Materiały do izolacji akustycznej

Materiały do izolacji akustycznej stosowane w budkach, kabinach, obudowach akustycznych, tłumikach hałasu i ekranach dźwiękochłonnych mają różne właściwości w zależności od funkcji: pochłaniania, odbijania lub izolacji dźwięku. Poniżej przegląd najważniejszych materiałów i ich zastosowania.

Pianki akustyczne (poliuretanowe, melaminowe)

Właściwości:

• lekka, porowata struktura,
• bardzo dobre właściwości pochłaniające dźwięk (głównie średnie i wysokie częstotliwości),
• trudnopalność (szczególnie melaminowa)

Zastosowanie:

• wnętrza kabin akustycznych, budek lektorskich, serwerowni,
• obudowy maszyn i wentylatorów,
• panele ścienne i sufitowe.

Wełna mineralna (skalna, szklana).

Właściwości:

• doskonałe pochłanianie dźwięku w szerokim zakresie częstotliwości,
• właściwości ognioodporne,
• wysoka gęstość → dobre tłumienie dźwięku przenikającego.

Zastosowanie:

• wypełnienie ścian i sufitów kabin,
• wkłady paneli dźwiękochłonnych i tłumików hałasu,
• ekrany akustyczne zewnętrzne (np. przy drogach).

Maty bitumiczne / gumowe / kauczukowe.

Właściwości:

• wysoka masa powierzchniowa, dobre tłumienie drgań i transmisji dźwięku,
• często samoprzylepne,
• często łączone z pianką lub folią aluminiową.

Zastosowanie:

• tłumienie hałasu w obudowach maszyn i urządzeń HVAC,
• kabiny operatorów maszyn,
• obudowy i pokrywy akustyczne.

Tkaniny akustyczne.

Właściwości:

• przepuszczalne dla dźwięku (do użytku jako okładziny maskujące, pochłaniacze),
• często estetyczne i odporne na zabrudzenia.

Zastosowanie:

• pokrycia paneli i ekranów akustycznych,
• maskowanie wełny lub pianki.

Blachy perforowane.

Właściwości:

• działają jako warstwa ochronna lub część systemu pochłaniającego (z wełną za perforacją),
• odbijają lub rozpraszają dźwięk.

Zastosowanie:

• obudowy maszyn i urządzeń,
• tłumiki hałasu,
• panele ścienne.

Tłumienie hałasu niskich częstotliwości

Wysoki poziom dźwięku w niskich częstotliwościach (czyli dźwięków o częstotliwości poniżej 250 Hz) oraz infradźwięków (dźwięków o częstotliwości poniżej 20 Hz), jest szczególnie niekorzystne dla zdrowia, ponieważ atakuje głównie narząd słuchu i układ nerwowy, co pogarsza sprawność umysłową, efektywność, jakość pracy i samopoczucie.

Hałas emitowany w niskich częstotliwościach nie jest ze względu na budowę narządu słuchowego u ludzi tak odczuwalny jak hałas średnich i wysokich częstotliwości (hałas na poziomie np. 135 dB jest milszy dla ucha w niskich częstotliwościach niż wyższych). Hałas infradźwiękowy powoduję nieświadome obcowanie z niekorzystnymi warunkami powodując powolną erozję stanu zdrowia.

Trzeba zaznaczyć, że dźwięki niskich częstotliwości jest trudniej wytłumić w porównaniu z dźwiękami o wyższych częstotliwościach. Wynika to z fizycznych właściwości fal dźwiękowych – fale niskoczęstotliwościowe mają długie długości fal, co oznacza, że łatwiej przenikają przez ściany i inne bariery oraz trudniej je skutecznie absorbować. Poniżej podaję kilka sposobów na niwelowanie wpływu hałasu niskich częstotliwości.

Masywne bariery (izolacja masowa)

• Gęste i ciężkie materiały, takie jak beton, płyty gipsowo-kartonowe w kilku warstwach, płyty OSB, czy specjalne maty akustyczne.
• Kluczowe jest zwiększenie masy przegrody – zasada „masa = tłumienie”.
• Dobrym rozwiązaniem może być również obudowa akustyczna wokół źródła dźwięku – konstrukcja z ciężkich materiałów, która redukuje emisję hałasu bezpośrednio u źródła.

Układy masowo-sprężyste (ściany warstwowe):

• Warstwy materiałów rozdzielone elastycznym materiałem (np. wełną mineralną) tworzą strukturę o lepszym tłumieniu dźwięków niskiej częstotliwości.
• Unikanie sztywnego połączenia między warstwami (mostków akustycznych).
• Specjalistyczne rezonansowe tłumiki hałasu w instalacjach wentylacyjnych czy maszynowniach.

Izolacja wibroakustyczna:

• Zastosowanie elementów sprężystych (np. taśm wibroizolacyjnych, elastycznych mocowań) do izolacji konstrukcji od źródła dźwięku lub drgań.

Ekrany akustyczne, przegrody, kabiny akustyczne i obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne:

• Ekran akustyczny to bariera montowana między źródłem dźwięku a odbiorcą – na przykład przy autostradach, torach kolejowych czy wokół urządzeń przemysłowych. W przypadku niskich częstotliwości ich skuteczność jest ograniczona, ale mogą redukować poziom hałasu w połączeniu z innymi metodami.
• W przestrzeniach przemysłowych stosuje się też kabiny akustyczne dla personelu lub odizolowuję się źródło hałasu poprzez zastosowanie obudów dźwiękochłonno-izolacyjnych na zasadzie zamkniętych konstrukcji z materiałów dźwiękochłonnych i izolacyjnych.

Systemy aktywnego tłumienia hałasu (ANC – Active Noise Cancellation)

• Używane rzadko w budynkach, ale stosowane np. w słuchawkach lub w przemyśle (np. w kanałach wentylacyjnych). Działanie tych systemów polega na aktywnej redukcji hałasu. Jest to, inaczej mówiąc, zwalczanie hałasu „antyhałasem”. Minusem tego rozwiązania jest dostarczanie energii do ich elementów detekcji, przetwarzania i generacji drgań. Skuteczność działania systemu zależy od zdolności wygenerowania takich fal akustycznych, które umożliwiają wytłumienie fal powstających w instalacji w rzeczywistych warunkach pracy. Ze względu na złożoność akustyczną powstających w instalacjach fal dźwiękowych powstają techniczne problemy redukcji hałasu.

Czym jest hałas w przemyśle?

Hałas w przemyśle to niepożądany dźwięk o dużej intensywności, który jest generowany przez maszyny, urządzenia i procesy technologiczne. Występuje we wszystkich branżach, gdzie stosowane są głośne maszyny, takie jak huty, stocznie, fabryki samochodów czy zakłady produkcyjne.

Hałas przemysłowy jest szczególnie niebezpieczny, gdy jego poziom przekracza dopuszczalne normy – długotrwałe narażenie na takie dźwięki może mieć poważne skutki zdrowotne.

Problemy zdrowotne:

Długotrwałe narażenie na hałas może powodować uszkodzenie słuchu, a nawet głuchotę. Ponadto hałas wpływa na układ nerwowy, zwiększając ryzyko wystąpienia problemów takich jak stres, zmęczenie, trudności w koncentracji a nawet nadciśnienie.

Obniżenie efektywności pracy:

Praca w warunkach silnego hałasu prowadzi do szybszego zmęczenia pracowników, a to obniża ich wydajność i precyzję. Hałas utrudnia również komunikację między pracownikami, co zwiększa ryzyko błędów i wypadków

Wpływ na otoczenie:

Hałas generowany przez przemysł ma wpływ także na środowisko zewnętrzne, zakłócając komfort życia mieszkańców pobliskich osiedli.

Jak zapobiegać hałasowi w przemyśle?

Kabiny akustyczne:

Kabiny akustyczne to izolowane pomieszczenia, które otaczają głośne urządzenia, zapobiegając rozchodzeniu się dźwięku do otoczenia. Dzięki zastosowaniu materiałów o właściwościach dźwiękochłonnych, takich jak pianki i panele akustyczne, kabiny te efektywnie tłumią hałas i umożliwiają pracownikom pracę w bardziej komfortowych warunkach.

Obudowy akustyczne:

Obudowy to specjalne konstrukcje instalowane bezpośrednio na maszynach lub wokół nich. Dzięki zastosowaniu materiałów o wysokiej absorpcji dźwięku, obudowy te redukują hałas bezpośrednio u źródła, co jest szczególnie ważne w przypadku urządzeń emitujących intensywne dźwięki.

Tłumiki hałasu:

Tłumiki są stosowane głównie w instalacjach wentylacyjnych i systemach wyciągowych, gdzie hałas powstaje na skutek przepływu powietrza przez kanały. Tłumiki redukują poziom hałasu, zatrzymując energię akustyczną w specjalnie zaprojektowanych materiałach pochłaniających, dzięki czemu minimalizują przenoszenie hałasu do środowiska zewnętrznego.

Ekrany akustyczne:

Ekrany akustyczne to pionowe bariery, które mogą być umieszczane między źródłem hałasu a obszarem roboczym lub miejscem, które wymaga ochrony przed hałasem. Ekrany te odbijają i rozpraszają fale dźwiękowe, skutecznie ograniczając rozprzestrzenianie się hałasu na większe odległości.

Jak zapobiegać hałasowi w przemyśle?

Hałas w przemyśle to poważny problem, który wymaga odpowiednich działań zapobiegawczych. Dzięki zastosowaniu kabin akustycznych, obudów, tłumików hałasu oraz ekranów akustycznych można skutecznie zmniejszyć negatywne skutki hałasu, poprawiając warunki pracy i chroniąc zdrowie pracowników. Inwestycje w rozwiązania dźwiękochłonne są kluczowe dla zapewnienia bezpiecznych i komfortowych miejsc pracy oraz minimalizacji wpływu hałasu na otoczenie.