GÜRÜLTÜ DENETİMİ 1 SESİN GEÇMESİ (1. Bölüm) - yarbis

YAPI FİZİĞİ 1
YAPI AKUSTİĞİ
6. Bölüm
Prof. Dr. Neşe Yüğrük Akdağ
Yıldız Teknik Üniversitesi
Yapı Fiziği Bilim Dalı
SESİN GEÇMESİ
Havada Doğan Sesler İçin
Gürültü Denetimi
Sesin Geçme Yolları
1.
2.
3.
4.
Sesin Kütle Titreşimi Yolu ile Geçmesi
Sesin Geçirgenlikle Geçmesi
Sesin Açıklıklardan Geçmesi
Sesin Dolaylı Geçmesi
Yapı dışı gürültülerin yapı kabuğundan
etkili geçiş yolları
Sesin Kütle Titreşimi Yolu ile Geçmesi
Yapı elemanlarından hava doğuşlu seslerin
geçmesinde genelde en etkili yol kütle
titreşimi yolu ile geçmedir. Sesin bu yolla
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
dalgalarına kütlesiyle karşı koyar. Bu nedenle, kütle
ne kadar ağır olursa, onu titreştirmek o oranda zor
ve bundan ötürü de geçen ses o oranda az olur.
Buna Kütle (Berger) Yasası denir. Bir yapı
elemanının bir ortamdan diğer ortama geçirdiği
sesteki azalmaya ses geçiş kaybı denir. Ses geçiş
kaybı genelde “R” ya da “T” simgeleriyle ifade
edilir.
Ses geçiş kaybının belirlenmesi
Tek Katmanlı Yapı Kabuğu ve Bölme
Elemanlarında Ses Geçiş Kaybı
Tek bir gereçten oluşmuş yapı elemanları
(betonarme perde ya da bölme duvarı, tuğla
duvar, tümüyle cam olan bir duvar vb) tek
katmanlı olarak nitelendirilir.
R(TL)=7.6+20 logm (-dB)
R(TL)= 15.4logm+10 (-dB)
m=kesitin kütle ağırlığı (kg/m2)
Yapı elemanlarının ses geçiş kaybının
hesaplanması

Örnek 1. 4 mm kalınlığında camdan oluşmuş bir
pencerenin ortalama ses geçiş kaybı kaç dB’dir?
R(TL)= 15.4logm+10 (-dB)
m(cam)=2500 kg/m3x0,004 m= 10 kg/m2
R(TL)= 15.4log10+10
R(TL)= 25,4 (-dB)
Yapı elemanlarının ses geçiş kaybının hesaplanması

Örnek 2. 19 cm kalınlığında( iki yanı 2’şer cm sıvalı)
dolu tuğladan oluşmuş bir duvarın ortalama ses geçiş
kaybı kaç dB’dir?
R(TL)= 15.4logm+10 (-dB)
m(tuğla)=1800 kg/m3x0,19 m= 342 kg/m2
m(sıva)=1500 kg/m3x0,04 m= 60 kg/m2
Toplam m(tuğla+sıva)= 402 kg/m2
R(TL)= 15.4log402+10
R(TL)= 50 (-dB)
Yapı elemanlarının sesin geçişine karşı
gösterdiği direnç, sesin frekansıyla da ilgilidir.
Sesin frekansı arttıkça, sağlanan ses geçiş
kaybı da artmaktadır.
R(TL)=20log(fm)-47 (-dB)
R(TL)=20logm+12logf-27 (-dB)
m=kesitin kütle ağırlığı (kg/m2)
f=Frekans (Hz)

Örnek: 4 mm camdan oluşmuş pencerenin 125 ve
1000 Hz frekanslı seslerde sağladığı ses geçiş kaybı
kaç dB’dir?
R(TL)=20logm+12logf-27 (-dB)
m(cam)=2500 kg/m3x0,004 m= 10 kg/m2
R(125 Hz)=20log10+12log125-27 (-dB)
R(125 Hz)=18,2 dB
R(1000 Hz)=20log10+12log1000-27 (-dB)
R(1000 Hz)=29 dB
Tek katmanlı kesitlerin ses geçiş kaybına
örnekler
Ses geçiş kaybında rezonans ve
frekans rastlaşmasının önemi
Uygulamada kimi frekanslarda hesaplanandan
daha düşük ses geçiş kaybı değerleri elde
edilebilmektedir. Bu durumun temel nedenleri,
rezonans ve frekans rastlaşması nedeniyle,
kesitin kimi frekanslarda ses enerjisine karşı
koyma gücünün azalmasıdır. Bu frekansların
saptanıp gereken önlemlerin alınmasının yanı
sıra, hesaplarla belirlenen gereken ses geçiş
kaybı değerinden yaklaşık 5 dB daha fazla ses
geçiş
kaybı
değerine
sahip
kesitin
uygulanması da uygun olur.
Ses geçiş kaybı değerinde uygulamada oluşan
azalmanın bir kesit ile örneklenmesi
Ses yalıtım değerinde hesap ve ölçme sonuçları
arasındaki ayrımlara örnekler (110 kg/m2 beton blok,
a: hesap; a’: ölçme sonucu (STC35); 10 kg/m2 alçı levha,
b: hesap; b’: ölçme sonucu (STC 28))
Bileşik yapı kabuğu ve bölme
elemanlarında ses geçiş kaybı
İçinde pencere ve/ya da kapının yer aldığı bir
duvar örneğinde olduğu gibi, ses geçiş kaybı
değişik gereçlerden oluşmuş bir yapı
elemanının ses geçiş kaybı, genelde, ses geçiş
kaybı düşük olan bölümünün ses geçiş
kaybına yakın olur. Cam yüzeyler
(pencereler) ve kapılar, genelde ses yalıtımı
açıından zayıf yüzeyler oluşturdukları için,
içinde bulundukları duvarın ses yalıtımı,
büyük oranda söz konusu yüzeylerin ses geçiş
kaybı değerine bağlıdır.
Bileşik yapı kabuğu ses geçiş kaybı hesabı
R=R1+10log (S/S2) (dB)
R= Bileşik yapı kabuğunun ses geçiş kaybı

R1= Ses geçirmezliği düşük olan bölümün ses geçiş
kaybı değeri (dB)
S= Bileşik yapı elemanının toplam alanı (m2)
S2 =Ses geçiş kaybı düşük olan bölümün alanı (m2)
Örnek hesap







İki yanı sıvalı 20 cm kalınlığında delikli tuğla
duvarın (S=20 m2) 5 m2’si 4 mm kalınlığında
cam yüzeydir. Bu duvarın ort. ses geçiş kaybı
değeri kaç dB’dir?
R=R1+10log (S/S2) (dB)
m(cam)=2500 kg/m3x0,004 m=10 kg/m2
Rort =15.4logm+10
Rcam=15.4log10+10=25.4 dB
R=25.4+10log (20/5)
R=31.4 dB
Ses geçiş kaybı birimi olan dB logaritmasal bir
büyüklük olduğu için,ses geçiş kaybı düşük
olan bölümler olan pencere ve kapıların alanını
azaltmak, duvarın tümüyle ses geçiş kaybını
yükseltmek açısından önemli bir yarar
sağlamaz.
Örneğin, duvarın tümüyle cam
olması durumundaki ses geçiş kaybı, duvarın
%50 cam, %50 dolu olması durumunda ancak 3
dB yükselmektedir.
Çift ya da çok katmanlı yapı kabuğu ya
da bölme elemanlarında ses geçiş kaybı
Bir duvar ya da döşeme kesitinin, arada hava boşluğu
bırakılarak çift ya da çok katmanlı olarak
uygulanması, ses geçiş kaybı açısından çok daha
uygun olur. Aralarında hava boşluğu bulunan
kesitlerin ses geçiş kaybını aşağıda görülen eşitlikle
belirlemek olanaklıdır.
R(TL): 20logm+13logd+20logf-58
m: Duvar kesitinin toplam kütle ağırlığı (kg/m2)
d: 2.5 cm’den az olmamak koşulu ile hava boşluğu (cm)
f: Frekans (Hz)
Çok katmanlı kesitlerde dikkat edilmesi
gereken konular
1. Kesitin toplam kütle ağırlığı, amaca uygun
olarak, yeterli yalıtımı sağlayacak büyüklükte
olmalıdır.
2. Kesit içinde bırakılan hava boşluğunun fazla
olması, havanın bağlayıcı etkisini azalttığı gibi,
sistemin öz frekansının da düşmesini sağlar. Bu
durum, rezonans olayının ses alanı dışında
gerçekleşmesini sağlaması açısından uygun olur.
Çift katmanlı kesitlerde hava boşluğuna bağlı
olarak sağlanan ortalama ses geçiş kaybı
değerleri
3. Hava boşluğunda ses yutucu gereç
kullanılması, hem karşılıklı yüzeylerden
yansıyan ses enerjisinin azalmasına neden olur,
hem de hava nedeniyle oluşabilecek rezonansın
etkisini azaltır. Ancak boşluk tamamen
doldurulmamalı, ses yutucu gereç, boşluğa
asılmalı,
ya
da
duvar
yüzeylerine
yerleştirilmelidir. Söz konusu gereçlerin
kullanımının, özellikle 200-800 Hz arasında
kalan frekanslarda, ses yalıtımı açısından
iyileşme sağladığı saptanmıştır.
Hava boşluğunda kullanılan ses yutucu
gerecin ses geçiş kaybındaki etkisi
4. Katmanlar arasında, ses köprüsü oluşturacak
bağlantılar olmamalıdır. Örneğin, alçı levhalardan
oluşturulmuş bir bölme duvarda, levhalar,
aralarında hava boşluğu olmak üzere, ahşap latalar
üzerine katı bir biçimde tespit edilirlerse, ahşap
latalar iki levha arasında ses köprüsü oluşturarak,
ses yalıtımında düşüşe yol açabilir. Bu durumun
olumsuz etkisi, levhalardan en az birinin esnek
tespitiyle azaltılabilir. Ayrıca, katmanlar arasında
bağlantı oluşturabilecek tesisat geçişleri, döşeme,
duvar ve tavan bağlantıları yalıtılmalıdır.
5. Öte yandan, iki katmanın bütünüyle aynı
olması rezonans ve frekans rastlaşması
olaylarını daha belirgin duruma getirebilir.
Bu durumun olumsuz etkileri, katmanlar
arasında birtakım ayrımların yapılmasıyla
önlenebilir. Katmanlar arasında gereç,
kalınlık, tespit biçimi, sıva benzeri
farklılıkların yapılması uygun olur. Kalınlık
ayrımı yapılıyorsa, arada basit oranların (1/2,
1/3 vb.) bulunmamasına dikkat edilmelidir.
Çok katmanlı yapı elemanı kesitlerinin
ses geçiş kaybına örnekler
Sesin Geçirgenlikle Geçmesi
Bir ortamın atom ya da moleküllerinin sesle
ilgili titteşimlerinin, iki ortamı ayıran sınırda,
ikinci ortamın atom ya da molekülleri
üzerindeki etkisiyle bir ortamdan ötekine
geçmesine geçirgenlikle geçme denir.
Geçirgenlikle
geçme,
ısının
iletimle
geçmesine benzetilebilir.
Sesin geçirgenlikle geçmesi, ortamların
esneklik modülleri arasındaki oranla ilgilidir.
Hava ile katı cisimler arasındaki esneklik
modülü oranı yaklaşık 105 gibidir. dB olarak
10log 105=50 dB değeri söz konusudur. Bu
nedenle, sesin bu yolla geçmesinde yaklaşık
100 dB’lik bir kayıp söz konusudur.
Genellikle değerlendirmeye alınması gereken
bir geçme biçimi değildir.
Sesin Açıklıklardan Geçmesi
Açık ya da yarı açık kapı ve pencereler, kapı
eşiklerindeki aralıklar, anahtar delikleri,
havalandırma kanalları benzeri tüm aralıklar,
delik benzeri açıklıklar, gürültünün geçmesinde
kimi durumlarda etkin rol oynarlar. Duvar ya
da döşeme kesiti ses geçiş kaybı açısından ne
kadar yüksek değeri sağlarsa sağlasın,
olabilecek ufak bir açıklık bile, elemanın ses
geçiş kaybı değerinin önemli ölçüde düşmesine
yol açabilir. Özellikle yüksek ses geçiş
kaybının sağlanması gereken durumlarda,
aralık, delik benzeri tüm açıklıkların çok iyi
yalıtılması, kesitten beklenen ses yalıtımının
Açıklıklardan geçen ses enerjisinin ses
geçiş kaybındaki etkisinin örneklenmesi
Kapılarda açıklıkların yalıtılmasına yönelik
örnekler
Sesin Dolaylı Geçişi
Ses enerjisinin, iki hacmi ayıran yapı elemanı dışında,
diğer yapı elemanlarından yayılarak diğer hacmi
etkilemesi dolaylı geçme olarak adlandırılır. Sesin kütle
titreşimiyle geçmesinde, kütlenin yaptığı dalgalanma
hareketi, herhangi bir kesintiye uğramazsa yapı elemanı
boyunca hareket ederek yayılmasını sürdürür. Özellikle
betonarme döşeme, perde duvarı gibi homojen
gereçlerde etkili olan bu olay sonucunda, ses enerjisi
kaynağa bitişik olan ya da olmayan hacimlerin havasına
geçerek, kimi zaman etkili bir ses düzeyi oluşturabilir.
Açıklıklardan geçme de, kimi durumlarda dolaylı
geçme sınıfına girer.
Sesin dolaylı ve açıklıklardan
geçme yolları
Dolaylı geçişin önlenmesine yönelik önlemler







Olanaklı ise, kesiklikler (derzler) yapmak,
Gereç değişikliği yapmak,
Homojen gereçler yerine, heterojen gereç kullanmak,
Duvar-döşeme, duvar-tavan ve benzeri tüm birleşim
noktalarında esnek bağlantılar uygulamak,
Söz konusu olabilecek tüm açıklıkları gerektiği şekilde
kapatmak,
Asma tavan uygulamalarında gereken önlemleri almak
Kanal, boru benzeri sesin kolayca yayılmasına yol
açacak elemanlarda uygun detayları uygulamak.
Derz uygulaması ile dolaylı geçişin önlenmesi
Katıda Doğan Sesler İçin
Gürültü Denetimi
Darbe gürültüsü (adım sesi, eşyaların itilip
çekilmesi ya da yere düşmesi ile oluşan ses) ve
makine titreşimleri, döşeme ve duvarlar boyunca
yayılarak bitişik olan ya da olmayan diğer
hacimlerde de belli bir rahatsızlığın oluşmasına
yol açabilir. Bu durumun önlenmesinde,
döşemenin hava doğuşlu sesler açısından yeterli
ses geçiş kaybını sağlaması yeterli olmaz.
Katıda doğup yayılan ses ve titreşim
kaynaklarına örnekler
Katılarda doğan sesin (darbe sesinin)
geçişinde iki yol söz konusudur:

Dolaysız (doğrudan) döşeme yolu ile geçen ses,

Dolaylı (duvarlar aracılığı ile) geçen ses.
Darbe sesinin önlenmesinde;



Darbe gürültüsünü çıkartmamaya çalışmak
(eşyaları itip-çekmemek, yumuşak altlıklı terlik
giymek vb.),
Gürültü oluşturacak eşyaların, gürültü çıkartma
niteliğini ortadan kaldırmak (sandalye, masa
ayaklarına lastik ayaklar geçirmek, lastik tekerlekli
eşyalar kullanmak vb.),
Önlemleri doğrudan döşemede almak
söz konusu olabilir.
Döşemede alınacak önlemleri gereksinime bağlı
olarak, üç aşamalı gerçekleştirmek gerekir;



Esnek (yumuşak) gereçler,
Yüzer döşeme,
Asma tavan.
Esnek (yumuşak) gereç uygulamaları

Döşeme üst yüzeyinin yumuşak, esnek bir
gereçle kaplanması (halı vb.), ya da eğilme sertliği
az olan bir gereç altına uygun bir yalıtım tabakası
yerleştirilmesi (linolyum, muşamba vb.) darbe
sesine karşı belli bir yalıtım sağlar. Rezonans
frekansının düşmesini sağlayan bu esnek
gereçler, darbe sesi açısından oldukça iyidir.

Özellikle ıslak hacimlerde sert yüzey kaplaması
altına esneyebilen kauçuk, keçe,lastik vb.
gereçlerin kullanılması yararlı olur.




Ses İletim Sınıflandırması (Sound Transmission
Class- STC)
Duvar, döşeme, tavan, pencere, kapı gibi gereçlerin havada
doğan seslere karşı ses azatlım özelliklerinin belirlenmesi ve
karşılaştırılmasında kullanılan tek sayılı bir değerlendirme
birimidir. STC değerinin yüksek olması, ses geçiş kaybının
yüksek olduğunu gösterir.
IIC (Darbe Azaltım Sınıflandırması-Impact Insulation
Class)
Topuk sesi ve benzeri darbe gürültülerine karşı, döşeme ya
da tavanların yalıtım değerinin tek sayılı ifadesidir.
Amerika’da kullanılan IIC değerlerinin yüksek olması söz
konusu döşemenin darbe sesine karşı güçlü bir yalıtım
sağladığını gösterir.
Betonarme döşeme üzerine uygulanan esnek
gereçlerin darbe sesi
denetimi açısından etkisi
Yüzer Döşeme

Yüzer döşeme, strüktürel (taşıyıcı) döşemeden
esnek bir gereçle yalıtılmış ikinci bir döşeme
uygulamasıdır. Yüzer döşeme uygulamaları ile
hem havada doğan seslere, hem de katıda doğan
seslere karşı denetim sağlanır.
Yüzer döşeme örnekleri
Yüzer döşemenin etkinliğinin yüksek olması
için önem taşıyan konular;




Kullanılacak esnek gerecin (cam yünü, mantar,
ped ya da levha, neopren, çelik yay gibi) statik ve
dinamik yük altında ömrü yeterli olmalıdır.
Esnek gerecin yüzer şap altında yapacağı şekil
değişikliği göz önüne alınmalıdır.
Esnek gereç üzerine nem izolasyonu
uygulanmalır.
Esnek gereç parça biçiminde ise, yerleştirilirken
eşit dağıtılmalı; levha biçiminde ise, levhalar
arasında açıklık bırakılmamalıdır.




Esnek gerecin üzerine uygulama sırasında zarar
görmemesi için, kontrplak veya benzeri
koruyucu bir tabaka yerleştirilmelidir.
Dökülecek şapın su-çimento oranına dikkat
edilmeli. Şap en az 4 cm kalınlığında, 400 kg/m3
dozajda, 225 kg/cm2 basınç ve 40 kg/cm2
çekme direncine sahip olmalıdır.
Yüzer şap ile duvar ve strüktürel döşeme
arasında rijit bağlantı olmamasına dikkat
edilmelidir.
Yüzer şap üzerine ağır yük konmamalıdır.



Yalıtım gereçleri levha biçimindeyse, bunların
taşıyıcı döşeme üzerine derzleri kaydırılarak
yerleştirilmesi gerekir.
Ses köprülerinin kesinlikle olmaması gerekir.
Yüzer döşeme üzerine ağır duvarlar
uygulanmamalıdır. Ağır makineler için de ayrı
tabanlar oluşturmak gerekir.
Yüzer döşeme örneği
Yüzer döşeme örneği

Bitişik hacimlerden
birisinde yüzer
döşeme var,
diğerinde yoksa,
dolaylı geçmenin
önlenmesi gerekir.



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.
Boru, kanal vb. öğelerde herhangi bir titreşim
olayının olması durumunda, titreşimlerin
döşemeye geçmesi, sesin yayılma alanını büyütür.
Asma Tavan
Asma tavanlar, katıda doğup yayılan
seslerin denetiminde etkili olduğu gibi,
döşemenin altında ikinci bir katman
oluşturarak, döşemeye çift cidar
karakteristiği kazandırması nedeniyle,
havada doğan seslerin denetiminde de etkili
olur.
Asma tavanların ses geçiş kaybının yüksek
olması için alınması gereken önlemler




Asma tavan gereci, yeterli ses geçiş kaybını
sağlayacak kütle ağırlığında olmalıdır.
Aradaki hava tabakasının bağlayıcı etki
yapmasını önlemek açısından, döşeme ile
arasında en az 15-20 cm boşluk bırakılmalıdır.
Asma tavanın taşıyıcı elemanları, tavana esnek
tespitle bağlanmalıdır.
Döşeme, duvar ve/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, hava tabakasının bağlayıcı
etkisini azaltır, 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 aralık ve
boşluklar bulunmamalıdır.
Darbe sesine karşı önlemler
(A.esnek gereç, B. Yüzer döşeme, C. Asma tavan)
YAPI KABUĞUNDA GEREKEN SES
YALITIMI İLE İLGİLİ BELİRLEMELER
Hacimlerde etkinliği zedelemeyecek akustik
ortamın sağlanması için, yapı elemanlarının
ses yalıtım değerlerinin belirlenmesinde
temelde iki etken rol oynar:
Yapıyı ya da hacmi etkileyen gürültü düzeyi,
 Hacimde kabul edilebilir gürültü düzeyi.


Yapıyı etkileyen yapı dışı gürültüler (trafik,
sanayi, açık hava etkinliklerinden kaynaklanan
gürültüler) LAeq (eşdeğer sürekli gürültü düzeyi)
olarak, genelde 40 dBA ile 130 dBA arasında
değişir. Yapının bulunduğu bölgeye bağlı olarak,
yapıyı etkileyen gürültü düzeyi, ölçme yolu ile ya
da literatür yardımı ile saptanır. Hacimlerde
kabul edilebilir gürültü (arka plan) düzeyi ise,
hacmin işlevine göre, genel olarak, 20 dBA ile 80
dBA arasındadır.Örneğin, tiyatrolarda kabul
edilebilir gürültü düzeyi 40 dBA iken,
fabrikalarda bu düzey 80 dBA’ya kadar
yükselebilir.

Kabul edilebilir gürültü düzeyinin frekans
fonksiyonunda değerlendirildiği NR (Noise
Rating), NCB (Balanced Noise Criteria), PNC
(Prefered Noise Criteria) benzeri ölçütler ise,
daha ayrıntılı incelemeleri olanaklı kılmaktadır.
Hacmi etkileyen gürültü ile, hacimde kabul
edilebilir gürültü düzeyi arasındaki fark, yapı
elemanında sağlanması gereken ses yalıtım
değerini belirler.
Şekil’de, dış gürültü düzeyi ve hacim işlevi
fonksiyonunda, bir büro yapısı için, yapı
kabuğunda sağlanması gereken ses yalıtım
değeri örneklenmiştir.
100
Karayolu
gürültüsü
(dB)
80
60
NCB 35;Büroda
fon gürültüsü
40
20
0
125
250
500
1000
Frekans (Hz)
2000
4000
Yapı kabuğunda
gereken ses
geçiş kaybı