Nulinės emisijos, maksimalus iššūkis: akustika aukšto saugumo laboratorijose
Akustikos projektavimas stipriai užterštose laboratorinėse aplinkose kelia išskirtinį iššūkį. Tai patalpos, kuriose pavojingos medžiagos turi būti griežtai izoliuotos, o architektūriniai reikalavimai – tokie kaip sandarios erdvės, magnetiškai užsirakinančios plieninės ir stiklinės durys bei kieti, lengvai valomi paviršiai – toli gražu nėra tinkami siekiant užtikrinti priimtiną aidėjimo trukmę.
Nuoroda nukopijuota
Švaros patalpose, kuriose gaminama jautri elektroninė įranga, būtina užkirsti kelią bet kokiam užterštumui patekti į vidų. Paprastai tai pasiekiama naudojant HEPA (didelio efektyvumo dalelių oro) filtrus, kurie sulaiko ore esančias daleles. Tuo tarpu užterštose laboratorijose tie patys filtrai naudojami tam, kad kenksmingos medžiagos nepatektų į aplinką. Tokiose patalpose taip pat būtinas neigiamas oro slėgis, kad dalelės būtų sulaikytos viduje – taip pat, kaip švaros patalpose naudojamas teigiamas slėgis, kad teršalai nepatektų į vidų.
Kaip išvengti „triukšmingos dėžės“ efekto
Norint palaikyti oro slėgį ir filtraciją, laboratorijos statomos kaip sandarios, tankios konstrukcijos – naudojamos kietos sienos, stiklinės pertvaros ir stiklinės durys su plieniniais rėmais. Nors tokia konstrukcija veiksmingai užtikrina izoliaciją, tačiau šios medžiagos atspindi garsą ir sukuria triukšmingą aplinką.
ES valstybės narės taiko griežtus reikalavimus ne tik pavojingų medžiagų tvarkymui, bet ir patalpų projektavimui, kad jos atitiktų aplinkosaugos bei saugos standartus. Atsižvelgiant į šiuos apribojimus, akustika turi būti įvertinta jau ankstyvoje projektavimo stadijoje. Jei akustiniai sprendimai nenumatomi laiku, tokios sandarios patalpos gali tapti nepatogiai triukšmingos.
Tuo tarpu, kai švariosios patalpos (cleanrooms) kuriamos tam, kad į jas nepatektų dalelės, laboratorijos su aukšto lygio užterštumu skirtos laikyti kenksmingas medžiagas viduje.
Protinga akustikos integracija
Dėl ribojimų, taikomų mechaniniams tvirtinimams, garsą sugeriantys elementai dažnai klijuojami tiesiai prie lubų, apeinant apšvietimą, kabelius ir vėdinimo sistemas. Akustinės lubos derinamos su aukštos kokybės sieniniais akustiniais elementais, kad būtų sumažintias aidas.
Architektūriniai planai padeda nustatyti garsą sugeriančių elementų išdėstymą ir kiekį, reikalingą optimaliam reverberacijos laikui pasiekti. Montuojant būtina užsandarinti plokščių perimetrus medžiagomis, atspariomis vandeniui, garams ir chemikalams
Kodėl Sabine formulė čia neveikia
Planuojant akustinius sprendimus svarbu atkreipti dėmesį, kad faktiniai aido trukmės laikai tokiose patalpose dažnai gerokai skiriasi nuo tų, kuriuos prognozuoja Sabine formulė. Tai buvo pademonstruota bandymais mažoje laboratorijoje (58 m³) su betoninėmis sienomis, grindimis ir lubomis, kuriose nebuvo įrengta garsą sugeriančių medžiagų. Kambarys, vos 3,2 metro pločio, pasižymėjo beveik dvigubai ilgesne aido trukme, nei buvo apskaičiuota.
Šis neatitikimas atsiranda todėl, kad Sabine formulė remiasi prielaida apie tobulai difuzinį garso lauką – t. y. tokį, kuriame garsas pasiskirsto visiškai tolygiai visomis kryptimis. Realiuose, simetriškose ir sandariose laboratorijose tokia sąlyga beveik neįmanoma, todėl lengvai susiformuoja kambario modai (stovinčios bangos), prailginantys aidėjimą, o dėl lygiagrečių paviršių atsiranda ir „fluter“ aidai (daugybiniai trumpi atspindžiai, kurie sukuria „plazdantį“ aidą).
Šie rezultatai buvo panaudoti numatant aido trukmę trijų skirtingo dydžio laboratorijų patalpose. Didžiausioje (315 m³) aidėjimas pasiekė net iki septynių sekundžių.
Išvada: tokiais atvejais aido trukmės, apskaičiuotos pagal Sabine formulę, ne visada patikimos.
Tinkamas sprendimas kritinėms patalpoms
Norint užtikrinti saugias ir funkcionalias darbo erdves, būtinos akustinės lubos ir garsą sugeriantys sienų elementai. Laboratorijose su aukšto lygio užterštumo rizika aiški komunikacija yra gyvybiškai svarbi.
Ecophon Hygiene Protec™ Ds specialiai sukurtas tokioms reiklioms aplinkoms. Ši sistema siūlo viso paviršiaus lubų sprendimą su žemu dalelių emisijos lygiu ir atsparumu drėgnam valymui bei dezinfekcijai. Tik vertikalios siūlės minimizuoja nešvarumų kaupimąsi – todėl sistema idealiai tinka laboratorijoms, kur higiena ir sauga yra prioritetas.
Šis tekstas parengtas remiantis straipsniu „The flip side of the clean room coin: acoustic design of high-containment laboratories“, autorius Alex Krasnic, vyriausiasis akustikas.