Các tấm chắn âm thanh: Các loại, vật liệu và tiêu chí lựa chọn

Các tấm chắn âm thanh: Các loại, vật liệu và tiêu chí lựa chọn

Tấm chắn âm thanh là những khối xây dựng mô-đun cơ bản của mọi bức tường chắn tiếng ồn hiện đại. Dù dự án chạy dọc theo đường cao tốc, bao quanh nhà máy điện hay che chắn công trường, hiệu suất âm học của bức tường chắn hoàn thiện đều phụ thuộc vào cách chế tạo và lựa chọn các tấm này. Hướng dẫn này giải thích điều gì tấm chắn âm thanh là, sự khác biệt giữa các loại chính và các thông số nào quyết định việc bức tường chắn có hoạt động đúng như thiết kế hay không.

Những gì là Tấm chắn âm thanh ?

Tấm chắn âm thanh là các đơn vị được sản xuất tại nhà máy – thường có dạng hình chữ nhật – được lắp cố định giữa các cột thép để tạo thành một bức tường liên tục. Mỗi tấm bao gồm một khung chịu lực, một lớp mặt ngoài và, trong nhiều thiết kế, một lõi âm học. Vì các tấm được sản xuất theo mô-đun tiêu chuẩn, nên một hàng tường chắn có thể được lắp ráp nhanh chóng tại hiện trường và mở rộng hoặc sửa chữa từng đoạn một.

Tấm là thành phần thực sự chặn hoặc hấp thụ âm thanh. Các cột, móng và chi tiết liên kết chịu tải trọng; còn tấm chắn âm thanh xác định mức độ tiếng ồn bị phản xạ, hấp thụ hoặc truyền qua.

Tấm hấp thụ so với tấm phản xạ

Tấm cách âm thuộc hai nhóm âm học khác nhau. Tấm phản xạ có bề mặt đặc hoặc kín: chúng đẩy âm thanh trở lại về phía nguồn, điều này hữu ích khi người tiếp nhận chỉ nằm ở một bên. Tấm hấp thụ có bề mặt đục lỗ và lõi xốp bên trong, do đó một phần năng lượng âm thanh được chuyển hóa thành nhiệt bên trong tấm thay vì dội ngược lại.

Trên các tuyến đường đông đúc có hàng rào hai bên hoặc trong các khu vực nhà máy khép kín, tấm hấp thụ tấm chắn âm thanh thường được lựa chọn vì chúng hạn chế sự tích tụ tiếng ồn phản xạ giữa hai bức tường. Các khu công nghiệp dày đặc với nhiều nguồn gây tiếng ồn thường cũng hưởng lợi từ cách tiếp cận tương tự.

Các loại tấm và vật liệu

Tấm cách âm kim loại

Các tấm kim loại là lựa chọn phổ biến: bề mặt nhôm đục lỗ, thép mạ kẽm hoặc thép phủ sơn tĩnh điện đặt trên lõi sợi khoáng. Các mẫu đục lỗ dao động từ đục lỗ vi mô đến khe dạng chớp, và lớp bề mặt thường được bảo vệ chống ăn mòn. Những tấm chắn âm thanh tấm này kết hợp độ cứng vững với trọng lượng hợp lý và có sẵn ở hai phiên bản: hấp thụ âm và phản xạ âm.

Các tấm nhìn trong suốt

Các đơn vị trong suốt làm từ PMMA (acrylic), polycarbonate hoặc kính tôi cường lực được sử dụng tại những vị trí yêu cầu ánh sáng ban ngày và tầm nhìn – như lan can cầu, khu dân cư, khu vực trạm thu phí và đường phố nội đô. Một giải pháp phổ biến là tường hỗn hợp: các tấm chắn âm bằng kim loại cho hàng dưới và các tấm trong suốt cho phần trên, nhờ đó chức năng giảm âm chủ yếu do các mô-đun hấp thụ đảm nhiệm.

Bên trong một tấm hấp thụ âm có gì?

Một đơn vị hấp thụ điển hình được cấu tạo theo các lớp: một tấm ngoài có lỗ, một lớp vải không dệt bảo vệ nhằm ngăn sợi thoát ra ngoài qua các lỗ, một lõi xốp (thường là len đá hoặc len thủy tinh) và một tấm lót đặc bên trong khung kim loại. Khe hở không khí giữa các lớp cùng độ sâu của buồng cũng thuộc về thiết kế âm học.

Những thay đổi nhỏ ở đây đều quan trọng. Tỷ lệ lỗ, đường kính lỗ, mật độ lõi và độ sâu buồng đều làm dịch chuyển đường cong hấp thụ, vì vậy tấm chắn âm thanh thường được chỉ định đồng thời với báo cáo âm học thay vì chỉ chọn từ danh mục sản phẩm.

Các thông số kỹ thuật chủ chốt cần xác định

Khi so sánh tấm chắn âm thanh đối với một dự án, những thông số này quyết định kết quả cuối cùng:

• Kích thước tấm và mô-đun – chiều dài, chiều cao và độ dày; cách bố trí mô-đun tương thích với khoảng cách giữa các cọc.
• Xếp hạng âm học – chỉ số giảm âm cho tấm và hệ số hấp thụ đối với loại tấm hấp thụ, cả hai đều được nêu theo dải tần số nếu có thể.
• Vật liệu bề mặt và kiểu đục lỗ – nhôm, thép mạ kẽm hoặc thép phủ sơn; đục lỗ vi mô, khe dạng lam hoặc đặc.
• Khối lượng và khả năng điều khiển – ảnh hưởng đến thời gian sử dụng cần cẩu, tải trọng nền móng và trình tự lắp đặt.
• Khung và phụ kiện – tiết diện, phương pháp cố định và dung sai đối với chuyển động do nhiệt.
• Hoàn thiện và môi trường – mạ kẽm nhúng nóng, phủ bột hoặc phủ PVC phù hợp với điều kiện tiếp xúc ven biển, trong hầm hoặc khu công nghiệp.
• Yêu cầu về phòng cháy chữa cháy và an toàn – áp dụng khi hàng rào đặt gần các tòa nhà hoặc cơ sở hạ tầng.
• Tải gió – độ cứng của tấm và khoảng cách giữa các trụ được kiểm tra để đảm bảo phù hợp với điều kiện gió địa phương.

Hoàn thiện và bảo vệ chống ăn mòn

Xử lý bề mặt thường là yếu tố quyết định giữa một rào cản bền bỉ và một rào cản cần thay thế sớm. Các bộ phận bằng thép thường được mạ kẽm nhúng nóng, với lớp phủ bổ sung bằng bột hoặc PVC khi yêu cầu về thẩm mỹ hoặc bảo vệ tăng cường. Các bulông được cung cấp dưới dạng thép mạ kẽm hoặc thép không gỉ, và các mép cắt được xử lý trong quá trình sản xuất. Tại các khu vực ven biển và khu công nghiệp, nên lên kế hoạch sử dụng lớp phủ dày hơn và kiểm tra định kỳ bề mặt tấm.

Ứng Dụng Điển Hình

Tấm chắn âm thanh được sử dụng dọc theo các tuyến đường cao tốc và đường trên cao, xung quanh đường sắt và các nhà ga, tại các nhà máy điện, trạm biến áp và tháp làm mát, trong các nhà máy và kho bãi, tại các công trường xây dựng và phá dỡ, tại các trung tâm dữ liệu và trong các phòng kỹ thuật. Cùng một họ tấm cũng xuất hiện trong các rào cản tiếng ồn năng lượng mặt trời (quang điện), nơi một hàng rào đồng thời mang các mô-đun.

Danh sách kiểm tra lựa chọn

• Xác nhận nguồn phát tiếng ồn, phổ tần số của nó và mức giảm tiếng ồn yêu cầu tại vị trí người tiếp nhận.
• Quyết định xem địa điểm có cần tấm hấp thụ, tấm phản xạ hay sự kết hợp cả hai.
• Kiểm tra xem ánh sáng ban ngày, tầm nhìn hoặc yếu tố thẩm mỹ có yêu cầu các hàng trong suốt hay không.
• Chọn hệ thống lớp phủ phù hợp với môi trường và chu kỳ bảo trì dự kiến.
• Xác minh kích thước tấm so với khoảng cách giữa các cột, thiết bị nâng và điều kiện tiếp cận.
• Lên kế hoạch tiếp cận để kiểm tra và thay thế từng tấm riêng lẻ mà không cần tháo dỡ toàn bộ hàng rào.

Các câu hỏi thường gặp

Tấm chắn âm thanh dày bao nhiêu?

Độ dày thay đổi tùy theo yêu cầu về cách âm và cấu trúc. Các mô-đun hấp thụ thường dày hơn các mô-đun phản xạ vì lõi xốp và khoang cộng hưởng cần không gian, trong khi các tấm trong suốt tương đối mỏng. Độ dày cuối cùng được xác định trong giai đoạn thiết kế sau khi biết mục tiêu cách âm và tải trọng gió.

Có thể lắp ghép tấm chắn âm thanh vào hàng rào hiện hữu không?

Trong nhiều trường hợp là có, nhưng cần kiểm tra lại các cột, nền móng và khoảng cách hiện hữu để đảm bảo chịu được trọng lượng tấm và tải trọng gió. Nếu cấu trúc ban đầu chỉ được thiết kế cho hàng rào nhẹ, thường phải lắp thêm cột mới hoặc gia cố thêm thanh chống trước khi lắp tấm.

Tấm hấp thụ có ngăn tiếng ồn hiệu quả hơn tấm phản xạ không?

Chúng hoạt động theo những nguyên lý khác nhau chứ không đơn thuần là mạnh hơn. Tấm hấp thụ làm giảm âm thanh bị phản xạ trở lại khu vực thi công, nhờ đó hạ thấp mức độ ồn chung trong các không gian kín hoặc có hai mặt. Tấm phản xạ phát huy hiệu quả khi mục tiêu là che chắn một phía của hàng rào. Lựa chọn phù hợp dựa trên đánh giá âm học.

Kết luận

Việc lựa chọn tấm chắn âm thanh là sự cân bằng giữa yêu cầu về chức năng âm học, vật liệu, bề mặt hoàn thiện và điều kiện thực địa. Các nhà cung cấp tự sản xuất tấm có thể điều chỉnh lỗ khoan, lớp lõi và khung sao cho phù hợp với từng dự án, thay vì áp đặt một sản phẩm có sẵn trong danh mục. Hãy gửi cho chúng tôi bố trí mặt bằng thực địa, chiều dài hàng rào và mức độ ồn mục tiêu; chúng tôi sẽ đề xuất cấu tạo tấm kèm cột đỡ, phụ kiện và bản vẽ chi tiết tương ứng.