Akustická rezonance izolačního trojskla a dvojskla

Co je to akustická rezonance skla, dvojskla, trojskla?

Akustická rezonance zasklení nastává tehdy, pokud je systém zasklívací jednotky (izolační dvojsklo, trojsklo) schopný uchovávat a jednoduše převádět energii. V praxi to znamená, že tlaková vlna od projíždějícího auta, vlaku nebo letícího letadla dokáže rozkmitat zasklení takovým způsobem, že dochází ke vzniku hluku v interiéru – „dunění“. Tento efekt může nastat i při poryvech větru.

Faktory ovlivňující vzduchovou neprůzvučnost zasklení (akustickou vlastnost zasklení)

Z akustického hlediska můžeme izolační dvojskla a trojskla za určitých podmínek označit jako jednoduché konstrukce (symetrická izolační skla jako např. 4-16-4 nebo 4-16-4-16-4), u kterých lze v kmitočtovém průběhu neprůzvučnosti rozpoznat oblast nízkých frekvencí, ve kterých dopadající zvuková energie rozkmitá zasklení a dochází k rezonanci. Rezonance se projeví poklesem neprůzvučnosti zasklení. Vznik rezonance ovlivňuje vždy několik faktorů, mezi které patří rozměr zasklení, rozměry a tvar místnosti, velikost dutina izolačního dvojskla nebo trojskla. U jednoduchých konstrukcí je neprůzvučnost závislá na plošné hmotnosti materiálu a vlastní frekvenci.

V jiných případech, kdy složení skla nevykazuje parametry jednoduché konstrukce lze izolační dvojsklo a trojsklo zařadit mezi násobné konstrukce. Využívá se teorie hmota – pružina – hmota. U asymetrického izolačního zasklení není princip neprůzvučnosti založený pouze na funkci hmotnosti.

Akustická rezonance a stojaté vlny izolačního dvojskla a trojskla

Izolační dvojskla a trojskla mají několik charakteristických oblastí kmitočtového průběhu neprůzvučnosti.

I. Oblast nízkých kmitočtů (podrezonanční oblast). Izolační zasklení se v této oblasti chová jako jednoduchá tabule skla, s plošnou hmotností rovnající se součtu obou dvou tabulí skla. To znamená, že izolační dvojsklo 4mm float – 16 mm Ar – 4 mm float se chová jako tabule 8 mm float.

II. Oblast rezonance. V místě rezonančního kmitočtu fr dochází k poklesu neprůzvučnosti. Rezonanční kmitočet závisí na tloušťce vzduchové mezery a plošné hmotnosti tabulí skla. Odsunutí rezonančního kmitočtu mimo zvukoizolační oblast dosáhneme pomocí správné volby tloušťky vzduchové mezery.

III. Při vyšších kmitočtech zvuku mohou vznikat ve vzduchové mezeře stojaté podélné vlny, které jsou důvodem poklesu neprůzvučnosti (až o 10-15 dB). Ke snížení tohoto efektu se používají vrstvená skla s akusticky pružnou mezi skelní folií.

IV. Oblast vlnové koincidence. Dochází ke snížení neprůzvučnosti při dosažení kritického kmitočtu.

Zdroj AGC Flat Glass Czech, a.s., člen AGC Group

Akustický paradox izolačního dvojskla a trojskla

Porovnáme-li kmitočtovou závislost izolačního dvojskla 4-12-4 s izolačním trojsklem 4-12-4-12-4, zjistíme, že izolační trojskla 4-12-4-12-4 vykazují stejné akustické vlastnosti jako izolační dvojskla 4-12-4, dokonce v některých frekvencích i horší. Z pohledu akustické rezonance dvojsklo 4-12-4 v nízkých frekvencích (170 až 500 Hz) vykazuje horší vlastnosti než jednoduché sklo float 4 mm.

Jak snížit riziko vzniku akustické rezonance a stojatých vln v izolačním dvojskle a trojskle

Jednoduše řečeno pomocí změny různé tloušťky jednotlivých tabulí nebo přidáním akusticky pružného materiálu – akustické PVB nebo EVA folie ve vrstveném skle. Důležité pravidlo pro dobrý návrh různé tloušťky tabulí skla v izolačním zasklení je poměr tl. skla 1:2 a více.

Ve většině případů není nikdy neprůzvučnost otvorové výplně stavebních konstrukcí (okno, dveře) závislá jen na zasklení. Zvukově izolační vlastnosti otvorových výplní stavebních konstrukcí jsou závislé na způsobu fixace zasklení do rámu, konstrukci okenního křídla a rámu, těsnění okenního křídla a rámu a v neposlední řadě těsnění mezi rámem a obvodovým pláštěm.

Zdroj AGC Flat Glass Czech, a.s., člen AGC Group