Acustica Cladirilor

ACUSTICA CLĂDIRILOR Acustica clădirilor se ocupă cu studiul problemelor legate de propagarea şi recepţionarea energiei acustice în unităţile funcţionale din clădiri şi în teritoriul construit, în scopul asigurării confortului acustic. Problemele de acustică se referă la: • Izolarea fonică a clădirilor, urmărind diminuarea nivelului de tărie al zgomotelor sau al sunetelor supărătoare; în acest caz sunetul este studiat ca factor nociv în clădiri; se studiază măsuri de combatere, protecţie sau izolare necesare, conform cerinţelor de confort; • Tratarea fonoabsorbantă a sălilor de audiţie, unde obiectivul principal este punerea în valoare a sunetelor şi difuzarea lor pentru o audiţie de calitate. O problemă de acustică presupune elemente fundamentale şi a relaţiilor dintre ele: • Sursa de putere acustică; • Mediul de propagare; • Receptorul de semnal.

cunoaşterea

următoarelor

Sursa de putere acustică reprezintă orice sistem fizic care, aflându-se în stare de oscilaţie, este capabil să radieze energie acustică în mediul înconjurător. Se deosebesc: • Surse consruite special pentru a răspândi sunetul în spaţiu (instrumente muzicale, difuzoare, sirene etc.); • Surse la care radierea energiei acustice apare ca un fenomen secundar în timpul funcţionării (motoare, eşapamente etc.). Principalele zgomote care pot afecta unităţile funcţionale din clădiri sunt: zgomotele din exteriorul clădirii, zgomotele provenite din exploatarea curentă a unităţii funcţionale şi zgomotele provenite de la spaţiile tehnice sau comerciale din clădiri. Mediul de propagare al undelor poate fi omogen sau neomogen, limitat sau nelimitat. Vibraţiile sursei produc comprimări şi dilatări succesive ale particulelor mediului cu care sunt în contact direct. Particulele puse astfel în mişcare antrenează particulele învecinate şi aşa mai departe, fenomenul se repetă, în continuare formându-se unde elastice, care iau alternativ forma unor compresiuni sau dilatări succesive ale mediului. Particulele mediului nu se deplasează odată cu unda elastică. Ele efectuează numai o mişcare oscilatorie, de o parte şi de alta a poziţiei lor de echilibru, făcând operaţia de transmitere a undei elastice prin mediul respectiv. Gazele, lichidele şi solidele sunt medii care prezintă proprietăţi de undă şi de elasticitate, deci pot transmite unde elastice.

1

În cadrul problemelor de acustică a clădirilor interesează în mod special anumite situaţii particulare: • Propagarea în mediul aerian semi-infinit (cazul propagării în exteriorul clădirii); • Propagarea în mediul aerian limitat (cazul propagării în interiorul unor unităţi funcţionale din clădiri). În ambele situaţii în mediul aerian se pot găsi obstacole care să influenţeze comportarea undelor acustice. CARACTERIZAREA FIZICĂ A SUNETELOR Viteza de propagare(c) reprezintă spaţiul pe care s-a propagat mişcarea oscilatorie originară, în unitatea de timp. Viteza de propagare depinde de caracteristicile inerţiale şi elastice ale mediului, de temperatura şi umiditatea acestuia. În aer, la temperatura de 20°C şi umiditatea relativă de 65%, viteza de propagare a undelor longitudinale este de aproximativ 340 m/s. În tabelul de mai jos sunt prezentate valorile vitezei sunetului în diverse medii. Viteza de propagare a sunetului este mai mare în lichide decât în gaze şi mai mare în solide decât în lichide şi gaze. Mediul

Densitatea (ρ, în Kg/m3) Aer la 20° C 1.2 Apă la 13° C (20° C) 1000 Sticlă 2400 Aluminiu 2700 Oţel 7900 Lemn de brad 510 Lemn de stejar 720 Zidărie din cărămidă 1800 Beton 2000 Cauciuc 1000 - 2000 Pamânt 1800

Viteza (c, în m/s) 344 1441 (1480) 6000 5200 5100 4700 4100 4000 4000 40 - 200 3400

Impedanţa mediului (ρc în Ns/m3) 414 144 x 104 1440 x 104 1460 x 104 4000 x 104 240 x 104 290 x 104 720 x 104 800 x 104 (4 - 40) x 104 610 x 104

Produsul “ρc” poartă numele de impedanţă acustică a mediului prin care are loc propagarea. Cu cât “ρc” este mai mare, cu atât mediul prezintă condiţii mai favorabile de propagare a sunetului. Lungimea de undă (λ) este distanţa pe care se propagă unda în intervalul de o perioadă. λ=cT

2