18
Akustyka – podstawowe pojęcia
AKUSTYKA
Akustyka
– dział fizyki i techniki obejmujący zjawiska powsta-
wania, propagacji i oddziaływania fal akustycznych. To nauka
o dźwięku, a w znaczeniu potocznym również sposób, w jaki
dźwięki są odbierane w określonym otoczeniu. Dzieli się na aku-
stykę ogólną i stosowaną.
Akustyka architektoniczna
– to dział akustyki stosowanej obej-
mujący zagadnienia dotyczące warunków akustycznych zarówno
całej budowli (akustyka budowlana), jak i panujących w poszcze-
gólnych pomieszczeniach (akustyka wnętrz).
Akustyka budowlana
– bada przenoszenie dźwięków między
dwoma pomieszczeniami lub wnętrzem a środowiskiem zewnętrz-
nym przez elementy konstrukcyjne budynku (ściany, sufity itp.).
Obejmuje także zagadnienia związane z praktycznym elimi-
nowaniem lub zmniejszaniem poziomu hałasu występującego
w pomieszczeniach (generowanego przez urządzenia wewnętrzne
lub przenikającego z zewnątrz) za pomocą różnych rozwiązań
budowlanych. Ma zapewnić izolacyjność akustyczną, np. od dźwię-
ków powietrznych i odgłosu kroków.
Akustyka wnętrz
– zajmuje się właściwościami akustycznymi
pomieszczenia i znajdującymi się w nim falami dźwiękowymi, czyli
głównie słyszalnością we wnętrzach, w których prezentowany dźwięk
wymaga wysokiego stopnia zrozumiałości, np. mowy lub muzyki.
Akustyka instalacyjna
– zgłębia kwestie eliminacji lub ogranicze-
nia poziomu hałasu, wytwarzanego w budynkach przez maszyny,
urządzenia lub instalacje, dzięki wykorzystaniu w nich odpowied-
nich zabezpieczeń przeciwdźwiękowych i przeciwdrganiowych.
Akustyka urbanistyczna
– dotyczy eliminowania lub zmniej-
szania zewnętrznych dźwięków docierających do budynków przy
zastosowaniu odpowiednich rozwiązań urbanistycznych.
DŹWIĘK I HAŁAS
Dźwięk
– to drgania mechaniczne ośrodka sprężystego (gazu,
cieczy lub ciała stałego). Jest zmianą ciśnienia atmosferycznego,
którą zdrowy człowiek rejestruje w zakresie częstotliwości od
20 do 20 000 Hz. Istota rozchodzenia się dźwięku powiązana
jest z ruchem falowym (poprzecznym, podłużnym, obrotowym).
W dużym uproszczeniu, fala powodująca kompresję (ściśnięcie)
cząstek powietrza, w innym miejscu przyczynia się do ich roz-
rzedzenia. W akustyce budowli i wnętrz najważniejsze znaczenie
mają drgania w powietrzu, gdyż pełni ono funkcję ośrodka i za
jego pośrednictwem ludzkie ucho odbiera dźwięk.
Hałas
– to niepożądany dźwięk, który przeszkadza, irytuje,
a nawet może niekorzystnie wpływać na zdrowie. Podobnie jak
inne dźwięki, powstaje na skutek drgań cząsteczek powietrza,
które rozchodzą się w postaci fal akustycznych. To, jak bardzo
hałas jest szkodliwy dla człowieka, zależy m.in. od poziomu głoś-
ności, widma akustycznego, czasu trwania oraz zmian hałasu
w czasie. Można go eliminować lub odseparowywać od niego
miejsca przebywania człowieka. Ograniczenie hałasu uzyskuje się
poprzez izolowanie dźwięku (dzięki zjawisku odbicia i rozprasza-
nia fali) lub pochłanianie energii niesionej przez fale akustyczne
(dzięki absorpcji dźwięku).
Częstotliwość (wysokość) dźwięku f [Hz]
– określa liczbę
drgań na sekundę i rośnie wraz ze wzrostem szybkości drgań czą-
stek powietrza. Dźwięki słyszalne przez człowieka (tzw. hałas
słyszalny) mają częstotliwość od 20 (dźwięki niskie, basy) do
20 000 Hz (dźwięki wysokie). Te, których człowiek nie słyszy, to
infradźwięki (o częstotliwościach poniżej 20 Hz) oraz ultradźwięki
(powyżej 20 kHz). W akustyce budowli, zajmującej się przenosze-
niem dźwięków między pomieszczeniami, najbardziej istotny jest
zakres częstotliwości od 100 do 3150 Hz.
Równoważny poziom dźwięku A
– zastępczy, stały poziom
dźwięku w czasie (T) trwania wydarzenia akustycznego, skorygo-
wany według charakterystyki częstotliwościowej (A), który powo-
duje taki sam skutek energetyczny, co mierzony dowolnie zmienny
dźwięk w tym samym czasie.
Interferencja
– zjawisko występujące w momencie, gdy fala
odbija się od przeszkody, powraca i napotyka na swej drodze falę
pierwotną (powoduje to jej chwilowe wzmocnienie lub osłabie-
nie). Gdy fale te (biegnąca i odbita) się nakładają, może powstać
zjawisko fali stojącej, np. w narożnikach pomieszczeń. Najczęś-
ciej dochodzi do takich zjawisk przy najniższych częstotliwościach
(np. dudnienie).
Rezonans
– to ogólne określenie zjawiska znacznego wzrostu
natężenia drgań ciała, np. przegrody (wymuszonych przez rozcho-
dzącą się falę dźwiękową) o częstotliwości wyższej niż częstotli-
wość drgań własnych ciała.
IZOLACYJNOŚĆ AKUSTYCZNA
Izolacyjność akustyczna
– to odporność dowolnej przegrody
budowlanej (np. ściany, stropu, okna) na przenikanie energii aku-
stycznej, której część odbija się od jej powierzchni, a część prze-
chodzi przez nią i pobudza do drgań. Wyróżnia się izolacyjność
od dźwięków powietrznych – w przypadku pobudzania prze-
grody dźwiękami powietrznymi, oraz od dźwięków uderzenio-
wych, gdy przegroda pobudzana jest w sposób mechaniczny, np.
przez chodzenie, przesuwanie, toczenie przedmiotów po stropie.
Dobrą izolacyjność wnętrz zamkniętych można uzyskać poprzez
wyeliminowanie lub ograniczenie przenikania energii akustycznej
z zewnątrz lub pomiędzy pomieszczeniami.
Aby zweryfikować spełnienie wymagań dotyczących izolacyjności
akustycznej, porównuje się wartości wskaźników z normy
PN-B-02151-3:1999 z obliczonymi lub wyznaczonymi podczas
pomiarów terenowych wartościami wskaźników oceny izolacyjno-
ści akustycznej właściwej przybliżonej: R’
A1
lub R’
A2
oraz wskaźnika
ważonego znormalizowanego poziomu uderzeniowego L’
nw
[dB].
Wskaźniki oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właś-
ciwej (wartości podawane w dB) R’
A1
lub R’
A2
– stosowane są
do określenia izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych.
Są to sumy ważonego wskaźnika przybliżonej izolacyjności aku-
stycznej właściwej R’
w
i widmowego wskaźnika adaptacyjnego C
(lub odpowiednio C
tr
). Wybór wskaźnika zależy od źródła hałasu,
na który narażony jest budynek:
R’
A1
– od dróg ekspresowych, autostrad, komunikacji lotniczej,
kolejowej (przy prędkości przejazdów pociągów >80 km/h) oraz
innych źródeł o zbliżonym widmie akustycznym;
R’
A2
– od komunikacji drogowej w mieście lub od innych źródeł
o zbliżonym widmie akustycznym.
Akustyka – podstawowe pojęcia
