Пројектовање анехоичних комора за Пољски национални метролошки завод

Шта се дешава када закорачите у савршену тишину? Унутар ових комора, ниво звучног притиска (SPL) пада испод прага људске перцепције. Ваши кораци се тренутно растварају, дах се појачава, а откуцаји срца постају непријатно гласни. После неколико минута, већина људи почиње да губи равнотежу. Неки пријављују да чују сопствени проток крви или шкргутање зглобова.

Већина људи може да толерише само неколико минута пре него што се јави вртоглавица, мучнина или чак блага паника. Ово није мисаони експеримент већ доказана физиолошка реакција. Људска оријентација зависи од суптилних одраза звука, и када ти сигнали нестану у анехоичној комори, тело почиње да се буни. Студије објављене у часопису „Journal of the Acoustical Society of America“ показују да већина људи не може дуго да остане у таквом окружењу пре него што се јави нелагодност.

Па, зашто намерно градити тако дезоријентирајуће окружење? Зато што тишина, када је контролисана и пројектована, постаје алат изузетне прецизности. Тишина омогућава научницима да мере неизмерљиво, индустријама да усаврше најтише технологије , а друштвима да боље заштите људско благостање од штетне буке.

Ово је прича о томе како је DECIBEL, заједно са партнерима у Пољској, пројектовао један од најнапреднијих акустичних објеката у Европи: анехоичне коморе Пољског националног метролошког завода (GUM).

 

Тишина као научни инструмент широм света

Широм света, само неколико комора постиже граничне фреквенције ниске до 50 Hz. Мајкрософтове аудио лабораторије у Редмонду, комора Орфилд лабораторије у Минеаполису или НТТ објекат у Јапану често се наводе као „најтиша места на Земљи“. Свака од њих је катедрала тишине, која се не користи за медитацију, већ за најсавременија мерења : од тестирања микрофона паметних телефона до усавршавања медицинских слушних апарата и калибрације ваздухопловних инструмената.

 

 

Нови објекти ГУМ-а у Кјелцу, у Пољској, сада се придружују овој ексклузивној групи. Са својим анехојским коморама од 50 Hz и 100 Hz, ГУМ се уписао на међународну мапу најсавременијих метролошких институција. Ове коморе нису само импресивне структуре; оне су саме по себи инструменти, дизајнирани са хируршком прецизношћу како би се гарантовало лидерство Пољске у науци о звуку и вибрацијама.

 

Како објашњава генерални директор компаније DECIBEL , др инж. Цветан Недков, „Пројекти попут овог показују зашто акустика није само смањење буке већ и напредак. Ове коморе ће омогућити Пољској да предводи метролошку науку и показују како тишина, пројектована са прецизношћу, постаје глобални ресурс за иновације.“

 

Захтеви клијента за савршенство

Пољски национални метролошки завод захтевао је више од импресивних спецификација; били су им потребни критеријуми који би позиционирали земљу међу глобалним лидерима.

• Две анехоичне коморе: Једна велика комора од 1402 кубних метара која ради на граничној фреквенцији од 50 Hz и мања комора од 319 кубних метара на 100 Hz. Оба простора су морала да створе услове истинског слободног поља, где звук нестаје као на отвореном.
• Заштита од вибрација: Активни каменоломи удаљени само пет километара значили су да отпорност на вибрације мора бити пројектована према стандарду класе V0 - најстрожој категорији изолације вибрација, која захтева да померање тла у комори остане испод 4 микрометра у секунди на свим релевантним фреквенцијама, обезбеђујући готово потпуну имуност на спољашње вибрације, осигуравајући да чак ни најмањи спољашњи потрес неће искривити мерења.
• Контрола буке: Унутрашња бука је морала да остане испод криве NR5 (крива ултра ниске буке која одговара изузетно тихим акустичним окружењима, много тишим од студија за снимање, овде коришћена за дефинисање максимално дозвољене позадинске буке у коморама), у складу са ISO 8253-2 (међународни стандард за аудиометријско тестирање који дефинише како мерити и контролисати звучна поља како би се гарантовале тачне процене слуха и калибрација уређаја). Ово је осигурало да тестирање медицинских уређаја, слушних технологија и индустријских емисија буке буде тачно и поуздано.

 

Инжењерски приступ тишини

1. Конструкција кутије у кутији

Да би испунили ове стандарде, DECIBEL и његови партнери су усвојили принцип „кутија у кутији“, конструишући сваку комору као армиранобетонску конструкцију изоловану од околине. Резултат су била два акустична острва унутар лабораторијског комплекса.

 

 

2. Системи за изолацију вибрација

Контрола вибрација била је следећа граница.

• Комора од 100 Hz: Подржана еластомерним јастучићима од 100 mm (f₀ ≈ 5 Hz - природна резонантна фреквенција система за изолацију вибрација, што значи да систем филтрира вибрације изнад ове фреквенције и спречава их да утичу на комору).
• Комора од 50 Hz: Изграђена на челичним опругама од 2,5 Hz са еластомерним носачима, дизајнирана са могућношћу надоградње на ваздушне опруге са активним пригушењем ако је потребно.
  Симулације методом коначних елемената (FEM) (рачунарска инжењерска техника која дели сложене структуре на хиљаде малих елемената како би се предвидело како ће реаговати на силе, као што су вибрације од експлозија у каменолому или тешке опреме), у комбинацији са стварним мерењима вибрација на лицу места током детонација у каменолому, потврдиле су да систем не само да испуњава већ и премашује захтеве клијента.

 

 

Руководилац пројекта се осврће на ову фазу: „Наша комуникација са ГУМ-ом била је подједнако критична као и сам инжењеринг. Сваки захтев је морао бити валидиран под стварним грађевинским притисцима. Рад у окружењу са активним каменоломима значио је да симулације вибрација и испитивања на лицу места морају бити прецизно синхронизовани. То је био логистички и технички изазов који је захтевао беспрекорну координацију.“

 

3. Клинови за акустичну апсорпцију

Унутра, зидови и плафони су били обложени полиетерским полиуретанским клиновима који су коморама дали култни изглед:

• Дугачак 170 цм у комори од 50 Hz
• Дугачак 86 цм у комори од 100 Hz

Ови клинови спречавају рефлексије, апсорбујући звук тако потпуно да чак и кораци нестају без трага. За инсталатере, ово је био најделикатнији задатак. „Полиуретански клинови нису само залепљени за зидове“, сећа се један члан инсталатерског тима. „Сваки клин је прецизно исечен на специјализованој 3Д ЦНЦ машини. Постављање и поравнање су обављени са милиметарском прецизношћу од стране наших вештих инсталатера. Рад у ограниченом простору између унутрашње и спољашње структуре ради уградње вентилационог система био је захтеван. Али када је последњи клин био на свом месту, знали смо да смо створили нешто заиста јединствено. Стојећи у комори по први пут, осетили смо тишину; изградили смо је својим рукама.“

 

 

4. Тиха вентилација

Вентилација је можда била најпарадоксалнији изазов: како померати ваздух у просторију и из ње без стварања и најслабијег трага звука. Канал за грејање, вентилацију и климатизацију дужине 13 метара са облогом од минералне вуне и подељеним пригушивачима пројектован је да би се постигло слабљење звука на свим критичним фреквенцијама.

• На високим фреквенцијама (4-8 kHz), степенасто постављени пригушивачи блокирали су пренос звука у видном пољу.
• На ниским фреквенцијама (63 Hz), уведени су додатни елементи за пригушивање како би се појачало пригушење.

Резултат је био прозрачно, удобно окружење које је остало нечујно и за људско ухо и за осетљиве инструменте.

 

 

Опипљиви резултати за индустрију и науку

Утицај комора ГУМ-а је вишеструк. Сада ће оне:

• Обезбедите окружења за тестирање по ISO стандардима за индустрију и истраживање.
• Омогућавају аудиометријску калибрацију, неопходну за медицинске уређаје и слушне технологије.
• Омогућите индустријско тестирање буке, помажући произвођачима да направе тише и безбедније машине.
• Подржати фундаментална истраживања, позиционирајући Пољску као европски центар за акустичну науку.

Пољски национални метролошки завод сада поседује једну од најнапреднијих акустичних инфраструктура у Европи. За DECIBEL, овај пројекат је и технички тријумф и изјава о мисији. Он показује да се тишина може створити, да има мерљиву вредност и да може обликовати здравија друштва. Како закључује извршни директор DECIBEL-а, „Ове коморе нису само акустике, већ и изградње услова за напредак.“

 

 

Чак се и најсложенија окружења могу савладати прецизношћу, сарадњом и иновацијама.

Контактирајте наш тим данас за индивидуалне консултације о вашем акустичком или звучноизолационом пројекту, истражите више наших студија случаја или сазнајте како наши производи и решења могу претворити ваше изазове у мерљив успех.