Arda SÖYLEV, Ceyhun AKSOYLU, Engin MENDİ

Ses yalıtımında ses azaltım indisi modellerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi

Teorik hesaplamalara dayalı olarak geliştirilmiş ses yalıtım modellerinin amacı, deneysel olarak malzemeye ait "Ses Azaltım İndisi (R)" değerlerinin bulunması sırasında harcanan zaman, emek ve maliyeti azaltmaktır. Bu çalışmada, literatürde var olan simülasyon modelleri ile ticari ses yalıtım programları kullanılarak, yapı malzemelerinin R değerleri araştırmacılar tarafından daha önce yapılan deneysel verilerle 11 farklı malzeme için karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Deneyler Bastian, Akuzoft, Insul ve dBKAisla modelleri kullanılarak yapılmıştır. Modeller ISO 12354, ISO 10140 ve ISO 717 standartlarında 1/3 oktav bant analiz yapmaktadır. Kullanılan bu modellerde literatürdeki temel hesaplama formülleri, tek tabakalı paneller için R hesabında kullanılması gereken hesap yöntemleri, kullanılan panel boyutları ile malzemeye ait kalınlık, yoğunluk, elastisite modülü, porozite, iç kayıp faktörü ve sesin havadaki hızı dikkate alınmıştır. Bu sayede, farklı frekanslara karşılık gelen R değerleri deneysel çalışmalarla bulunmuş malzemelerin, farklı ses yalıtım modelleri kullanılarak simülasyonları yapılmış, sonuçları karşılaştırılarak kullanılan ses yalıtım modellerinin etkinlikleri belirlenmiştir. Analizler sonucunda, kullanılan modellerin farklı malzemeler için R ve R'ye bağlı olarak malzemelerin performansını gösteren tek dereceli "Ağırlıklı ses azaltım indisi (Rw)" bakımından etkinlikleri saptanmış, doğruluk değerleri hesaplanmıştır.

A study of sound transmission loss for building materials using simulative and experimental approaches

The sound insulation models that we use in this study are based on theoretical computations and their aim is to reduce time, labor and cost consumption during the calculation of "Sound Transmission Loss (R)" of a particular material experimentally. In this study, for 11 different materials, we compare the performance of various simulation models with the experimental results that are already available in the literature. The experiments were carried out with Bastian, Akuzoft, Insul and dBKAisla model. The analyses were conducted in the standards of ISO 12354, ISO 10140 and ISO 717 in 1/3 octave band. In the models, basic formulas from the literature, computation methods that is necessary to be used in R value calculation for single panels, dimensions of the panels, thickness, density, elasticity module, porosity, internal loss factor belonging to the material and velocity of sound in air have been taken into consideration. In summary, we conducted the simulations with different sound insulation models for the materials whose R values correspond to particular frequencies that have been calculated using experimental work. Comparing the results, effectiveness of each model has been calculated in terms of R and "Weighted Sound Reduction Index (Rw)".

PDF

___

1. Çengel A.C., Heat transfer a practical approach, McGraw-Hill, 2003.
2. ISO 12354-1, Building acoustics-Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements-Part 1: Airborne sound insulation between rooms, 2015.
3. ISO 717-1, Acoustics-Rating of sound insulation in buildings and of building elements-Part 1: Airborne sound insulation, 2013.
4. Demirkale S.Y., Yapı Elemanlarında Ses Yalıtımının Değerlendirilmesi, Yapıda Yalıtım Konferansı Bildiriler Kitabı, TMMOB Makine Mühendisliği, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Ocak, 41-53,1999.
5. Demirkale S.Y., Yapı Elemanlarında Sesin Yayılması, Çeşitli Duvarların Ses Geçiş Kaybı Değerlerinin Karşılaştırılması, Rapor, İTÜ Mimarlık Fakültesi, Ocak, 2008.
6. Çay H., TS EN 12354-1 ve TS EN ISO 140-4 Standartlarının Karşılaştırılması: İstanbul'da Bir Konut Örneği, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2014.
7. İliş İ.A., 2005, Yapı Elemanlarında Hava İle Yayılan Sesin EN ve ISO Standartlarına Göre Değerlendirilmesi İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2005.
8. Demirkale S.Y., Çevre ve Yapı Akustiği, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2007.
9. Dym C.L., Lang M.A., Transmission of sound through sandwich panels, The Journal of the Acoustical Society of America, 56, 1523, 1974.
10. Ford R.D., Lord P., Walker A.W., Sound transmission through sandwich constructions, Journal of Sound and Vibration, 5 (1), 9-21, Ocak, 1967.
11. Smolenski C.P., Krokosky E.M., Dilatational-mode sound transmission in sandwich panels, The Journal of the Acoustical Society of America, 54, 1449, Temmuz, 1973.
12. Rahbarı R., Sound transmission through single walls, Master's thesis, Ortadogu Teknik Universitesi, 1995.
13. Homsi E.N., Acoustical characterization and parameter optimization of polymeric noise control materials, Ph.D. dissertation, New Jersey Institute of Technology, 2003.
14. Tadeu A., Anto´nio J., Mateus D., Sound Insulation provided by single and double panel walls-a comparison of analytical solutions versus experimental results, University of Coimbra, Department of Civil Engineering, Polo II-Pinhal de Marrocos, 64 (1), 15-29, Ocak, 2003.
15. Cambridge J.E., An evaluation of various sound insulation programs and their use in the design of silent rooms, Master's Thesis, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, 2006.
16. Ilgun A., Cogurcu M.T., Ozdemir C., Kalipci E., Sahinkaya S.,Determination of sound transfer coefficient of boron added waste cellulosic and paper mixture panels, Sci. Res. Essays, 5 (12), 1530-1535, 2010.
17. Ratnieks J., Jakovics A., Klavins J., Mathematical Model for Prediction of Transmission Loss for Clay Brick Walls, Comsol Conference, Stuttgart, 2012.
18. Ratnieks J., Jakovics A., Klavins J., Development of Mathematical Model for Determining Sound Reduction Index of Building Elements, Comsol Conference, Stuttgart, 2011.
19. ISO 10140-1, Acoustics-Laboratory measurement of sound insulation of building elements-Part 1:Application rules for specific products, 2010.
20. ISO 10140-5, Acoustics-Laboratory measurement of sound insulation of building elements-Part 5:Requirements for test facilities and equipment, 2010.
21. Papadopoulos C.I., Development of an optimized standard-compliant procedure to calculate sound transmission loss: Numerical measurements, Applied Acoustics, 64 (11), 1069-1085, Kasım, 2003.
22. Del Coz Diaz J.J., et.al., 2010, Sound transmission loss analysis through a multilayer lightweight concrete hollow brick wall by FEM and experimental validation, Building and Environment, 45 (11), 2373-2386, Kasım, 2010.
23. Dym C.L., Lang M.A., Transmission of sound through sandwich panels, The Journal of the Acoustical Society of America, 56, 1523, 1974.
24. Ljunggren S., Airborne sound Insulation of thin walls, The Journal of the Acoustical Society of America, 89,2324, Mart, 1991.
25. Kurra S., Comparison of the models predicting sound insulation values of multilayered building elements, Applied Acoustics, 73 (6-7), 575-589, 2012.
26. Ballagh K.O., Accuracy of prediction methods for sound transmission loss, in The 33rd International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, 2004.
27. Josse R., Lamure J., Transmission du son par uneparoi simple, Acustica, 14 (5), 266-280, 1964.
28. Marco A.A.B., Diseño E Implementación De Una Aplicación Computacional Para El Modelado De Soluciones Acústicas, Master's Thesis,Universidad Austral De Chile Facultad De Ciencias De La Ingeniería Escuela De Ingeniería Civil Acústica Valdivia, Chile, 2010.
29. Aksoylu C. Yapılardaki ses izolasyonunun bilgisayar ortamında simülasyonu, Yüksek lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 2014.
30. Ljunggren S., Airborne sound Insulation of thin walls, The Journal of the Acoustical Society of America, 89, 2324, Mart, 1991.
31. Cremer L., Heckel M., Ungar E.E., Structureborne Sound Springer Verlag,1988.
32. Rindel J.H., Sound Radiation form Building Structures and Acoustical Properties of Thick Plates. COMETTSAVOIR Course Notes, CSTB Grenoble.
33. Aksoylu C., Mendi Ş.E., Arslan M.H., A Comparative Study on Sound Insulation in Buildings, 11'th International Congress on Advances in Civil Engineering (ACE 2014), İTÜ, 21-25 Ekim, 2014.
34. Yavuz A., Ses Kayıt Stüdyosu Tasarımı ve Mimari Akustik, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2007.
35. Bayazıt N.T., 19 ve 29 cm'lik Poncebloc Hafif Yapı Elemanı Ses Azalma indisi Ölçümü Ön raporu, İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Bilgisi ABD, 2014.
36. Karşılaştırmalı Doğrulamalar www.csiberkeley.com. Yayın tarihi 2003. Erişim tarihi Nisan 15, 2013.