YAPI FİZİĞİ 1 YAPI AKUSTİĞİ 3. Bölüm Prof. Dr. Neşe Yüğrük Akdağ Yıldız Teknik Üniversitesi Yapı Fiziği Bilim Dalı
Ses İle İlgili Fiziksel Olaylar Sesin doğması Sesin yayılması Sesin yansıması Sesin yutulması Sesin geçmesi Sesin kırınması
Ses ile İlgili Fiziksel Olaylar
SESİN DOĞMASI Değişik tür bir enerjinin ses enerjisine dönüşmesi ile ses ortaya çıkar.
Sesin doğmasına örnek: Sesin doğmasına örnek olarak bir gitar telinin çekilip bırakılması verilebilir. Denge durumundan ayrılan gitar teli titreşim yapmaya başlar. Bu titreşimler telin içinde bulunduğu havayı da titreştirir, böylece ses doğmuş olur.
Sesin doğması Kinetik enerjinin ses enerjisine dönüşmesine örnekler: İp çevrilirken çıkan ses Yaylı çalgılarda yayın tele sürtünmesi Elektrik enerjisinin ses enerjisine dönüşmesine örnek: Elektrikli ya da pilli müzik aletlerinde elektrik enerjisinin ses enerjisine dönüşümü
Diyapazonda sesin doğması
Gürültünün denetlenmesi açısından sesin nerede doğduğu önemlidir Ses mimari açıdan HAVADA ve KATILARDA doğar
HAVADA DOĞAN SESLER Bir ses kaynağının titreşimleri özellikle havaya geçiyor ve havada yayılıyorsa, havada doğan sesten söz edilebilir. Canlı sesleri (İnsan, kuş vb) Gök gürültüsü, rüzgar Havalı çalgıların sesleri (flüt vb) Katı cisimlere dokunmayan telli ya da yaylı çalgıların sesleri (keman, viyola, ut, gitar vb)
HAVADA DOĞAN SESLER
KATIDA DOĞAN SESLER Duvarın içinden geçen su borusunun yol açtığı sesler Döşemede doğan adım sesi Katı bağlantısı olan her türlü motor, transformatör vb cihaz sesleri
KATIDA DOĞAN SESLER
HEM HAVADA HEM DE KATIDA DOĞAN SESLER Viyolonsel, kontrbas ve piyano gibi çalgılarda Atölyelerdeki iş makinelerinin çoğunda
HEM HAVADA HEM DE KATIDA DOĞAN SESLER
GÜRÜLTÜ DENETİMİNDE Havada ve katıda doğan ses ya da gürültülerin denetlenmesi ve alınabilecek önlemler belirgin ayrımlar gösterir.
Havada ve Katıda Doğan Seslere Karşı Denetim Döşemeye yayılan kalın tüylü bir halı, Havada doğan sesler için hemen hiçbir denetim sağlamaz. Oysa katıda doğan sesler için önemli ölçüde denetim sağlar Örnek: Adım (topuk) sesi
SESİN YAYILMASI Sesin yayılması, ortamın fiziksel özelliklerine göre değişim gösterir. Söz konusu fiziksel özelliklerine göre ortamlar üç grupta incelenir. Üç boyutlu ortamlar İki boyutlu ortamlar Tek boyutlu ortamlar
ÜÇ BOYUTLU ORTAMLAR Sınırsız üç boyutlu ortam (açık hava) Sınırlı üç boyutlu ortam (kapalı mekan)
ÜÇ BOYUTLU SINIRSIZ ORTAMLARDA SESİN UZAKLIKLA AZALMASI Sesin üç boyutlu sınırsız ortamlarda, yani açık havada uzaklıkla azalmasında, kaynağın özellikleri önem taşır. Bu açıdan kaynakları üç grupta toplayabiliriz.
Uzaklık Kaynaktan olan uzaklığın artmasıyla, gürültü düzeyinde oluşan azalmanın büyüklüğü kaynak özelliğine göre değişir. Bu açıdan kaynaklar; Nokta, Çizgi, Düzlem kaynaklar olmak üzere üçe ayrılır.
Nokta kaynak Gürültü kaynağı nokta kaynak niteliği taşıyorsa, ses küre, küre parçaları ya da buna yakın bir biçimde yayılır. Bu nedenle, sesin serbest alanda yayılışında, ses düzeyi, uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azalır. Nokta kaynaklara örnek olarak insan ve diğer canlılar, hoparlör, araba, uçak benzeri araçlar, ufak boyutlu makineler verilebilir.
Nokta kaynak
Nokta kaynak
Nokta kaynak Nokta kaynaklarda, kaynaktan r1 uzaklığında oluşan ses düzeyi L1 ise, kaynaktan r2 uzaklığında oluşan ses düzeyi L2, Denklem de görülen eşitlik ile hesaplanabilir. L 2 = L 1-10log 10 (r 2 /r 1 ) 2 (db)
Nokta kaynak Nokta kaynaklarda, kaynağa olan uzaklık her iki katına çıktığında, ses düzeyindeki azalma 6 db, her on katına çıktığında 20 db olur. Örneğin, ses kaynağından 1 m uzaklıkta ölçülen ses düzeyi 90 db ise, uzaklık 2 m olduğunda ses düzeyi 84 db, 4 m olduğunda 78 db, 10 m olduğunda 70 db olur.
Çizgi kaynak Ses dalgalarının silindirsel biçimde yayılmasına yol açan kaynaklara çizgi kaynak denir. Çizgi kaynaklar genelde nokta kaynakların ard arda bir doğrultuda bulunması ile oluşur. Sürekli trafiği olan karayolları çizgi kaynaktır.
Çizgi kaynak
Çizgi kaynak Kaynaktan r1 uzaklığında oluşan ses düzeyi L1 ise, kaynaktan r2 uzaklığında oluşan ses düzeyi L2, Denklem de görülen eşitlik ile hesaplanabilir. L 2 = L 1-10log 10 (r 2 /r 1 ) (db)
Çizgisel kaynaklar, belli bir uzaklıktan sonra nokta kaynak özelliği gösterirler. Şekil de görüldüğü gibi, çizgisel kaynağın uzunluğu l ise, kaynaktan l/π uzaklığına kadar, uzaklığın her iki katına çıkmasıyla 3 db olan gürültü azalması, bu uzaklıktan sonra 6 db olur.
Düzlem Kaynak Çok sayıda nokta kaynağın bir düzlem üzerinde birlikte bulunmasıyla düzlem kaynak oluşur. Ses dalgalarının düzlemsel olarak yayılmasına yol açan çocuk bahçeleri, açık pazar yerleri, açık spor alanları düzlem kaynaktır. Düzlem kaynaklarda ses, kuramsal olarak uzaklıkla azalmaz. Ancak Şekil de görüldüğü gibi, belli uzaklıklardan sonra, düzlem kaynaklar, çizgi ve nokta kaynak özelliği gösterirler.
Düzlem Kaynak
Düzlem kaynaklardan uzaklıkla azalmanın değişimi
ÜÇ BOYUTLU SINIRLI ORTAMLAR Üç boyutlu sınırlı ortamlarda yani kapalı hacimlerde, kaynaktan dinleyiciye ulaşan dolaysız sesin yanısıra, kaynaktan çıkıp hacim iç yüzeylerinden pek çok kez yansıyarak dinleyiciye ulaşan yansışmış sesler de söz konusudur.
Üç Boyutlu Sınırlı Ortamlarda Ses Işınlarının Yüzeylerden Yansıması (Dolaysız Ses-DS), (Yansışmış Ses-YS)
Yansıyan ses ışınlarının hacmi doldurması (Yansışmış sesler)
TEK BOYUTLU ORTAMLAR Boyutlarından biri, ötekilerin en az on katı olan ortamlara tek boyutlu ortamlar denir. Merdiven, Koridor, asansör boşlukları, havalandırma kanalları gibi
TEK BOYUTLU ORTAMLAR Koridor, merdiven boşlukları, asansör boşlukları, havalandırma bacaları gibi tek boyutlu ortamlarda ses, ya ortam içinde doğar ya da herhangi bir şekilde dışardan ortam içine girer. Her iki durumda da ortamın boyutsal özelliklerinden ötürü küresel ses dalgaları, düzlem dalgalara dönüşür.
Tek Boyutlu Ortamlarda Sesin Yayılması
Tek boyutlu ortam özelliği gösteren havalandırma kanallarında gürültünün yayılması
Tek boyutlu ortam özelliği gösteren havalandırma kanallarında doğru tasarım
HAVALANDIRMA KANALLARINDA GÜRÜLTÜ DENETİMİ
Kanallarda ses azaltımı sağlamada temel prensipler
Ses yutucu gereç örnekleri
Susturucu örnekleri
Susturucu örnekleri
Susturucu örnekleri
İKİ BOYUTLU ORTAMLAR Mimaride iki boyutlu ortam, boyutlarından biri ötekinin en çok onda biri olan ortamlardır. Bu ortamlarda ses özel dalgalarla yayılır. Bu ortamlarda da ses uzaklıkla azalmaz.
İKİ BOYUTLU ORTAMLAR Mimaride iki boyutlu ortam olarak gürültü denetimi açısından üzerinde özellikle durulması gereken yapı bölümü asma tavanlardır.
ASMA TAVANLAR Kesintisiz olarak uygulanan asma tavanlar, gürültünün yanyana yer alan ya da almayan hacimlere kimi zaman kolaylıkla geçişine neden olur.
ASMA TAVANLAR Gürültünün asma tavandan dolaylı olarak geçmesinin önlenmesinde, duvarların sürekliliğinin asma tavan boşluğunda da sağlanması önemlidir.