Na pewno kojarzysz, jak wygląda typowa pianka akustyczna w kształcie piramidek. Jeśli nie, to znajdziesz ją w tle zapisu na newsletter pod artykułem (do czego przy okazji zachęcam) . Takie materiały, o podobnych (pochłaniających) właściwościach, jak pianka czy tynk akustyczny, często są mylone z materiałami izolacyjnymi. Przeprowadziłem zatem pomiary akustyczne, aby pokazać jak działa pianka akustyczna, użyta w roli izolatora.
Izolacja akustyczna nie jest sprawą intuicyjną. Wydawałoby się, ze stłumienie dźwięku o 30 dB to nic trudnego. W sumie….rzeczywiście – wystarczy podstawić zwykłą ścianę z płyt g-k. Ale ile to właściwie jest 30 dB? Okazuje się, że niezwykle dużo, bo oznacza to stłumienie fali akustycznej aż o 99,9%! Natomiast stłumienie o 60 dB oznacza, że przez przegrodę przedostanie się zaledwie jedna milionowa część energii fali akustycznej!
Dlaczego pianka akustyczna słabo tłumi?
Wiemy, że taką izolacyjność osiągają pełne, grube ściany, ale dlaczego takie wysokie pochłanianie nie zachodzi dla materiałów porowatych? Przede wszystkim ze względu na ich strukturę…są porowate! (brawo za odkrycie Hubert!) Co za tym idzie, dźwięk zawsze w pewnym stopniu będzie przenikał na drugą stronę materiału i materiał nie pochłonie go w 100 %. Przegroda przepuszcza dźwięk poprzez drgania własne oraz mikro nieszczelności materiału. W przypadku pianki te nieszczelności będą dość znaczne.
Zasada dotycząca pochłaniania jest następująca – jeśli chce się pochłonąć skutecznie falę akustyczną, grubość materiału pochłaniającego musi wynosić minimum 1/4 długości fali padającej na materiał. Dla testowanej pianki o grubości 5 cm częstotliwością skutecznie pochłanianą będzie … 1700 Hz. W praktyce jednak materiał pochłania skutecznie już od ok. 1/7 długości fali, czyli w naszym przypadku od ok. 970 Hz. Dla porównania, fali 100 Hz odpowiada długość fali ok. 3,4 m. Efektywny absorber, który byłby również w stanie odizolować tę częstotliwość, będzie musiał mieć grubość co najmniej 48 cm (dla 1/7 długości fali). Jeśli ktoś będzie twierdził, że basstrapy piankowe o grubości 15 cm skutecznie pochłaniają cały bas, odeślij go na tego bloga. 😉
Kolejnym problemem, jaki napotkamy jest struktura materiału – współczynnik pochłaniania dźwięku αw będzie wynosił 1 tylko wtedy, gdy impedancja akustyczna materiału będzie równa impedancji powietrza, co za tym idzie, nie nastąpi żadne odbicie od powierzchni materiału, tylko cały dźwięk będzie mógł „wejść” w materiał. W praktyce jest to dość trudne do osiągnięcia. Jak sądzicie, czy każdy producent pianki akustycznej bada impedancję akustyczną swojego produktu? Też w to wątpię…
Test drzwi pokojowych
Badania zostały przeprowadzone na zwykłych, starych drzwiach, wypełnionych bliżej niezidentyfikowanym materiałem wiórowym na bazie drewna. Sama konstrukcja drzwi nie jest tutaj kluczowa, ponieważ liczy się jedynie wpływ pianki na izolacyjność, a więc przeprowadzamy badanie porównawcze. Drzwi zostały dobrze uszczelnione w celu uniknięcia mostków akustycznych, zaburzających pomiar izolacyjności akustycznej. Pianka akustyczna pochodzi od polskiego producenta. Jej grubość to 5 cm, w tym 1 cm podstawy i 4 cm „piramidki”. Pianka została przyklejona do drzwi za pomocą taśmy dwustronnej na całej ich powierzchni (patrz rys. 1)
Badanie izolacyjności przeprowadziłem zgodnie z normą ISO 140-4, za pomocą sprzętu wymienionego w tab. 1. Mikrofon przy każdym pomiarze stał w tych samych miejscach, aby możliwie zmniejszyć niepewność pomiarową. Warunki akustyczne w pomieszczeniu odbiorczym były również identyczne za każdym razem, w celu uniknięcia zmian poziomu dźwięku w pomieszczeniu odbiorczym, wywołanych zmianą chłonności akustycznej.
