MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ

MAK 4026
SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ
12. Hafta
Pasif Gürültü Kontrolü-devam
Gürültü Kontrolü
A) Yapı-kaynaklı gürültü (SbN): Bir yapıdaki
oluşturduğu ve yapı yolu ile iletilen gürültü
değişken
kuvvetlerin
B) Hava kaynaklı gürültü (AbN): Akış yolu ile ortaya çıkan gürültü veya
kaynağı önemini yitiren gürültü
•Pasif Kontrol
(Daha yüksek frekanslarda daha verimlidir,
Yutucu malzemeler kullanılır)
1) Kaynağında kontrol
2) Kaynak-alıcı arasında
kontrol
3) Alıcıda kontrol
•Aktif Kontrol
(Genellikle düşük frekans
uygulamalarında kullanılır)
Kontrollü ters faz
ses alanı ile
yaratma
2) Kaynak-Alıcı arasında kontrol
• Gürültü kaynağında titreşim yalıtıcı, kaynak
bölgesinde ses yalıtıcı malzeme kullanımı.
(Duvar, tavan gibi yüzeylerin ses yutucu
malzeme ile kaplanması, askılı ses yutucu
yüzeylerin kullanılması.)
• Gürültü kaynağının kapalı veya çalışma
durumuna göre yarı-kapalı hücreler içine
alınması.
• Ses bariyerlerinin kullanılması.
Kaynak-Alıcı arasında kontrol
Referans:
(çeşitli
örnekler)
(Reference)
ASU Sound & Vibration Lab
1) Titreşim izolasyonu gürültü azaltımı sağlar.
2) Titreşim izolasyonu gürültü azaltımı sağlar.
3) Kalın duvarlar daha az ses üretir.
4) Makine parçalarının bölümlerini birbirinden ayırmak titreşimi azaltır.
5) Çeşitli titreşim yalıtıcıları, bariyer veya hücre kullanımı faydalı olacaktır.
6) Zemini sağlamlaştırmak titreşimi dolayısı ile ses yayınımını azaltır.
7) Zemini sağlamlaştırmak titreşimi dolayısı ile ses yayınımını azaltır.
8) Esnek bağlantı kullanmak titreşim ve ses yayınımını azaltır.
9) Esnek bağlantı kullanmak titreşim ve ses yayınımını azaltır.
10) Kapaklı sistemler kullanmak operatöre gelen direkt yayınımı azaltır.
10) Yüksek frekanslı ses bir delikten direkt yayınabilirken, düşük frekanslı
ses bir delikten yeni bir kaynak oluşturarak yayınabilir, buna dikkat
edilmelidir.
11) Makinalar için ses yalıtıcı kabinler kullanılabilir.
12) Daha yoğun bir malzeme kullanmak iletim kaybını artıracaktır.
13) İyi bir duvar tasarımı daha iyi ses yalıtımı sağlar.
14) Oda içinde ses yutucu panel kullanımı yayınımı azaltır.
15) Oda içinde ses yutucu panel kullanımı yayınımı azaltır.
16) Yutucu tavan kullanımı kaynaktan korunmayı artırır
17) Oda içinde ses yutucu panel ve yutucu tavan kullanımı yayınımı azaltır.
GÖLGE
GÖLGE
BARİYER
BARİYER
KAYNAK
KAYNAK
ALICI
ALICI
GÜRÜLTÜ AZALTIMI dB
18. Bariyer kullanımı kaynak alıcı arasındaki yayınımı azaltacaktır.
Akustik Hücre (Enclosure)
Akustik hücrelerin performansı, yaygın olarak “eklenti kaybı” ile ölçülür.
IL  L p2  L p1
: hücre iç yüzeylerinin ortalama ses yutma katsayısı
: hücre duvarlarının ortalama ses iletim katsayısı (zemin hariç)
Akustik Hücre Tasarımı
•
•
•
•
İyi bir hücrenin,
İç yüzeylerinin ses yutması fazla
Duvarlarının ses iletimi az olmalıdır.
Bunun için hücre yüzeyleri ses yutma katsayısı
yüksek malzemelerle kaplanırken,
• Hücre duvarları genellikle ses iletimi az olacak
şekilde ağır ve katı malzemelerden yapılır.
• Hücrelerle 10-40 dB eklenti (gürültü) kaybı
sağlanabilir.
Bariyer (Barrier)
• Gürültü kaynağı ile alıcı arasına yerleştirilen settir.
• Esas olarak serbest ses alanlarında etkilidir.
• Yankısal alanlarda fazla etkili olmadıkları için fabrika
gibi kapalı alanlarda yetersiz kalır.
• Buna karşın, otoyol gibi açık alanlarda etkili ölçüde
gürültü azaltımı sağlar.
• Bariyer olarak genellikle standart yapı malzemeleri
kullanılmakla birlikte, ağaç ve bitkiler de bu amaçla
kullanılabilir.
Bir bariyer
Bariyer Tasarımı
1- Bariyer ne kadar yüksek olmalıdır?
(Mümkün olduğu kadar yüksek)
2- Bariyer gürültü kaynağına ne kadar yakın
olmalıdır?
(Mümkün olduğu kadar yakın)
3- Bariyer ne kadar ses azaltımı (IL) (Eklenti
kaybı) sağlayacaktır?
(Bariyer ile ses azaltımının
teorik limiti 24 dB dir.)
maksimum
Ses Bariyeri Olarak Ağaç Kullanımı
Ağaç kullanımı ile 5-10 dB ses basınç düzeyi azalması sağlanabilir.
Bariyerle ilgili bazı özellikler
Yüksek frekanslar düşük frekanslara göre daha etkin
olarak azaltılırlar.
Yol uzunluk farkı (Path Length Difference PLD) tasarımda
önemli bir parametredir.
PLD ne kadar büyükse o kadar iyi ses azaltımı sağlanır.
Sesin azaltılmasındaki ana etken, bariyer malzemesinin
özelliği değil, sesin alıcıya direkt olarak ulaşamamasıdır.
Bu nedenle, bariyerin malzeme seçimi çok önemli değildir.
Gerçek azaltım pratik sınırlar nedeni ile her zaman
hesaplanandan (ölçülenden) düşüktür.
PLD örnekler
ALICI
KAYNAK
m
1. KONUM
m
m
PLD örnekler
ALICI
KAYNAK
m
KONUM 2:
m
m
PLD örnekler
1 ft=0.3048 m
Problem
• Bir işyerinde, zeminde 10 m genişliğindeki duvara yakın,
ortada bulunan bir gürültü kaynağının sesini engellemek için
bariyer kullanılması istenmektedir. Bu bariyerin aynı seviyede
olan kaynak ve alıcıdan 4 m kadar yüksekliğe çıkması ve
kaynaktan 4 m uzaklığa yerleştirilmesi düşünülmektedir.
Bariyerden 6 m uzakta olacak alıcı noktasında önceden yapılan
ölçümlerde 125 Hz’de 95 dB ve 250 Hz’de 100 dB ses basınç
düzeyi bulunmuştur. İşyerindeki oda sabiti 125 Hz’de 700 m2
ve 250 Hz’de 1900 m2 dir.
• a) Bariyer 6m genişliğinde yerleştirilirse, alıcıdaki ses basınç
düzeyleri ne olur?
• b) Bariyer duvardan duvara yerleştirilirse, alıcıdaki ses basınç
düzeyleri ne olur?
Eklenti Kaybı
4
 Q


2
R
IL  10 log  4r
 QB  4

 4r 2 R
n

Q B  Q
i 1 3  20d i
Q
R
r
QB
λ
di
farkı






d1  (r1  r2 )  (r3  r4 )
d 2  (r5  r6 )  (r3  r4 )
d 3  (r7  r8 )  (r3  r4 )
n=3
: Ses kaynağının yönsellik faktörü
: Numune olmadan önceki alıcı odanın sabiti,
: Kaynak ile alıcı arasındaki mesafe
: Kaynağın efektif yönsellik faktörü,
: Sesin dalga boyu
: Kaynak ile alıcı arasındaki direkt ve dağılmış yol
Çözüm
• a) d1 = [(42+42)+ (42+62)]-[4+6] = 2,868 m
•
d2 = [(42+32)+ (62+32)]-[4+6] = 1,708 m
•
d3 = [(42+32)+ (62+32)]-[4+6] = 1,708 m
• Kaynak, duvar ile yer arasında (iki yansıtıcı yüzeyin kesişiminde) olduğu
için, yönsellik faktörü, Q=4 alınabilir.
• 125 Hz için,
QB  4 
344
125
344
3
 20  2,868
125
 4 2
344
125
344
3
 20 1, 708
125
 0, 6868
4 
 4


2
700 
4

10
IL  10 log 
  1,53
0,
6868
4




2
700 
 410
• Alıcıda duyulacak ses basınç düzeyi: 95-1,53= 93,47 dB
Çözüm (Devam)
• 250 Hz için,
QB  4 
344
250
344
3
 20  2,868
250
 4 2
344
250
344
3
 20 1, 708
250
 0,377
4 
 4


2 1900 
4

10
IL  10 log 
  3, 42
0,
6868
4




2
1900 
 410
Alıcıda duyulacak ses basınç düzeyi: 100-3,42= 96,58 dB
Çözüm (Devam)
• b) Bu durumda, ses sadece bariyerin üst kenarından aşabilir.
• d=d1 = [(42+42)+ (42+62)]-[4+6] = 2,868 m
• 125 Hz için,
QB  4 
344
125
344
3
 20  2,868
125
 0,168
4 
 4


2
700 
4

10
IL  10 log 
  1,82
0,168
4




2
700 
 410
Alıcıda duyulacak ses basınç düzeyi: 95-1,897= 93,103 dB
250 Hz için,
QB  4 
344
250
344
3
 20  2,868
250
 0, 09
4 
 4


2 1900 
4

10
IL  10 log 
  3,86
0,
09
4




2 1900 
 410

Alıcıda duyulacak ses basınç düzeyi: 100-3,86= 96,14 dB
Çözüm (Yorum)
• Bu iki tip bariyer, kapalı alanda kullanıldığı için
önemli bir gürültü azaltımı sağlamamışlardır.
Aynı bariyerler serbest alanda kullanılsaydı,
oda sabiti R= olacağından,
•
•
•
•
•
a) 125 Hz için
IL= 13,67 dB
b) 125 Hz için
IL= 19,8 dB
olurdu.
250 Hz için
IL= 16,28 dB
250 Hz için
IL= 22,52 dB
Yeni Çözüm Önerisi
Bu bariyerin, çevresindeki tavan ve duvar yüzeylerinin ses yutucu
malzeme ile kaplanması alanın yankısallığını azaltacak, bariyerin
etkisini artıracaktır.
Gürültü Kontrolü
A) Yapı-kaynaklı gürültü (SbN): Bir yapıdaki değişken kuvvetlerin
oluşturduğu ve yapı yolu ile iletilen gürültü
B) Hava kaynaklı gürültü (AbN):Akış yolu ile ortaya çıkan gürültü veya
kaynağı önemini yitiren gürültü
•Pasif Kontrol
(Daha yüksek frekanslarda daha verimlidir,
Yutucu malzemeler kullanılır)
1) Kaynağında kontrol
2) Kaynak-alıcı arasında
kontrol
3) Alıcıda kontrol
•Aktif Kontrol
(Genellikle düşük frekans
uygulamalarında kullanılır)
Kontrollü ters faz
ses alanı ile
yaratma
Gürültünün Alıcıda Kontrolü
•
•
•
•
Gürültüden etkilenen kişiler,
A) Ses yalıtımı sağlanmış odalara alınabilir.
B) Kulak koruyucu kullandırılabilir.
Gürültülü işyerlerinde çalışanlar için, İşçi
Sağlığı ve Güvenliği Tüzüğü gereğince
periyodik odyometrik muayene
öngörülmüştür.
A) Ses Yalıtımı Sağlanmış Oda Kullanımı
Çift camlı yutucu panelli ve çok-katlı izolasyonlu odalar kullanılmalı.
Çift camlı yutucu panelli ve çok-katlı izolasyonlu odalar kullanılmalı (Devam)
B) Kulak koruyucu kullanımı
• Kulak koruyucuları, diğer yöntemlerin
uygulanamadığı durumlarda kullanılabilir.
• Kullanıcıya fiziksel ve psikolojik rahatsızlık
vermesi nedeniyle fazla tercih edilmez.
• İki tip olarak bulunurlar:
• a) Kulak tıkaçları
• b) Manşonlar
• 15-20 dB(A) düzeyinde ses azaltımı sağlarlar.