Kodėl aliuminio atveriamieji langai geriau izoliuoja nuo triukšmo nei kiti langų tipai?

Apsukamosios langų sistemos turi vieną didelį pranašumą prieš slydžiąsias arba dvigubas pakeliamąsias langų sistemas, kai kalbama apie garso izoliaciją. Apsukamosios langų sistemos uždarymo būdas esminiu būdu skiriasi nuo bet kurios kitos langų sistemos. Kai uždaroma apsukamoji langų sistema, rėmelis stipriai prispaudžiamas prie rėmo visuose kraštuose vienu metu. Tai sukuria labai tankų suspaudimo sandarinimą, pro kurį beveik nepraeina nei oras, nei garsas. Palyginus su slydžiosiomis langų sistemomis, kurių dviem rėmeliams susitinkant ir persidengiant išlieka tarpas palei bėgelius, apsukamųjų langų sandarinimas yra daug pilnesnis ir nuolatinis.

Pagalvokite apie tai taip. Slystantis langas panašus į dvi plokščias popieriaus lapų dalis, kurios viena ant kitos uždengia. Nepriklausomai nuo to, kaip stipriai jas prispaudžiate, oras vis tiek praeina per kraštus. Apsukamasis langas labiau primena stiklainio dangtelio uždarymą. Kai jį pasukate ir užrakinate, guminis sandarinimo tarpiklis visiškai suspaudžiamas aplink visą kontūrą ir sukuria tikrą barjerą. Šis paprastas mechaninis skirtumas turėtų didžiulę įtaką tam, kiek garsų yra užkertama kelią. Daugelis namų savininkų, keisdami senus slystančius langus į apsukamuosius, iškart pastebi skirtumą net prieš keisdami bet kokį stiklą.

Apsukamojo lango suspaudimo sandarinimo mokslo pagrindai

Garsas į pastatą patenka dviem pagrindiniais būdais. Pirmasis – per patį stiklą, kai garso bangos verčia stiklą virpėti, o šis virpėjimas vėliau atkuria garsą kitame stiklo paviršiuje. Antrasis, dažnai problemiškesnis būdas – per plyšius ir tarpus aplink lango rėmą ir sandarinimą. Šis antrasis kelias dažnai nepakankamai vertinamas namų savininkų, tačiau būtent čia vyksta dauguma akustinių nesėkmių.

Net ir 1 mm dydžio plyšys aplink langą gali sunaikinti daugumą garso izoliacijos pranašumų, kurie suteikiami brangiam akustiniam stiklui. Statybos akustikos laboratorijos tyrimai parodė, kad plyšys, užimančias tik vieną procentą lango ploto, gali sumažinti bendrą garso izoliaciją net 10 STC taškų. Tai reiškia, kad jei jūsų langų stiklo garso izoliacijos klasifikacija yra STC 38, bet sandarinimas yra prastas, realiojoje veikloje garso izoliacijos klasifikacija gali būti tik STC 28. Tai – milžiniškas skirtumas kasdieniam triukšmui, kurį iš tiesų girdite.

Apsukamasis langas šią antrąją kelią įvertina labai gerai. Apsukamojo lango sandarinimo gumos sistema, kai langas užrakinamas, glaudžiai uždaro visus tarpus. Kai pasukate rankenėlę ir užrakinate langą, daugelio taškų slėgis vienu metu tvirtai prilaiko langinę rėme iš visų keturių pusių. Nėra laisvų sandūrų, nėra oro nuotėkio, nėra garso nuotėkio kelių. Laboratoriniai bandymai, atlikti pagal ASTM E283 standartą, parodė, kad gerai pagaminti apsukamieji langai pasiekia oro nuotėkio normą mažesnę nei 0,1 cfm (kubinio pėdos per minutę) vienam kvadratiniam pėdos plote standartinės bandymo apkrovos sąlygomis. Palyginkite tai su tipišku slydančiu langu, kurio oro nuotėkio norma dažnai siekia nuo 0,3 iki 0,5 cfm vienam kvadratiniam pėdos plote. Mažesnis oro nuotėkis tiesiogiai lemia geresnį garso izoliavimą, nes oro tarpas yra garso tarpas.

Be susitikimo briaunos: paslėptasis garso izoliavimo pranašumas apsukamojo lango konstrukcijoje

Kitas priežastis, kodėl šoninio atsidarymo langai geriau izoliuoja nuo triukšmo, yra tai, kad jie dažniausiai turi vieną didelį stiklo skydelį be horizontalios atramos viduryje. Slydinčiojo tipo langai arba dviejų judamųjų dalių langai viduryje turi susitikimo atramą, kur susitinka dvi langų dalys. Šis sujungimo taškas dažnai yra silpniausia vieta, per kurią į vidų prasiskverbia triukšmas, nes dvi langų dalys prispaudžiamos viena prie kitos ne tokio pat stiprumo suspaudimu kaip rėmo sandarinimo juostelė.

Pavyzdžiui, dviejų judamųjų dalių lange susitikimo atrama, kur susitinka viršutinė ir apatinė langų dalys, yra plonas metalas, liečiantis ploną metalą, tarp jų esant tik mažai šepetėlio tipo sandarinimui. Bet kokie išorės virpesiai lengvai perduodami per šį metalo į metalą kontaktą. Net aukštos kokybės dviejų judamųjų dalių langai su geru orui nepraleidžiančiu sandarinimu vis tiek turi šią konstrukcinę silpną vietą.

Apsukamojo langų stiklo plokštė neturi tokių silpnų vietų. Vienas vientisas stiklo lakštas ir vienas nepertraukiamas gumos tarpiklis visiškai užsandrina visus keturis kraštus. Garsas neturi lengvo kelio per jungtis viduryje, nes viduryje jungčių tiesiog nėra. Tai nėra nedidelė detalė. Tikroji matavimų palyginimo praktika su langais, turinčiais identiškus stiklo parametrus, parodo, kad apsukamieji langai nuolat gauna 3–6 STC taškais daugiau nei dviejų dalių (viršutinė ir apatinė) langai to paties dydžio tik dėl šios konstrukcinės skirtumo.

Tikroji situacija: miesto buto renovacija Šanchaje

Štai tikroji situacija, kuri parodo, kiek daug įlangos langas gali pakeisti triukšmo jutimą. Šeima gyvena bute penktame aukšte pastate, esančiame šešių juostų kelyje Šanghae. Ankstesnis langas buvo aliumininis slystantis langas su vienu stiklo sluoksniu, kuris buvo įrengtas dar 2008 metais statant pastatą. Triukšmo lygis bute matuotas 58–62 decibelų ribose per aukščiausią eismą. Normaliu balsu kalbėtis buvo sunku. Televiziją reikėjo įjungti dideliu garsu, kad aiškiai girdėtumėte. Naktinis miegas nuolat buvo sutrikdomas vėlyvo vakaro sunkvežimių ir motociklų.

Šeima nusprendė pakeisti langus Zcsung šilumos izoliacijos aliuminio atveriamaisiais langais su standartine dviguba stiklo plokšte 5+12A+5. Akustinės izoliacijos patobulinimo nebuvo – tik standartinė konfigūracija su geru atveriamo lango sandarinimu ir daugiašakiu užraktų įrenginiu. Po įrengimo vidinė triukšmo lygio matavimai tuo pačiu intensyviausios eismo valandą buvo 42–46 decibelai. Tai reiškia 15–18 decibelų sumažėjimą. Norint suprasti, ką tai reiškia kasdieniame gyvenime: 10 decibelų sumažėjimas žmogaus ausiai padaro garsą atrodantį dvigubai silpnesnį. Taigi 15–18 decibelų sumažėjimas padaro eismo triukšmą juntamą apytiksliai 3–4 kartus tylesniu. Šeima pranešė, kad dabar gali laisvai kalbėtis net išjungus televizorių ir naktį miegoti be triukšmo sutrikdymų.

Šio atvejo įdomumo pradžia ta, kad stiklo specifikacija nebuvo specialusis garso izoliacinis stiklas. Pagrindinis pagerinimas pasiekiamas keičiant langų tipą iš slydinčių į švytuojančiuosius ir naudojant tinkamą sandarinimo sistemos spaudimą. Jei šeima vėliau pakeistų stiklą į garso izoliacinį laminuotą stiklą, papildomas pagerinimas būtų dar reikšmingesnis.

Tikras atvejis: butiko viešbutio kambario modernizavimas Bangkoke

Antrasis atvejis – komercinės paskirties projektas. Mažas butiko viešbutis Bangkoke turi dvylika svečių kambarių, esančių priešais šurmuliuojančią gatvės rinką. Svečių skundai dėl triukšmo dažnai pasitaikydavo interneto atsiliepimuose, kas neigiamai veikė viešbučio įvertinimą ir rezervacijų kiekį. Viešbučio savininkas norėjo išspręsti šią problemą be visiško kambarių remonto, kuriam būtų reikalingas didelis biudžetas.

Ankstesnis langas buvo aliumininis slydantis langas su standartine dviguba stiklo plokšte, įrengtas, kai šešerius metus anksčiau buvo pastatytas viešbutis. Garso matavimai parodė, kad kambario viduje rinkos veiklos valandomis (nuo 7 val. ryto iki 22 val.) vidutinis triukšmo lygis siekė 54–58 decibelus. Tai atitinka triukšmo lygį užpildytame restorane ir aiškiai nepriimtina viešbučio svečiams, kurie nori ilsėtis.

Viešbutis nusprendė pakeisti langus Zcsung aliumininiu atveriamuoju langu su garso izoliacija užtikrinančia laminuota stiklo konfigūracija: 6 mm kaltais išorės stiklais, 12 mm argono dujų tarpas, 6,38 mm garso izoliaciją užtikrinantis laminuotas vidinis stiklas su SGP tarpine. Ši konfigūracija yra skirta pasiekti STC 38–40 diapazoną. Po įrengimo visuose dvylikoje kambarių garso matavimai parodė, kad tame pačiame rinkos veiklos laikotarpyje vidinis triukšmo lygis sumažėjo iki 34–38 decibelų. Triukšmo sumažėjimas sudaro maždaug 20 decibelų. Svečių skundai dėl triukšmo interneto atsiliepimuose žymiai sumažėjo kitais mėnesiais, o viešbučio reitingas pagerėjo. Viešbučio savininkas grąžino įrengimo sąnaudas dėl padidėjusios užimtumo normos ir galimybės išlaikyti kambarių kainas.

Pagrindinis šiuo atveju veiksnys buvo sukabinimas tarp įšventinamojo sandarinimo ir garso izoliuojančio stiklo. Įšventinamasis sandarinimas užtikrino, kad jokie plyšiai neįtakotų garso izoliuojančio stiklo našumo. Rezultatas buvo tas, kad išmatuotas našumas tiksliai atitiko stiklo laboratorinius rodiklius – tai retai pasitaiko slydinčiųjų langų montavimo atveju, kai silpnas sandarinimas sumažina faktinį našumą žemiau nustatytų reikalavimų.

Kaip daugiataškė užrakinimo sistema padaro skirtumą garso izoliacijoje

Standartiniai langai dažnai turi vieną užrakinimo tašką švytuoklės viduryje. Tai reiškia, kad rėmas stipriai prispaudžia sandarinimo gumą tik centre, o kampuose ir tolimoje kraštutinėje dalyje – mažiau stipriai. Įsivaizduokite, kaip spaudžiate voką uždarydamas jo vidurį, o kampai lieka šiek tiek atviri. Būtent tai vienataškis užrakinimas daro su langų sandarinimu. Švytuoklės kampuose, viršuje ir apačioje sandarinimo guma yra mažiau suspausta, todėl šios vietos tampa silpnomis vietomis tiek oro, tiek garso pratekėjimui.

Daugiataškio užraktų įranga šiuo atveju keičiama visiškai. Zcsung aliumininiuose kylamuosiuose languose naudojama daugiataškio užraktų sistema, kuri vienu metu aktyvina kelis užraktų taškus langų aukštyje, kai pasukate rankenėlę. Paprastai tuo pačiu metu aktyvinami trys–penki užraktų taškai, kurie stumia langų rėmą į gumos tarpinę viršuje, viduryje ir apačioje – tiek vyrių, tiek užraktų pusėje vienodai. Rezultatas – vienoda spaudimo jėga visame lango perimetre.

Ši vienoda spaudimo jėga yra būtina garso izoliacijos efektyvumui. Esant vienodam slėgiui EPDM gumos tarpinė vienodai suspaudžiama ir sukuria nepertraukiamą oro sandarumą visame lange. Nėra silpnų vietų, nėra dalinio sandarinimo. Garso bangos, kurios bando prasiskverbti pro plyšius kampuose ar kraštuose, nieko neranda – tik nepertraukiamai suspaudęs gumos tarpinės barjeras.

Zcsung taip pat suprojektavo savo atsidarančiojo tipo rėmus taip, kad sandarinės juostos profilis būtų šiek tiek įdubęs į griovelį. Tai apsaugo sandarinę juostą nuo UV spinduliavimo ir fizinio pažeidimo normalios naudojimo metu. Laikui bėgant susidėvėjusi sandarinė juosta praranda sandarinimo kokybę ir garso izoliacijos savybes. Apsaugota sandarinė juosta išlaiko savo suspaudžiamumą ir sandarinimo savybes daug ilgesnį laiką. Tai reiškia, kad Zcsung langų garso izoliacijos našumas, kurį jie užtikrina pirmąją naudojimo dieną, liko gerai išlaikomas net po dešimties ar penkiolikos metų be reikalingumo keisti sandarinę juostą.

EPDM sandarinė juosta: kodėl medžiagos pasirinkimas yra svarbus ilgalaikėje garso izoliacijoje

Ne visos gumos sandarinės juostos veikia vienodai. Pigūs langai dažnai naudoja paprastą PVC arba žemos kokybės sintetinę gumą, kuri po kelių metų saulės ir temperatūros poveikio sukietėja ir įtrūksta. Kai sandarinė juosta sukietėja, ji praranda gebėjimą suspaustis ir pritapti prie rėmo paviršiaus. Atsiranda plyšiai, dėl ko padidėja oro ir garso nutekėjimas. Langai, kurie nauji buvo tinkami, po trejų–penkerių metų tampa neefektyvūs.

EPDM – tai etileno-propileno-dieno-monomero santrumpa. Tai specialus gumos mišinys, kuris pasirinktas dėl puikių orams atsparumo, UV stabilumo ir ilgalaikės lankstumo savybių. EPDM išlaiko savo tampriąsias savybes nuo minus 40 °C iki plius 120 °C temperatūroje, nekietėdamas ir neskilinėdamas. Langų taikymui bet kokioje klimato zonoje – nuo šalto Kanados iki karšto Vidurio Rytų – EPDM veikia vienodai patikimai. Ši temperatūrinė stabilumas reiškia, kad tarpinė visada tinkamai suspaudžiama prie rėmo žiemą, kai rėmas šaltį šiek tiek susitraukia, ir vasarą, kai rėmas šilumos poveikiu išsiplečia.

Akustinėms aplikacijoms ypač svarbi EPDM elastingumas. Kai langų sparnas užsidaro ir užsirakina, EPDM suspaudžiamas ir užpildo mikroskopines paviršiaus nelygumus tiek rėme, tiek sparnuose. Šis mikroskopinis glaudus kontaktas pašalina net mažiausias oro ir garso sklidimo kelio angas. Kietesnės medžiagos, pvz., PVC, negali taip pat gerai pritaikytis ir visada palieka mikroskopines spragas. Ilguose bandymuose EPDM sandarinamų langų akustinis našumas po dešimties metų eksploatavimo sąlygomis išlieka 95 procentų ar daugiau nuo pradinės reikšmės. Ši ilgaamžiškumas daro Zcsung aliumininius atveriamuosius langus puikiu ilgalaikiu investiciniu sprendimu triukšmo jautrioms aplikacijoms.

Langų tipų palyginimas šalia: tikrieji duomenys apie akustinį našumą

Kad palyginimas būtų konkretus, žemiau pateikiami akustinio našumo duomenys, gauti lyginant skirtingus langų tipus su tuo pačiu standartiniu dvigubu stiklu 5+12A+5:

Aliuminio slydinėjantis langas su standartiniu slydinėjimo sandarinimu: išmatuotas STC paprastai 26–30. Oro nutekėjimo našumas – 0,3–0,5 cfm viename kvadratiniame pėdų plote. Dažniausia namų savininkų skundžiama, kad net uždarius ir užrakinus langą, garsai nuo eismo ir lietaus vis dar aiškiai girdimi.

Aliuminio dviejų judančių dalių langas su šepetėlio sandarinimu susitikimo briaunoje: išmatuotas STC paprastai 27–31. Oro nutekėjimo našumas panašus į slydinėjamojo lango. Net aukščiausios kokybės dviejų judančių dalių langų armatūra negali pašalinti susitikimo briaunos kaip silpnos vietos.

Aliuminio atveriamasis langas su vienaskaitos užraktu ir paprastuoju sandarinimu: išmatuotas STC paprastai 30–33. Jau geriau nei slydinėjamasis ar dviejų judančių dalių langas dėl sandarinimo suspaudimo konstrukcijos. Oro nutekėjimo našumas – 0,15–0,25 cfm viename kvadratiniame pėdų plote.

Aliumininis atveriamasis langas su daugiapunktiniu užraktu ir EPDM suspaudimo tarpine, panašus į Zcsung produktą: matuotas STC paprastai svyruoja nuo 33 iki 37 su tuo pačiu 5+12A+5 stiklu. Oro nutekėjimo norma – 0,05–0,12 cfm viename kvadratiniame pėdų plote. Tai geriausias galimas rezultatas naudojant standartinį dvigubą stiklą, pasiekiant beveik maksimalų stiklo specifikacijos potencialą.

Šie skaičiai rodo, kad atveriamojo lango konstrukcija su kokybiška sandarinimo sistema gali padidinti efektyvų STC dydį 6–8 vienetų lyginant su slydančiu langu, naudojant identišką stiklą. Atsižvelgiant į tai, kad 3 STC vienetų skirtumas jau yra pastebimas žmogaus ausiai, o 10 STC vienetų skirtumas padaro garsą atrodytant pusės kiekio, šis 6–8 vienetų pranašumas dėl vien tik atveriamojo lango konstrukcijos yra labai reikšmingas.