انواع مصالح عایق کاری صوتی

مقدمه

آلودگی صوتی از یکی از مشکلات و معضلات اصلی جوامع امروزی است و داشتن آرامش و آسایش در این دنیای پرهرج‌ومرج به یک نیاز ضروری و حیاتی تبدیل شده است. همان‌گونه که استفاده از عایق‌های حرارتی و رطوبتی و … می‌تواند مزایا و کاربردهای متعددی داشته باشد، عایق صوتی ساختمان نیز کاربردهای مختلف و متعددی دارند.

عایق صوتی امروزه نه‌تنها در بخش‌های صنعتی بلکه در بخش‌های اداری، تجاری و مسکونی نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد. می‌توان گفت امروزه یکی از مهم‌ترین معیارها برای ارزش‌گذاری ساختمان‌ها و املاک عایق‌کاری‌های آن از نظر صوتی، حرارتی، رطوبتی و … است.

1. عایق صوتی (Soundproofing) چیست؟

به زبانی ساده می‌توان گفت عایقی که مقدار انتقال انرژی صوتی از محیطی به محیط دیگر را کاهش می‌دهد عایق صوتی یا Soundproofing نامیده می‌شود (البته منبع تولید صدا و همچنین گیرنده صدا اهمیت بالایی دارد). در حقیقت هرگونه پوششی که بتواند مانع از انتقال اصوات شود و یا میزان آنها را کاهش دهد عایق صوتی نامیده می‌شود.

ساختمان‌ها درگذشته دارای دیوارهای ضخیم و بلندی بودند و به دلیل بلند بودن سقف و همچنین وسعت فضا و محیط، آلودگی‌های صوتی مزاحمتی برای افراد ایجاد نمی‌کرد؛ اما امروزه با گسترش شهرها، ماشین‌ها و… آلودگی‌های صوتی به‌شدت بیشتر شده است و لازم است که از عایق صوتی ساختمان برای کاهش این آلودگی‌ها استفاده شود. این عایق‌ها باعث حذف و یا جذب صوت می‌شوند.

2. هنگام خرید عایق صوتی به موارد زیر توجه کنید!

برای خرید عایق صوتی ساختمان لازم است که فاکتورها و نکات مختلفی موردتوجه قرار بگیرد که مهم‌ترین آنها به شرح زیر هستند:

•       جنس عایق صوتی: عایق‌های صوتی از مواد اولیه مختلفی تشکیل می‌شوند که هر کدام کاربردهای متعددی دارند. تعدادی از این عایق‌ها دارای ساختار سلول باز و تعدادی دیگر دارای ساختار سلول بسته هستند که مناسب‌ترین آنها برای عایق صوتی سلول بسته خواهد بود. سلول باز بیشتر برای استودیوها و بهره‌بردن از صدای آکوستیک استفاده می‌شود.
•       چگالی: عایق صوتی ساختمان باید دارد چگالی استاندارد باشد که حالت آکوستیک آن به‌خوبی حفظ شود. هرچقدر چگالی عایق بیشتر باشد به معنی عدم نفوذ صدا در آن است.
•       رطوبت: بسیاری از عایق‌های صوتی عایق رطوبت نیز هستند و فقط عایق الاستومری و تا حدودی فوم عایق پلی‌اتیلن در برابر رطوبت مقاوم نیستند.
•       نحوه به‌کاربردن عایق صوتی که معمولاً به‌صورت روکار و توکار هستند و بهترین راهکار برای ساختمانی مسکونی استفاده از عایق توکار است.

علاوه بر این موارد نکات دیگری نیز در خرید عایق صوتی مؤثر هستند که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند:

1.2. نوع سقف بتنی و چوبی

در هنگام خرید عایق صوتی ساختمان باید جنس سقف ساختمان مشخص شود که از بتن، چوب یا آجر است چرا که هر کدام از این موارد میزان نفوذپذیری صوتی متفاوتی دارند. می‌توان گفت بتن کمترین نفوذپذیری صوتی و چوب بیشترین نفوذپذیری را دارد. ابتدا باید جنس سقف مشخص شود و سپس برای خرید انواع عایق‌ها اقدام شود.

2.2. نوع صدا

یکی دیگر از مهم‌ترین فاکتورها در خرید عایق صوتی ساختمان تعیین و مشخص‌کردن نوع صدا و آلودگی‌های صوتی است. به‌صورت کلی می‌توان آلودگی‌های صوتی ساختمان را به دودسته کوبه‌ای و هوابرد تقسیم کرد.

• صدای هوابرد یا هوایی: انتقال صدا به داخل ساختمان ممکن است از طریق هوا باشد؛ مانند کانال‌های تهویه، پنجره و در باز ساختمان
• صداهای ضربه‌ای یا کوبه‌ای: ممکن است صدا از طریق به ارتعاش در آوردن جدارهای ساختمان مانند چکش زدن روی جدار و راه‌رفتن روی کف باشد.

در حقیقت صداهای هوابرد و کوبه‌ای فقط در منشأ و منبع با هم متفاوت هستند و برای خرید عایق باید این منبع و منشأ مشخص شود.

3. آیا عایق حرارتی برای صدا نیز مؤثر است؟

همان‌طور که از نام آن پیدا است هدف اصلی عایق‌های حرارتی کنترل انتقال حرارت در بین بخش‌های داخلی و خارجی ساختمان‌ها است. مکانیسم عایق‌های حرارتی به نحوی است که دارای فضاهای خالی زیادی برای ایجاد مقاومت حرارتی است و معمولاً این فضاها نمی‌توانند به‌عنوان عایق صوتی عمل کنند چرا که عایق‌های صوتی جرم بالایی دارند.

البته نوعی از عایق‌های الاستومری حرارتی وجود دارند که علاوه بر کنترل دما و حرارت می‌توانند به‌عنوان عایق صوتی نیز مورداستفاده قرار بگیرند (به این عایق‌ها عایق تخم‌مرغی نیز گفته می‌شود). در حقیقت عایق‌های حرارتی آخرین سد دفاعی ساختمان‌ها هستند. اگرچه معمولاً هر کدام از عایق‌ها بر روی یک جنبه خاص تمرکز دارند و می‌توانند یکی از آلودگی‌ها را تعدیل کنند؛ اما باتوجه‌به آنکه این عایق‌ها معمولاً در دیوارها، سقف‌ها، کف و… نصب می‌شوند می‌توانند در کنترل آلودگی‌های صوتی نیز تأثیر زیادی داشت باشند.

4. انواع عایق صوتی ساختمان

امروزه انواع عایق صوتی ساختمان در دسترس قرار دارند که هر کدام دارای ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای متعددی هستند و می‌توانند در محیط‌های مختلف به کار برده شوند. از جمله رایج‌ترین انواع عایق‌های صوتی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عایق پشم‌شیشه
• کاشی‌هایی از فیبرهای معدنی
• کاشی‌های فلزی سوراخ‌دار
• عایق فوم صداگیر ترکیبی
• عایق فوم شانه تخم‌مرغی
• عایق صوتی پلی‌اورتان پاششی
• عایق صوتی سربی
• دیوارهای پوششی کناف
• کاشی و صفحات ساخته شده از فیبرهای سلولوزی
• عایق پنل آکوستیکی
• عایق فوم پلی اتیلن
• عایق پلی‌استایرن
• عایق پشم سنگ
• عایق پنل گچی

5. منظور از SOUNDPROOFING یا ممانعت از ورود صدا چیست؟

در حقیقت واژه SOUNDPROOFING به معنی جلوگیری از ورود صداهای آزاردهنده به داخل سازه‌ها و ساختمان‌ها و کاهش صداهای ناخواسته است. آلودگی‌های صوتی ممکن است هر منبعی داشته باشند که شامل ساختمان‌های همسایه، سروصدای خیابان و … است. برای حلی این معضلات و مشکلات می‌توان از عایق‌های مخصوص صدا استفاده کرد که در دنیای امروز به یک امر کاملاً ضروری تبدیل شده است و خوشبختانه انواع عایق‌های صوتی در دسترس قرار دارند.

6. انواع عایق بر اساس نحوه نصب

1.6. عایق صوتی سقف آپارتمان

برای عایق صوتی ساختمان در سقف لازم است که موادی با چگالی بالا استفاده شود. عایق صوتی سقف باید انرژی صوتی و ارتعاشات را در سقف خانه بهبود ببخشد و از انتقال صدا از این طریق ممانعت کند. البته باید جنس سقف و نوع و منبع صداها مشخص شود و در نهایت باتوجه‌به میزان بلندی صدا از عایق صوتی روکار یا توکار استفاده شود.

2.6. عایق صوتی سقف روکار

معمولاً عایق‌بندی سقف به‌صورت روکار می‌تواند سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر باشد و عایق‌های صوتی سقف می‌توانند علاوه بر جلوگیری از انتقال صوت نمای ویژه‌ای به سقف ساختمان بدهند.

3.6. عایق صوتی دیوار مشترک

استفاده از عایق صوتی دیوار مشترک می‌تواند یک محیط آرام حتی در شلوغ‌ترین مناطق ایجاد کند و حتی برای استودیوها و اتاق‌های ضبط صدا نیز کاربرد دارد. این سیستم می‌تواند در برابر صداهای موجود در هوا نیز مقاومت بالایی داشته باشد. به‌صورت کلی هم مانع صداهای هوابرد است و هم مانع صداهای کوبه‌ای است. یکی از مهم‌ترین موادی که در این عایق‌ها استفاده می‌شود پشم سنگ معدنی است که در داخل حفره‌های چوبی و فلزی قرار می‌گیرد و مانع از انتقال صداها می‌شود.

4.6. عایق صوتی دیوار مشترک روکار

عایق صوتی ساختمان تخته‌ای از بهترین عایق‌های صوتی دیوار مشترک روکار است و چنانچه فضای کافی در دسترس افراد نباشد می‌توانند از این نوع عایق‌ها استفاده کنند چرا که با کمک این عایق‌ها می‌توان علاوه بر حفظ فضا از شر صداهای آزاردهنده نیز خلاص شد. ضخامت این عایق فقط ۳۰ میلیمتر است و به‌سادگی به‌صورت روکار نصب می‌شود. این عایق دارای ۴ لایه با ویژگی‌های متفاوت است که در کنار همدیگر لمینت شده‌اند و می‌توانند مقاومت بالایی در برابر صوت داشته باشند.

5.6. عایق صوتی کف ساختمان

عایق صوتی کف از انواع مواد و متریال‌های مختلف ساخته می‌شود و به‌صورت لایه‌ای یا ریزشی مورداستفاده قرار می‌گیرد و در نهایت مانع از انتقال آلودگی‌های صوتی می‌شود. از این عایق‌ها می‌توان برای کف آپارتمان‌ها، سطوح بیرونی ساختمان‌ها، سطوح داخلی ساختمان‌هایی که صدا را به میزان زیادی تولید می‌کنند یا انعکاس می‌دهند، استفاده می‌شوند.

6.6. عایق صوتی روکار کف

برای عایق صوتی ساختمان در کف آن همانند عایق صوتی سقف لازم است که ابتدا موارد و نکاتی موردتوجه قرار بگیرد تا بتواند بهترین نتیجه را در برداشته باشد و به بهترین شکل ممکن مانع از ورود و خروج صداها شود. از جمله موارد مهم در عایق صوتی روکار کف می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جنس سازه کف ساختمان از چه موادی است (چوب، بتن و…)؟
• منبع و منشأ آلودگی‌های صوتی از کجاست؟
• جنس و نوع صداها چیست؟
• میزان بلندی صدها چقدر است؟

7. چند نمونه عایق صوتی

1.7. عایق‌های صوتی سربی

از نخستین شرایط یک عایق صوتی مناسب در انتخاب مصالح عایق‌کاری صوتی، زیاد بودن وزن ویژه، نرمی طبیعی، ظرفیت بالای کاهش سروصدا و غیرقابل‌نفوذ بودن است.

زیادی وزن از این نظر حائز اهمیت است که شدت ارتعاشات صوتی در نبرد با اینرسی یک مانع، کاهش می‌یابد.

نرمی ورق سرب، سبب کاهش ارتعاشاتی می‌شود که در سایر مصالح آکوستیکی عادی است.

موانع سربی به‌ویژه روی پارتیشن‌هایی که در مجاورت سقف‌های کاذب آویخته قرار می‌گیرند، مؤثرند.

برگه‌های سربی را می‌توان در بسیاری از تیغه‌های نازک مصرف کرد تا بدون افزایش حجم، صدا را کاهش دهند.

این ماده را می‌توان به‌راحتی، با چسب الاستومری روی سایر مصالح نصب نمود تا بدون افزایش سختی وزن آنها اضافه شود.

2.7. کاشی‌ها و صفحات ساخته شده از فیبرهای سلولزی

دومین مصالح عایق‌کاری صوتی که خیلی مورداستفاده قرار می‌گیرد کاشی‌های سلولزی است.
کاشی‌های سلولزی معمولاً از باگاس (تفاله نیشکر) ساخته می‌شوند تایل‌های الیاف نیشکر از قدیمی‌ترین و معمولاً ارزان‌ترین نوع آکوستیک تایل هستند.

فیبرها را زیر فشار قرار می‌دهند و به‌صورت تخته‌هایی در می‌آورند، به‌نحوی‌که بین الیاف فضاهای تنگی به وجود آید.

تایل‌های فیبر نیشکر را معمولاً سوراخ‌دار می‌سازند تا صدا بتواند به حفره‌های بین الیاف برسد.

این موضوع باعث بهبود کیفیت جذب صوت می‌شود.

تنوع در بافت و ظاهر تایل با ایجاد تنوع در نقش و نحوه استقرار سوراخ‌ها و سطح تایل به دست می‌آید.

تایل‌های فیبر نیشکر در اثر جذب رطوبت، دچار تغییر ابعاد و کاهش مقاومت می‌شوند، گرچه پیشروی آتش در آنها کم است؛ ولی ضد آتش نیستند.

مشخصات فنی کشورهای صنعتی، مصالح ساختمانی را به لحاظ پایداری‌ آنها در برابر آتش گروه‌بندی کرده‌اند.

در مشخصات فدرال (ایالات متحده آمریکا) معیارهای ویژه‌ای در این مورد وجود دارد، گروه‌بندی از A (برای مصالح غیر قابل‌اشتعال) تا D (برای درجات مختلف پایداری در برابر آتش) انجام شده است.

تایل‌های فیبر نیشکر در گروه D جزء این تقسیم‌بندی قرار می‌گیرند و برخی از تایل‌های پوشش شده در کارخانه در گروه C، این تایل‌ها معمولاً لب‌پخ بوده، در کارخانه پوشش می‌شوند و اندازه آنها 300Χ300 تا 600Χ600 میلیمتر است.

3.7. کاشی‌های ساخته شده از فیبرهای معدنی

یکی از پرکاربردترین مصالح عایق‌کاری صوتی استفاده از فیبرهای معدنی است!

بخش اعظم تایل‌های فیبر معدنی از پشم معدنی ساخته می‌شوند.

قسمت عمده پشم معدنی که در کشورهای صنعتی تولید می‌شود از سربار کوره آهن‌گدازی (پشم سرباره) است.

این تایل‌ها ممکن است به‌صورت شکاف‌دار یا سوراخ‌دار ساخته شوند تا کیفیت جذب صوت آنها افزایش یابد.

مصالح شکاف‌دار انرژی صوتی را به‌وسیله ایجاد اصطکاک در حفره‌های ریز موجود بین فیبرهای مستقل از هم مستهلک می‌سازند.

با افزایش سوراخ‌ها می‌توان حداکثر کاهش انرژی صوتی را به دست آورد.

مصالح شکاف‌دار عموماً موقعی به کار می‌روند که ظاهر کار از بیشترین اهمیت برخوردار باشد.

مصالح سوراخ‌دار بیشتر در ساختمان‌های صنعتی، فرهنگی و مؤسسات علمی که حداکثر نفوذ و رنگ‌پذیری موردنظر است، مصرف می‌شوند.

تایل‌های فیبر معدنی از نظر پایداری در برابر آتش در گروه A قرار می‌گیرند و در مواردی مثل مکان‌های تجمع عمومی و راه‌های فرار از آتش که مقررات ساختمانی مصالح غیر قابل‌اشتعال را تجویز می‌کنند، مصرف می‌شوند.

این مصالح در گونه‌های مختلف از نظر اندازه، بافت، ضخامت و قابلیت جذب صوت ساخته می‌شوند.

در رنگ‌آمیزی تایل‌های شکاف‌دار یا منسوج باید دقت بسیار زیادی مبذول داشت و مصالح با رنگ‌های ویژه پوشانده شوند به‌گونه‌ای که حفره‌ها بسته نشود و ویژگی آکوستیکی مصالح کاهش نیابد.

4.7. کاشی‌های فلزی سوراخ‌دار

کاشی‌های فلزی سوراخ‌دار هم در بعضی از موارد در زمره مصالح عایق‌کاری صوتی بشمار می‌آیند!

این تایل‌های سوراخ‌دار متشکل از تاوه‌های فلزی سوراخ‌داری هستند که با مصالح لایی‌ آکوستیکی نظیر پشم معدنی پر شده‌اند.

تاوه‌های نازک فلزی سوراخ‌دار، سبب کاهش ویژگی‌های جذب صوت مصالح آکوستیکی لایی نخواهند شد؛ بلکه به‌صورت دیافراگمی در انتقال صوت به آنها عمل می‌کنند و صوت در آنجا جذب می‌شود.

تاوه ممکن است از آلومینیوم یا ورق فولادی ساخته شود و معمولاً آن را با لعاب پخته شده سفیدی می‌پوشانند.

گرچه این تایل‌ها گران‌قیمت هستند؛ ولی چون دوامشان زیاد و هزینه نگهداری و تعمیر آنها کم است، مصرفشان روی‌هم‌رفته اقتصادی و باصرفه است.

سطح آنها را می‌توان با کهنه نمدار تمیز کرد و به رنگ‌آمیزی مجدد و تعویض قطعات نیازی ندارند.

به‌علاوه لعاب سخت پوشش آنها باعث تأمین ویژگی‌های بازتاب سطوح می‌شود.

5.7. اندودهای آکوستیکی

اندودهای آکوستیکی هم گزینه مناسبی از مصالح عایق‌کاری صوتی هستند و به‌صورت کلی دارای دو نوع هستند:

الف: اندودهای گچی با دانه‌های سبک مانند پرلیت و ورمیکولیت منبسط.

ب: اندودهای مشتمل‌ بر فیبرهای معدنی به همراه چسب.

اندودهای گچ و پرلیت را از اختلاط گرد گچ، پرلیت و آب درست می‌کنند و یا گچ و پرلیت آماده بسته‌بندی شده را با آب مخلوط کرده روی سطوح صاف زیرسازی که ممکن است بتنی، سیمانی، گچی یا فولادی باشد می‌کشند یا با ماشین بر روی آنها می‌پاشند، اندودهای ماله‌ای در دو قشر آستر به ضخامت حدود 10 میلیمتر و رویه به کلفتی حدود 3 میلیمتر اجرا می‌شوند و اندودهای ماشینی در دو، سه یا چهار قشر نازک پاشیده می‌شوند، به‌طوری‌که مجموع ضخامت به حدود 12 میلیمتر برسد.

به‌موجب آزمایش‌های انجام شده ((ضریب کاهش سروصدا)) برای اندود 12 میلیمتری دستی، حدود 0/65 برای اندود 25 میلیمتری از همین نوع 0/75 و برای اندود ماشینی به ضخامت 12 میلیمتر، حدود 0/55 است.

اندودهای فیبری از پنبه کوهی یا پشم معدنی و یک چسب معدنی ساخته می‌شوند.

در کشورهای صنعتی این اندودها به‌صورت آماده و بسته‌بندی عرضه می‌شوند.

نخست سطح موردنظر را با قشر ضخیمی از چسب، آغشته می‌کنند و سپس فیبر را روی آن می‌پاشند.

اندودهای به ضخامت بیش از 12 میلیمتر دست‌کم در دو قشر باید انجام شوند و قشر رویه را می‌توان با سیلر و به‌صورت رنگی نیز اجرا کرد.

اخیراً در بسیاری از کشورها محدودیت‌هایی برای مصرف پنبه کوهی به‌ویژه در اندودکاری به وجود آمده است.

ضریب کاهش سروصدا در اندودهای آکوستیکی متفاوت بوده و بستگی به ضخامت اندود و زیرسازی آن دارد.

این ضریب برای اندودی رنگ نشده به ضخامت 18 میلیمتر بر روی زیرسازی سخت، از 0/60 تا 0/70 و بر روی زیرسازی فلزی، 0/8 تا 0/9 و برای ضخامت 36 میلیمتر بر روی زیرسازی سخت، حدود 0/9 است.

درحالی‌که ضریب اندود اخیر هنگامی که رنگ‌آمیزی شود، به 0/85 کاهش می‌یابد.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

جهت آشنایی کامل با  “انواع مصالح عایق کاری صوتی” به فایل پاورپوینت “انواع عایق صوتی”  و جهت آشنایی بیشتر با قوانین و ضوابط مربوط به این مقاله “مبحث هجدهم: عایق‌بندی و تنظیم صدا | ویرایش سال ۱۳۹۶” در پکیج “مباحث مقررات ملی ساختمان” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید.