Nghiên cứu các giải pháp cách âm giảm ồn trong công trình xây dựng

Nghiên cứu đánh giá các giải pháp cách âm giảm ồn trong công trình xây dựng, mang lại hiệu quả và cải thiện chất lượng sống cho cư dân.

• Tác giả: Nguyễn Thị Tuyết Hương
• Người hướng dẫn: TS.
• Trường học: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Xây dựng
• Đề tài: Giải pháp cách âm hiệu quả cho công trình xây dựng
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Ô nhiễm tiếng ồn và các giải pháp giảm ồn trong công trình xây dựng
• 1.1.1. Ô nhiễm tiếng ồn
• 1.1.2. Các giải pháp giảm ồn trong các công trình xây dựng
• 1.1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.1.4. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.1.5. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.1.6. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.1.7. Đối tượng nghiên cứu
• 1.1.8. Phạm vi nghiên cứu
• 1.1.9. Phương pháp nghiên cứu
• 1.1.10. Tính mới của đề tài
• 1.1.11. Quy chuẩn, tiêu chuẩn về cách âm xây dựng
• 1.1.12. Lý thuyết về âm thanh
• 1.1.13. Đánh giá khả năng cách âm của kết cấu cách âm
• 1.1.14. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cách âm của kết cấu
• 1.1.15. Các loại kết cấu cách âm
• 1.1.16. Vật liệu cách âm và hút âm
• 1.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.2.1. Quy trình nghiên cứu chung
• 1.2.2. Thu thập, thống kê số liệu thông tin thực tế
• 1.2.3. Thực nghiệm đo đạc kết cấu vật liệu cách âm
• 1.2.4. Tạo mẫu vật liệu
• 1.2.5. Phương pháp đo. Cách ghi nhận kết quả
• 1.2.6. Máy đo độ ồn Benetech GM-1356
• 1.2.7. Nguồn tạo ồn
• 1.2.8. Mô phỏng tính toán truyền âm qua NetLogo
• 1.2.8.1. Giới thiệu chung về NetLogo
• 1.2.8.2. Phát triển thuật toán. Các viễn cảnh mô phỏng
• 1.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 1.3.1. Kết quả thu thập thông tin vật liệu
• 1.3.2. Loại kết cấu có kết hợp vật liệu cách âm được sử dụng qua khảo sát
• 1.3.3. Các loại vật liệu cách âm được sử dụng qua khảo sát
• 1.3.4. Diện tích tường có sử dụng vật liệu cách âm
• 1.3.5. Khảo sát về hiệu quả kinh tế, hiệu quả cách âm và thi công, bảo quản vật liệu cách âm
• 1.3.6. Nghiên cứu về hiệu quả kinh tế của các loại vật liệu được khảo sát
• 1.3.7. Kết quả thí nghiệm
• 1.3.7.1. Trường hợp đo mức âm thanh khi chưa có hộp mẫu
• 1.3.7.2. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 10 cm
• 1.3.7.3. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 20 cm có khe giữa
• 1.3.7.4. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 20 cm đặc
• 1.3.7.5. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 10 cm kết hợp vật liệu tấm XPS
• 1.3.7.6. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 10 cm kết hợp vật liệu mút xốp trắng
• 1.3.7.7. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 10 cm kết hợp vật liệu mút xốp hột gà
• 1.3.7.8. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 10 cm kết hợp vật liệu cao su non
• 1.3.7.9. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 20 cm đặc kết hợp mút xốp trắng và tấm XPS
• 1.3.7.10. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 20 cm có khe giữa kết hợp mút xốp trắng và cao su non
• 1.3.7.11. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tường 10 cm kết hợp mút xốp trứng gà và cao su non
• 1.3.8. Phân tích số liệu thí nghiệm
• 1.3.9. Mô phỏng bằng NetLogo
• 1.3.9.1. Lý thuyết mô phỏng
• 1.3.9.2. Thực hiện mô phỏng
• 1.3.9.3. Trường hợp đo mức âm khi đặt máy đo tại vị trí nguồn phát. So sánh mức âm giữa trường hợp đặt máy đo tại vị trí nguồn phát và máy đo đặt cách nguồn phát 1m
• 1.3.9.4. Kết quả trường hợp mô phỏng đối với tường 10 cm. So sánh áp suất âm giữa kết quả mô phỏng và kết quả thực nghiệm
• 1.3.9.5. Kết quả trường hợp mô phỏng đối với tường 20 cm có khe giữa kết hợp cao su non và mút hột gà
• 1.4. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giải pháp cách âm hiệu quả cho công trình xây dựng

Giải pháp cách âm cho công trình xây dựng ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh ô nhiễm tiếng ồn gia tăng. Việc áp dụng các phương pháp cách âm hiệu quả không chỉ giúp cải thiện chất lượng cuộc sống mà còn bảo vệ sức khỏe con người. Nghiên cứu này sẽ phân tích các giải pháp cách âm hiện có và hiệu quả của chúng trong việc giảm thiểu tiếng ồn trong các công trình xây dựng.

1.1. Ô nhiễm tiếng ồn và tác động đến sức khỏe

Ô nhiễm tiếng ồn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người, gây ra các vấn đề như căng thẳng, rối loạn giấc ngủ và giảm thính lực. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ô nhiễm tiếng ồn đã trở thành một vấn đề cấp bách trong xã hội hiện đại.

1.2. Tình hình nghiên cứu về cách âm trong xây dựng

Nghiên cứu về cách âm trong xây dựng đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới. Các giải pháp như sử dụng vật liệu cách âm và thiết kế kết cấu hợp lý đã được chứng minh là hiệu quả trong việc giảm tiếng ồn.

II. Vấn đề và thách thức trong việc cách âm công trình xây dựng

Mặc dù có nhiều giải pháp cách âm, nhưng việc áp dụng chúng trong thực tế vẫn gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như chi phí, tính khả thi và hiệu quả lâu dài của các giải pháp cách âm cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Chi phí và hiệu quả kinh tế của giải pháp cách âm

Chi phí đầu tư cho các giải pháp cách âm có thể cao, nhưng nếu tính đến lợi ích lâu dài về sức khỏe và chất lượng cuộc sống, đây là một khoản đầu tư cần thiết.

2.2. Tính khả thi trong việc áp dụng giải pháp cách âm

Việc áp dụng các giải pháp cách âm cần phải phù hợp với điều kiện thực tế của từng công trình. Các yếu tố như thiết kế, vật liệu và kỹ thuật thi công đều ảnh hưởng đến hiệu quả của giải pháp.

III. Phương pháp cách âm hiệu quả cho công trình xây dựng

Có nhiều phương pháp cách âm hiệu quả có thể áp dụng cho công trình xây dựng. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng vật liệu cách âm, thiết kế kết cấu hợp lý và áp dụng công nghệ hiện đại.

3.1. Vật liệu cách âm phổ biến và hiệu quả

Các loại vật liệu như bông khoáng, bông thủy tinh và cao su non được sử dụng rộng rãi trong cách âm. Những vật liệu này có khả năng hấp thụ âm thanh tốt và được ứng dụng trong nhiều công trình.

3.2. Thiết kế kết cấu cách âm hiệu quả

Thiết kế kết cấu hợp lý có thể giúp giảm thiểu tiếng ồn hiệu quả. Việc sử dụng các lớp vật liệu khác nhau và tạo ra không gian giữa các lớp có thể tăng cường khả năng cách âm.

3.3. Công nghệ hiện đại trong cách âm

Công nghệ hiện đại như mô phỏng âm thanh và phần mềm thiết kế có thể giúp tối ưu hóa giải pháp cách âm cho công trình. Việc áp dụng công nghệ này giúp dự đoán hiệu quả cách âm trước khi thi công.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về cách âm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các giải pháp cách âm hiệu quả có thể giảm đáng kể mức độ tiếng ồn trong các công trình xây dựng. Các kết quả thực nghiệm cho thấy sự giảm âm rõ rệt khi sử dụng các vật liệu cách âm phù hợp.

4.1. Kết quả thực nghiệm về hiệu quả cách âm

Các thí nghiệm cho thấy tường 10 cm kết hợp với vật liệu cách âm như mút hột gà và cao su non có khả năng giảm âm lên đến 35,33% so với mức âm truyền trực tiếp.

4.2. Ứng dụng giải pháp cách âm trong thực tế

Nhiều công trình xây dựng đã áp dụng thành công các giải pháp cách âm, mang lại môi trường sống tốt hơn cho cư dân. Các giải pháp này không chỉ cải thiện chất lượng cuộc sống mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

V. Kết luận và tương lai của giải pháp cách âm trong xây dựng

Giải pháp cách âm cho công trình xây dựng là một lĩnh vực quan trọng cần được nghiên cứu và phát triển hơn nữa. Tương lai của các giải pháp này sẽ phụ thuộc vào sự đổi mới trong công nghệ và vật liệu.

5.1. Tương lai của vật liệu cách âm

Vật liệu cách âm mới với tính năng vượt trội sẽ được phát triển, giúp nâng cao hiệu quả cách âm cho các công trình xây dựng.

5.2. Đổi mới công nghệ trong cách âm

Công nghệ mới sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế và thi công các giải pháp cách âm, từ đó nâng cao hiệu quả và giảm chi phí cho các công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019 Nguyễn Thị Tuyết Hƣơng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin chân thành cám ơn sâu sắc đến Thầy TS. Thầy đã dành thời gian tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này.

Bên cạnh đó, Thầy còn là ngƣời đã động viên tôi vƣợt qua những khó khăn trong suốt thời gian nghiên cứu, xin gửi đến Thầy lời tri ân, lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý Thầy, Cô trong Khoa Xây dựng trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật đã tận tâm truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trƣờng. Để tạo nền tảng vững chắc cho tôi bƣớc vào con đƣờng nghiên cứu khoa học nhằm mang lại cho cộng đồng và xã hội nhiều lợi ích hơn trong cuộc sống. Xin bày tỏ lòng biết ơn đến các Anh/chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện làm việc tốt, để tôi có nhiều thời gian tập trung nghiên cứu luận văn đƣợc hiệu quả nhất.

Xin chân thành cảm ơn anh, em và bạn bè đã hỗ trợ cung cấp thông tin, số liệu để tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tác giả xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến gia đình đã tạo điều kiện, hỗ trợ và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Mặc dù bản thân đã tập trung cố gắng nghiên cứu nhƣng khó tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Rất mong đƣợc sự góp ý chân thành từ phía Thầy, Cô và các bạn nhằm hoàn thiện hơn cho luận văn này, đồng thời là cơ sở để nghiên cứu mở rộng sau này.

i TÓM TẮT Nghiên cứu này đánh giá các giải pháp cách âm giảm ồn trong công trình xây dựng thông qua so sánh độ giảm mức âm của các loại kết cấu và vật liệu cách âm. Bằng cách tiến hành thực nghiệm tạo ra 10 hộp mẫu thí nghiệm của các loại kết cấu và vật liệu cách âm, nghiên cứu tiến hành đo mức âm để phân tích, đánh giá, so sánh mức độ cách âm của các loại vật liệu và kết cấu này. Kết quả nghiên cứu cho thấy so với mức âm truyền trực tiếp thì truyền qua kết cấu tƣờng 10 cm giảm 29,34%, tƣờng 20 cm giảm 32,89% và tƣờng 20 cm có khe giữa giảm đến 37,45% Thêm vào đó, nghiên cứu còn thực nghiệm đánh giá mức âm truyền qua kết cấu tƣờng 10 cm kết hợp với các loại vật liệu cách âm khác nhƣ mút hột gà, cao su non, mút xốp trắng, tấm XPS. Kết quả thí nghiệm cho thấy tƣờng 10 cm kết hợp tấm XPS cho kết quả cách âm tốt nhất giảm đến 35,33% so với mức âm truyền trực tiếp.

Kết quả nghiên cứu làm cơ sở tham khảo cho việc cách âm của công trình trên địa bàn thành phố Long Xuyên. Thêm vào đó, nghiên cứu xây dựng chƣơng trình mô phỏng dựa trên phần mềm NetLogo để mô phỏng hiệu quả cách âm của các loại vật liệu trên cơ sở mô hình hóa đƣờng truyền âm từ nguồn phát đến nguồn thu. Kết quả kiểm chứng mô hình mô phỏng cho thấy, giá trị thực tế và giá trị mô phỏng chênh lệch nhau 17%. Dựa trên mô hình mô phỏng, nghiên cứu dự báo sự giảm âm khi sử dụng kết cấu tƣờng 20 cm có khe giữa kết hợp vật liệu cao su non và mút hột gà là 49,57% khi so sánh với mức âm đo trực tiếp trong không khí.

ii ABSTRACT RESEARCH TOPIC The research evaluates the efficiency of soundproof solutions for constructions by comparing the reduction in sound level when transmitting through soundproofing structures and materials. Based on the sound test results of ten different boxes of various structures created by the research groups, the research compares the soundproof level of each material and structure. The research results showed that the sound level transmitted through the 10 cm wall structure decreased by 29.34%, meanwhile this figure is 32.89% for the 20 cm wall and 37.45% for the 20 cm wall with the middle air slot when compared to direct transmission in the air without any soundproofing structure. In addition, the research evaluated the soundproof of the 10cm wall structure used in combination with other soundproof materials like “yellow foam, memory foam, white foam, eco XPS foam”.

The research found out that 10-centimetre wall used in combination with “eco XPS foam” reached the most efficient soundproof level, reducing by 35,33% compared to direct transmission in the air without any soundproofing structure. The research result is helpful to be a good reference for soundproofing in construction in Long Xuyen city. In addition, the research built a simulation model by using Netlogo to simulate the effectiveness of soundproof of structures and materials based on modelling the sound transmission. The validation model shows that the simulation values and observation model distributed closely with an error of 17%.

The simulation model predicts the effectiveness of soundproofing solutions when using the 20 cm wall with the middle air slot in combination yellow foam and memory foam with a reduction value of 49,57% compare to direct transmisssion in the air without any soundproofing structure. iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .iii RESEARCH TOPIC .iii MỤC LỤC. iv DANH SÁCH CÁC HÌNH. viii DANH SÁCH CÁC BẢNG.

xii Chƣơng 1 …. Ô nhiễm tiếng ồn và các giải pháp giảm ồn trong công trình xây dựng. Ô nhiễm tiếng ồn. Các giải pháp giảm ồn trong các công trình xây dựng.

Tình hình nghiên cứu trong nƣớc. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.

Đối tƣợng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Phƣơng pháp nghiên cứu. Tính mới của đề tài.

Quy chuẩn, tiêu chuẩn về cách âm xây dựng. Lý thuyết về âm thanh. Đánh giá khả năng cách âm của kết cấu cách âm. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng cách âm của kết cấu:.

Các loại kết cấu cách âm. Vật liệu cách âm và hút âm. 21 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Quy trình nghiên cứu chung.

Thu thập, thống kê số liệu thông tin thực tế. Thực nghiệm đo đạc kết cấu vật liệu cách âm. Tạo mẫu vật liệu. Phƣơng pháp đo.

Cách ghi nhận kết quả. Máy đo độ ồn Benetech GM-1356. Nguồn tạo ồn. Mô phỏng tính toán truyền âm qua NetLogo.

Giới thiệu chung về NetLogo. Phát triển thuật toán. Các viễn cảnh mô phỏng. 36 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.

Kết quả thu thập thông tin vật liệu. Loại kết cấu có kết hợp vật liệu cách âm đƣợc sử dụng qua khảo sát. Các loại vật liệu cách âm đƣợc sử dụng qua khảo sát. Diện tích tƣờng có sử dụng vật liệu cách âm.

Khảo sát về hiệu quả kinh tế, hiệu quả cách âm và thi công, bảo quản vật liệu cách âm. Nghiên cứu về hiệu quả kinh tế của các loại vật liệu đƣợc khảo sát. Kết quả thí nghiệm. Trƣờng hợp đo mức âm thanh khi chƣa có hộp mẫu.

Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 10 cm. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 20 cm có khe giữa. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 20 cm đặc. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 10 cm kết hợp vật liệu tấm XPS.

Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 10 cm kết hợp vật liệu mút xốp trắng. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 10 cm kết hợp vật liệu mút xốp hột gà. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 10 cm kết hợp vật liệu cao su non. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 20 cm đặc kết hợp mút xốp trắng và tấm XPS.

Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 20 cm có khe giữa kết hợp mút xốp trắng và cao su non. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo âm thanh bên trong hộp mẫu tƣờng 10 cm kết hợp mút xốp trứng gà và cao su non. Phân tích số liệu thí nghiệm. Mô phỏng bằng NetLogo.

Lý thuyết mô phỏng. Thực hiện mô phỏng. Trƣờng hợp đo mức âm khi đặt máy đo tại vị trí nguồn phát. So sánh mức âm giữa trƣờng hợp đặt máy đo tại vị trí nguồn phát và máy đo đặt cách nguồn phát 1m.

Kết quả trƣờng hợp mô phỏng đối với tƣờng 10 cm. So sánh áp suất âm giữa kết quả mô phỏng và kết quả thực nghiệm. Kết quả trƣờng hợp mô phỏng đối với tƣờng 20 cm có khe giữa kết hợp cao su non và mút hột gà. 74 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.

74 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 80 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Bông sợi Polyester 3 Hình 1.2: Vật liệu bông thủy tinh 3 Hình 1. 3: Bông khoáng 3 Hình 1. 4: Vật liệu cao su non 4 Hình 1.

5: Vật liệu mút xốp PE 4 Hình 1. 6: Vật liệu mút trứng tiêu âm 5 Hình 1. 7: Vật liệu cách âm thạch cao 5 Hình 1. 8: Vật liệu cách âm túi khí 5 Hình 1.

9: Vật liệu tấm XPS 6 Hình 1. 10: Công trình tại Nhật Bản sử dụng tấm chắn chống ồn 7 Hình 2. 1: Sóng âm lan truyền trong môi trƣờng đàn hồi 16 Hình 2. 2: Tƣơng đƣơng giữa kết cấu 02 lớp vật liệu, có lớp không khí ở giữa với hệ thống “ khối lƣợng – lò xo – khối lƣợng” 19 Hình 2.

3: Những loại kết cấu khác nhau về cách âm 20 Hình 3. 1: Sơ đồ quy trình nghiên cứu chung 21 Hình 3. 2: Sơ đồ quy trình thu thập thông tin 22 Hình 3. 3: Mẫu Bảng khảo sát 23 Hình 3.

4: Hộp mẫu dự kiến 24 Hình 3. 5: Các mẫu thực nghiệm 25 Hình 3. 6: Vị trí đặt máy đo tiếng ồn bên ngoài hộp mẫu dự kiến 26 Hình 3. 7: Hình ảnh thực nghiệm vị trí đặt máy đo tiếng ồn bên ngoài hộp mẫu 26 Hình 3.

8: Hình ảnh các bƣớc thí nghiệm 26 Hình 3. 9: Vị trí đặt máy đo tiếng ồn bên trong hộp mẫu dự kiến 27 Hình 3. 10: Hình ảnh thực nghiệm đối với trƣờng hợp đặt máy đo bên trong hộp mẫu 27 Hình 3. 11: Giao diện chƣơng trình SoundLab.