Yapi fiZİĞİ 2 hacim akustiĞİ Bölüm Prof. Dr. Neşe Yüğrük Akdağ


Download 116.94 Kb.
Pdf просмотр
Sana19.02.2017
Hajmi116.94 Kb.

 

 

 



 

YAPI FİZİĞİ 2 

 

HACİM AKUSTİĞİ 

 

2. Bölüm 

 Prof. Dr. Neşe Yüğrük Akdağ 

 

Yıldız Teknik Üniversitesi 

Yapı Fiziği Bilim Dalı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



 

 

SESİN YANSIMASI 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



 

• Hava içinde yayılan ses enerjisi, duvar, döşeme, 

kapı, perde, camlı bölme ve benzeri bir engele 

rastladığı zaman, bu enerjinin bir bölümü bu 

engelin yüzeyinde yansır, bir bölümü çeşitli 

şekillerde engeli geçer, bir bölümü de yine 

çeşitli şekillerde engelde yutulur

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



Bir engelle karşılaşan  

ses ışınının davranış biçimleri

  

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 



Sesin yansıması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



• Yansımanın niceliği ve niteliği olmak üzere iki 

boyutu vardır.  

 

• Yansımanın niceliği yansımanın büyüklüğü 



anlamındadır. Bir yüzeye gelen sesin enerjisinin 

yansıdıktan sonraki enerjisine oranı önem taşır.  

 

• Yansımanın niteliği ise daha karmaşık 



tanımlamaları gerektirir. Ayrıca yansımanın 

niteliği konusu hacim akustiği konuları 

açısından daha fazla önem taşır.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



Yansımanın Niceliği 

• Yansımanın niceliğinin belirlenmesinde, sesin yansıdığı 

yüzeyin sesi ne oranda yuttuğu ya da yansıttığı önemlidir.  

 

• Yansıtma çarpanı olarak ifade edilebilen ve “r” ile 



simgelenen bu büyüklük, yüzeyden yansıyan sesin yüzeye 

gelen sese oranı olarak tanımlanır.  

 

• Örneğin mermer ya da su yüzeyinin oldukça yüksek 



yansıtıcılıkları yani yansıtma çarpanları vardır. Bu yüzeylerin 

yaklaşık yansıtma çarpanları 0.95 dolaylarındadır.  

 

• Yüzeylerin yansıtıcılıkları ya da yutuculukları yansıtma 



çarpanından daha çok yutma çarpanı ile ifade edilir.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



Yansımanın Niteliği  

• Yansıyan ses ışınlarını biçimsel olarak ele 

aldığımızda düzgün yansıma ve yayınık 

yansıma olmak üzere iki yansıma biçiminden 

söz edebiliriz.  

 

• Sesin düzgün ya da yayınık yansıması durumu, 



sesin dalga boyuna ve yansıyan yüzeyin 

boyutlarına bağlı olarak değişim gösterir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



Düzgün Yansıma  

• Yansıtıcı yüzeyin girinti 

çıkıntıları, pürüzleri,  yani 

düzgünsüzlükleri, yüzeye 

gelen sesin dalga 

boyundan küçükse 

yansıma düzgün olur.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 



Yayınık Yansıma 

• Yayınık yansımada yansıyan 

ışınım, gelen ışınımın 

doğrultusuyla bazen az 

ilgili olan, bazen de hiç ilgili 

olmayan bir çok doğrultuya 

yayılır. Çok özel 

durumlarda yansımanın 

biçimi yüzeye teğet bir 

küre olur. Bu yansımaya 

izotrop yayınık yansıma 

(tam yayınık yansıma) 

denir. 

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

10 


Yansımanın olumlu etkileri 

 

Sesin yüzeylerden yansıması ile sağlayacağı 



olumlu etkileri, gürültü denetiminden çok, 

hacim akustiği konuları ile ilgilidir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

11 


Yansımanın yapı içindeki olumlu etkileri 

 

Sesi dağıtıcı, yayıcı özellikte olan gereçler, 



  ses enerjisinin değişik doğrultulara yansıyarak, 

hacimdeki ses alanının yayınıklığını arttırırlar. 

 

Salonların yan duvarlarında kullanılmaları, hacim 



akustiği açısından son derece olumludur. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

12 


Yansımanın Dağılım Özelliği 

 

• Belli oranda yansıyan ses ışını, yansıdığı yüzeyden üç 

boyut içinde çok değişik doğrultulara, çok değişik 

enerji oranlarında geri döner.  

 

• Yüzeylerdeki sesin dağılımı olarak adlandırılan 



özellik, uzun yıllardır önemsenmekte ve 

incelenmektedir.  

 

• Simgesi δ olan dağıtma çarpanı % ile belirtilmektedir.  



Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

13 


Sesin yutucu, yansıtıcı ve dağıtıcı yüzeylerden 

düzgün ve yayınık yansıması

  

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

14 


Yansımanın dağılım özelliğine  

ilişkin sayısal değerler 

• Dağılım izotrop yayınık yansıma biçiminde yani 

yansıyan ses ışınları yüzeye teğet bir küre biçiminde 

ise bu yüzeyin sesi dağıtma çarpanı 1(% 100)’dir.  

 

• Yüzey düzgün yansıma yapıyorsa, yani yüzeye gelen 



tek bir ses ışını, yüzeyin normali ile eşit açı yaparak 

yine tek bir doğrultuda ve aynı düzlem üzerinde geri 

yansıyorsa bu yüzeyin sesi dağıtma çarpanı 0 (% 

0)’dır.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

15 


Değişik yüzey özelliklerine göre Dağıtma 

Çarpanları (δ) 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

16 


• Dağıtma çarpanının yüksek olması, yüzeye 

çarpan ışının hemen her doğrultuya birbirine 

yakın enerjilerde geri dönmesi anlamına 

gelmektedir.  

 

• Bu çarpanın düşük olması ise, yansımanın 



ağırlıklı olarak tek bir doğrultuya yönelik 

olduğunu göstermektedir.

 

 

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

17 


BBC Stüdyolarında, dağıtıcılığı yüksek elemanların tavan 

yüzeylerinde kullanımı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

18 


Ses dağıtıcı gereçlerin duvarlarda  

kullanım örnekleri 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

19 


Dağıtıcı yüzeylerin arka duvarda kullanımı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

20 


Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

21 


Sesi dağıtıcı özellikteki gereçlerin tavan

 

 



ve duvar yüzeylerinde kullanımı

 


Sesi dağıtıcı özellikteki gereçlerin tavan ve duvar 

yüzeylerinde kullanımı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

22 


Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

23 


Sesi dağıtıcı özellikteki gereçlerin 

 

tavan yüzeylerinde kullanımı



 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

24 


Stüdyolarda, ses dağıtıcı gereçlerin kullanım örnekleri

 


Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

25 


Sesi dağıtıcı elemanlar

 


 

 

SESİN YUTULMASI 

 

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

26 


• Gelen ses enerjisinin yansımayan bölümü, yutulmuş 

sayılır.  

 

• Bir gerecin, ya da bir yüzeyin yutma çarpanı oran 



olarak o yüzeyden yansımayan sesin gelen sese 

oranını gösterir.  

 

• Yutma çarpanın simgesi  α’dır. Örneğin bir yüzey sesin 



%85’ini yansıtıyorsa, o yüzeyin yutma çarpanı a = 

0.15’dir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

27 


 

 

 



Sesin yutulması, ses enerjisinin başka tür bir 

enerjiye (ısı enerjisi) ya da ses dışı titreşimlere 

dönüşmesi demektir.  

 

  



Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

28 


NRC (Noise Reduction Coefficient)

 

• Bir malzemenin yutuculuk özelliğini ifade 



etmeye yönelik olarak, özellikle mimari 

akustikte kullanımı yaygın olan ve ifade 

kolaylığı bulunan NRC değerinden söz 

edilebilir.  

 

• Ses Azaltım Katsayısı (NRC), 250 Hz, 500 Hz, 



1000 Hz ve 2000 Hz frekanslardaki ses yutma 

çarpanlarının aritmetik ortalaması alınarak 

belirlenir. 

 

Yapı Fiziği II, Hacim Akustiği



 

NRC Hesabı

 

Yapı Fiziği II, Hacim Akustiği 

 


• Sesin yutulması başlıca üç ayrı tip gereçte olur. 

Birbirinden bazı temel farklar gösteren  yutulma 

biçimleri,  

 

• gözenekli gereçlerde yutulma,  



• titreşen levhalarda yutulma  

• rezonatörlerde yutulma 

  

olarak sıralanabilir. 



 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

31 


Gözenekli Gereçlerde Yutulma  

• Gözenekli gereçler, içinde pek çok sayıda kılcal 

borular, delikler ya da çok ince aralıklar bulunan ve 

bundan ötürü oldukça hafif olan organik ya da 

inorganik gereçlerdir.  

 

• Bu kılcal borular ya da aralıklar dış havaya açıktırlar 



ve hava ile doludurlar.  

 

• Bu tür gereçlere örnek olarak, halı, keçe, perde ve 



başka kumaşlar, kılcal borulu özel levha ve sıvalar, 

cam, maden ve taş yünleri gösterilebilir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

32 


Gözenekli Gereçlerde Yutulma 

• Böyle bir gerecin yüzeyine gelen ses titreşimleri kılcal 

borular ve aralıkların içindeki havayı da titreşime 

sokarlar. Yani ses titreşimleri gözeneklerin içine girer. 

Buralarda titreşen hava molekülleri havanın 

viskozitesi ve çeperlere sürtünme nedeniyle ses 

enerjisinin az ya da çok bir bölümünün doğrudan ısı 

enerjisine dönüşmesine yol açarlar.  

 

• Gözenekli gereçlerde yutulan ses enerjisi oranı, 



gerecin özelliği ile değişir ve frekansın artması ile 

yükselir.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

33 


Değişik kesit özellikleri bulunan gözenekli gereçler ve 

frekanslara göre değişen yutma çarpanları

  

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

34 


Gözenekli gereç örnekleri ve ses yutma çarpanları 

Yutma çarpanları 

Gereçler 

125 Hz  250 Hz  500 Hz 

1000 

Hz 


2000 

Hz 


4000 

Hz 


NRC 

Duvar veya beton 

üzerine cam 

yünü karışık sıva 

0.02 

0.07 


0.40 

0.68 


0.68 

0.75 


0.45 

Beton üzerine 

serbest ince halı 

0.09 


0.08 

0.21 


0.26 

0.27 


0.37 

0.20 


Döşeme üzerine 

tesbit edilmiş 5 

mm kalınlığında 

halı 


0.04 

0.04 


0.15 

0.29 


0.52 

0.59 


0.25 

İnce kumaş perdeler 

0.04 

0.06 


0.10 

0.20 


0.30 

0.40 


0.15 

5 mm kalınlıkta tabi 

elyaflı keçe 

(duvar üzerine) 

0.09 

0.12 


0.18 

0.30 


0.55 

0.59 


0.30 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

35 


• Gözenekli yapma tavan levhaları ve genellikle 

gözenekli gereçlerin, badana, boya, cila ve 

benzeri uygulamalarla gözeneklerinin dış havaya 

açık uçlarının tıkanması durumunda, yutma 

özelliklerinin kalmayacağı açıktır.  

 

• Ayrıca, gözenekli gereçlerin akustikle ilgili değişik 



kullanılışlarında, bunların basınç altında 

sıkışarak, rutubetlenerek, ıslanarak ya da benzeri 

şekillerde gözeneklilik özelliklerini 

yitirmemelerine dikkat etmek gerekir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

36 


Gözenekli gereç örnekleri 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

37 


Duvarda gözenekli gereç uygulaması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

38 


Tavanda ses yutucu gereç uygulaması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

39 


Tavan ve duvarda ses yutucu  

gereç uygulamaları 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

40 


Titreşen Levhalarda Yutulma  

• Ses enerjisinin bir levhayı titreştirmesiyle bir iş 

yaptığı yani belli bir oranda enerji harcadığı 

düşünülebilir.  

 

• Bir levhayı titreştiren ses enerjisi, levhanın 



tespit yerlerindeki sürtünmeler, levhanın şekil 

değiştirmesiyle ilgili iç sürtünmeler, levhanın 

arkasında bulunan hava tabakasıyla ilgili 

sürtünmeler ve benzeri ile sonunda ısı 

enerjisine dönüşür. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

41 


• Titreşen levhalar, bütün benzer sistemlerde olduğu 

gibi, öz frekanslarına yakın frekanslardaki sesleri en 

büyük oranlarda yutarlar.  

 

• Yapılarda mimari yapımsal parçalar olarak 



kullanılacak levhalar (lambriler, tavan kaplama 

levhaları, kirişlemeli esnek döşemeler, bağdadi zerine 

sıva, pencere camları, çeşitli panolar vb) boyutları ve 

gereç cinsleri bakımından, öz frekansları oldukça 

alçak frekanslarda olan parçalardır. Bu nedenle 

titreşen levha özelliği gösteren gereçler kalın sesleri 

ince gereçlerden çok daha fazla yutarlar.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

42 


• Bir levhanın titreşen 

levha özelliği 

gösterebilmesi için, 

arkasında hava boşluğu 

bırakılarak, esnek tespit 

edilmesi gerekir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

43 


Titreşen levha özelliği gösteren  

   gereçler ve frekanslara göre değişen yutma çarpanları

  

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

44 


• Herhangi bir sistem serbest titreşime sokulduğu zaman öz 

frekansları işitilir. Yani, örneğin bir pencere camına, bir 

bardağa, bir kapıya vurulduğu zaman bunların öz 

frekansları işitilir. Bu frekanslar, bu sistemlerin yutma 

çarpanlarının en fazla olduğu frekanslardır. Levhaların öz 

frekansları, boyut, kalınlık, rijitlik, yoğunluk, tespit biçimi 

gibi pek çok faktöre bağlıdır. Öyleyse bir titreşen levhada, 

frekanslara göre düzgün yayılmış bir yutuculuk sağlamak 

için bunlarda değişiklik yapmak gerekir. Yani aynı hacimde 

farklı özellikleri olan titreşen levha özelliğindeki gereçleri 

bir arada kullanmak akustik açıdan sesin tüm frekanslarda 

birbirine yakın oranlarda yutulabilmesi için daha olumlu 

olur.  

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

45 


Titreşen levha özelliği gösteren gereçler 

 ve yutma çarpanları 

Yutma çarpanları (%) 

Gereçler 

125 Hz 

250 Hz 


500 Hz 

1000 


Hz 

2000 


Hz 

4000 


Hz 

NRC 


8  mm  kalınlıkta  talaş 

levhalar,  yüzeyi  düz, 

duvardan  uzaklık  20 

mm 


0.46 

0.24 


0.04 

0.01 


0.01 

0.01 


0.10 

4  mm  kalınlıkta  sert 

elyaflı  levhalar  veya 

aynı ağırlıkta kontrplak 

levhalar,  duvardan  50 

mm uzakta 

 

0.30 


 

0.20 


 

0.15 


 

0.10 


 

0.08 


 

0.10 


 

0.10 


Normal 

boyutlarda 

pencere camı 

0.35 


0.25 

0.18 


0.12 

0.07 


0.04 

0.15 


Kapalı çift cam 

0.10 


0.04 

0.03 


0.02 

0.02 


0.02 

0.05 


Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

46 


Titreşen levhalarla oluşturulmuş 

 bir duvar örneği 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

47 


 

• Kitlesi az yani ince ve 

hafif levhaların arkasına 

gözenekli ses yutucular 

konulması sesin 

yutulmasında büyük 

yararlar sağlar. Böylece 

hem yüksek, hem de 

alçak frekanslı seslerin 

belli oranda yutulması 

sağlanmış olur. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

48 


Gözenekli gereç ve titreşen levha özelliği gösteren 

kesitlere örnekler 

Yutma çarpanları (%) 

Gereçler 

125 Hz  250 Hz  500 Hz 

1000 


Hz 

2000 


Hz 

4000 


Hz 

NRC 


Arkasına  gözenekli  gereç 

konmuş delikli levhalar 

    

0.50 


0.70 

0.90 


0.60 

0.50 


0.70 

Delikli özel akustik levhalar 

0.30 

0.50 


0.70 

0.70 


0.60 

0.50 


0.60 

4  mm  kalınlıkta  sert  elyaflı 

levhalar 

veya 


aynı 

ağırlıkta 

kontrplak 

levhalar,  duvarla  arası 

gözenekli  gereç  ile  dolu, 

duvardan 50 mm uzakta 

0.20 

0.40 


0.20 

0.10 


0.08 

0.10 


0.20 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

49 


Cam yünü levha üzeri kumaş kaplama 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

50 


Ses yutucu gereçlere örnekler 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

51 


Ses yutucu gereçlerin tavanda kullanımı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

52 


Ses yutucu gereçlerin 

 tavan ve duvarlarda kullanımı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

53 


Ses yutucu gereçlerin 

 tavan ve duvarlarda kullanımı 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

54 


Ses yutucu gereçlerin 

 tavanda kullanımı 

 

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği

 

55 


Rezonatörlerde Yutulma  

• Günümüz yapılarında gözenekli gereçler ve 

titreşen levhalar kadar sıklıkla kullanılmasa da 

akustik açıdan oldukça önemli yutuculuk 

özellikleri olan rezonatörler, yapı bünyesinde 

ve çoğunlukla tavan ve duvarlarda gömülü 

olarak yer alırlar. Küp ya da testi biçiminde ve 

ağızları iç mekana açık olarak konumlandırılan 

bu gereçler oldukça yüksek yutuculuk ya da 

yansıtıcılık değerlerine çıkabilirler. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

56 


Rezonatör örnekleri 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

57 


• Rezonatörlerde,  boyun  bölgesindeki  hava  kitlesi,  boynun 

dışa  açık  olan  ağzına  gelen  ses  dalgalarıyla,  aynı  frekansta 

titreşmeye  zorlanır.  Eğer  sistemin  öz  frekansı  uygunsa, 

boyundaki  hava  kitlesi  rezonansa  girerek,  gitgide  artan 

genliklerde  titreşmeye  başlar.  İçerdeki  V  hava  hacmi  yay 

görevi  görmekte,  burada  da  basınç  değişmeleri  gitgide 

artmaktadır.  Boyundaki  havanın  hızı  ve  buna  bağlı  olarak 

debisi rezonans olayı ile gitgide artacağından, rezonatör, dış 

havaya  açık  ağzına  gelen  ses  erkesinden  daha  fazla  erkeyi 

yutmaya  ve  gelen  düzlem  dalgaların  şeklini  değiştirmeye 

başlar.  Böylece,  rezonatör  ağız  kesiti  S’e  gelen  (düşen)  ses 

erkesinden  daha  fazlasını  yutar  (adeta  sesi  emer)  ve  bu 

kinetik  erkeyi  potansiyel  erke  şeklinde  biriktirir.  Bu  ses 

erkesinin  bir  bölümü  rezonatör  içinde  ısı  enerjisine 

dönüşerek yutulmuş olur.  

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

58 


Rezonatör örnekleri 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

59 


• Bir rezonatörde yutulan erke oranını arttırmak 

için rezonatörün içine gözenekli yutucu gereç 

koymak yararlı olmaktadır. Bu gerecin en etkili 

olacağı yerler, hareketin en hızlı yani 

sürtünmenin en fazla olduğu boyun ve V 

hacminin boyun yakınlarındaki iç yüzeylerdir. 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

60 


Çok yansıtıcı ve çok yutucu labotatuvarlar 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

61 


Hacmin toplam ses  yutuculuğunun arttırılması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

62 


Hacmin toplam ses yutuculuğunun arttırılması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

63 


Hacmin toplam ses yutuculuğunun arttırılması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

64 


Hacmin toplam ses yutuculuğunun arttırılması 

Yapı Fiziği II

-

Hacim Akustiği



 

65 


Su ve neme dayanıklı melamin köpükten oluşturulmuş ses 

yutucu gereçlerin 

 havuzlarda kullanımı 

Yapı Fiziği II



-

Hacim Akustiği



 

66 



Do'stlaringiz bilan baham:


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling