Parametr izolacyjności akustycznej jest jednym z głównych kryteriów wyboru produktu z jednokomorową szybą zespoloną (Double Glazing Unit – DGU).
Standardowe pomiary akustyczne są wykonywane w laboratoriach posiadających certyfikat zgodności wykonywania badań z normą EN ISO10140, w celu określenia izolacyjności akustycznej jednokomorowej szyby zespolonej.
Niemniej jednak, pomiar danej konfiguracji jednokomorowej szyby zespolonej w różnych laboratoriach posiadających certyfikat zgodności z EN ISO10140 nie wykazuje takich samych wartości izolacyjności akustycznej.
Powstaje zatem pytanie: czy ta różnica wynika z niedokładności produktu w danej konfiguracji szyby zespolonej, czy z powodu niedokładności w badaniach laboratoryjnych? Celem tej analizy badań było określenie ilościowo względnego wpływu produktu i laboratorium na niepewność pomiaru izolacji akustycznej.
Przeprowadzono kilka kampanii badawczych w dwóch różnych laboratoriach, które prowadziły do następujących, głównych wniosków.
Nie stwierdzono istotnego wpływu linii produkcyjnej lub miejsca produkcji na izolacyjność akustyczną. Ponadto elementy szyby zespolonej, takie jak typ standardowych ramek dystansowych lub standardowe folie laminujące PVB dostarczane przez różnych dostawców itp., nie mają wpływu na izolacyjność akustyczną.
Głównym źródłem niedokładności/niepewności są w rzeczywistości rozbieżności między wynikami badań w różnych laboratoriach akustycznych.
Niektóre laboratoria otrzymują zatem wyniki z wyższą izolację akustyczną dla tej samej konfiguracji szyby zespolonej, co prowadzi do przewagi konkurencyjnej zarówno dla laboratorium akustycznego, jak i producenta szyby DGU, który „kupuje” pomiar akustyczny w tym laboratorium. Najnowsze modyfikacje w EN ISO 10140 mają na celu zmniejszenie rozbieżności w wartości izolacyjności akustycznej uzyskiwanej z różnych laboratoriów.
Izolacja akustyczna jednokomorowej szyby zespolonej
Pomiary izolacyjności akustycznej jednokomorowej szyby zespolonej (DGU) należy wykonać w certyfikowanym laboratorium akustycznym. Zapis konfiguracji szyby zespolonej podaje grubość poszczególnych dwóch tafli szkła i szerokość komory gazowej.
Przykładową, konfiguracja 4(16)4 oznacza dwie szklane tafle o grubości 4 mm i komorę gazową o szerokości 16 mm.
Laboratoria akustyczne uwzględnione w tym badaniu są certyfikowane zgodnie z normą ISO 17025 [1], a pomiary są wykonywane zgodnie z serią norm EN 10140 [2].
Wymiary próbnej szyby przeznaczonej do badań wynoszą 1480x1230 mm. Zmierzona izolacyjność akustyczna przeszkleń jest określana ilościowo jako Spadek Poziomu Natężenia Przechodzącego Dźwięku (Sound Transmission Loss – STL) w decybelach (dB) dla pasma częstotliwości każdej tercji oktawy w zakresie częstotliwości [100 Hz – 5 kHz].
Dla przypomnienia: słyszalny zakres częstotliwości ludzkiego ucha to [20 Hz - 20 kHz], ruch drogowy jest źródłem hałasu o niskiej częstotliwości około 200 Hz, podczas gdy płacz dziecka jest źródłem hałasu o wysokiej częstotliwości około 2 kHz.
Przykłady izolacyjności akustycznej zmierzonej dla szyby 4(16)4 pokazano na rys. 1. Im wyższy współczynnik STL, tym lepsza izolacja akustyczna oszklenia.
Rys. 1. Zmierzona wartość izolacyjności akustycznej dla szyby 4(16AIR)4
Widmo izolacyjności akustycznej szyby DGU na rys. 1 można podzielić na trzy części, zgodnie z teorią izolacji akustycznej dla materiałów warstwowych, opisaną w literaturze przedmiotu [3-5]:
- przy niskich częstotliwościach około 200 Hz, izolacyjność akustyczna wykazuje spadek. Ta słabość izolacji, klasycznie nazywana „efektem masa/sprężyna/ masa”, jest spowodowana sprzężeniem pomiędzy dwiema szklanymi taflami i powietrzną komorą między nimi.
- przy częstotliwościach średnich, w zakresie częstotliwości [300 Hz – 2 kHz], wzrost izolacji można rozumieć jako prawo masy. Im cięższy system, tym lepsza izolacja akustyczna.
- następny spadek izolacyjności akustycznej występuje około 3 kHz. Zjawisko to odpowiada „efektowi koincydencji”, dla którego prędkości dźwięku w powietrzu i szkle są identyczne. Transfer energii między szkłem a powietrzem jest wówczas optymalny, co prowadzi do osłabienia izolacji akustycznej.
(...)
Fabien Dalzin
Saint-Gobain
Artykuł opiera się na wykładzie prezentowanym
Konferencji GLASS PERFORMANCE DAYS 2017,która
odbyła się 28-30.06.2017 w Tampere, Finlandia
Podziękowanie
Ukończenie tego badania nie byłoby możliwe
bez udziału i pomocy Gillesa Battigelliego,
Fabiena Bouilleta, Christophe Ciny,
Laurenta Courtina, Cécile’a Dalle-Ferriera,
Marca Michau i Nicolasa Nadaud.
Bibliografia
[1] EN ISO/IEC 17025:2018-02 Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących kalibracyjnych
[2] EN ISO 10140-1:2016-10 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 1: Zasady stosowania dla określonych wyrobów EN ISO 10140-2:2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 2: Pomiar izolacyjności od dźwięków powietrznych EN ISO 10140-3:2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 3: Pomiar izolacyjności od dźwięków uderzeniowych EN ISO 10140-4:2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 4: Procedury pomiarowe i wymagania EN ISO 10140-5:2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 5: Wymagania dotyczące laboratoryjnych stanowisk badawczych i wyposażenia
[3]A. J. Tadeu i D. M. Mateus: Sound transmission through single, double and triple glazing. Experimental evaluation » Applied acoustics [Transmisja dźwięku przez pojedyncze, podwójne i potrójne oszklenie (szybę pojedynczą, szybę zespoloną jedno- i dwukomorową). Eksperymentalna ocena, Akustyka stosowana], nr 162, s. 307-325, 2001.
[4] C. Lesueur: Rayonnement acoustique des structures [Przenoszenie dżwieku w konstrukcji], Eyrolles, 1988
[5] F. Fahy: Foundations of Engineering Acoustics [Podstawy inżynierii akustycznej], prasa akademicka, 2001.
[6] EN ISO 717-1:2013-08 Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 1: Izolacyjność od dźwięków powietrznych EN ISO 717-2:2013-08 Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 2: Izolacyjność od dźwięków uderzeniowych
[7] Analiza i wnioski z badań oszklenia metodą Round Robin (algorytm karuzelowy) zorganizowanych wspólnie przez WG CEN TC 126 129
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 07-08/2018