Paylaş

Ses Nedir, Ses Yalıtımı Nasıl Yapılır?

Ses Nedir, Ses Yalıtımı Nasıl Yapılır?

İnsan kulağında işitsel duyulanma yaratan maddesel ortam titreşimlerine ses denir. Kulağın algılayabileceği basınç değişimi olarak da tanımlanabilir. Ses bir titreşimdir ve dalga hareketi ile yayılır. Sesin yayılması ve duyulması için bir ses kaynağı, sesin içerisinden geçeceği bir maddesel ortam ve bir alıcı gerekir. Ses boşlukta yayılmaz. Ses dalgaları mekanik dalgalardır, ancak maddesel ortamda yayılabilirler.

Ses dalgaları, yayılma doğrultusuna bağlı olarak enine ve boyuna dalgalar olarak sınıflandırılabilir;

-Enine dalgalar; titreşimin yayılma doğrultusuna dik olan dalgalardır.

-Boyuna dalgalar; titreşimin yayılma doğrultusuna paralel olan dalgalardır.

Ses, havada (sıvı ve gazlarda) boyuna dalgalarla yayılır; katılarda ise enine ya da boyuna dalgalarla yayılabilir. Bir nesneden çıkan ses dalgaları, nesne önündeki havayı titreştirir. Titreşen havadaki basınç değişimleri ile ses uzak noktalara iletilir.

Sesin Yayılma Hızı

Ses hızı, ses dalgalarının yayılma hızı olarak tanımlanır. Sesin yayılma hızı ortamın özellikleriyle ilgilidir. Sesin 200C’daki havada yayılma hızı 344 m/sn olarak kullanılır.

-Ortamın özgül ağırlığı ve esneklik katsayısı önemlidir. Esnekliği fazla olan ortamlarda ses daha hızlı yayılır.

-Sıcaklık arttıkça ses hızı artar.

-Sesin yayılma hızı; katı ortamlarda, gaz ortamdan daha fazladır.

Ses ve Kulağın Duyarlılığı

İnsan kulağının (işitme sisteminin) duyarlılığı sesin düzeyine ve frekansına bağlı olarak değişir. İnsan kulağının ses düzeyine karşı duyarlılığı genelde 2-3 dB ile 120 dB arasında değişkenlik gösterir. İnsan kulağı bütün frekanslara aynı ölçüde duyarlı değildir. İnce seslere (yüksek frekanslara) duyarlılığımız daha fazladır.

Sesin Yayılması

Hava içerisinde yayılan ses enerjisi, duvar, döşeme, kapı, perde ve benzeri bir engel ile karşılaştığı zaman, ses enerjisinin bir bölümü bu engelin yüzeyinde yansır, bir bölümü çeşitli şekillerde engelleri geçer ve bir bölümü de yine çeşitli şekillerde engellerde yutulur.

Yansıyan ses ışınları biçimsel olarak ele alındığında düzgün yansıma ve yayınık yansıma olmak üzere iki şekilde yansır. Sesin düzgün ya da yayınık yansıması durumu, sesin dalga boyuna ve yansıyan yüzeyin boyutlarına bağlı olarak değişmektedir.

Düzgün Yansıma:

Yansıtıcı yüzeyin girinti çıkıntıları, pürüzleri, yüzeye gelen sesin dalga boyundan küçükse yansıma düzgün olur. Gelen ses ışının yüzeye geldiği ve yüzeyden yansıdığı açı birbirine eşittir.

Yayınık Yansıma:

Yayınık yansımada, yansıyan ışınım gelen ışınımın doğrultusuyla bazen az ilgili olan, bazen de hiç ilgili olmayan birçok doğrultuya yayılır.

Yansımanın Yapı içindeki OIumsuz Etkileri

Kapalı alanda sesi yutulmalarda sönüp gidinceye kadar, iç yüzeylerden (duvar, zemin, tavan, eşyalar, kapı, pencere vb.) çok sayıda yansıma yapar. Bu yansımalar ile ses enerjisi üst üste bindiğinde ses düzeyi artar.

Kapalı hacimlerde yüzey malzemelerinden kaynaklanan ses düzeyindeki artış 10-15 dB’e kadar çıkabilir.

Hacim içerisindeki yansımalar ile oluşan ses düzeyi artışları, iç yüzey malzemelerinde ses yutucu gereçlerin kullanılması ile büyük ölçüde ortadan kaldırılabilir.

Sesin Yutulması

Bir yüzeye gelen ses enerjisinin yansımayan bölümü yutulmuş sayılır. Sesin yutulması, ses enerjisinin başka bir tür enerjiye (ısı enerjisi) ya da ses dışı titreşimlere dönüşmesi anlamına gelmektedir. Sesin yutulması başlıca 3 ayrı tip gereçte gerçekleşir.

a) Gözenekli Gereçlerde ve Titreşen Levhalarda Ses Yutulması

Gözenekli gereçler, içerisinde pek çok kılcal borular, delikler ya da çok ince aralıklar bulunan ve bu nedenle oldukça hafif olan organik ya da inorganik gereçlerdir. Bu tür malzemelerin içerisindeki boşluklar ve havanın geçebileceği geçiş yolları bulunmaktadır.

Açık gözenekli yapıya sahip olan ses yutucu malzemelere, ses nüfuz ettiğinde bu iç boşluklara doğru ilerler. Ses enerjisinin bir kısmı; bu boşluklarda ilerlerken sürtünme ve malzemedeki küçük elyafların titreşimi nedeniyle ısı enerjisine dönüşerek kaybolur.

Kapalı gözenekli malzemelerin ses yutma değerleri düşüktür. Bu malzemeleri yutuculukları yüksek frekanslarda fazla, düşük frekanslarda ise azdır. İçinde hava bulunan gözenekli malzemeler iyi derecede ses yutuculardır. Bu tür gereçlere halı, perde, kılcal borulu özel sıvalar, cam yünü ve taş yünü örnek gösterilebilir.

Titreşen levhalarda ise, ses enerjisinin bir levhayı titreştirmesiyle belirli bir oranda enerji harcadığı düşünülebilir. Bir levhayı titreştiren ses enerjisi, levhanın tespit yerlerindeki sürtünmeler ve iç sürtünmeler vb. durumlar sonucunda ısı enerjisine dönüşerek yutulur.

Gözenekli Gereçler

Sesin Geçmesi

Ses ya da gürültünün;

-İki ortam arasında bulunan yapı elemanı aracılığı ile geçmesi Dolaysız Geçme,

-İki ortamı ayıran yapı elemanı dışında, diğer yapı elemanlarından yayılarak geçmesi Dolaylı Geçme olarak adlandırılır.

Sesin Dolaysız (Doğrudan) Geçme Yolları

a) Sesin Kütle Titreşimi Yolu İle Geçmesi

Yapı elemanlarından hava doğuşlu seslerin geçmesinde genelde en etkili yol kütle titreşimi ile geçmedir. Sesin bu yol ile geçmesinde ses dalgalarının duvar, döşeme, pencere, kapı gibi yapı elemanlarını bütünüyle titreştirmesi ve titreşen bu elemanın da alıcı hacmin havasını titreştirmesi söz konusudur.

Yapı elemanı, kendisini titreştirmeye çalışan ses dalgaların kütlesiyle karşı koyar. Bu nedenle, yapı elemanının kütlesi ne kadar ağır olursa onu titreştirmek o oranda zor olur. Bu nedenle de geçen ses o oranda az olur. Buna Kütle (Berger) Yasası denir.

Tek bir gereçten oluşmuş yapı elemanları (betonarme perde ya da bölme duvarlar, tuğla duvarlar veya tümüyle cam olan bir duvar vb.) tek katmanlı olarak nitelendirilir.

Cam yüzeyler (pencereler) ve kapılar, genellikle ses yalıtımı açısından zayıf yüzeyler oldukları için içerisinde bulundukları duvarın ses yalıtımı, büyük oranda bu yüzeylere bağlıdır.

Bir duvar ya da döşeme kesitinin arada hava boşluğu bırakılarak çift ya da çok katmanlı olarak uygulanması, ses geçiş kaybı ve ses yalıtımı açısından daha uygundur. Çok katmanlı kesitlerde, kesitin toplam kütle ağırlığı yeterli büyüklükte olmalıdır. Katmanlar arasında, ses köprüsü oluşturacak bağlantılar olmamalıdır.

Alınması Gereken Önlemler;

-Malzemelerin katı bir biçimde birbirine tespit edilmesi ses köprüsü oluşmasına yol açarak ses yalıtımında düşüşe yol açar. Bu durum, levhalardan en az birinin esnek tespit edilmesi ile ortadan kaldırılabilir.

-Ayrıca katmanlar arasında bağlantı oluşturabilecek tesisat geçişleri, döşeme, duvar ve tavan bağlantıları yalıtılmalıdır.

-Çift cidarlar doğru uygulandığında yaklaşık 15 dB’e kadar ses geçiş kaybı artışı sağlanabilir.

-Yapı elemanlarından kütle ağırlığı fazla olanı gürültünün geldiği yönde kullanılmalıdır.

-Açılır kapanır çift cidarlarda yani kapı ve pencerelerde duvar-doğrama ve doğrama-doğrama bağlantıları iyi yalıtılmalı, sızdırmaz contalı modeller kullanılmalıdır.

-Kapının duvar ile buluştuğu bölümlerde hava boşluğu bırakılmamalıdır. Büyük boşluklar ise akustik mastik ile doldurularak sızdırmazlık sağlanmalıdır.

*Yapı elemanları kesitindeki hava boşluğu ısı yalıtımı için istenmeyen bir durum iken, bu durum ses yalıtımı olumludur.

** Yapı elemanının ağır olması sesin kolayca geçmesini engellemek için istenen bir durum olsa da ısı yalıtımında istenmeyen bir durumdur. Bu tür ağır cidarlardan ısı, iletim yoluyla kolayca geçer. Bu nedenle ısı yalıtımında ağır gereçler değil, kof gereçler yani içerisinde hava boşluğu oranının yüksek olduğu hafif gereçlerin kullanılması istenir. Birbiri ile en çok karıştırılan bir durumdur.

b) Sesin Açıklıklardan Geçmesi

Açık ya da yarı açık kapı ve pencereler, kapı eşiklerindeki aralıklar, anahtar delikleri, havalandırma kanalları ve benzeri tüm aralıkları, delik benzeri açıklıklar gürültünün geçişinde nemli rol oynarlar. Duvar ya da döşeme kesiti ses geçiş kaybı açısından ne kadar yüksek değer sağlarsa sağlasın, yapı elemanında bulunan ufak bir açıklık bile, yapı elemanının ses geçiş kaybı değerinin önemli ölçüde azalmasına yol açabilir.

Alınması Gereken Önlemler;

Yapı elemanındaki delik benzeri tüm açıklıklar (kapı altı açıklıklar, anahtar delikleri vb.) çok iyi yalıtılmalıdır. Kapılarda, kapının zeminle buluştuğu alanda giyotin kullanılarak sızdırmazlık sağlanarak ses geçişi önlenmelidir.

c) Sesin Geçirgenlikle Geçmesi

Sesin geçirgenlikle geçmesi, ısının iletilme geçmesine benzetilebilir. Geçirgenlikle geçme, ortamın esneklik modülleri arasındaki oranla ilgilidir. Genellikle değerlendirmeye alınması gereken bir geçme biçimi değildir.

Sesin Dolaylı Geçişi

Ses enerjisinin, iki hacmi ayıran yapı elemanı dışında diğer yapı elemanlarından yayılarak bir hacimden diğer hacme geçmesi ve bu alanı etkilemesi dolaylı geçme olarak tanımlanır. Açıklıklardan geçme de kimi durumlarda dolaylı geçme sınıfına girer.

-Sesin Dolaylı Geçişinin Önlenmesine Yönelik Önlemler;

-Olanaklı ise, kesikler (derzler) yapmak,

-Gereç değişikliği yapmak,

-Homojen gereçler yerine heterojen gereçler kullanmak

-Mümkün olduğunca tüm açıklıkları gerektiği şekilde kapatmak

-Kanal, boru vb. elemanlarda sesin kolayca yayılmasına yol açmayacak detayları uygulamak

Kapı ve Pencerelerde Alınması Gereken Önlemler;

-Kapılar olabildiğince ağır, masif olmalıdır.

-Yeterli ses geçiş kaybının tek kapı ile sağlanamadığı durumlarda çift kapı uygulanmalıdır. Çift kapı uygulamasında ise en etkili yol sessiz kalması gereken hacim ile gürültülü hacim arasında doğrudan kapı açmamak, bir tampon bölge oluşturarak bağlantıyı sağlamak gerekir.

-Farklı yapılarda aynı koridor üzerinde yer alan kapılar, mümkünse şaşırtılarak yerleştirilmelidir.

-Pencerelerde ise cam kalınlığını arttırmak belirgin bir yarar sağlamaz.

-Camlar arasında hava boşluğu bırakılarak çift cam uygulaması yapılması, camların ayrı doğramalarla uygulanması yeterli yalıtımın sağlanması için en doğru yoldur.

-Camlar aynı doğramaya takıldığında ve aradaki hava boşluğu az bırakıldığında doğrama ve hava boşluğu ses köprüsü oluşturarak ses iletimini kolaylaştırır.

-Camların titreşimlerinin doğramaya ve duvara geçmesini önlemek için, camların doğramaya elastik bir gereçle oturtulması gerekir.

-Çift camlarda camların farklı doğramalara takılması durumunda doğramalar arasına çepeçevre ses yutucu gereç yerleştirilmesi olumlu olur.

Katı Doğuşlu Sesler İçin Ses Yalıtımı

Darbe gürültüsü (adım sesi, topuk sesi, eşyaların itilip çekilmesi ile oluşan sesler vb.) ve makine titreşimleri, döşeme ve duvarlar boyunca yayılarak bitişik olan ya da olmayan diğer hacimlerde de belirli bir rahatsızlığın oluşmasına neden olurlar. Katılarda doğan ses (darbe sesi) iki yol ile geçer;

-Dolaysız (doğrudan) döşeme yolu ile geçen sesler

-Dolaylı geçen sesler

Darbe sesini önlemek için;

-Darbe gürültüsü oluşturmamaya çalışmak (eşyaları itip çekmemek, yumuşak tabanlı ayakkabı-terlikler giymek vb.)

-Gürültü oluşturacak eşyaların, gürültü çıkartma niteliklerini ortadan kaldırmak

-Önlemleri doğrudan döşemeden almak vb. olabilir.

Esnek ve Yumuşak Gereç Uygulamaları

Döşeme üst yüzeyinin yumuşak ve esnek bir gereçle kaplanması (halı vb.) darbe sesine karşı belli bir yalıtım sağlar. Özellikle ıslak hacimlerde sert yüzey kaplaması altına esneyebilen kauçuk, keçe, lastik vb. gereçlerin kullanılması gerekmektedir.

Yüzer Döşeme

Yüzer döşeme, taşıyıcı döşemeden esnek bir gereçle yalıtılmış ikinci bir döşeme uygulamasıdır. Yüzer döşeme uygulamaları hem hava doğuşlu sesler için hem de katı doğuşlu sesler (darbe sesleri) için yalıtım sağlar.

Ancak uygulamada, yüzer şap ile duvar ve taşıyıcı döşeme arasında rijit (katı) bağlantı olmamasına dikkat edilmelidir. Şap altına şilte uygulamak, akustik yalıtıma pozitif katkı sağlar.

Yüzer döşemeden tesisat borularının geçmesi gerekiyorsa, döşemeye değen bölümlerinin kesinlikle yalıtılması gerekir. Bu borular yüzer döşeme ile taşıyıcı döşeme arasında ses köprüsü oluşturarak yalıtımı bozabilir.

Asma Tavanlar

Asma tavanlar, katıda doğup yayılan seslerin denetiminde etkilidir. Döşeme altında ikinci bir katman oluşturarak döşemeye çift cidar özelliği kazandırır.

Asma tavan gereci, yeterli ses geçiş kaybını sağlayacak kütle ağırlığında olmalıdır. Asma tavanın taşıyıcı elemanları, tavana esnek tespitle bağlanmalıdır. Döşeme, duvar ya da tavan boşluğunda yer alan boru, kanal vb. elemanlarla ses köprüsü oluşmamasına dikkat edilmelidir.

Tavan boşluğunda ses yutucu gereç (cam yünü, keçe vb.) kullanılması sesin yutulmasını sağlar ve ses geçiş kaybını yükseltir. Dolaylı geçmenin önlenmesi için, bölme elemanlarının sürekliliğinin asma tavan boşluğunda da sağlanması gerekir. Levhalar arasında ve kenarlarda da aralık ve boşluklar bulunmamalıdır.

Ses Yalıtım Malzemeleri

Yapılarda kullanılacak ses yalıtım malzemelerinin özellikleri aşağıdaki gibi olmalıdır.

-Bir ürünün yoğunluğu arttıkça hem hava doğuşlu sesler hem de darbe sesleri için yalıtım gücü de artar. Düşük yoğunluklu malzemeler yeterli ses yalıtımı sağlamazlar.

-Sert malzemeler yüksek yoğunluğa sahip olsalar bile darbe seslerini yalıtamazlar. Esnek malzemelerin darbe seslerini yutma özellikleri daha yüksektir.

-Malzemenin açık hücrelere sahip olması (lifli ya da granüllü yapı) hava doğuşlu seslerin yalıtım performansını arttırırken, kapalı hücrelere sahip olması titreşimleri sönümlemesini sağlayarak darbe sesi yalıtımında etkinliğini arttırır.

-Özellikle zeminde kullanılan ürünler sürekli olarak yüke ve darbeye maruz kalırlar. Zaman içerisinde meydana gelen çökme, malzemenin orijinal yapısını bozarak ses yalıtım özelliğini yitirmesine yol açar.

-Lifli ya da sentetik malzemelerin neredeyse tamamı neme ve küfe karşı dayanıksızdır. Nem, küf ve bakteri oluşumları zamanla malzemenin yapısını bozar, malzemenin yalıtım gücünü yitirmesine yol açar.

-Özellikle döşeme altına kullanılan ürünler yangına karşı dayanıklı olmalıdır.

Ses Yalıtım Malzemeleri Nelerdir?

Cam Yünü

İnorganik bir hammadde olan silis kumunun yüksek basınç altında ergitilerek, elyaf haline getirilmesi sonucu oluşturulan açık gözenekli bir malzemedir. Darbe sesi ve hava doğuşlu seslerin yalıtımında kullanılır. Ses yalıtımı uygulamalarında özel kaplamalı şilteler ve levhalar ile kaplamasız cam yünü levhalar kullanılabilir.

Taş Yünü

İnorganik bir hammadde olan bazalt ve diabez taşlarının yüksek sıcaklıklardaince eleklerden geçirilip elyaf haline getirilmesi sonucu oluşturulan açık gözenekli bir malzemedir. Darbe sesi ve hava doğuşlu seslerin yalıtımında kullanılır. Ses yalıtımı uygulamalarında kaplamasız olarak veya alçı levha ile kompozit olarak üretilen özel taş yünü levhalar kullanılabilir.

Ahşap Yünü (Heraklit) Levhalar

Ahşap talaşının belirleyici bir bağlayıcı ile sıkıştırılarak levha halinde değişik yoğunluklarda üretilen açık gözenekli bir yalıtım malzemesidir. Ses yalıtım malzemesi olarak kullanılan heraklit malzemesi kavak ağacından imal edilir. Yüksek oranda ses yalıtımı sağlayan heraklith malzemesi, odun talaşı, taş yünü, çimento ya da polistren köpük ile birleştirilir. Hava doğuşlu seslerin yalıtımda kullanılırlar. Kalıptan çıkmış ahşap yünü levhalar, kenarları düzeltildikten sonra kullanıma hazır hale getirilir. Nem, küf ve mantar oluşmasını engeller, inşaat maliyetlerini düşürür.

Melamin Köpüğü

Üre ve formaldehitin ısı ve basınç altında karıştırılması ile elde edilen melamin reçinesinin bileşenleri, malzemeye istenen formun verilebilmesi için kalıba dökülür. Hava doğuşlu seslerin yalıtımında kullanılırlar.

Akustik Lamine Cam

En az iki cam plakadan ve 1 PVB (polivinil butiral) tabakadan oluşan akustik lamine camlar, gürültü düzeyi yüksek ortamlarda etkili ses yalıtımı sağlamak amacıyla özel olarak geliştirilmiş ses yalıtım camlarıdır. Akustik lamine camlar, gürültü ve ses kontrol camlarıdır.

-Dışarıdaki gürültü düzeyi, normal sakin bir ortam düzeyine indirilerek bireylerin yaşam kalitesini arttırır.

-Gürültünün insan sağlığına olan zararlı etkilerinin azaltılmasına katkıda bulunur.

Ses Yalıtımı konusunda İnşaat Ruhsatı aşamasında zorunlu hale getirilen Akustik Rapor ve Akustik Proje ile ilgili 10 Soruda Akustik Proje ve Akustik Rapor yazımıza göz atmayı unutmayın !

Kaynakça

[1] Yüğrük Akdağ, N., Gürültü Denetimi 1:  Sesin Geçmesi

[2] Yüğrük Akdağ, N., Gürültü Denetimi1 :  Mimari Akustik Ders Notları

[3]  Yüğrük Akdağ, N., Gürültü Denetimi 1:  Katılarda Doğan Ses Yalıtımı

İnternet Kaynakları

[4]  https://www.izoder.org.tr/dosyalar/egitim-faaliyetleri/ytu-ses-sunumu-ayhan-cakir.pdf

[5]  http://www.yfu.com/yazilar/yapi3-izolasyon.pdf

[6]  https://www.sesyalitimsungerleri.com/heraklith.html

[7]  http://www.acarla.com.tr/heraklite-heraklit-ahsap-yunu-levhalar/

[8]https://www.sesizolasyonmalzemeleri.com/akustik-sungerler/piramit-sungerler/melamin-piramit-sunger.html

[9]  https://www.izoder.org.tr/dosyalar/Bina-ve-Tesisatta-Ses-Yalitimi.pdf

[10]http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Ses%20Yal%C4%B1t%C4%B1m%C4%B1.pdf

[11]  https://sesyalitimi.co/urun-10-akustik-lamine-cam.html