ค่าลดเสียง (insertion loss) คืออะไร และคำนวณขนาดกำแพงกันเสียงอย่างไร

สี่ค่าที่มักถูกใช้ปนกัน

กำแพงที่ STC 32 อาจให้ IL เพียง 6 dB(A) ถ้าวางผิดที่ และกำแพง STC 28 อาจให้ถึง 14 dB(A) ถ้าวางถูกที่ Transmission loss เป็นคุณสมบัติของแผง แต่ insertion loss เป็นคุณสมบัติของ ตำแหน่ง

ข้อผิดพลาดที่แพงที่สุดคือซื้อตาม NRC เพราะ NRC บอกว่าแผงดูดซับได้เท่าไรที่ผิวหน้า แต่ไม่ได้บอกว่าเสียงทะลุขอบบนไปได้เท่าไร ซึ่งเป็นทางที่เสียงส่วนที่เหลือ 80% ใช้ไป

สูตรที่ใช้จริง

IL ≈ 10 log₁₀(3 + 20N) โดย N = 2δ / λ

• δ คือผลต่างความยาวเส้นทางระหว่างเส้นตรงกับเส้นที่เลี้ยวเบนข้ามขอบบน
• λ คือความยาวคลื่นที่ความถี่ที่สนใจ (343 / f)

ตัวอย่างการคำนวณ

ทางหลวงสี่ช่องจราจร กำแพงสูง 3.0 ม. ห่างจากขอบช่องจราจรใกล้ 6 ม. จุดรับคือหน้าต่างชั้น 1 ห่างจากกำแพง 20 ม. ความสูงหู 1.5 ม. ความสูงแหล่งกำเนิดเสียงยางล้อใช้ 0.5 ม.

• เส้นตรงจากแหล่งกำเนิดถึงจุดรับ: 26.02 ม.
• เส้นเลี้ยวเบนจากแหล่งกำเนิดข้ามขอบบนถึงจุดรับ: 6.50 + 20.06 = 26.56 ม.
• ผลต่างเส้นทาง δ = 0.54 ม.
• ที่ 500 Hz, λ = 0.686 ม. ดังนั้น N = 2 × 0.54 / 0.686 = 1.57
• IL = 10 log₁₀(3 + 31.4) = 15.4 dB

ที่ 250 Hz รูปทรงเดิมให้ 12.7 dB และที่ 1,000 Hz ให้ 18.2 dB เสียงการจราจรกระจุกที่ 250–1,000 Hz ดังนั้นค่าถ่วงน้ำหนัก A ที่สมจริงสำหรับกำแพงนี้คือ 12–14 dB(A) และนั่นคือตัวเลขที่ควรเขียนในเอกสาร

ทำไมเพิ่มความสูงแล้วผลตอบแทนลดลง

คอลัมน์สุดท้ายคือคอลัมน์ที่ต้องพกเข้าที่ประชุมงบ จาก 3 ม. เป็น 4 ม. ใช้ราว 0.16 หน่วยดัชนีต่อเดซิเบล จาก 5 ม. เป็น 6 ม. ใช้ 0.41 — แพงกว่าสองเท่าครึ่งสำหรับเดซิเบลเดียวกัน

ยังมีเพดานในทางปฏิบัติ การวัดภาคสนามบนกำแพงกันเสียงทางหลวงแทบไม่เกิน 18–20 dB(A) ไม่ว่าจะสูงเท่าไร เพราะเมื่อเส้นทางตรงถูกตัดแล้ว เส้นทางอ้อม (ข้ามหัวกำแพง รั่วตามรอยต่อ อ้อมปลายทั้งสองข้าง) จะเป็นตัวกำหนด

สามการปรับแก้ที่กำหนดว่าผลทำนายจะจริงหรือไม่

พื้นดิน พื้นอ่อน — หญ้า ดิน กรวด — ระหว่างกำแพงกับจุดรับ ให้ค่าเพิ่ม 1–2 dB ที่ความถี่ต่ำเมื่อเทียบกับพื้นแข็ง นี่คือผลจริง และเป็นเหตุผลที่กำแพงข้างสวนสาธารณะให้ผลดีกว่าที่คำนวณบนพื้นคอนกรีต

ลมและอุณหภูมิ นี่คือการปรับแก้ที่ทำให้การตรวจรับพัง เมื่อลมพัดตามทิศทางเสียงจะหักเหลงและ IL อาจลดลง 5–10 dB ตอนกลางคืน ปรากฏการณ์ inversion ทำให้เกิดผลเดียวกัน: อากาศใกล้พื้นเย็นกว่า เสียงโค้งลง สำหรับจุดรับที่เป็นที่อยู่อาศัย กรณีกลางคืนคือกรณีที่ทำให้เกิดข้อร้องเรียน และเป็นกรณีที่มักหายไปจากรายงานที่ทำภายใต้สมมติฐานกลางวัน ควรระบุเงื่อนไขอุตุนิยมวิทยาลงในรายงาน

การสะท้อน กำแพงสองฝั่งขนานกันเกิดเป็นหุบเขา แต่ละฝั่งสะท้อนพลังงานกลับไปอีกฝั่ง และ IL ที่วัดได้มักแย่กว่าที่คำนวณไว้ 3–6 dB(A)

โรงงานต้องการอะไรจากคุณเพื่อตรวจแบบ

1. ภาพตัดขวาง แสดงขอบช่องจราจร แนวกำแพง และจุดรับ พร้อมระยะทาง
2. ความสูงและการใช้งานของจุดรับ — ชั้นล่าง ชั้น 1 ชั้น 6 หอผู้ป่วย ห้องเรียน ความสูงเหนือขอบบนกำแพงเป็นตัวตัดสินว่าต้องมีหลังคาหรือไม่
3. ข้อมูลการจราจร: ปริมาณรถต่อวัน สัดส่วนรถหนัก ความเร็วออกแบบ รถหนักที่ 90 กม./ชม. ครองสเปกตรัมเหนือ 500 Hz และสัดส่วนรถหนัก 60% อาจเพิ่ม 4–6 dB(A) ที่แหล่งกำเนิด
4. ผิวถนน: แอสฟัลต์พรุนเงียบกว่า SMA 3–5 dB(A) ที่แหล่งกำเนิด ซึ่งเปลี่ยนข้อกำหนดของกำแพงก่อนจะสั่งแผงสักแผ่น
5. เป้าและฐานของเป้า: dB(A) ที่ผนังอาคาร และเป็น Leq หรือ L10 กลางวันหรือกลางคืน
6. แรงลมออกแบบ ของพื้นที่ เพื่อให้ความสูงทางเสียงกับความสูงทางโครงสร้างสอดคล้องกัน

อ่านรายงานเสียงที่ได้รับมาอย่างไร

เป้าวัดที่ผนังหรือที่สนามอิสระ? ระดับที่วัดห่างผนัง 1 ม. มักสูงกว่าระดับสนามอิสระที่จุดเดียวกันราว 3 dB เนื่องจากการสะท้อน รายงานที่ใช้สองค่า�ปนกันกำลังสัญญามากกว่าความจริง

กำแพงถูกจำลองหรือแค่กำหนดค่าให้? รายงานที่ดีจะแสดงเส้นทางเลี้ยวเบนและการปรับแก้พื้นดินกับการสะท้อน รายงานที่เขียนว่า "กำแพง 3 ม. ลดได้ 15 dB" ยังไม่ได้คำนวณอะไรเลย

ห้าสิ่งที่กำแพงแก้ไม่ได้

• ช่องรั่ว ช่องต่อเนื่อง 20 มม. ที่ฐานกิน 2–3 dB(A) รอยต่อแผงที่ไม่ได้ซีลก็เช่นกัน และทั้งสองมองไม่เห็นในภาพถ่ายส่งมอบ
• ระยะใกล้ กำแพงแทบไม่มีผลกับจุดรับที่ยืนห่างจากแหล่งกำเนิด 3 ม. เพราะไม่มีผลต่างเส้นทางให้ใช้
• แหล่งกำเนิดอยู่หลังจุดรับ
• เสียงความถี่ต่ำ จากหม้อแปลง พัดลมอุตสาหกรรม
• การสั่นที่เดินทางผ่านโครงสร้าง ไม่ได้ผ่านอากาศ

สรุปสั้น

การออกแบบกำแพงกันเสียงไม่ใช่โจทย์การเลือกวัสดุ แต่เป็นโจทย์รูปทรง: วางกำแพงที่ไหน สูงเท่าไร ขอบบนโค้งหรือไม่ และอีกฝั่งมีอะไร การซื้อตาม STC หรือ NRC โดยไม่ดูรูปทรงคือวิธีที่แน่นอนที่สุดในการจ่ายเงินโดยไม่ได้เดซิเบลคืนมา