نوع گاز بین شیشه های عایق شده چگونه بر عملکرد صوتی آن برای کاهش نویز خارجی تأثیر می گذارد؟

نوع گاز مورد استفاده بین شیشه های عایق - خواه آرگون، کریپتون یا هوا - می تواند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد صوتی دستگاه داشته باشد، به ویژه در توانایی آن در کاهش نویز خارجی. در اینجا نحوه تأثیر هر گاز بر عایق صدا و عایق صوتی در شیشه های عایق آمده است:

1. گاز آرگون:
خواص:
آرگون یک گاز نجیب است که از هوا چگالی تر است اما به چگالی کریپتون نیست. به دلیل خاصیت عایق حرارتی معمولاً در پنجره های دوجداره استفاده می شود، اما تأثیر قابل توجهی بر عایق صدا نیز دارد.
چگالی: آرگون دارای چگالی حدود 1.784 گرم در لیتر در دمای اتاق است که تقریباً 1.4 برابر چگالی هوا است. این چگالی افزایش یافته با افزایش امپدانس به امواج صوتی، که مقاومتی است که یک رسانه در برابر امواج صوتی که از آن عبور می کنند، ارائه می دهد، به کاهش انتقال صدا کمک می کند.
تاثیر بر عملکرد آکوستیک:
آرگون به دلیل چگالی بیشتر در میرایی صدا موثرتر از هوا است. چگالی بالاتر توانایی امواج صوتی را برای حرکت در فضای پر از گاز بین شیشه ها کاهش می دهد و منجر به بهبود عایق صوتی در مقایسه با واحدهای پر از هوا می شود.
برای کاربردهای معمولی مسکونی، پر از آرگون شیشه عایق کاهش صدای متوسطی را ارائه می دهد و اغلب برای جلوگیری از نویز معمولی خارجی (مانند ترافیک، صداهای محله) کافی است.

2. گاز کریپتون:
خواص:
کریپتون یک گاز نجیب حتی چگال تر از آرگون است، با چگالی حدود 3.749 گرم در لیتر، که آن را تقریباً 2.8 برابر چگالی هوا می کند.
از آنجایی که کریپتون از آرگون متراکم تر است، علاوه بر خواص عایق صوتی برتر، عایق حرارتی بهتری نیز ارائه می دهد.
تاثیر بر عملکرد آکوستیک:
افزایش چگالی کریپتون توانایی آن را در کاهش انتقال صدا به طور موثرتری نسبت به آرگون افزایش می دهد. این امر کریپتون را برای کاربردهایی که کاهش نویز در آنها اولویت بالایی دارد، به ویژه در محیط‌های پر سر و صدا (مثلاً نزدیک بزرگراه‌ها یا فرودگاه‌ها) انتخاب بهتری می‌کند.
از نظر عملکرد آکوستیک، واحدهای پر از کریپتون می توانند عایق صوتی برتر را در مقایسه با IGUهای آرگون یا پر از هوا ارائه دهند. گاز کریپتون متراکم تر به عنوان یک مانع موثرتر برای صداهای با فرکانس پایین و متوسط، مانند صدای موتور، صداهای ترافیک، و صدای ساختمان عمل می کند.
با این حال، کریپتون گران‌تر از آرگون است، بنابراین معمولاً در پنجره‌های ممتاز یا برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا که هر دو عایق صدا و عایق حرارتی حیاتی هستند، استفاده می‌شود.

3. هوا:
خواص:
هوا رایج ترین پرکننده مورد استفاده در واحدهای شیشه ای عایق است و البته کمترین چگالی در بین سه گزینه را دارد. چگالی آن در دمای اتاق 1.225 گرم در لیتر است که بسیار کمتر از آرگون و کریپتون است.
در حالی که هوا یک پرکننده طبیعی و مقرون به صرفه است، عملکرد حرارتی یا صوتی مشابه آرگون یا کریپتون را ندارد.
تاثیر بر عملکرد آکوستیک:
عایق صوتی با شیشه های عایق پر از هوا نسبت به واحدهای پر از گاز (آرگون یا کریپتون) موثرتر است زیرا هوا چگالی کمتری دارد، به این معنی که امواج صوتی راحت تر از آن عبور می کنند.
امپدانس صوتی کمتر هوا باعث می شود انرژی صوتی بیشتری از طریق واحد شیشه ای عبور کند و در جلوگیری از نویز از بیرون موثرتر باشد.
در حالی که واحدهای پر از هوا ممکن است هنوز سطحی از کاهش صدا را در مقایسه با پنجره‌های تک جداره ارائه دهند، اما برای محیط‌های پر سر و صدا یا مناطق حساس به صدا (مانند استودیوهای ضبط صدا یا ساختمان‌های مسکونی نزدیک جاده‌های شلوغ) انتخاب بهینه نیستند.

4. مقایسه و اثربخشی صوتی:
افت انتقال صدا (STL):
تلفات انتقال صدا (STL) یک واحد شیشه ای عایق نه تنها به ضخامت شیشه و شکاف بین شیشه ها بلکه به گاز مورد استفاده نیز بستگی دارد. گازهای متراکم مانند کریپتون و آرگون باعث افزایش STL شده و عایق صدا را بهبود می بخشد.
واحدهای پر از هوا معمولاً کمترین STL را دارند، به این معنی که اجازه می دهند صدای بیشتری از شیشه عبور کند. واحدهای پر از کریپتون و آرگون STL بالاتری را ارائه می‌دهند و در مسدود کردن صداهای فرکانس بالا و فرکانس پایین مؤثرتر هستند.
گاز بهینه برای عملکرد آکوستیک:
کریپتون به طور کلی بهترین گزینه برای به حداکثر رساندن عایق صوتی است، به ویژه برای کاربردهای پیشرفته، به دلیل کیفیت بالای میرایی صدا.
آرگون میانه خوبی است که عایق صوتی بهتری را در مقایسه با هوا ارائه می دهد، اما قیمت مقرون به صرفه تری نسبت به کریپتون دارد.
هوا کمترین تأثیر را در عایق صدا دارد، اما باز هم بهتر از بدون گاز است.

5. ملاحظات اضافی برای عملکرد آکوستیک:
ضخامت شیشه و شیشه لمینت:
علاوه بر گاز بین شیشه ها، ضخامت شیشه و لمینیت بودن شیشه نیز نقش بسزایی در عملکرد کلی عایق صدا دارد. شیشه های لمینت با لایه های پلاستیکی خود می توانند با جذب ارتعاشات صدا، عایق صدا را بسیار افزایش دهند. ترکیب شیشه لمینت با پرکننده گاز آرگون یا کریپتون یک سیستم عایق صوتی با کارایی بالا ایجاد می کند.
عرض شکاف هوا:
عرض شکاف هوا بین شیشه ها نیز بر عملکرد آکوستیک تأثیر می گذارد. یک شکاف بیشتر (معمولاً بین 12 میلی‌متر تا 20 میلی‌متر) می‌تواند عایق صوتی را با ایجاد فضای بیشتری برای پخش شدن امواج صوتی بهبود بخشد.

6. کاربردها و استفاده عملی:
IGUهای پر از کریپتون برای کاربردهای سطح بالا و حساس به صدا، مانند محیط‌های شهری پرترافیک، خانه‌های لوکس یا ساختمان‌های تجاری در نزدیکی منابع نویز (فرودگاه‌ها، بزرگراه‌ها و غیره) مناسب‌تر هستند.
IGUهای پر شده با آرگون معمولاً در ساختمان‌های مسکونی و تجاری استفاده می‌شوند و تعادل عملکرد حرارتی و صوتی را با قیمتی مقرون به صرفه‌تر از کریپتون ارائه می‌دهند.
واحدهای پر از هوا معمولاً در برنامه‌های استانداردی که عایق‌های صوتی اولویت کمتری دارند، مانند محیط‌های کم‌صدا یا راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه استفاده می‌شوند.