Ghid simplificat de insonorizare. Procedura de calcul a suprafețelor fonoabsorbante necesare.

Știm că, în orice spațiu închis, reverberația, adică sunetul reflectat repetat de suprafețele înconjurătoare, se suprapune întărind sunetul original. Iar dacă aceste suprafețe sunt predominant reflectante, nivelul sonor poate creste mult. Și crește și mai mult pe măsură ce se vorbește mai tare, pentru a acoperi zgomotul înconjurător. Iar dacă este relativă liniște, chiar sunetele izolate pot deveni neplăcute.

Mai știm, sau ar trebui să știm și să nu uităm, că în astfel de cazuri, pentru un climat acustic liniștit, este necesară puțină fonoabsorbție sau insonorizare, adică prezența unor suprafețe fonoabsorbante. Înțelegem prin notiunea de insonorizare nu eliminarea reverberației, de altfel practic imposibilă, ci reducerea ei la un climat sonor confortabil pentru funcțiunea și mărimea spațiului respectiv.

De reamintit pentru arhitecți că în Partea I – Prevederi generale privind protecția împotriva zgomotului a Normativului privind acustica în construcții și zone urbane (indicativ C125/1-2013), în capitolul 4.6.– Protecția împotriva zgomotului reverberat excesiv și a zgomotului produs în spațiile protejate, se găsește tabelul din figura A, ce conține valorile admisibile (de fapt maxime)ale duratei de reverberație din unitățile funcționale ale clădirilor, în funcție de volum.

Am completat în fig B, propunerea din C125 cu mai multe tipuri de spații unități funcționale. Am constatat în plus că, pentru sălile de clasă-amfiteatre, care în figura A sunt grupate împreună cu birourile, în curba III este necesar să se țină seama de o condiție mai exigentă, și anume audiția. În consecință, am propus mutarea acestor săli într-o curbă suplimentară ”T – spații de audiție destinate vorbirii”.

Pornind de la duratele de reverberație recomandate, se poate calcula, pentru fiecare spațiu, fonoabsorbția necesară și, în funcție de absorbție, se pot alege și determina suprafețele necesare de finisaje-tratamente acustice.

Respectarea unei astfel de recomandări, care în final însemnă determinarea suprafețelor fonoabsorbante necesare, presupune o serie de calcule, nu complicate, dar așa de laborioase încât sunt foarte greu de realizat individual pentru fiecare spațiu util.

Sper totuși că procedura de calcul bazată pe simplificările și valorile medii prezentate în continuare are șanse mai mari să fie utilizată...

Algoritmul procedurii simplificate de calcul al suprafețelor fonoabsorbante necesare

Am renunțat la calculul pe frecvențe, utilizând pentru suprafețele fonoabsorbante coeficienți de absorbție ponderați αw. Acești coeficienți sunt acceptații și în C125.

Pentru principalele tipuri de finisaje fonoabsorbante, cu coeficienți de absorbție diferiți pe frecvențe și cu variații în funcție de furnizor și în funcție de posibilele soluții de montaj, am propus coeficienți specifici medii (figura C). În mod normal, pentru discuția noastră, ar fi recomandabil să se aleagă unul (sau o combinație de două - trei) tipuri de suprafețe fonoabsorbante cu αw mai mare de 04.

După calcularea și compararea a numeroase exemple de spații din categoriile prezentate în figura B, s-a constatat în final că necesarul de absorbție sonoră al acestora poate fi exprimat printr-un singur coeficient și anume absorbția necesară raportată la volumul spațiului, respectiv Anec/V.

Anec rezultă din absorbția totală Atotal, calculată în funcție de durata de reverberație recomandată T și volumul spațiului respectiv V, după scăderea aportului de absorbție al suprafațelor perimetrale, considerate cu finisaje clasice dure.

      T = 0.16 V / Atotal   sau    Atotal= 0.16 V / T
      Anec = Atotal minus absorbția realizată cu finisaje clasice dure și eventualul mobilier

În final, pentru determinarea suprafețelor efective de tratamente fonoabsorbante necesare Smp, se ține seama de coeficienții de absorbție ai materialelor αw, care sunt totdeauna subunitari.

       Anec = Smp x αw   sau    Smp = Anec / αw

Fonoabsorbția necesară pentru diferite tipuri de funcțiuni

Absorbția necesară este prezentată în tabele sub forma unui coeficient raportat la volumul spațiului respectiv.

      Anec/V. = 0.04 …0.30
      ... deci Anec = V x (Anec/V)

 
Tabelele grupează spații (unități funcționale) cu funcțiuni similare din punct de vedere al protecției la zgomot. Pentru fiecare, se prezintă o valoare corectă, minimă, cu trimitere la una din duratele de reverberație din figura B. O îmbunătățire a confortului presupune mărirea absorbției până la o a doua curbă botezată ca atare. Toate valorile sunt orientative și medii

Figura 1 - Săli mese, restaurant, săli fitness, hale sport și incinte industriale. Sunt spațiile în care sunt cele mai multe șanse ca prezența unui număr mare de oameni, să însemne zgomot. În principiu, în sălile de sport polivalente s-ar putea desfășura și spectacole - conferințe (curba T), dar cu absorbție suplimentară și preferabil pe baza unui studiu acustic.

Figura 2 - Foyere, holuri, săli ghișee. Tipul de spații în care cel mai adesea lipsește orice preocupare pentru confortul, climatul acustic.

Figura 3 - Ar fi bine ca nu numai în birouri ci și în orice cameră în care se locuiește, se lucrează sau se odihnesc oameni, să existe un climat acustic plăcut.
Pentru acest tabel s-a ținut seama de o oarecare absorbție furnizată de mobilier.

Fig. 4 – În sălile de clasă, amfiteatre, conferințe, etc., cerința de bază este audiția, mai exigentă din punct de vedere al fonoabsorbției, și se constată că pardoseala de mochetă nu este suficientă.

Să recapitulăm: sinteza procedurii simplificate pentru insonorizare 

1. Se calculează volumul V al spațiului.
2. Din tabelul fig. 1, 2, 3 sau 4, corespunzător tipului de spațiu (sau  ”unitate funcțională” conform C125) se determină în funcție de volum, coeficientul Anec/V. Este posibilă o variantă economică (curba de bază), o variantă de confort sau orice variantă intermediară.
3. Se calculează absorbția necesară în funcție de volum
    Anec = V x (Anec/V)
4. Din figura B, se determină coeficientul de absorbție ponderat αw în funcție de tipul de suprafață (material) fonoabsorbantă aleasă. Este de preferat să se aleagă un material cu αw peste 0.4.
5. Se calculează Smp (suprafața efectivă de finisaj fonoabsorbant necesară):
    Smp = Anec / αw

Procedura este similară în ipoteza utilizării unei combinații de două sau trei tipuri de materiale, astfel încât să se compenseze absorbția diferită pe frecvențe. De exemplu un material poros combinat cu o membrană subțire. Este posibilă astfel, obținerea unei absorbții mai echilibrate pe frecvențe.

În concluzie: volumul spațiului nu este o problemă (este de obicei necesar și pentru alte scopuri). Urmează două căutări în tabele, o înmulțire, o împărțire și gata !

Recomandări privind poziția suprafețelor fonoabsorbante

Materialul a fost ales. Și suprafața necesară a fost calculată. Din punct de vedere tehnic, relația cu suportul depinde de tipul de material ales. Din punct de vedere acustic însă, este interesantă poziția în spațiu a sursei (surselor) de sunet și poziția receptorilor.

Pentru liniște sau climat sonor plăcut:
• În cazul unor surse de sunet distribuite și receptori distribuiți, e normal ca și suprafețele fonoabsorbante să fie distribuite, atât pe pereți, dar și (cel mai important) pe tavan.
• Pentru surse de sunet concentrate, e normal ca fonoabsorbția să fie, cel puțin în parte, grupată în zona sursei.
• Dar dacă există și o concentrare de receptori, merită să existe și în zona acestora ceva mai multă fonoabsorbție.

Pentru audiție:
• Este de presupus o grupare a sursei/ surselor de sunet. Fonoabsorbția se grupează spațial în zona opusă sursei de sunet, pe peretele din spate, eventual pe pereții laterali și tavan, tot în spate.