Puolan kansallisen metrologisen viraston kaiuttomat kammiot

Projektin yleiskatsaus

Puolan kansallinen metrologinen virasto (GUM) tilasi DECIBELiltä kaksi Euroopan edistyneimmistä kaiuttomista mittauskammioista. Ne sijaitsevat Kielcessä, Puolassa. Laitoksesta tulisi kansallinen vertailukohta tarkkojen ääni- ja tärinämittausten alalla, ja se tukisi metrologista tiedettä, teollista testausta ja lääkinnällisten laitteiden kalibrointia.

Tieteen hiljaisuus insinööritieteessä

Nämä kammiot on rakennettu tieteellistä tarkkuutta varten. Ympäristössä, jossa äänenpainetasot ovat ihmisen kuuloa alhaisemmat, pienikin tärinä tai heijastus voi vaarantaa testin tarkkuuden. GUM vaati kammioita, jotka pystyvät saavuttamaan vapaan kentän olosuhteet ja täyttämään ISO 8253-2 -standardin audiometrisille testeille.

Projekti vaati hiljaisuutta ja täydellistä äänen, tärinän ja ilmavirran hallintaa , muuttaen hiljaisuuden mitattavaksi tieteelliseksi instrumentiksi.

Haaste

Kohteen sijainti vain viiden kilometrin päässä toimivista louhoksista toi mukanaan suuria haasteita. Kammiot piti eristää sekä maanpinnan tärinältä että ulkoiselta melulta ja täyttää tiukin kansainvälinen tärinästandardi, V0-värähtelyluokka, joka sallii maanpinnan liikkeen alle 4 μm/s.

GUMin vaatimukseen kuului myös NR5-sisäisten melutasojen saavuttaminen, jotta huoneet pysyisivät akustisesti neutraaleina eivätkä ulkoiset tai rakenteelliset häiriöt vaikuttaisi niihin.

Työn laajuus

• Kahden kaiuttoman kammion suunnittelu ja rakentaminen (1402 m³ 50 Hz:n taajuudella ja 319 m³ 100 Hz:n taajuudella)
• Laatikko-laatikkoon-teräsbetonirakentamisen toteutus
• Teräsjousia ja elastomeeritukia käyttävien tärinänvaimennusjärjestelmien suunnittelu ja asennus
• Polyuretaanista valmistettujen akustisten kiilojen tarkka asennus (170 cm ja 86 cm pituudet)
• Hiljaisen ilmanvaihtojärjestelmän integrointi 13 metriä pitkillä kanavilla ja jaetuilla äänenvaimentimilla
• Validointi elementtimenetelmäsimulaatioilla ja paikan päällä tehtävillä värähtelytesteillä

Ratkaisu

DECIBEL ja sen kumppanit toteuttivat box-in-box-ratkaisun, jossa rakennuksen sisälle luotiin kaksi erillistä ”akustista saarta”.

100 Hz:n kammio rakennettiin elastomeerityynyille, joiden luonnollinen taajuus oli 5 Hz, kun taas 50 Hz:n kammiossa käytettiin 2,5 Hz:n teräsjousia, mikä varmisti täydellisen eristyksen rakenteellisista värähtelyistä. FEM-analyysi vahvisti kammion täyden vaatimustenmukaisuuden asiakkaan spesifikaatioiden kanssa jopa todellisissa louhoksen räjäytysolosuhteissa.

Kammioiden sisälle asennettiin millimetrin tarkkuudella tarkasti leikatut polyeetteripolyuretaanista valmistetut kiilat, jotka vaimensivat kaikki heijastukset ja säilyttivät vapaan akustiikan. Ilmanvaihtoa varten monivaiheisilla äänenvaimentimilla varustetut mittatilaustyönä tehdyt kanavat varmistivat ilmavirran ilman kuuluvaa melua.

Tulos

Valmis laitos saavutti kaikki suunnittelukriteerit: mitattu taustamelu oli alle NR5:n, tärinäneristys ylitti luokan V0 ja vapaan kentän olosuhteet olivat 50 Hz:stä ylöspäin.

GUMin kaiuttomat kammiot ovat nyt Euroopan edistyneimpien akustisten laboratorioiden joukossa, ja ne tukevat kansallista ja kansainvälistä tutkimusta audiologiassa, melunmittauksessa ja teollisuusakustiikassa.

Kuten DECIBELin toimitusjohtaja, tekniikan tohtori Tsvetan Nedkov totesi:

”Tällaiset projektit todistavat, että hiljaisuus ei ole tyhjyyttä – se on tarkkuutta, innovaatiota ja edistystä.”

Oletko valmis suunnittelemaan oman akustiikkalaboratoriosi?

DECIBELin insinöörit valmistavat akustisia ja tärinänvaimennusjärjestelmiä metrologian, tutkimuksen ja teollisuuden sovelluksiin. Ota yhteyttä keskustellaksesi seuraavasta projektistasi!