|
Isı ve Ses Yalıtımında Çift Cidar
Işınım, kızgın bir cismin ısı ışınımlarını, ışığa benzer doğrusal ışınlar biçiminde yaymasıdır. Bu tür yayılma maddesel ortamın varlığına bağlı değildir. İletim, ısı enerjisinin molekülden moleküle geçişi ile olur ve maddesel ortamın varlığına bağlıdır. Taşınım ise, ışınım ve ya da iletim yolu ile ısınan maddesel ortamın yer değiştirmesi ve ısıyı böylece taşıması, yaymasıdır. Taşınım katı cisimlerde söz konusu değildir. Ses titreşimleri maddesel ortamın titreşimleri olup yalnızca maddesel ortamda yayılabilir. Ses titreşimlerinin iletim yolu ile yayılmasında ses basınç düzeyi, esneklik modülü çok farklı olan ortamlar arasında (katı cisim-ha-va, su-hava gibi) çok büyük (50 dB dolayında) kayba uğrar. Örneğin sesin havadan duvara, duvardan öbür yandaki havaya iletim yolu ile geçişinde yaklaşık 50 dB+50 dB=100 dB, hatta da ha fazla bir kayıp söz konusudur. Oysa ses böyle bir engeli, engelin tümünü titreştirerek çok daha az bir kayıpla geçer. Bu geçiş biçimi hiçbir bakımdan ısı geçişinin herhangi bir türüne benzemez. Duvar, cam ya da herhangi bir cidarın bir yanında oluşan ses titreşimleri hava basıncında ufak değişmelere neden olur ve bu değişimler çok ufak genliklerle cidarın bütününü titreştirir. Böylece titreşen cidar bir hoparlör mambranı gibi öbür yandaki havayı titreştirir ve ses böylece geçer. Bu geçiş biçiminde azalma, çok büyük oranda ciadarın ağırlığına (kütle sine), yani, hava basıncında oluşan ufak değişimlere (akustik basınca) kütlesi ile karşı koymasına bağlıdır. Buna Berger Yasası ya da Kütle Yasası denir. Bu yasanın basit anlatım biçimi R= 15.4 log m+ 10 dB'dir. Burada, R: Ses geçiş kaybı (dB), m: cidar ağırlığı (kg/m2)'dir. Cidarın yapısı da (rijit-liği, homojen ya da heterojen yapıda olması, ankastrelik durumu vb.) sesin geçmesini etkiler. Yukarıdaki kısa açıklama ses yalıtımı ile ısı yalıtımının kullanılacak yapı gereçleri ve alınacak önlemler bakımından bir benzerlikleri olmadığının anlaşılması için yeterli olmalıdır.Özetle denebilir ki, hafif yani içinde büyük oranda boşluklar bulunan yapı gereçleri ısı yalıtımı sağlar fakat hafifliği nedeni ile bütünüyle titreşerek sesi geçirir, bunun aksine, içinde boşluk bulunmayan tıkız ve ağır yapı gereçleri ağırlığı nedeni ile ses yalıtımı sağlar fakat iletim yoluyla yani molekülden moleküle ısı geçişi için fazla bir engel oluşturmaz.0' Şekil 1 bu özeti anlatmaktadır. Çift cidar konusu Ses yalıtımında çift cidar Ses yalıtımında ve ısı yalıtımında çift cidar uygulanması ayrı nedenlere dayanır. Bundan ötürü konu, önce ses yalıtımı, sonra ısı yalıtımı açısından ayrı ayrı ele ala-nırak açıklanacaktır. Ses yalıtımında, Berger yasasına, göre, cidar ağırlığının arttırılması, sonucu logaritmasal olarak etkiler. Yani, örneğin cidarın m2 ağırlığının iki katına çıkarılması, ses yalıtımında ancak 4 dB kadar bir artış sağlayabilir; m2 ağırlığı 100 kg olan bir cidar, geçen seste ortalama yaklaşık 41 dB azalma sağlarken, m2 ağırlığı 200 kg olan bir cidar ancak 45.5 dB bir azalma sağlayabilir. Buna karşılık, birbirinden yeterince uzak ve her biri 100 kg/m2 ağırlığında iki cidar ikisini birden geçen seste 2x41 dB yani 82 dB bir azalma sağlayabilir. Ses yalıtımında çift cidar böyle bir amaçla uygulanır. Yalnızca bu sonuç için, iki cidarın birbirinden uzaklığı, aradaki hava katmanının cidarları birbirine bağlayıcı hiçbir etkisi olmaması durumunda elde edilebilir, iki cidar arasındaki hava katmanı, cidarları birbirine bağlayan bir yay gibi düşünülebilir. Hava katmanı ne kadar kalınsa, yani cidarlar birbirinden ne kadar uzaksa, bu yayın o derece yumuşak; hava katmanı ne kadar ince yani cidarlar birbirine ne kadar yakınsa ya-yın o oranda sert olduğunu düşünmek gerekir. Doğaldır ki sert bir yayın bağlayıcılığı çok daha güçlüdür. Yapılarda genellikle rastlanan boyutlar bakımından pek önemli olmayan rijitlik ve ankastrelik etkileri bir yana bırakılırsa, daha genel bir anlatımda, çift cidar, iki ucunda iki kütle bulunan bir yaya benzetilebilir. Böyle bir sistemin dıştan gelen titreşimler (kütlelerden birini etkileyen eksi artı periodik kuvvetler) karşısındaki davranışı yalnızca yayın sertliğine bağlı olmayıp aynı zamanda kütlelerin de büyüklüğüne yani eylemsizliğine bağlıdır. Bunun dışında, verilmiş bir "kütle-yay-kütle" sisteminin tepkisi, etkileyen titreşimin frekansına göre değişir. Gürültü denetiminde söz konusu olan frekansların yaklaşık 60 Hz'ten 4000 Hz'e kadar değişmesi bu etkenin de önemini açıklamak için yeterlidir (Alçak frekanslar için daha büyük kütleler ve daha yumuşak yaylar yani daha ağır ve daha geniş hava katmanları gerekir). Çift cidar uygulamasında (çift camlar, çift doğramalar, çift duvarlar vb.), cidarlar arasındaki uzaklık pek fazla olamaz. Bu nedenle de hemen hemen hiçbir durumda Berger yasasının iki kez uygulanması söz konusu değildir. Buna karşılık, birçok durumda çift cidar oluşturularak 7-8 dB, hatta biraz daha fazla kazanç elde edilebilir. Ancak bunun için de belli kurallara uymak gerekir. Ses yalıtımında çift cidar uygulaması ile ilgili tüm kuralların açıklanması bu yazının konusu dışında kalır. Burada yalnızca iki cidar arası uzaklık üzerinde durulacaktır. Yukarıdaki açıklamalardan anlaşılacağı gibi çift cidarda ses yalıtım değeri çok büyük oranda. 1. Cidar ağırlıklarına 2. iki cidar arası uzaklığa 3. Gelen ses titreşiminin frekansına bağlıdır Bu değişkenlere göre çift cidar ses geçiş kaybını veren formüller oldukça karmaşıktır. Genelde çift cidar sisteminin rezonans frekansına göre belli kabuller ile hesaplar biraz daha basitleştirilebil-mektedir.Bu durumda kütle ile yay, yani cidar ağırlığı ile cidarlar arası uzaklık arasındaki ilişki şöylece açıklanabilir:Cidarların toplam ağırlığı (kg/m2) arttıkça, aynı sonucu elde etmek için gerekli cidar arası uzaklık azalmaktadır. Bkz. Şekil 2. Bu hesapları hızla yapabilmek için bilgisayar programları oluştu-rulmuştur. Örneğin çift cidar rezonans frekansının 75 Hz'in altında olması için (genelde uygulanan değer), cidarların toplam ağırlığı 120 kg/m2 ise iki cidar arası uzaklık 25 mm, cidarların toplam ağırlığı 20 kg/m2 ise (4 mm kalınlığında 2 cam) iki cidar arası uzaklık 130 mm olmalıdır. Eğer ara uzaklık yukarıdaki değerlerden daha az olursa, aradaki hava katmanı daha sert bir yay görevi görecek ve ara uzaklık azaldıkça iki cidar birbirine daha sıkı bir biçimde bağlanmış olacaktır, iki cidar arası uzaklığın sıfıra inmesi ile iki cidar durumu ortadan kalkacak ve yalnızca Ber-ger formülündeki m artmış olacaktır. Hatta kazanç bu kadar da olmayacak, çünkü birbirine değmiş olan iki ayrı cidarın toplam ri-jitliği, cidarların toplam kalınlığına eşit kalınlığı olan tek cidardan daha az olacaktır. Yukarıdaki ikinci örnek ile, yani 4 mm kalınlıkta iki camdan oluşmuş bir çift cidarın ara uzaklığının en az 130 mm olması gerektiğini belirten örnekle bu yazının amacına yaklaşılmış olmaktadır. Isı yalıtımında çift cidar Isı yalıtımında gerçek anlamda çift cidara normal ısı yalıtım gereçlerinin kullanılamayacağı durumlarda başvurulur. Bu da hemen hemen yalnızca çift camlar, yani ülkemizde alışılmış deyimi ile ısı-camlardır. Isı yalıtımı için kullanılan çift camın ara uzaklığı, aradaki havanın kolayca yer değiştirememesini sağlayacak derecede az olmalıdır. Böylece, iki cam arasında hava dolaşımı sonucu ısının taşınım yoluyla geçmesi önlenir. Yani, ses yalıtımında çift cidar, Berger Yasasının özelliklerinden yararlanmak için oluşturulurken, ve cidarların birbirine uzaklığı ne kadar fazla olursa o derece iyi bir sonuç elde edilecekken, ısı yalıtımında amaç taşımının yani cidararası hava dolaşımının önlenmesi olduğundan cidarların birbirinden uzak olmaması gerekir. Isının iletim yoluyla geçişini azaltmak için de camların birbirine çok yakın olmaması gerekir. Böylece ısı camlarda aradaki hava katmanının kalınlığı 8-12 mm olarak hesaplanır. Sonuç Bütün bu açıklamalardan çıkarılacak önemli sonuç, pencere, camlı kapı, camlı bölme vb. yapı bölümlerinde uygulanacak çift cam detaylarının amaca göre belirlenmesi gereğidir. Arada 12 mm hava boşluğu olan bir ısı cam yeterli ses yalıtımı sağlayamaz. Bunun için örneğin cam kalınlıkları 4-8 mm ise camlar arası uzaklığın en az 112 mm olması gerekir. Arada 112 mm hava boşluğu serbestçe devinim yapabileceği ve böylece ısının, taşınım yoluyla geçmesini önleyemeyeceği için istenen ısı yalıtımını sağlayamaz. Bkz. Şekil 3. O halde, ya hangi gereksinim daha ağırlıklı ise uygulama ona göre yapılmalı, ya da hem ısı hem ses yalıtımı aynı derecede önemli ve bu yalıtımların her ikisi de mutlaka gerekli ise, ses yalıtımını sağlayacak çift cidar oluşturulurken bu cidarlardan biri ısı cam olarak düşünülmelidir. Bkz. Şekil 4. Pahalı, uygulama ve kullanma bakımından belli güçlükleri olan bu çözümün hesapları büyük bir titizlikle yapılmalı, detayları çok iyi etüd edilmelidir.
İlginizi çekebilir... Pratik ve Çözüm Üreten Bitümlü Örtülerde Çeşitlilik ArtıyorGelişen teknoloji ve değişen ihtiyaçlar doğrultusunda dünya genelinde yapıların ve inşaat tekniklerinin değiştiğini gözlemliyoruz. Bu değişimlere bağl... Üzeri Kumlu Her Membran, Proof Membran DeğildirPiyasada ticari adı proof olan çift yüzü polietilen kaplı bazı membranlar ve bir yüzü kumlu diğer yüzü polietilen film kaplı viyadük membranları,proof... Su Yalıtımsız Bina Sismik Performansını SürdüremezBinanızın statik hesapları ve zemin etüdleri mükemmel bir şekilde yapılmış, uygulaması en kaliteli malzemelerle ve üst düzey işçilikle yapılmış olabil... |
|||
©2025 B2B Medya - Teknik Sektör Yayıncılığı A.Åž. | Sektörel Yayıncılar DerneÄŸi üyesidir. | Çerez Bilgisi ve Gizlilik Politikamız için lütfen tıklayınız.