TEKNİK MAKALE 71. Sayı (Mart-Nisan 2008)

Prof. Dr. Sevtap YILMAZ DEMİRKALE, Mete AKÇADAĞ / İTÜ Mimarlık Fakültesi Bina Bilgisi Ana Bilim Dalı

1. Giriş

HVAC / Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme Sistemleri, binalarda gürültüyü meydana getiren kaynakların en önemlilerindendir. Binalara kurulacak olan bu sistemlerin seçilmesi ve kullanılması sırasında genelde dikkate alınan konular, doğrudan bu sistemin kullanım amacı ile ilgilidir; örneğin ısıtma, soğutma ve havalandırma gibi. Fakat mekanik sistemlerin meydana getirdiği gürültü ve bu gürültünün bina genel akustik ortamı üzerindeki etkileri de tasarım aşamasında dikkate alınmalıdır.

 

2. Gürültü Kaynağının İncelenmesi

HVAC / Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme Sistemlerinde, karşılaşılan gürültü ve titreşim kontrol sorunlarının hemen hemen tümü gürültü kaynakları, ses geçiş yolları ve dinleyiciler incelenerek çözülebilir. HVAC sistemlerinin gürültü kaynakları, iklimlendirilen binadaki mekanik ve elektrikli makinelerdir.

 

3. HVAC Sistemlerinin Gürültüsünü Değerlendirmek İçin Kullanılan Gürültü Kriterleri

İklimlendirme sistemlerinden kaynaklanan gürültü, iç mekan ve dış mekan gürültü kriterleri  açısından değerlendirilir. Gürültü sorunu iç mekanda olduğu için iç mekanları ilgilendiren gürültü kriterleri ele alınmış, fakat dış mekanla ilgili gürültü kriterlerine değinilmemiştir [1].

 

3.1. Bina İçi Gürültü Kriteri          

HVAC

 / Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme sistemlerinden kaynaklanan gürültü, genellikle iç mekanlardaki arka plan gürültüsünün ana kaynağıdır. Günümüzde, iç mekan gürültüsünü sınıflandırmak için birkaç değişik metot kullanılmaktadır. Bunlar; A-ağırlıklı ses basınç düzeyi (dBA), Gürültü kriteri (NC), Oda ölçütü kriteri (RC), Dengelenmiş gürültü kriteri (NCB) ve RC Mark II gürültü kriteridir [1].

 

3.1.1. NC Gürültü Kriteri Metodu

Alçak frekanslı aşırı gürültü oluşturmayan birçok HVAC sisteminde NC sınıflandırması, ses kalitesi önemli bir sorun değilse, kullanıcı memnuniyetini gayet iyi karşılar.

 

3.1.2. RC Gürültü Kriteri Metodu

NC eğrilerinden farklı olarak bu metotta eğriler iyi dengelenmiş yumuşak bir ses spektrumu sağlayacak şekilde gerçekleştirilmiştir ve karşılaşılabilecek alçak frekanslı aşırı gürültüleri de değerlendirmek üzere iki oktav bant (16 ve 31 Hz) eklenmiştir.

3.1.3. A-Ağırlıklı Ses Düzeyi Metodu

Sınıflandırmalar insanların gürültünün rölatif ses yükseklik tahminleriyle iyi uyum sağlar. Fakat spektral bir dengeyi veya ses kalitesini dikkate almazlar.

 

3.1.4. NCB Dengelenmiş Gürültü Kriteri

Gürültü spektrumunun iyi dengelenmiş olup olmadığı hakkında ve alçak frekanslı gürültüler açısından, NC metoduna göre daha iyi sonuç vermektedir. Fakat değerlendirme işlemi karmaşıktır.

3.1.5. RC MARKII Gürültü Kriteri

İlk metot gibi RC MarkII metodu da HVAC sistemlerini bir bütün olarak ele alıp gürültü performansını sınıflamak üzere planlanmıştır. Bu metot, bir hacimdeki gürültü problemlerini analiz etmek için bir araç olarak da kullanılabilir. Şekil 1’de gösterildiği gibi bir kriter eğrisi ailesi, RC sayısal sınıflandırmasını ve gürültü spektral özelliğini belirlemek için bir prosedür; Spektrum RC eğrisi şeklinde olmadığı zaman kullanıcı memnuniyetini sağlayacak bir prosedür (Kalite Değerlendirme İndeksi. Nötr ses için (N); Alçak frekanslı gümbürtülü ses için (LF); Tavan/duvar titreşiminden dolayı oluşan algılanabilir ses için (LFB); Titreşimden dolayı oluşan önemli derecede ses için (LFA); Orta frekanslı gürüldeme için (MF); Yüksek frekanslı ıslık sesi için (HF).

 

                                             Şekil 1. RC MARKII (Gürültü Kriteri) [1]

RC Mark II Sınıflandırmasının Belirlenmesi: Kalite Değerlendirme İndeksi (QAI) (Blazier 1995) hesaplanarak bir subjektif nitelik belirlenir. QAI değeri, RC referans eğrisinin şekil değerlendirmesi altındaki spektrum şekil sapması ölçümüdür.

QAI Kullanarak Kullanıcı Memnuniyeti Değerlendirmesi: QAI, Kalite Değerlendirme İndeksi, sistem optimum ses kalitesini taşımadığında, kullanıcının reaksiyonunu değerlendirmek için oldukça faydalıdır. Tablo 1’de HVAC kaynaklı gürültü için Ses Kalite Tanımlaması ve Kalite Değerlendirme İndeksi (QAI) verilmektedir[1].

Tablo 2’de kapalı mekanlar için HVAC kaynaklı arka-plan gürültüsü dizayn kriter değerleri verilmektedir.

 

 

 

 

 

Tablo 1. HVAC Kaynaklı Gürültü için Ses Kalite Tanımlaması ve Kalite Değerlendirme İndeksi (QAI) [1]

Ses Kalite Tanımlaması	Sübjektif Algılama	QAI	Kullanıcı                                            Değerlendirmesi
(N) Nötr	Dengeli ses spektrumu, baskın bir frekans aralığı yok	QAI≤5dB, L16,L31≤65	Kabul edilir
		QAI≤5dB, L16,L31>65	Marjinal
(LF) Gümbürtülü	Baskın alçak-frekans aralığı            (16-63Hz)	5dB ≤ QAI ≤ 10dB	Marjinal
		QAI > 10dB	Kabul edilemez
(LFVB) Gümbürtülü, orta düzeyde algılanan yüzey titreşimi	Baskın alçak-frekans aralığı            (16-63Hz)	QAI≤5dB, 65<L16,L31<75	Marjinal
		5dB ≤ QAI ≤ 10dB	Marjinal
		QAI > 10dB	Kabul edilemez
(LFVA) Gümbürtülü,    yüksek düzeyde algılanan yüzey titreşimi	Baskın alçak-frekans aralığı            (16-63Hz)	QAI≤5dB, L16,L31>75	Marjinal
		5dB ≤ QAI ≤ 10dB	Marjinal
		QAI > 10dB	Kabul edilemez
(MF) Homurtulu	Baskın orta-frekans aralığı            (125-500Hz)	5dB ≤ QAI ≤ 10dB	Marjinal
		QAI > 10dB	Kabul edilemez
(HF) Islıksı	Baskın yüksek-frekans aralığı    (1000-4000Hz)	5dB ≤ QAI ≤ 10dB	Marjinal
		QAI > 10dB	Kabul edilemez

 

Tablo 2. Kapalı Mekanlarda HVAC Kaynaklı Arka-Plan Gürültüsü Dizayn [1,2]

MEKAN TÜRÜ	RC(N);QAI≤5dB                                  KRİTERLERİ
Konutlar	25-35
Apartman daireleri	30-35
Özel konutlar	25-30

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Gürültülerin Sınıflandırılması

Tablo 3’te gürültülerin sınıflandırılması verilmektedir. Gürültü kişilerin sosyo-ekonomik durumuna, yaşına, hoşgörüsüne ve gürültü kaynaklarına bağımlılığına bağlıdır [2].

Tablo 3. Gürültülerin Sınıflandırılması [2]

30-65            dBA	I. Derecedeki Gürültüler     · Konforsuzluk     · Rahatsızlık     · Sıkılma duygusu     · Kızgınlık     · Konsantrasyon ve     · Uyku Bozukluğu

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Kaynağın Gürültü Düzeyinin Ölçülmesi

5.1. Gürültünün Ölçülmesi                                                                                           

Gürültü ölçümleri için kullanılan cihazlar: Sound Level Meter B&K type 2207 (Ses düzeyi ölçer), Octave filter B&K type  1613 (Oktav filtre), Noise Level Analyzer B&K Type 4427 (Gürültü Analizörü), DAT Recorder, Sony TCD-010 (Magnetik teyp), 1 inçlik mikrofon, Tripod, Pistonphone

 

5.2. Ölçme Konumları:

Blok karşısındaki binanın çatısındaki çiller grubundan gelen gürültünün ölçülmesi: Yatak odasının balkon kapısı kapalıyken ses düzeyi ölçeri, tripod üstünde, yerden 1,5 metre, balkon kapısından 1 metre uzaklıkta ve kapıya doğru yönlendirilmiştir. Mekanlardaki eylem türlerine göre HVAC gürültüsünden dolayı olması gereken kriter değer RC 25 olarak değerlendirilmiştir. Konut, konum itibariyle özel konut gibi düşünülmüş ve RC 25 kriter değeri alınmıştır. Bu nedenle ölçülen gürültü düzeyleri RC 25 kriter değerine göre değerlendirilmiştir. Ölçülen değerler 16 - 4000 Hz frekans aralığında sırasıyla 58 - 15 dB arasında yer almaktadır. 500 - 2000 Hz orta frekans aralığında aritmetik ortalaması 25 dB(A) dır. LF (alçak frekans) ve MF (orta frekans) aralığında gürültü sorunu bulunmaktadır [3].

 

Blok karşısındaki binanın çatısında yer alan çillerin çalışması sırasında balkon kapısının açık olduğu durumda yatak odasında gürültü düzeylerinin ölçülmesi: Yatak odasının balkon kapısı açıkken ses düzeyi ölçeri, tripod üstünde yerden 1,5 metre, balkon kapısından 1 metre uzaklıkta ve kapıya doğru yönlendirilmiştir. Yatak odasında ölçülen gürültü düzeyleri tabloda görüldüğü gibi 16 - 4000 Hz frekans aralığında 66 - 39 dB arasında değişirler. RC 25 kriter eğrisi ise 55 - 15 dB arasında değişir. RC Mark II sınıflandırmasına göre RC 47 (LF), (MF) [3].

 

Blok çatısındaki çillerin çalışması durumunda yatak odasında gürültünün ölçülmesi: Yatak odasının balkon kapısı kapalıyken ses düzeyi ölçeri, tripod üstünde yerden 1,5 metre, balkon kapısından 1 metre uzaklıkta ve kapıya doğru yönlendirilmiştir. Binanın çatısındaki çiller grubunun çalışması sırasında balkon kapısı kapalıyken yatak odasında ölçülen gürültü düzeyleri  RC kriter şekline işlenerek kriter eğrisi ile karşılaştırılmıştır. Tablo 4’te RC 25 kriter değerine göre değerlendirme yapıldığında RC Mark II sınıflandırması göre RC 28 (LF) sonucuna ulaşılmaktadır [3].

 

G blok çatısındaki çillerin çalışması durumunda yatak odasındaki ebeveyn banyosunda gürültünün ölçülmesi: Ölçülen gürültü düzeyleri RC 25 kriter değeri ile karşılaştırılmıştır. Ölçülen gürültü düzeyleri 16 - 4000 Hz aralığında 62 - 20 dB’dir. Ölçme sonuçları RC 25 kriter değerine göre değerlendirme yapıldığında RC Mark II sınıflandırması göre RC 26 (LF),(MF) sonucuna ulaşılmaktadır [3].

 

G blok çatısındaki çillerin çalışmadığı, fakat yatak odasındaki fan-coil ünitesinin çalışması durumunda yatak odasının ortasında yapılan ölçmeler; Ölçülen gürültü düzeyleri 16 - 4000 Hz aralığında 57 - 40 dB’dir. Ölçme sonuçları RC 25 kriter değerine göre değerlendirme yapıldığında RC Mark II sınıflandırması göre RC 50 (MF),(HF) sonucuna ulaşılmaktadır [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tablo 4. Bina çatısındaki çiller grubunun çalışması sırasında yatak odasında yapılan ölçme sonuçları (Balkon kapısı kapalı ve kapıya 1 metre uzaklıkta içeride yapılan ölçme) [3]

 

 

 

6. Sonuç

Yukarıda verilen ölçüm sonuçlarından da görüldüğü gibi ilgili konuttaki dairenin, çatıdaki çiller grubu çalışmasa da karşı binanın çatısındaki çiller grubundan kaynaklanan gürültüden dolayı yatak odasındaki gürültü düzeyleri, olması gereken düzeylerden yüksektir. Balkon kapısının açık olması durumunda ise gürültü düzeyleri daha da yüksek ve kabul edilemez değerlere ulaşmaktadır. G blok çatısındaki çiller çalıştığında ve balkon kapısının kapalı olması durumunda yatak odasında gürültü sorunu yaşanmaktadır. G blok çatısındaki çiller grubunun çalışmadığı yatak odasındaki fan-coil ünitesinin çalıştığı durumda ise odadaki gürültü düzeyi kabul edilemez düzeylere ulaşmaktadır. Bu çalışmada HVAC kaynaklı arka plan gürültüsünün olması gereken gürültü kriter değerini sağlamadığı ve sübjektif değerlendirilmesinde gürültünün alçak ve orta frekanslarda etkili olduğu görülmüştür.

 

7. KAYNAKÇA

[1] Akçadağ, M.,  İSKİ İkitelli Kültür Merkezi’nin HVAC gürültüsü açısından performans değerlendirilmesi, İTÜ. Fen Bilimleri Enstitüsü, Haziran 2003.

[2]  Yılmaz Demirkale, S.,  Basılmamış Ders Notları, İTÜ Mimarlık Fakültesi

[3] Yılmaz Demirkale, S., Akçadağ, M., Maya Residence, İlgili Dairede Gürültü Sorununun Değerlendirilmesi Raporu, İstanbul Teknik Üniversitesi , Döner Sermaye İşletmeleri, Ağustos.2004.