Yapılarda Gürültü Kontrolü ve Akustik Yalıtım Gökhan Berkinen Yüksek Mimar ÖZET Teknolojik gelişmeler sonucu toplum yaşamında ortaya çıkan gürültü sorunu, son yıllarda ülkemizdeki gelişmelere de paralel olarak hızla önem kazanmıştır. Fizikselolarak düzensiz,fizyolojik olarak ise istenmeyen ya da insanı rahatsız eden sesler olarak tarif edilebilen gürültünün kontrolaltına almması, insan sağlığı, iş verimliliği, mahremiyet ve konfor şartları açısından zorunlu olmaktadır. Yapılarda gürültü kontrolü ve akustik konfor şartlarının sağlanması için alınabilecek bir dizi önlem bulunmaktadır. Ses kaynağının yeri, cinsi, düzeyi ve mekanların kullanım amaçlarına göre belirlenen hedefler gibi, malzeme ve detay seçimini etkileyen pek çok faktör mevcuttur. ABSTRACT Noise pollution has become one of the major problems threatening our enviroment in recent years. Noise which can be defined as disturbing sounds has several effects on human health, comfort, privacy and work efficiency. Therefore it becomes necessaty for society to take precautions in order to avoid the negative effects of noise pollution. Noise control includes a wide range of issues, from avoiding hearing damage to limitting annoyance caused by noise exposure. A series of precautions can be taken in order to provide noise control and acoustic insulation. The parameters such as the type of sound source, spatial properties and required sound levels determine the design criteria. 1. Giriş Ülkemizde “Gürültü Kontrol Yönetmeliği” 11 Aralık 1986 tarih ve 19308 sayılı Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. Amacı, kişilerin huzur ve sükununu sağlayacak, beden ve ruh sağlığını gürültü ile bozmayacak bir çevrenin geliştirilmesini sağlamaktır. Birçok ülkeye göre oldukça geç çıkarılmış olmakla birlikte, ülkemizde yürürlükte olan bir yönetmeliğin olması, elbetteki son derece önemli ve yararlıdır. Ancak bu yönetmeliğin yürürlüğe girmiş olmasına karşın, uygulamaya geçirilme oranının hala çok düşük olduğu da kabul edilmesi gereken bir gerçektir. Ülkemizde gürültü ile savaşıma yönelik bir politika oluşturulmaması, toplumun konu üzerindeki hak ve sorumlulukları konusunda yeterince bilgili ve bilinçli olmaması ve “Gürültü Kontrol Yönetmeliği” ildeki kimi eksik ve dolaylı anlatımların zaman zaman belirsizliklere yol açması, gürültü ile savaşım konusunu neredeyse bireysel girişimlerle sınırlı kalmasına yol açmaktadır. Bu yönetmelikte çeşitli kullanım alanlarına göre kabul edilebilir ses basınç seviyeleri, gürültüye maruz kalman süreye bağlı olarak belirlenen en yüksek gürültü seviyeleri, ses kaynaklarının gündüz, akşam ve gece gibi zaman dilimlerine göre çıkarabilecekleri üst gürültü seviyeleri gibi kriterler yer almaktadır. Ayrıca binalarda aranan değerler, şehir dışı, şehir kenarı, şehir merkezi veya endüstri bölgesi gibi, bulunduğu yere göre de değiş¬ kenlik göstermektedir. Günlük yaşantımızda maruz kaldığımız bazı ses kaynaklarının yaklaşık ses basınç düzey¬ leri Çizelge l'de gösterilmektedir. Ses basınç düzeyleri, frekanslara göre farklılık göstermekle birlikle, yukarıda Çizelge 1’de verilen değerlerin birimi olan ve insan kulağının en çok hassas olduğu orta ve yüksek frekanslar (62.5 - 125 - 250 - 500 - 1000 2000 - 4000 - 8000 Hz frekansları kapsayan 8 ayrı değer) için verilen ses basınç düzeyi değerlerinin, sübjektif olarak tek bir değerle ifadesi düşünülerek onaya çıkan dB(A) değerinin kullanımı yaygınlık kazanmıştır. İnsanlarda işitme eşiği 0 dB’e tekabül ederken, acı duyma eşiği 120 dB’den itibaren başlamaktadır. İdeal şanlar altında 1 dB’lik bir artış ancak fark edilebilirken, 5 dB’lik bir artış oldukça hissedilmektedir. 10 dB’lik bir fark ise, ses basınç düzeyinde iki kat artışı veya yarı yarıya düşüşü ifade etmektedir. “Gürültü Kontrol Yöneımeliği’Yıe göre kullanım alanlarına bağlı olarak kabul edilebilir ses basınç düzeyleri Tablo 2' de verilmektedir. Yapılarda ses basmç düzey¬ lerinin istenüen değerlerde sağlanarak gürül¬ tünün kontrol altında tutulması işine “Yapı Akustiği” denir. Yapı Akustiği adı altında yapılan uygulamalar iki başlık altında toplanmaktadır. a) Ses kaynağının bulunduğu mekan içinde. ses seviyesinin düşürülmesi ve yankılanmanın önlenmesi için yapılan uygulamaları kapsa¬ yan akustik düzenleme. b) Sesin bir mekandan diğerine geçişini önlemek için yapılan uygulamalarıkapsayan mekanlar arası ses yalıtımı. 2. Yapılarda Akustik Düzenleme Akustik düzenlemelerde, malzemelerin ses yutma özellikleri büyük önem taşımaktadır. Ses basınç düzeyi dB(A) Ses kaynağı ve konumu Kullanım Alanları 140 Kalkış halinde jeı uçağı, 25 m. mesafede 100 Çok gürültülü fabrikada çelik perçin işlemi Düzeyi dB(A) Dinlenme Alanları Tiyatro salonları Konferans salonları 5 m. mesafede _ Otel yatak odaları 90 Susturucusuz yol kazısı, 7 m. mesafede 80 Çalar saat zili, 1 m. mesafede Sağlık Yapıları 70 Saatte 50 km. hızla giden bir otomobilin Konutlar Eğitim Yapılım Otel restorandan Hastaneler Yatak odaları (şehir) Oturma odaları (şehir dışı) Oturma odaları (şehir kenarı) Oturma odaları (şehir) Servis bölümleri (mutfak, banyo) Derslikler, laboratuvarlar Ticari Yapılar Özel büro (uygulamalı) Endüstri Yapılan Fabrikalar Fabrikalar (küçük) (geniş kapsamlı) kabin içi 65 Daktiloların çalıştığı faal büro ortamı 50 Normal konuşma, 1 m. mesafede 40 Sakin oturma odası 35 Geceleyin, sakin yatak odası 25 Kırda, trafikten uzak sakin bir ortam 15 Yayın stüdyosunda arka plan gürültüsü Spor salonu, yemekhane Genel büro (yazı, hesap bölümleri) Çizelge I - Bazı ses kaynaklarının yaklaşık ses hasıııç düzeyleri Bu özellik, malzemelerin ses yutma katsayısı olan “Sabin (a)’’ ile ifade edilmektedir. Bu ifadeye göre, malzemeler, tamamen yansıtıcı olanlarda 0 ve tamamen yutucu olanlarda 1 olmak üzere 0 ile 1 arasında değer taşı¬ makladır. Bütün malzemelerde, ses yutma katsayıları, frekanslara göre değişkenlik göstermektedir. Değişik malzeme ve yüzeylerin ses yutma katsayılarını kıyaslayabilmek ve tek bir değerle ifade edebilmek için, malzemenin 250 - 500 - 1000 ve 2000 Hz’deki dört katsayısının aritmetik ortalaması olan gürültü azaltma katsayısı (Noise Reduction Coefficienl-NRC) kullanılmaktadır. Polistiren ve poliüretan gibi plastik esaslı sert köpük malzemeler, içinde hava veya gaz bulunan kapalı hücrelerden oluştuğu için, (camyünü ve taşyüııü gibi elyaf arası boşlukları birbiriyle irtibatlı malzemelere göre çok yetersiz kalmaktadır) ses yutma Frekanslara güre ses yutma katsayısı Gürültü azaltma katsayısı (NRC) 125 250 500 1000 2000 4000 Mineral Yünler 0.10 (camyünü ve taşyünü) kalınlıkta) (50 mm 75554 Poliüretan sert köpük (50 mm kalınlıkta) 757)4 Polistiren sert köpük (16 mm kalınlıkta) Tabi manlar levha 0.05 Delik oram % 20. 4 mm 0.12 kalınlıkta duralit veya kontrplak arkası 50 mm mineral yün dolgulu 25 mm kalınlıkta ahşap lifli 0.15 halı kaplama 0.20 Ahşap lambiri 0.60 0.90 1.00 1.00 0.95 0.90 (103 (5356 050 (559(5 0W 7)30 0755 0754 ÖT2 (TU 07 75TÖ 0.10 0.20 0.80 0.55 0.60 0.55 0.45 0.90 0.78 0.58 0.40 0.73 0.16 0.22 0.45 0.60 0.68 0.36 0.16 0.14 0.12 0.11 0.10 0.13 0.06 _ (lalalara lespit edilmiş) Ahşap parke üzerine yapıştırılmış) 0.04 0.04 0.07 0.07 0.07 0.07 7573 (5754 (57)2 (5754 (5355 (5753 0.02 0.01 0.03 0.02 0.07 0-05 0.02 0.03 0.03 Ö5Öİ 0.04 0.04 1533 ÖÖ2 Ö5Ö2 (şap Çıplak tuğla yüzey Cam, ayna Çıplak beton yüzey Hafif auregalı sıva Mermer yüzey levha arkası 50 mm mineral yün dolgulu 0.Ö3 0.02 0.03 öm 0,03 0.03 ööl Ö3H 25 30 30 35 35 35 40 45 60 70 45 60 50 60 70 80 Çizelge 2. Kullanım alanlarının kabul edilebilir ses basınç düzeyleri Oysa camyünü ve taşyünü gibi mineral yünler, açık gözenekli malzemeler olduğu için, elyafları arasına giren ses enerjisi, burada sürtünme yolu ile ısı enerjisine dönüşerek yutulmaktadır. Kalınlık arttıkça sesin malzeme içerisinde izlediği yol da uzayacağından, yutulma miktarı da doğal olarak artmaktadır. Bu tür malzemeler özellikle yüksek frekanslı sesleri yutmada çok yüksek performans göstermektedir. Mineral yünlerin ses yutma katsayılarının, hava geçirme direnci ile de yakın bir ilişkisi vardır. Yoğunluğun artırılması ile hava geçirme direncinin yükseltilmesi sayesinde, orta ve yüksek frekanslardaki ses yutumunda artış sağlanmaktadır. Diğer yandan çok yüksek bir hava geçişi de, beklenenin aksine, çok düşük bir sürtünme ısısına ve dolayısıyla düşük bir ses yutumuna yol açacaktır. Bu tür malzemelerin kaplamalı uygulamalarında dikkat edilmesi gereken husus ise kaplama malzemesinin ses yutumunu engellemeyecek katsayıları çok düşüktür. Malzeme Kabul Edilebilir Ses Basınç 0.07 Çizelge 3 - Bazı malzemelerin ses yııtma ve gürültü azaltma katsayıları 0.04 75754 0.03 0.03 0.01 şekilde, gözenekli malzemelerden seçilmesidir. Malzemenin ses yutucu etkisi, sadece ona ulaşan ses enerjisi üzerinde görülmektedir, bir mekandaki ses kaynağından çıkan enerjinin tamamının ses emici malzeme tarafından yutulması beklenmemelidir. Bu tür uygulamalarda sağlanabilecek optimum çözümler, mineral yün malzemelerden oluşturulan asma tavanlar, tavanlardan sarkıtılan yutucu yüzeyler, duvarlarda delikli veya gözenekli kaplamalar arkasına yerleştirilen mineral yüıı levhalar olarak sayılabilir. Çizelge 3'de, yapılarda çok sık kullanılan bazı malzemelerin ses yutma ve gürültü azaltma katsayıları verilmektedir. 3. Yapılarda Mekanlar Arası Ses Yalıtımı Sesin bir mekandan diğerine geçişinin önlenmesi için yapılım uygulamalar, havada oluşan sese ve darbe sonucu oluşan sese karşı alınan tedbirler olarak 2 ana grupta toplanmaktadır. 3.1. Havada Oluşan Sesin Bitişik Mekanlara Geçişinin Önlenmesi İki mekanı ayıran bir yapı elemanından geçeı sesin azaltılması anlamına gelmektedir Havada oluşan sesin geçişine karşı yap elemanlarının direnci; iki tarafından yapılar ses seviyesi ölçümleri sonucu bulunar değerlerin farkının alınmasıyla, yapı elemamnm sağladığı “ses geçiş kaybı” olarak ifade edilir. Tek katmandan oluşan yapı elemanları. havada oluşan sesin komşu mekana geçişine kütleleri ile karşı kovmaktadır. Buna kütle kanunu adı verilmekledir. Dolayısıyla, bir duvarın ağırlığını artırdıkça, ses geçiş kaybı da artırılmış olmaktadır. Ancak bu yöntemle ses yalıtımı sağlamak: taşıyıcı sisteme getireceği aşırı yük, ses köprüleri oluşumu ve o duvarın kalınlaşmasından dolayı ortaya ıkacak yer kaybı gibi nedenlerle ekonomik e fonksiyonel olmamaktadır. lu tür tek katmanlı bölme duvarlara alternatif larak, günümüzde, çift cidarlı hafif bölme uvarlar kullanılmaktadır. Bu duvarlar, ışıyıcı bir konstrüksiyon arasına yerleştirilen es yutucu bir malzeme (camyünü veya ışyünü) ve iki yüzüne tespit edilen ince aplamalardan oluşmaktadır. Bu tür çift idarlt hafif bölme duvarların üstünlükleri unlardır: taşıyıcı sisteme yük getirmemesi. uvar kalınlığının azalmasıyla, mekanların ullanım alanlarınının genişlemesi, etkin bir es geçiş kaybı sağlaması, ses köprüleri luştıırmaması. depreme dayantklı olması, Uratli montaj sayesinde zaman ve işçilikten ısarruf sağlamasıCkuru” sistemle montaj apıldığı için harçlı sistemlere kıyasla temiz ıir uygulama getirmesi. /levcul kagir duvar üzerine içeriden yapı¬ ncak uygulamalarda, taşıyıcı konstrüksiyon jşkil edilerek, araya camyünü veya taşyünü nalzemelerin yerleştirilip ön yüze alçı plaka •.b. kaplama malzemelerinin tespit edilnesinin dışında (Şekil 1). camyünü veya aşyünü levhaların alçı plaka ile yapı.şırtlmasıyla oluşan kompozil malzemelerin 'apıştırma yöntemiyle tespiti de mümkündür. Şekil 2) İes geçiş kaybı - 56 dB 1 2 3 =f l.İç sıva 4 Şekil 1 2. Düşey delikli tuğla 3. Camyünü levha - 5 cm 4. Alçı plaka m Ses geçiş kaybı - 39 dB 2 3 I. Alçı plaka 2. Camyünü levha - 5 cm 3. Alçı plaka Şekil 3 3.2. Darbe Sonucu Oluşan Sesin Bitişik Mekanlara Geçişinin Önlenmesi Havada oluşan ses için alınacak önlemlere ilave olarak, özellikle döşemelerde dikkat edilmesi gereken bir husustur. Döşemelerde ayak sesi, eşya çekme sesi gibi darbe seslerinin de bitişik, alt ve üst mekanlara geçişinin önlenmesi gerekir. Bu tür seslerin önlenmesi, ancak çift katmanlı döşeme uygulaması ile mümkündür. Bu amaçla; döşeme üzerinde düşük dinamik sertliğe ve yüksek esnekliğe sahip camyünü veya taşyünü gibi malzemelerden bir havuz teşkil edilmesinin ardından, üzerinde oluşturulacak şap ve döşeme kaplamasının betonarme döşeme ve dııvar elemanlarıyla teması kesilerek, doğrudan veya dolaylı yollardan ses iletimine neden olacak ses köprüleri ortadan kalkmaktadır. Bu sisteme "yüzer döşeme" denilmektedir (Şekil 4). Poliüretan ve polistiren gibi plastik sert köpük malzemelerin, dinamik sertlikleri yüksek olduğu için, yüzer döşeme uygulamalarında kullanılmaları yanlıştır. twwmmÿ-2 Ses geçiş kaybı - 54 dB nn yerleştirilmesiyle oluşmaktadır (Şekil 3). Konstrüksiyonlu sistemlerde, profiller vasıtasıyla oluşabilecek ses köprülerini ortadan kaldırmak için, profillerin yapı elemanları ile lemas eden yüzeyleri boyunca ses köprüsü önleyici şerit bantlar kullanıl¬ malıdır. 2 Şekil 4 3 1. İç sıva Şekil 2 2. Düşey delikli tuğla 3. 5 cm taşyünü levha + 1 .25 cm alçı levha ( 2 levha arasında alüminyum folyo) Hafif bölme duvarlar ise, metal veya ahşap konstrüksiyonun her iki yüzüne alçı plaka v.b. kaplama malzemelerinin tespit edilmesi ve araya camyünü veya taşyüııü malzemelerin 1. Yüzer Şap 2. Taşyünü levha - 3 cm 3. Döşeme betonu 4. Yapılarda Kalorifer Dairesi ve Tesisatın Ses ve Titreşin» Yalıtımı Kalorifer dairelerinde, gerek hava doğuşundu sesin, gerekse darbe sonucu oluşan titreşimin bitişik mekanlara geçişinin önlenmesi için alınması gereken bir dizi önlem bulunmaktadır. Çeşitli frekanstaki seslerden meydana gelen gürültünün ve titreşimin kalorifer dairelerindeki kaynakları; brülör, kazan, baca, baca ve kazan arasındaki rezonans, dolaşım pompalan, hidrofor, yüksek su hızı olan armatürler ve ısıl gerilmelerdir. Kalorifer dairelerindeki bu tür gürültü kaynaklarından meydana gelen yüksek ses seviyesi, mineral yünlerle oluşturulan belirli detaylar sayesinde azaltılabilmektedir. Bu önlemleri kısaca; hava giriş ve çıkışlarında gürültü azaltıcı uygulamalar, borulann ses yalıtımı ve asma elemanlannın iyileştirilmesi, pompa ve kazanın tespit oturma kısımlarında titreşim önleyici detayların oluşturulması, baca bağlantı borusunun ses yalıtımı, kazan dairesi tavan duvar, döşeme ve bacalarında ses yalıtımı uygulamaları şeklinde sıralayabiliriz. Binaların doğal zemine otuıan döşemelerinde oluşan darbe sesine karşı kullanılabilecek en uygun çözüm, yüzer döşeme uygulamasıdır. Zemin betonu atılmadan önce, zemin suyuna ve rutubete karşı bitümlü su yalıtım örtüleriyle yalıtım yapıldıktan sonra, zemin betonu dökülür ve daha sonra taşyünü yüzer döşeme levhaları serbest olarak döşeme üzerine yerleştirilir. Bunun da üzerine su geçirimsiz bir örtü serildikten sonra grobeton dökülerek döşeme kaplaması uygulanır. Bu tür uygulamalarda kullanılmak üzere imal edilen özel taşyünü levhaları, yüksek basma dayanımı sayesinde taşıyıcı döşemelerin üzerinde, hareketli yüklerin altında ve kat aralarında rahatlıkla kullanılarak, elyaflı yapısı sayesinde darbe sonucu oluşan titreşimleri yutarak titreşimin yapı elemanları vasıtasıyla diğer mekanlara geçişini önlemektedir (Şekil 5). Boru tesisatının taşıdığı titreşim, duvar ve döşemelerden geçtiği noktalarda yapı elemanlarıyla ana binaya iletilir. Bu durumu engellemeye yönelik olarak, duvar ve döşeme geçiş noktalarında boruların üzerinde camyünü prefabrik boru malzemeleri kullanıldığı takdirde borunun yapı elemanları ile teması ve titreşimi iletmesi önlenmiş olur Kalorifer dairesindeki tesisat ve ekip¬ manlardan oluşan hava doğuşumlu sesin yutulması ve diğer mahallere geçişinin önlenmesi amacıyla, tavan ve duvarlarda camyünü ve taşyünü gibi mineral yün levhalar kullanılarak, ses yutucu yüzeyler oluşturulmalıdır. Böyle bir uygulamada ahşap veya metal bir taşıyıcı konstrüksiyon oluşturularak, aralanna mineral yün levhalar yerleştirilir. Daha sonra levhaların yüzeyi delikli bir kaplama ile kaplanarak detay tamamlanır (Şekil 7). 5. Sonuç Ses yalıtımı amaçlı tasarım yaparken. öncelikle döşeme, duvar ve hafif bölme duvar gibi elemanlarla ayrılmış mekanlarda, uygun ses düzeylerini hedefleyerek, buna göre çözüm önermek gerekmektedir. Bu tür uygulamalarda, oluşturulacak detaylar büyük önem taşımaktadır. Yanlış uygulamalar veya işçilik hatalarından doğan ihmaller, ses yalıtım değerinin düşmesine yol açmaktadır. Bu nedenle, örneğin bölme duvarlarda, 1. Toprak Zemin 2. Blokaj 3. Grobeton 4. Bitümlü Su Yalıtım Membranı 5. Taşyünü Levhası 6. Bitümlü Su Yalıtım Membranı 7. Betonarme Kaide 8. Şap 9. Döşeme Kaplaması L © © , t \; © © :ÿ ->"V7 .' .. î\\ I Şekil 5- Toprağa Oturan Döşemede Yalıtım ve Titreşim Yalıtımlı Kaide Detayı döşeme, tavan birleşimlerindeki boşluklar ile, bölme duvarında yer alan kapı ve camlı bölmelerdeki ses geçebilecek boşluklarda gerekli tıkama ve contalama işlemleri hassasiyetle yapılmalıdır. Bu nedenle gerek © ® malzeme seçimi, gerekse uygulama yönünden tasartmcıya önemli görevler düşmektedir. Doğru malzemelerin doğru yerlerde kullanılması için; hedef doğru çizilmeli, kullanılacak malzemelerin özellikleri iyi tanınmalıdır. >> © m * © a S5CT Şekil 7 - Duvar -Tavan Yalıtımı Şekili . 1 Perfore Sac (Delik Oram %30) 2. Hava Boşluğu . 1 Camyünü Prefabrik Boru ( 2. Plastik Rondela 3. Betonarme Döşeme 4. Duvar 5. Boru Şekil 6 - Tesisatın Döşeme Geçişinde Titreşim Yalıtım Detayı Referanslar 1. İzocam A.Ş. Teknik Yazıları 2. İYEM - İzocam Yalıtım Eğitim Merkezi Ders Notları 3. Çevre ve Teknolojisi Sempozyumu Bildiriler Kitabı 4. Gürültü Kontrol Yönetmeliği 3. Yalıtkan Şerit 4. Duvar 5. 30 x 30 Ahşap Kadron 6. 30 x 60 mm. ahşap kad ronlar arası farklı yoğun¬ luklarda taşyünü levhalar 7. Galvanize Kafes Teli Gökhan BERKMEN 20. 01. 1971 'de Adana' da doğdu. 1988 yılında Tarsus Amerikan Lisesi'ni ve 1993 ydmda İ.T.U. Mimarlık FakültesiMiıtuırlık Bölümü nü bitirdi. 1993 yılında Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Mimarlık Bölümü'nde başladığı yüksek lisans eğitimini. 1997 yılı sonunda tamamladı. Yüksek Lisans eğitimi süresinde, 3 dönem Çukurova Üniversitesi Mimarlık Fakültesi' nde Araştırına Görevlisi olarak hizmet verdi. 1998 yılında İzocam A.Ş. Tanıtım ve Tatbikat Koordinatörlüğü ‘nde başladığı görevini balen sürdürmektedir