılar; çağrı merkezi,toplantı odası vb. yerlerde akustik duvar akustik cam ve tavan panelleri kullanılır. Ayrıca dış havaya açık ortamlarda ses duvarları ile çalışan makine, jeneratör, dış ünite vb. nin sesyalıtımı sağlanır.

63 Test odası

64 akustik malzemeler Yumurta sünger Düz sünger

65 akustik malzemeler Kumlu ses yalıtım plakası kesit Kumlu ses yalıtım plakası Genel görünüş

66 akustik malzemeler Ağır bariyer Ses yalıtım şiltesi

67 akustik malzemeler Kauçuk mantar şilte

68 akustik malzemeler Yüzer ses yalıtım şiltesi Ses yalıtım şiltesi

69 akustik malzemeler Darbe sesi yalıtım şiltesi Dış hava ses yalıtım paneli

70 Titreşim yalıtımı malzemeleri akustik askı aparatları

71 Titreşim yalıtımı malzemeleri Yaylı titreşim alıcı Çelik tavan askısı

72 Titreşim yalıtımı malzemeleri elastomer izolasyon pedleri elastomer izolasyon takozları

73 Titreşim yalıtımı malzemeleri kapalı tip yaylı titreşim alıcı açık tip yaylı titreşim alıcı

74 Titreşim yalıtımı malzemeleri zemin sınırlayıcıları

75 Ses yalıtımı uygulamaları Araçta ağır bariyerin kabin iç havuzuna uygulanmış hali

76 Ses yalıtımı uygulamaları Araçta ağır bariyerin kapı içine uygulanması

77 Ses yalıtımı uygulamaları Araçta ağır bariyerin göğüslük altına kabin içine uygulanması

78 Ses yalıtımı uygulamaları Yatlarda makine dairesi duvarları içten ses yalıtımı

79 Ses yalıtımı uygulamaları Yatlarda makine dairesi duvarları dıştan ses yalıtımı

80 Ses yalıtımı uygulamaları Konutta ses yalıtım plakası kesimi Konutta ses yalıtım plakası bantlaması

81 Ses yalıtımı uygulamaları Zeminde ses yalıtım plakası döşenmiş hali Tavanda OSB üzerine uygulama

82 Ses yalıtımı uygulamaları Tavanda ahşap karkas üzerine uygulama Bölme Duvarda metal karkas üzerine uygulama

83 Ses yalıtımı uygulamaları Duvarda çimento esaslı ahşap yünü Tavanda çimento esaslı ahşap yünü

84 Ses yalıtımı uygulamaları Yüzer döşeme şilte uygulaması (zemin) Yüzer döşeme şilte uygulaması (çevre)

85 Ses yalıtımı uygulamaları Yüzer döşeme şilte uygulaması (naylonla kaplama) Yüzer döşeme şilte uygulaması (çelik hasır konulması)

86 Ses yalıtımı uygulamaları Elastik makine kaidesi

87 Titreşim yalıtımı uygulamaları Yüzer döşeme şilte uygulaması (serme) Yüzer döşeme şilte uygulaması (kesme)

88 Titreşim yalıtımı uygulamaları Yüzer döşeme şilte uygulaması (kaide kalıbını hazırlama) Yüzer döşeme şilte uygulaması (folyo serimi)

89 Titreşim yalıtımı uygulamaları Yüzer döşeme şilte uygulaması (beton dökümü) Yüzer döşeme şilte uygulaması (beton yüzeyini düzeltme)

90 Titreşim yalıtımı uygulamaları Yüzer döşeme şilte uygulaması (beton içine çelik hasır yerleştirme) Yüzer döşeme şilte uygulaması (kaidenin bitmiş hali)