Trokšņa un skaņas kontroles nākotne: novatoriskas tendences 2025. gadā

📖 Lasīšanas laiks: 10 minūtes un 11 sekundes

Vai klusums ir greznība? Tā ir nepieciešamība, tā ir investīcija, protams. Bet ne greznība. Lietas, kas ir greznība, ir izvairāmas, un parasti bez tām var iztikt. Lielpilsētas dzīve, kā dziedāja Matafikss, kļūst skaļāka. Pieprasījums pēc efektīvas rīcības pieaug. trokšņu kontrole aug. Bet mēs nevaram dzīvot bunkuros ar biezām betona sienām. Tas nav dzīvotspējīgi, un, izņemot brutālisma cienītājus, tas nav estētiski pievilcīgs. Nē, nākotne pieprasa kaut ko gudrāku. Jaunus materiālus, kas dzimuši no inovācijām un nemanāmi integrējas mūsdienīgā interjerā.

Esam apkopojuši karstākās tendences trokšņu kontroles materiālos un risinājumos, kurām jāpievērš uzmanība arhitektiem, inženieriem un cilvēkiem, kas meklē klusuma komfortu.

Tehnoloģijām uzlabojoties, attīstās arī skaņas kontrole

Ļaujiet mums ļauties šim meistarīgi veidotajam vārdu spēlem: Jūs varat dzirdēt atšķirību, ja trokšņa vai skaņas kontrole ir pareizi veikta. Cilvēki no visām dzīves jomām ir izjutuši nepieciešamību pēc privātuma un miera. Tas ir viņu pieprasījuma virzītājspēks pēc skaņas kontrolētas vides.

Neatkarīgi no tā, vai tas ir dzīvojamās ēkas, kur troksnis var traucēt atpūtai un radīt saspīlējumu kaimiņu attiecībās, datu centri, kur iekārtu dūkšana un vibrācija var samazināt darbinieku un iekārtu produktivitāti, vai slimnīcas, kur troksnis var izraisīt kļūdas un līdz ar to nopietnas sekas, trokšņa kontrole vairs nav otrajā plānā.

To vēl vairāk apstiprina fakts, ka noteikumi tiek pastiprināti visās nozarēs. Pastāvīgi pieaugošo globālo trokšņa piesārņojumu veicina blīva pilsētu izaugsme, infrastruktūras paplašināšanās un intensīva rūpnieciskā darbība. Noteikumi tāpat kā Vides trokšņa direktīva (END) un Apstiprināts E dokuments Apvienotajā Karalistē nosaka augstākus standartus skaņas izolācijai un ietekmei uz vidi.

Skaņas izolācijas un akustikas nozare jau tagad var mazināt lielu daļu no šīm problēmām, taču risinājumi attīstās. Tiek ražoti jauni, modernākie materiāli, uzstādīšanas sistēmas kļūst viedākas, un jaunu ēku projektēšanas filozofija paredz, ka skaņas izolācija un akustika ir neatņemama plānošanas procesa sastāvdaļa. Modernizācija ir novecojusi pieeja. Apskatiet inovatīvās tendences, kas ir efektīvākas, ilgtspējīgākas un dizainam draudzīgākas nekā jebkad agrāk.

Augstas veiktspējas kompozītmateriālu uzplaukums

Izejot no vecā, ienāk jaunais. Ne gluži. Skaņas portfolio vienkārši kļūst lielāks. Iedibināts. skaņas izolācija Tādiem materiāliem kā minerālvate un ģipsis joprojām ir sava vieta, taču ir parādījušies jauni produkti, ko sauc par augstas veiktspējas kompozītmateriāliem. Tie ir jauna veida materiāli, kas labāk absorbē vai aiztur skaņas enerģiju, un tie ir vēl mazāk apjomīgi nekā jau tā elegantie risinājumi, kas mums ir.

Aerogeli

Iepazīstieties ar aerogēliem. Īpaši viegls un ļoti porains materiāls, kas sākotnēji tika izstrādāts kosmosa vajadzībām. Tas ir daudz plānāks nekā parastā izolācija, taču tam ir ievērojama skaņas absorbcija. Lai uz aerogēla bāzes izgatavots materiāls nodrošinātu tādu pašu skaņas absorbcijas līmeni kā minerālvate, tam būtu nepieciešami tikai 20% no nepieciešamā biezuma. Tas ir 5 reizes plānāks! Tikai 20 milimetri aerogēla var apturēt līdz pat 13 dB pārraides zudumus. Ideāli piemērots kompaktām vai jutīgām vidēm, piemēram, medicīnas klīnikas, transporta infrastruktūra un dzīvojamo māju attīstība.

Nanofibra izolācija

Tālāk seko nanofibru izolācija ar tās mikroskopisko struktūru. Parasti vienas nanofibras diametrs ir mazāks par 100 nanometriem. Tas ir ļoti, ļoti mazs izmērs.Pateicoties tam, šāda veida materiālam ir milzīga iekšējā virsma. Un kas? Jo lielāka ir tās platība, jo vairāk enerģijas tiek zaudēts, kad skaņas vilnis skar materiālu.

Skaņas viļņa vibrācijai pārvietojoties cauri nanofibriem, tas rada berzi un pārveido skaņas enerģiju zemas pakāpes siltumā. Efektīvi izkliedējot skaņu. Bet, tā kā tas ir miljoniem un miljardiem kopā sapinušos šķiedru, nanofibra materiāls joprojām ļauj gaisam pārvietoties. Tas padara materiālu elpojošu, tādējādi piemērotu izmantošanai uz sienām. Tas izklausās nedaudz zinātniski fantastiski, taču pieaugošā tendence uz ilgtspējīgu būvniecības praksi to prasa.

Masveidā piekrauti polimēri

Fitnesa industrija nevēlas, lai jūs zinātu, ka jebkura materiāla efektivitāte skaņas bloķēšanā ir proporcionāla tā masai uz laukuma vienību. Tas ir tāpēc, ka tam nav nekāda sakara ar fizisko sagatavotību.

Bet viss, kas saistīts ar Masas polimēri (MLP) — elastīgu skaņas izolācijas materiālu klase, kas izstrādāta, lai bloķētu gaisā esošu troksni, izmantojot masas likuma principu. Šo materiālu var izrullēt kā membrānu un tieši uzstādīt uz sienām un griestiem, īpaši, ja telpa ir ierobežota.

Tipiski MLP ir no 2–6 mm biezumā, tomēr to skaņas slāpēšanas veiktspēja var sasniegt vai pārsniegt daudz biezāku ģipškartona vai koka konstrukciju veiktspēju.

Ilgtspējības vieta akustikā

Neviens nevēlas risināt problēmu tikai tāpēc, lai radītu jaunu, potenciāli lielāku. Vismaz ne cilvēki, kurus interesē ilgtspējība. Trokšņa izolācijas materiāli mainās, un runa nav tikai par to veiktspēju. Materiālu ražošanas un ilgtermiņa lietošanas ietekme uz vidi tagad ir vienlīdz svarīga lēmumu pieņemšanā.

Ilgtspējība kļūst par noteicošo principu arhitektūrā, sabiedriskajā infrastruktūrā, komerciālo telpu iekārtojumā un sertificētās zaļajās ēkās. To apliecina pārstrādātu un bioloģiskas izcelsmes materiālu pieaugošā izmantošana akustiskajās konstrukcijās.

Pārstrādāts PET šķiedras

Tā vietā, lai tās būtu pneimatisko ieroču treniņu mērķi vai atrastos kaut kur zem krūma, plastmasas pudeles tiek izmantotas augstas veiktspējas izstrādājumu radīšanai. akustiskie paneļiTie absorbē skaņu, vienlaikus ievērojami samazinot ietekmi uz vidi.

Šie materiāli ir viegli, netoksiski un nesatur gaistošus organiskos savienojumus (GOS), tāpēc tie ir piemēroti slēgtām vidēm, piemēram, birojiem, skolām vai veselības aprūpes iestādēm. Pēc paneļu kalpošanas laika beigām tos var pārstrādāt vēlreiz, tādējādi veicinot aprites ekonomiku. Šī apņemšanās nodrošināt ilgtspējību padara... PET-Filca paneļi ir atbildīga izvēle videi apzinīgiem patērētājiem un uzņēmumiem.

Dabīgās šķiedras izolācija

Augu izvietošana uz sienām akustiskai apstrādei? Tas nevar būt reāli. Tas var būt, un tā tas ir. No kaņepēm, džutas vai celulozes ražoti materiāli nodrošina izcilu zemfrekvences absorbciju un siltumizolāciju ar minimālu oglekļa pēdas nospiedumu.

Tā kā šie materiāli ir elpojoši un bioloģiski noārdāmi, tie atbilst pasīvās un reģeneratīvās ēku projektēšanas principiem. Un tiem nav nepieciešama laistīšana, lai tie pildītu savu funkciju!

Biosveķi un augu izcelsmes putas

Šie materiāli ir tieša atbilde uz naftas ķīmijas produktu akustiskajiem materiāliem. Tos jo īpaši izmanto projektos, kuru mērķis ir iegūt vides sertifikāciju, piemēram, BREEAM, WELL vai LEED. Tie ir iegūti no pārskatāmiem avotiem, piemēram, kukurūzas cietes, sojas pupiņām un rīcineļļas. Vai mēs tos varam saukt par vegāniem? Neesmu pārliecināts, bet tos var konstruēt tā, lai tie atkārtotu parasto putu poraino, skaņu absorbējošo struktūru.

Kāpēc tieši viņi? Tāpēc, ka tiem ir mazāks ietvertā oglekļa daudzums un uzlabota bioloģiskā noārdīšanās spēja, kā arī zemākas gaistošo organisko savienojumu emisijas. Tas nozīmē, ka tie ir veselīgāki iekštelpu videi. Turklāt arhitekti var pretendēt uz vērtīgiem ilgtspējības kredītpunktiem — patiesība ir patiesība.

Šie materiāli tiek pastiprināti ar dabīgām šķiedrām, piemēram, kaņepēm, džutu vai kenafu, uzlabojot gan mehānisko stabilitāti, gan ugunsdrošību, neapdraudot veiktspēju. Tie ir dzīvotspējīgs ceļš uz videi draudzīgu akustisko dizainu.

Zaļās būvniecības standarti meklē trokšņa kontroli

Ja spogulī trīs reizes pasakīsiet vārdus “noteikumi”, parādīsies inspektors. Tas var būt vai nebūt taisnība, taču mēs droši zinām, ka nākotnē pastāv spēcīga tieksme pēc ilgtspējīga un uz cilvēku orientēta dizaina. Sertifikācijas shēmas, piemēram, LEED, WELL un BREEAM, oficiāli atzīst... akustiskais komforts kā būtiska iemītnieku veselības, produktivitātes un psiholoģiskās labsajūtas sastāvdaļa.

Tas ir vēl viens pierādījums tam, ka skaņas izolācija un akustiskais dizains ir stratēģiska nepieciešamība, nevis tikai vēlams ēku papildinājums.

LABI

Iekšpusē WELL ēku standarts v2Akustika tiek risināta skaņas koncepcijā, jo īpaši izmantojot:

• Funkcija S01: Skaņas kartēšana, kas paredz iekštelpu trokšņa līmeņu telpisko analīzi un izklāsta mazināšanas stratēģijas.
• Funkcija S05: Skaņas barjeras, kas prasa izmantot materiālus un būvniecības metodes, lai ierobežotu gaisā esošās skaņas pārraidi starp telpām, īpaši veselības aprūpes, izglītības un atvērta plānojuma biroju vidēs.

Šie kritēriji veicina sienu kompozīciju, durvju konstrukciju un akustisko apstrādi agrīnā stadijā, lai nodrošinātu samazinātu atbalsi un lielāku dzirdes privātumu.

BREEAM

BREEAM, kas plaši tiek pieņemts visā Apvienotajā Karalistē un Eiropā, ietver akustiskos kritērijus veselības un labsajūtas kategorijā. Projekti tiek vērtēti pēc:

• Skaņas izolācijas veiktspēja (gaisā un trieciena).
• Apkārtējā trokšņa līmenis telpās.
• Atskaņas kontrole, īpaši atklātās vai bieži apmeklētās telpās.

Lai iegūtu BREEAM kredītpunktus, parasti ir nepieciešama detalizēta akustiskā modelēšana, atbilstība BS 8233 vai attiecīgajiem standartiem un testēšana pēc pabeigšanas.

LEED

Tikmēr, LEED (Vadība enerģētikas un vides dizainā) pievēršas skaņas jautājumam sadaļā “Iekštelpu vides kvalitāte (IEQ)”. Tā atalgo:

• Runas privātums, īpaši atvērta plānojuma vai augsta blīvuma plānojumos.
• HVAC sistēmu un ārējo avotu radītā fona trokšņa samazināšana līdz minimumam.
• Pārdomāta telpiskā plānošana, kurā ņemta vērā blakus esošā teritorija, zonējums un akustiskā atdalīšana.

Šie apsvērumi ietekmē gan materiālu izvēli (akustiskie paneļi, hermētiķi, izolācija), gan projektēšanas metodoloģijas, piemēram, skaļu un klusu funkciju zonēšanu un cietu, atstarojošu virsmu neizmantošanu koplietošanas zonās.

Adaptīvās sistēmas: atsaucīgas vadības nākotne

Spēja reaģēt un pielāgoties mainīgai videi ir sarežģītāka un vēlamāka nekā statiska funkcija neatkarīgi no notiekošā. Plašākā vārda nozīmē tas ir vadošais faktors evolūcijā. Tieši šajā virzienā mēs ejam arī ar trokšņu kontroli.

Visizplatītākais pašreizējais trokšņa slāpēšanas veids ir statiskas sistēmas uzstādīšana ar fiksētu skaņas enerģijas slāpēšanas diapazonu. Tas darbojas, nesaprotiet mūs nepareizi.Taču tehnoloģija ļauj mums īstenot adaptīvu sistēmu, kas var mainīties atkarībā no mainīgā trokšņa līmeņa noteiktā vidē.

Tehnoloģijas kļūst viedākas un arvien vairāk integrētas ēkās. Līdz ar lietu internetu skaņas risinājumu iespējas, kas klausās, mācās un reaģē, kļūst arvien spēcīgākas. Nākotnē tiek prognozēts, ka trokšņu kontrole pāries no pasīvas barjeras stingrības uz aktīvu, adaptīvu sistēmu.

Kas ir adaptīvās skaņas sistēmas?

Šīs sistēmas spēj analizēt skaņas līmeņus un pielāgot savu skaņas izolāciju vai akustisko veiktspēju, reaģējot uz izmaiņām vidē. Tās klausās:

• Svārstīgs trokšņa līmenis
• Noslogotības izmaiņas
• Dienas laika rutīnas
• Ārējie notikumi (e.g..., būvdarbu troksnis, satiksmes maksimums)

Iedomājieties to šādi — šobrīd trokšņu kontroles sistēmas ir fiksētas, un cilvēka skaņas pieredze vidē svārstās atkarībā no notiekošā. Telpas pašlaik ir projektētas ar vienu mērķi — vai tās ir pielāgotas klusai telpai atpūtai vai skaļai videi, piemēram, ballīšu zālei?

Adaptīvo skaņas sistēmu ideja ir apgriezt to visu otrādi. Jums būtu svārstīga (adaptīva) sistēma, kas atbalsta fiksētu skaņas pieredzi. Ja jums ir daudz cilvēku un ir skaļi, sistēma vairāk apslāpēs troksni; ja esat viens un atpūšaties, sistēma neradīs nedabisku mirušu klusumu.

Galvenās tehnoloģijas, kas nodrošina šo pāreju

Izklausās jauki un pat nedaudz futūristiski, taču jau pastāv dažas tehnoloģijas, kas to visu var īstenot. Trokšņa kontrolei ir jākļūst par fundamentālu "izdari vienreiz un aizmirsti" tipa fāzi katras ēkas plānošanā.

Iegultie sensori un reāllaika uzraudzība

Ja skudrām būtu podkāsti, viņi izmantotu ļoti mazus mikrofonus. Un, lai gan skudras apmācība podkāstos ir atsevišķa raksta tēma, šādi mazie mikrofoni patiešām pastāv. Tie ir savienoti ar vibrācijas detektoriem un spiediena sensoriem, un tos var integrēt sienās, griestos vai pat mēbelēs.

Tie vāc datus par skaņas situāciju vidē. Tie potenciāli varētu noteikt pieaugošu satiksmes troksni vēlā pēcpusdienā un izraisīt izmaiņas telpas akustiskajā profilā, lai mazinātu uzmanības novēršanu.

Viedie materiāli un izpildmehānismi

Vai nebūtu jauki, ja skaņas kontroli telpā varētu regulēt tāpat, kā var aptumšot gaismu, lai tā kļūtu mājīga vai spilgtāka? Jūs jau zināt, uz ko mēs ar to ejam... Daži moderni materiāli to var izdarīt! Tomēr tos joprojām galvenokārt izmanto aviācijas un kosmosa aģentūras un militārie spēki, taču ir laika jautājums, pirms tie nonāks komerciālā izmantošanā. Ir materiālu veidi, kas var mainīt savas akustiskās vai skaņas izolācijas īpašības, pamatojoties uz kādu stimulu. Piemēram:

• PiEzoelektriski kompozītmateriāli, kas maina stingrību, kad tiek pielikts elektriskais lādiņš. Stingrāka virsma atstaro vairāk skaņas, ko izmanto rezonanses samazināšanai vai skaņas viļņu izkliedēšanai. Mīkstāka, elastīgāka virsma absorbē vairāk skaņas.
• Formatmiņas sakausējumi (piemēram, niķeļa-titāna sakausējumi) maina ģeometriju vai virsmas blīvumu, pamatojoties uz siltumu vai spriegumu, efektīvi pielāgojot akustisko veiktspēju pēc pieprasījuma. Tie var atgriezties pie sākotnējā iestatījuma, kad strāva tiek pārtraukta vai siltums samazinās. To ģeometrijas maiņa var palīdzēt efektīvāk izkliedēt skaņas enerģiju. Šāda paneļa svara sadalījumu var mainīt, lai tas darbotos noteiktās frekvencēs.

Ēku pārvaldības sistēmas (BMS) integrācija

Atcerieties to "izdari vienreiz un aizmirsti". Nu, tas kļūst labāk. Trokšņa kontroles sistēmas iekļaušana tieši ēkas pārvaldības sistēmā ļauj telpas iemītniekiem to pilnībā ignorēt, tāpat kā viņi nepievērš uzmanību apgaismojumam un apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas vadībai. Labi, nevis ignorēt, bet... integrēšana Skaņas izolācijas vai akustiskā sistēma holistiski ļauj automatizēt zonējumu, klusuma periodus vai trokšņa brīdinājumus.

Ēku pārvaldnieki var pielāgot trokšņa līmeni pēc nepieciešamības. Vai vēlaties savā dzīvoklī rīkot ballīti? Vienkārši paziņojiet, un sistēmu var ieprogrammēt, lai tā 1. jūlijā vairāk koncentrētos uz jūsu dzīvokli. Mēs jau zinām, kad notiks ballīte. Ak, ja vēlaties rūpnīcā uzstādīt trokšņaināku iekārtu — sistēmu var noregulēt, lai apslāpētu tās dūkoņu vai vibrāciju. Vienkārši.

Šī tehnoloģija var radīt vides digitālo dvīni, koncentrējoties uz skaņas īpašībām. Digitālie dvīņi ļauj veikt daudzas lietas un ir ļoti plašs temats. Skaņas izolācijas un akustikas jomā tie ļauj pāriet no reaktīvās apkopes (kad meklējat risinājumu, tiklīdz problēma rodas) uz paredzošo apkopi (kur jūs paredzat problēmas un izvairāties no tām, pirms tās rodas). Tādā veidā jūs varat novērst sistēmā izmantoto komponentu ikdienas nolietojumu.

Kur tas tiek izmantots?

Adaptīvās akustiskās sistēmas joprojām tiek izstrādātas, taču ir vietas, kur tās pirmās pieredzētu. Nemaz nepārsteidz, ka tieši šīs vides gūtu lielu labumu no šāda integrēta risinājuma:

• Veselības aprūpe: operāciju zāles un audioloģijas telpas, kurās nepieciešama absolūta kontrole.
• Korporatīvie biroji: dinamiskas, atvērta plānojuma telpas, kas pielāgojas atkarībā no aktivitātes.
• Augstas veiktspējas dzīvojamās mājas: viedās mājas, kas modulē akustiskos apstākļus miega vai atpūtas laikā.
• Teātri un izrāžu norises vietas: sistēmas, kas pielāgo atbalss laiku atkarībā no pasākuma veida vai auditorijas lieluma.

Kāpēc tas ir svarīgi nākotnei

Ideja ir uzlabot skaņas izolāciju un akustisko apstrādi. Šie jaunie materiāli un sistēmas uzlabotu pielāgošanas iespējas, tāpēc nebūtu nepieciešams izstrādāt vienotu risinājumu visiem. Sistēmas var pāriet gaidīšanas režīmā, kad tas nav nepieciešams, samazinot HVAC un baltā trokšņa sistēmas slodzi, padarot tās energoefektīvākas. Laika gaitā šīs sistēmas var sniegt informāciju arhitektūras plānošana identificējot pastāvīgas trokšņa problēmas.

Ceļš uz priekšu: Kas arhitektiem un inženieriem jāņem vērā

Trokšņa kontroles nākotne tiek veidota, sadarbojoties materiālzinātniekiem, arhitektiem, inženieriem un regulatīvajām iestādēm. Pieprasījums virzās uz pielāgojamām, ilgtspējīgām un viedām skaņas izolācijas un akustiskajām sistēmām, kas spēj pielāgoties izmaiņām vidē.

BIo-materiāli, adaptīvie kompozītmateriāli un ar lietu internetu (IoT) uzlaboti risinājumi no jauna definē to, kas ir iespējams plāno sienu konstrukcijās un koplietošanas konstrukcijās. Uzlabojumi galīgo elementu modelēšanā, paredzošajā akustiskajā analītikā un zema oglekļa satura skaņas izolācijas materiālos ir paredzēti, lai atbilstu mainīgajiem zaļās sertifikācijas standartiem, piemēram, WELL, LEED un BREEAM.

DECIBEL uzskata inovāciju par atbildību, nevis tikai tendenci. Neatkarīgi no tā, vai tas ir mūsu daudzslāņainais dizains MUTE SYSTEM™ vai paneļi, piemēram WAVO™, tie visi apliecina mūsu apņemšanos paplašināt skaņas izolācijas un akustikas iespējas. Nākamā nodaļa skaņas inženierijā jau rit pilnā sparā.

Papildu lasāmviela un atsauces:

• Vides trokšņa vadlīnijas Eiropas reģionam – Pasaules Veselības organizācija (PVO)

• Adaptīvā arhitektūra un viedie materiāli – MIT Mediju laboratorijas pētījumi

• Mehānisko konstrukciju akustika un vibrācija - AVMS 2021 (Springer konferences materiāli)

• Ilgtspējīgs akustiskais dizains: labākā prakse – Apvienotās Karalistes Zaļās būvniecības padome (UKGBC)