Julkisen tilan akustiikan suunnittelu käyttäen reikälevyresonaattoreita

Abstract

Julkisten tilojen akustisiin olosuhteisiin ei aina kiinnitetä riittävästi huomiota. Kun tämä yhdistetään akustisesti koviin rakennusmateriaaleihin, joita näissä tiloissa usein käytetään, tilanne on akustiikan kannalta epäsuotuisa. Tämän vuoksi jälkikaiunta-aika tilassa on korkea ja akustiset olosuhteet heikot.

Akustinen käsittely saatetaan jopa jättää kokonaan pois jos se pilaa tilan visuaalisen ilmeen. Sen takia tässä työssä esitellään Espoossa sijaitsevan julkisen tilan akustiikan tapaustutkimus. Tila on ravintolamaailma, joka sijaitsee Iso-Omenan ostoskeskuksen laajennuksessa.

Koska rakennus on vasta suunnitteluvaiheessa, ainoa mahdollisuus tutkia tilan akustiikkaa on 3D-mallinnus ja simulointi. Tilan akustiseen käsittelyyn valittiin rei'itetty paneeli, joka toimii resonaattorina, koska näin tilan pintamateriaalia ei tarvitse muuttaa ja visuaalinen ilme vastaisi alkuperäistä suunnittelua. Erilaisia resonaattorivaihtoehtoja mallinnettiin ja näistä paras vaihtoehto mallinnettiin 3D-mallin avulla. Resonaattoria varten oli saatavilla kaksi eri pintamateriaalia, joiden paksuus erosi toisistaan, ja näiden molempien käyttöä tutkittiin.

Mallinnuksen tulosten perusteella jälkikaiunta-aikaa saatiin laskettua tilassa n. 0.5 sekuntia 500 Hz oktaavikaistalla käyttäen reikälevyresonaattoria seinissä. Resonaattorin rakenne oli 5 mm metallilevy, jossa oli 7 % reikiä, ja levyn takana oli 50 mm mineraalivillaa ja 95 mm ilmaväli. Tällä verraten pienellä akustisella toimenpiteellä jälkikaiunta-aikaa saatiin laskettua hyväksyttävälle tasolle ja samalla pystyttiin säilyttämään tilan alkuperäinen visuaalinen ilme.

Acoustic conditions in public spaces are not always paid attention to. When the usual construction materials used in such places are acoustically reflective, this combination is detrimental for the acoustics. Therefore the reverberation time is high and acoustical conditions are weak at these type of places.

Sometimes the acoustical treatment can be left out because it spoils the visual appearance of the space. Therefore in this thesis is presented a case study of an acoustic treatment in a public space located in Espoo, Finland. The space is a food court area designed to an extension of a Finnish shopping center called Iso-Omena.

The construction is still on its design phase, so the only possibility was to use a 3D model for computer simulations in order to investigate the acoustical conditions in the space. The acoustical treatment in the space was chosen to be a perforated panel resonator, because using this the appearance of the surface materials would remain as similar as is the original design. Different resonator absorbers were modeled and from these the best alternative was chosen, which was then implemented in the 3D model for the simulations. For the resonator, two different panel thicknesses were available, and both of these were considered.

Based on the results of the computer simulation, the reverberation time of the space reduced roughly 0.5 seconds at 500 Hz with a perforated panel resonator installed at the walls. The structure of the resonator was 5 mm sheet metal with 7 % of perforations backed by a 50 mm mineral wool and 95 mm air. With small acoustical designing it was able to lower the reverberation time to an acceptable level, and still preserve the original visual appearance of the space.