نحوه عملکرد شیشه دوجداره به عنوان یک عایق صوتی
آیا در یک منطقه پر سروصدا زندگی می کنید و مدام سرو صدای عبور خودروها، سروصدای همسایه ها و یا حتی عبور قطار و هواپیما آزارتان می دهد؟ دیگر مجبور شیشه دوجداره چگونه از نفوذ سر و صدا جلوگیری می کند ؟ شیشه دوجداره بهترین عایق صوتی است.
دوجداره چیست؟
اگر بخواهیم به طور ساده توضیح دهیم، شیشه دوجداره متشکل از دو لایه شیشه، یکی داخل و یکی خارج، و لایه بین آنها حاوی هوا یا گاز می باشد. این لایه گاز بین دو شیشه سبب عایق شدن پنجره شما هم از نظر گرمایی و هم سروصدا می شود و همچنین امنیت را افزایش داده و خانه تان را محیطی راحت تر و کم سروصداتر می کند. علاوه بر همه این مزایا، کاهش سروصدا از مهمترین مزیت های شیشه دوجداره محسوب می شود.
شیشه دوجداره چگونه از نفوذ سروصدا جلوگیری می کند؟
یک شیشه تک جداره استاندارد یک عایق خوب برای سروصدا محسوب می شود. نفوذ سرو صدا از طریق پنجره به دو صورت انجام می شود – اول از طریق اتصالات پنجره و مجراهای باز باقی مانده دوم از طریق لرزش و ویبراسیون روی سطح شیشه پنجره بسته. جهت کاهش سروصدا، این دو مشکل باید از میان برداشته شود. درب و پنجره دوجداره بخوبی روی هم قرار می گیرند و هیچ فضا و مجرای بازی برای نفوذ هوا باقی نمی گذارند. همچنین، دولایه شیشه که فضای حاوی هوا بین خود دارند قادرند به میزان زیادی جلوی نفوذ سروصدا از طریق لرزش را بگیرند. شیشه دوجداره عایق صوتی و گرمایی بسیار موثری خواهد بود.
شیشه دوجداره عایق بسیار مناسبی برای سروصدا است که می تواند حدود ۷۰ درصد از انتقال سروصدا بکاهد. با استفاده از شیشه دوجداره خانه شما تبدیل به مکانی بی سروصدا و راحت برای زندگی کردن خواهد شد.
شیشه عایق صدا امروز از نیازیهای اساسی محسوب می گردد زیرا زندگی در شهرهای شلوغ همواره با صداهایی همراه است که بیشتر از محدوده ی مجاز شنوایی برای انسان است .محدوده ی مجاز شنوایی برای انسان نهایتا تا ۸۵ دسییبل است که متاسفانه در شهرها شدت صدا ها خیلی از این مقدار فراتر رفته و برای سلامتی انسان خطرات زیادی دارد.
سنجش میزان صدای عبوری از شیشه دوجداره
در آزمایش سنجش میزان صدای عبوری از شیشه دوجداره،
- میزان صدای تولید شده در طرف منبع صوتی
- و میزان صدای عبوری از طرف محیط
تحت شبکه های A و C اندازهگیری شده است.
شبکه A برای اندازه گیری تراز فشار صوت (SPL) بر حسب دسیبل
و شبکه C برای آنالیز فرکانسی در ۸ فرکانس ۶۳ ،۱۲۵ ،۲۵۰ ،۱۰۰۰ ،۲۰۰۰ ،۴۰۰۰ و ۸۰۰۰ هرتز مورد اندازه گیری قرار گرفتند.
شاخص کاهش صدا برای شیشه دوجداره ساده پر شده با گاز آرگون برابر ۷/۲۴ دسیبل میباشد. شاخص مذکور با شاخص اندازه گیری شده توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ۳/۴ دسیبل اختالف دارد و این اختالف قابل قبول است. زیرا وجود تنها یک درز یا عدم عایق بندی مناسب باعث حداقل ۱۰ دسیبل اختلاف میشود
بررسی تأثیر نوع گاز درون فضای داخلی شیشه دوجداره بر روی شاخص کاهش صدا
به طور کلی از گازهای آرگون و هوا به عنوان گاز درون فضای داخلی شیشه دوجداره استفاده میشود. البته از گازهای دیگری مثل فریون نیز استفاده میشود که استفاده از آنها رایج نیست. نمونه ها به صورت شیشه دوجداره ساده پرشده با گاز آرگون و شیشه دوجداره ساده پر شده با هوا که فقط درگاز درون فضای داخلی شیشه دوجداره متفاوت هستند،مشخص گردید وجود هوا درون فضای داخلی باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میشود
بر طبق تحقیق انجام شده در سال ۲۰۱۵ نورزینسکی در مواد همگن با افزایش چگالی عایق صوتی افزایش می یابد. چگالی هوا از چگالی گاز آرگون بیشتر است، به دلیل بالاتر بودن چگالی هوا، شاخص کاهش صدا بیشتر می شود.
فاصله گذار با ضخامت بیشتر به معنای ضخامت بیشتر فاصله هوایی (فضای داخلی شیشه دوجداره) می باشد. پس با افزایش ضخامت فاصله گذار فاصله هوایی دو شیشه از هم بیشتر شده در نتیجه میزان صدای عبوری کاهش می یابد. استفاده از فاصله گذار با ضخامت بیشتر باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میگردد.
بررسی تأثیر ضخامت شیشه بر شاخص کاهش صدا
شیشه عایق صدا یا به عبارت دیگر شیشه ها در ضخامت های مختلفی برای کاربردهای مختلف تولید می شوند.
شیشه از ضخامت ۴ میلیمتر و بالاتر در صنعت ساختمان کاربرد دارد.
برای بررسی تأثیر ضخامت شیشه از دو نمونه شیشه ساده با ضخامتهای ۶ و ۱۰ میلیمتر استفاده شد.
شاخص کاهش صدا برای شیشه دوجداره ساده پرشده با گاز آرگون برابر ۴/۲۳ دسیبل و برای شیشه دوجداره ساده پرشده با گاز آرگون برابر ۵/۲۴ دسیبل می باشد. استفاده از شیشه ضخیمتر باعث افزایش چگالی شیشه دوجداره شده، در نتیجه شاخص کاهش صدا افزایش می یابد. در آزمایش فوق مشخص شد استفاده از شیشه با ضخامت بیشتر باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میگردد.
البته در استفاده از شیشه با ضخامت بیشتر دو محدودیت وجود دارد:
محدودیت اول در مورد قیمت تمام شده شیشه دوجداره و محدودیت دوم در مورد وزن کل شیشه دوجداره میباشد.
با ضخیمتر شدن شیشه دوجداره قیمت آن به صورت صعودی بالا می رود. در محدودیت وزنی شیشه دوجداره ، در صورت سنگین شدن شیشه امکان حمل آن توسط کارگر وجود ندارد و برای حمل آن نیاز به جرثقیل است که این مطلب قیمت نصب شیشه را گرانتر میکند به علاوه با سنگینتر شدن شیشه دوجداره، قاب پنجره نیز دچار نقص شده و در صورت نیاز باید قابهای پنجره تعویض شود
نتایج کلی آزمون سنجش صدای عبوری از شیشه دوجداره
در آزمایش سنجش صدای عبوری از شیشه دوجداره یا شیشه عایق صدا موارد زیر مشخص شد:
- استفاده از هوا به عنوان گاز درون فضای داخلی شیشه دوجداره باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میگردد.
- در ضمن استفاده از هوا رایگان است و هزینه تمام شده شیشه دوجداره را کاهش می دهد.
- استفاده از شیشه ساده بجای شیشه های دودی و برنز باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میشود.
- استفاده ازشیشه ساده ارزانتر از دودی وبرنز میباشد این امر باعث کاهش هزینه تمام شده شیشه دوجداره میباشد
- استفاده از فاصلهگذار با ضخامت بیشتر باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میشود
- استفاده از شیشه با ضخامت بیشتر باعث افزایش شاخص کاهش صدا در شیشه دوجداره میشود
- استفاده از شیشه با ضخامت بیشتر باعث سنگینتر شدن و گرانتر شدن محصول نهایی میشود
- شیشه های دوجداره در فرکانسهای پایین(۶۳ و ۱۲۵ هرتز)عملکرد ضعیفی دارند
- شیشه دوجداره در فرکانسهای بالاتر(۲۵۰ ،۵۰۰ ،۱۰۰۰ ،۲۰۰۰ )عملکرد خوبی را دارا است.
شیشه بهینه دوجداره از لحاظ کاهش صدای عبوری
با در نظر گرفتن قیمت و وزن شیشه دوجداره ، شیشه بهینه دوجداره از لحاظ کاهش صدای عبوری و قیمت و وزن، شیشه ساده پر شده با هوا (شیشه ساده به ضخامت۶ میلیمتر+ فاصله گذار به ضخامت ۱۶ میلیمتر+ شیشه ساده به ضخامت ۴ میلیمتر+ درون فضای داخلی از هوا با فشار مساوی با فشار محیط پر گردد) است. شیشه عایق صدا که در این دسته قرار میگیرد نیز حائز اهمیت است.
آزمایش سنجش میزان حرارت عبوری از شیشه دوجداره
در آزمایش سنجش میزان حرارت عبوری از شیشه دوجداره از دستگاه استرس گرمایی CASELLA استفاده شده است. اندازه گیری میکند.
. چهار عامل بر عملکرد حرارتی شیشه دوجداره تأثیر دارند که در این آزمایش این چهار عامل مورد بررسی قرار میگیرند.
- تأثیر ضخامت فاصله گذار بر میزان حرارتی عبوری از شیشه دوجداره
- تأثیر نوع گاز درون فضای داخلی شیشه دوجداره بر میزان حرارتی عبوری از شیشه دوجداره
- تأثیر نوع شیشه بر میزان حرارتی عبوری از شیشه دوجداره
بررسی تأثیر ضخامت فاصله گذار بر میزان سنجش حرارت عبوری از شیشه دوجداره
دماهای خشک، تر و تشعشعی سمت محیط شیشه ساده پر شده با گاز آرگون از شیشه ساده پر شده با گاز آرگون کمتر است.در نتیجه شیشه دوجداره ساده پر شده با گاز آرگون عایق حرارتی بهتری نسبت به نمونه دیگر می باشد. با افزایش ضخامت فاصله گذار در شیشه دوجداره میزان حرارت عبوری از آن را افزایش می یابد. در گزارشات مربوط به مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی میزان ضریب انتقال حرارت (مقدار گرمای عبوری از شیشه به روش رسانش که از واحد سطح شیشه در اختالف دمای یک درجه سانتیگراد منتقل میشود) برای شیشه ساده برابر ۳/۳ وات بر مترمربع کلوین و برای شیشه ساده برابر ۹/۲ وات بر مترمربع کلوین ارائه شده است.از مقایسه دو شیشه فوق مشخص میشود با افزایش ضخامت فاصله گذار میزان ضریب انتقال حرارت کاهش مییابد، به عبارت دیگر با افزایش ضخامت فاصله گذار میزان حرارت عبوری از شیشه دوجداره افزایش می یابد.
بررسی تأثیر نوع گاز درون فضای داخلی شیشه دوجداره بر میزان سنجش حرارت عبوری از شیشه دوجداره
دماهای خشک، تر وتشعشعی سمت محیط شیشه ساده پر شده با گاز آرگون از شیشه ساده پر شده از هوا کمتر است. در نتیجه شیشه دوجداره ساده پر شده با گاز آرگون عایق حرارتی بهتری نسبت به آزمونه دیگر می باشد.
ضریب انتقال حرارت گاز آرگون از ضریب انتقال حرارت هوا کمتر می باشد
لذا گاز آرگون عملکرد عایق حرارتی شیشه را بالا میبرد.
گاز آرگون در فضای داخلی شیشه دوجداره نسبت به هوا، میزان حرارت عبوری از آن را کاهش می یابد.
بررسی تأثیر نوع شیشه بر میزان سنجش حرارت عبوری از شیشه دوجداره
دماهای خشک، تر وتشعشعی سمت محیط شیشه پر شده با گاز آرگون از شیشه ساده پر شده با گاز آرگون و شیشه برنز پر شده با گاز آرگون کمتر است.
بنابراین شیشه دودی پر شده با گاز آرگون نسبت به دو آزمونه دیگر عایق حرارتی بهتری می باشد. استفاده از شیشه دودی به ضخامت ۴ میلیمتر نسبت به شیشه ساده به ضخامت ۴میلیمتر و برنز به ضخامت ۴ میلیمتر در شیشه دوجداره، میزان حرارت عبوری از آن را کاهش میدهد.
بررسی تأثیر ضخامت شیشه بر میزان سنجش حرارت عبوری از شیشه دوجداره
دماهای خشک، تر و تشعشعی سمت محیط شیشه ساده پر شده با گاز آرگون از شیشه ساده پر شده با گاز آرگون کمتر است. در نتیجه شیشه دوجداره ساده پر شده با گاز آرگون عایق حرارتی بهتری نسبت به آزمونه دیگر می باشد.انتقال حرارت به روش رسانش با ضخامت ماده رابطه عکس دارد در نتیجه با افزایش ضخامت میزان انتقال حرارت کاهش مییابد.
با افزایش ضخامت شیشه، میزان حرارت عبوری از شیشه دوجداره یا به نوعی پنجره دوجداره کاهش می یابد. البته با افزایش ضخامت شیشه دو محدودیت در وزن و قیمت تمام شده شیشه دوجداره ایجاد میکند. که توضیحات در مورد قیمت و وزن در قسمت آزمایش صدای عبوری از شیشه دوجداره داده شده است.
نتایج کلی آزمایش سنجش حرارت عبوری از شیشه دوجداره
نتایج کلی آزمایش سنجش حرارت عبوری از شیشه دوجداره به صورت زیر میباشد:
- با افزایش ضخامت شیشه، میزان حرارت عبوری از شیشه دوجداره کاهش یافت.
- با افزایش ضخامت فاصله گذار در شیشه دوجداره، میزان حرارت عبوری از آن افزایش یافت
- استفاده از گاز آرگون نسبت به هوا در فضای داخلی شیشه دوجداره، میزان حرارت عبوری از شیشه کاهش یافت
- شیشه دودی نسبت به شیشه های ساده و برنز در شیشه دوجداره، میزان حرارت عبوری از آن را کاهش میدهد
شیشه بهینه دوجداره از لحاظ کاهش حرارت عبوری
با در نظر گرفتن نکات مربوط به وزن و قیمت تمام شده شیشه دوجداره، شیشه بهینه دوجداره از لحاظ کاهش حرارت عبوری، شیشه دودی پر شده با گاز آرگون (شیشه دودی به ضخامت ۶ میلیمتر+ فاصله گذار به ضخامت ۱۶ میلیمتر+ شیشه ساده به ضخامت ۴ میلیمتر+ درون فضای داخلی از گاز آرگون با فشار مساوی با فشار محیط پر گردد) می باشد.
نصب شیشه دوجداره
اگر در حال احداث ساختمان جدیدی می باشید، می توانید از درب و پنجره های دوجداره آلمینیومی و یا UPVC استاندارد استفاده نماید.
شیشه دوجداره استاندارد متشکل از دولایه شیشه ۴ میل و فضای خالی ۸ میل بین آنها، جمعا ۱۶ میلی متر ضخامت دارد. اگر به فکر دوجداره کردن شیشه های تک جداره هستید چند راه پیش رو دارید:
۱– اگر درب و پنجره آهنی دارید، پس از باز کردن زوار پنجره، اگر فضایی بیش از ۱۶ میل جهت قرار دادن شیشه دوجداره دارید، می توانید شیشه دوجداره اندازه پنجره را سفارش دهید و از چسب سیلیکونی جهت ثابت نگه داشتن شیشه بجای زوار استفاده کنید.
۲– اگر درب و پنجره آلمینیومی دارید، می توانید چارچوب درب را حفظ کنید و از آلمینیوم مخصوص شیشه دوجداره بجای آلمینیوم شیشه تک جداره استفاده نمایید.
۳– یک پنجره دیگر تک جداره با فاصله از پنجره اول نصب کنید به طوریکه فضای بین این دو پنجره به عنوان عایق عمل نماید.
