EP32: ACOUSTIC FLOATING FLOORS
วันนี้จะมาคุยรายละเอียดเกี่ยวกับ Acoustic Floating Floor ซึ่งเป็นผนังอีกด้านหนึ่งภายในห้องที่มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าผนังด้านอื่นๆภายในห้อง ซึ่งจุดประสงค์หลักของ Floating Floors นี้ทำขึ้นเพื่อเพื่อป้องกันไม่ให้เสียงรบกวนจากภายนอกผ่านทางพื้นด้านล่างเข้ามาสู่ภายในห้องรวมทั้งป้องกันเสียงจากภายในห้องไม่ให้ออกไปรบกวนภายนอกอีกด้วย โดยเราจะมาสรุปว่าสิ่งใดที่ควรทำและสิ่งใดที่ควรระวังหรือไม่ควรทำ ซึ่งเริ่มต้นในการออกแบบหาวัสดุรองรับพื้นเหล่านั้นเราต้องทราบหรือประมาณการก่อนว่าในห้องนั้นๆจะมีปัญหาหรือคาดว่าจะปัญหาช่วงความถี่ใดเป็นหลัก ซึ่งจะทำให้การออกแบบเลือกวัสดุเข้ามาจัดการปัญหาเหล่านั้นเป็นไปอย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพแก้ปัญหาได้ตรงจุดมากที่สุด ซึ่งตรงนี้อาจต้องอาศัยประสบการณ์และความชำนาญเฉพาะด้านเข้ามาช่วยแนะนำเสนอแนะก็จะเป็นประโยชน์อย่างมาก
โดยขอเริ่มจากสิ่งสำคัญประการแรกพื้นฐานเบื้องต้นคือ ลักษณะพื้นของ Floating floors ที่สร้างขึ้นจะต้องมีความมั่นคงแข็งแรงเพียงพอที่จะรองรับน้ำหนักของอุปกรณ์ต่างๆที่จะนำมาติดตั้ง รวมถึงสามารถรองรับน้ำหนักของจำนวนคนที่มาใช้งานในห้องนั้นๆ และสมควรที่เราควรจะเผื่อค่า Safety factor ไว้มากกว่าค่าที่เราคำนวณได้เพิ่มขึ้นอีกอย่างน้อย 40-50% ซึ่งปกติแล้ว load ที่เกิดขึ้นในห้องมักจะมีปริมาณเพิ่มขึ้นภายหลังเสมอๆ การออกแบบเพื่อรองรับอนาคตไว้ก่อนน่าจะสิ่งที่ดีกว่า เพราะ Floating Floors ที่สร้างขึ้นจะค่อนข้างมีความยุ่งยากมากในการแก้ปัญหาภายหลัง
เราอาจไม่มีความจำเป็นต้องสร้างห้องที่มีพื้นเป็น Floating floors ก็ได้หากพื้นเหล่านั้นนั้นไม่ได้ยึดติดอยู่กับผนังด้านอื่นๆ และห้องนั้นไม่ได้อยู่ในพื้นที่ที่อาจถูกรบกวนจากแหล่งกำเนิดเสียงที่ก่อให้เกิด Sound Transmission ทั้งประเภท impact Noise หรือ Airborne Noise จากภายนอก แต่ในทางกลับกัน Floating floors จะยังคงมีความจำเป็นถึงแม้ว่าห้องนั้นจะอยู่บนชั้นล่างของบ้าน แต่กลับมีการรบกวนของ Sound Transmission ซึ่งสาเหตุอาจมาจากการเกิดมีโพรงเกิดขึ้นใต้ฐานราก เนื่องจากเมื่อบ้านมีอายุมากขึ้น จะมีทรุดตัวลงของพื้นดินหรือทรายที่นำมาถมขณะก่อสร้างจนเกิดเป็นโพรงขึ้นข้างใต้ก่อให้เกิด Resonance ของเสียง และถ้ายิ่งห้องนั้นอยู่ชั้นบนของบ้านและที่มีห้องอยู่ด้านล่างด้วยแล้วละก็การเกิด Resonance ของห้องยิ่งมีแนวโน้มจะเกิดขึ้นอย่างมาก Floating Floors จะกลายเป็นสิ่งจำเป็นทันที
ในการทำ Acoustic Floating Floors เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่วัสดุที่เราจะนำมาใช้เป็น underlay หรือ Jack up Rubber ของพื้นนั้นต้องมีความมั่นคง (Stiffness) คงรูปและไม่เปลี่ยนสภาพโดยง่าย มีประสิทธิภาพสามารถลดเสียงก้องสะท้อนที่เกิดขึ้นภายในห้อง มิฉะนั้นแล้ว Floating Floors underlay ที่นำมารองรับหรือคอยล์สปริงที่จะนำมาใช้ก็จะไม่มีประโยชน์อย่างไรเลยและจะเป็นการสูญเปล่าสำหรับการลงทุน รวมทั้งพื้นที่นำมาปูทับต้องมีความแข็งแรงและมีมวลที่มากพอที่ไม่ก่อให้การสั่นเกิด Resonance ขึ้นมาได้ โดยหากถ้าเกิดขึ้นจะต้องอยู่ในระดับที่ต่ำกว่าครึ่งหนึ่งของ Resonance ที่เกิดขึ้นภายในห้อง ตัวอย่างเช่นในห้องนั้นประมาณการว่ามี Resonance อยู่ความถี่ 20 Hz Underlay หรือ Jack up Rubber spring ที่นำมาใช้ต้องสามารถป้องกันการเกิด resonance ต่ำกว่าที่ความถี่ 10Hz ดังนั้นในการออกแบบขนาดความหนาของ underlay หรือขนาดของสปริงที่จะนำมารอง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่เราต้องรู้spec. ของวัสดุที่จะมาใช้เหล่านั้นเพื่อเป็นการสร้าง Acoustic Floating Floor ที่ถูกต้อง
ปัจจุบันอาคารสมัยใหม่ที่ก่อสร้างมักจะโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาขึ้น เล็กกว่าเดิม และมีช่วงระยะห่างของเสาที่ยาวขึ้น ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขยับตัวของห้องได้มากกว่าในอดีต นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นสำหรับอาคารและพื้นที่ที่จะมีการใช้งานที่มีความหลากหลายจุดประสงค์ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่เราจะต้องพิจารณาความถี่เสียงที่เข้ามารบกวนและ Harmonic ตลอดจนโหมดความถี่ธรรมชาติของพื้นและโครงสร้างเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแยกเสียงและการสั่นสะเทือนในระดับที่เพียงพอ ซึ่งวิธีหนึ่งที่เราสามารถปรับโครงสร้างเพื่อลดผลกระทบจากเสียงสะท้อนโดยการเพิ่มมวลและ/หรือความแข็งเพื่อเปลี่ยนลักษณะไดนามิก อีกทางหนึ่งสามารถรวมมาตรการควบคุมการสั่นสะเทือนเพื่อลดการสั่นสะเทือนรวมทั้งเพิ่มการลดเสียงรบกวนในอากาศและผลกระทบ การผสมผสาน Floating floors เพื่อแยกเสียงหรือการสั่นสะเทือนมักจะคุ้มค่ากว่าการเพิ่มขนาดและน้ำหนักของเหล็กหรือคอนกรีตที่จำเป็นในการทำให้โครงสร้างแข็งขึ้นอย่างเหมาะสม เนื่องจากการสั่นสะเทือนถูกแยกออกจากแหล่งกำเนิด โดยทั่วไปแล้ว ประสิทธิภาพด้านเสียงจึงดีขึ้นมากเช่นกัน
ปัจจุบันนอกจากยางธรรมชาติ ยังมีวัสดุสังเคราะห์พิเศษได้ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุหลักในการทำ Floating Floors มีประสิทธิภาพในการใช้งานได้อย่างที่ดียิ่งขึ้น เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงสามารถรองรับความถี่ได้ต่ำลึกลงและมีอายุการใช้นานที่ยาวนานหลายสิบปี โดยไม่เสื่อมสภาพหรือเกิดการแข็งตัว และนอกจากการใช้ยางธรรมชาติหรือวัสดุสังเคราะห์มาใช้เป็น underlay ของการทำ Acoustic Floating Floor แล้วยังมีวิธีการในการทำ Floating Floor ได้อีกหลายวิธีพอสรุปดังนี้
CONCRETE SYSTEM
ประสิทธิภาพของ Floating Floor ประเภทนี้เกิดจากมวลหรือน้ำหนักของคอนกรีตที่มาเททับด้านบน โดยพื้นคอนกรีตทั่วไปที่มีความแข็งแรงสูง น้ำหนัก และความคล่องตัวสูง ความหนาของแผ่นคอนกรีตไม่ควรน้อยกว่า 90 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้พื้นผิวเกิดการแตกร้าวขณะหรือภายหลังการใช้งาน
DRY SYSTEM:
ในกรณีที่ไม่สามารถสร้าง Floating floors ด้วยคอนกรีต หรือในกรณีที่มีข้อจำกัดเรื่องความสูง ระบบพื้นลอยแบบแห้งยังสามารถแยกเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนในระดับสูง แผ่นพื้นลอยระบบแบบแห้งสามารถสร้างได้จากแผ่นยิปซั่มบอร์ดอะคูสติก 2 - 3 ชั้น (หนา 12.5 หรือ 15 มม.) ประกบระหว่างชั้นหนา 15 หรือ 18 มม. หรือแผ่นไม้อัดซีเมนต์ 2 - 3 ชั้น (โดยทั่วไปหนา 18 มม.) และเนื่องจากไม่ต้องรอเวลาทำให้แห้ง ระบบดังกล่าวจึงมีข้อได้เปรียบที่สามารถสร้างผนังกันเสียงจากขอบของพื้นได้ และสามารถติดตั้งวัสดุปูพื้นได้ทันทีหลังจากวางพื้นแล้ว
JACK-UP SYSTEM:
พื้นลอยแบบ Jack-Up ประกอบด้วยแผ่นคอนกรีตซึ่งถูกเทลงบนเมมเบรนกันความชื้นบนแผ่นโครงสร้าง จากนั้นแผ่นพื้นจะถูก 'ดันขึ้น' ซึ่งวิธีหรือรูปแบบนี้ก็เป็นที่ชื่นชอบเนื่องจากมั่นใจว่าแผ่นพื้นแยกออกจากโครงสร้างโดยรอบอย่างสมบูรณ์ แผ่นพื้น Jack-Up ต้องทำจากคอนกรีตและเสริมแรงโดยใช้ตาข่ายแทนเส้นใย เนื่องจากตัวยึด Jack-Up ได้รับการออกแบบให้เชื่อมโยงกับตาข่ายเพื่อกระจายน้ำหนักเมื่อยกแผ่นพื้น
ภายใต้สถานการณ์ส่วนใหญ่ ระบบพื้นลอยคอนกรีตจะเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุด เนื่องจากคุณลักษณะด้านเสียงของทั้งสองระบบจะเหมือนกัน ในสถานการณ์พิเศษ แผ่นพื้นแบบลอยตัว Jack-Up สามารถให้ข้อดีที่สำคัญหลายประการ ได้แก่ ความสูงต่ำและ/หรือช่องว่างอากาศที่ปรับได้ ตัวแยกแบบเปลี่ยนได้ และความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงมาก
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ Acoustic Floating Floors.
ในกรณีที่จะสร้างผนังจากพื้นFloating Floors เราจำเป็นต้องเพิ่มพื้นที่ตัวรองรับด้านล่างหรือลดระยะห่างของแผ่นรองเพื่อรองรับน้ำหนักที่เพิ่มเติมขึ้นจากน้ำหนักของผนัง ด้วยวิธีนี้ ผนังทุกประเภท หรือแม้แต่งานบล็อคที่มีความหนาแน่นสูงก็สามารถรองรับพื้นลอยได้โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพเสียง ทางเลือกที่รวดเร็วและดีกว่าในการรองรับผนังบนพื้น Floating Floors คือการแยกพวกมันออกจากกันโดยอิสระจะเป็นวิธีที่ดีและมีประสิทธิภาพของผลลัพท์ที่ดีกว่า
มีสองวิธีในการเชื่อมต่อเสาเหล็กกับ Floating Floors.
- ประการแรกมีการอธิบายไว้ข้างต้น โดยที่เสาติดตั้งบนพื้น Floating Floorsโดยตรงกับองค์ประกอบแบบลอย โดยที่ขนาดหรือระยะห่างของ spacer จะต้องถูกคำนวณจากน้ำหนักของผนังที่เราจะติดตั้งด้านบน
- ประการที่สองคือตำแหน่งที่เสาเหล็กเจาะผ่านไม่ยึดติดกับ Floating Floors แยกอิสระด้วยตัวแยกของตัวเองใต้แผ่นฐาน แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง เราจะเลือกวิธีไหนขึ้นกับลักษณะและวิธีในการออกแบบผังว่าตัวเลือกใดเหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากองค์ประกอบดังนี้
- ง่ายต่อการสร้าง
- มีผลกระทบเชิงโครงสร้างหลัก
- Isolators ต้องได้รับการออกแบบมาอย่างแม่นยำสำหรับสถานการณ์โหลดแต่ละแบบ
- ไม่มีการโก่งตัวของวัสดุ
- ติดตั้งโดยตรงบนคอนกรีตไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์อื่นเพิ่มเติม
- ต้องใช้ความระมัดระวังในการจัดตำแหน่งของเสาและตัวแยกกลางสแปน
- จำกัดขอบเขตของโครงสร้างเพิ่มเติมที่สามารถรองรับได้
- เสาจะไม่สามารถย้ายเมื่อแผ่นพื้นถูกหล่อ
หากจะสรุปเกี่ยวกับ Acoustic Floating Floors คงจะกล่าวได้ว่า Floating Floors มีความสำคัญและจำเป็นสำหรับห้องที่อาจมีผลกระทบของเสียงจากภายนอก ไม่ว่าจะเป็น Airborne Noise หรือ Impact Noise การเลือกวิธีการหรือชนิดของวัสดุที่ทำจะต้องพิจารณาจากมุมมองและผลกระทบในหลายๆด้าน รวมทั้งหากการพิจารณาที่จะนำวัสดุซับเสียงประเภท Fiberglass หรือ Rockwool มาใช้ร่วมด้วยนั้น ว่าจะมีผลดีหรือผลเสียในด้านบ้าง หวังว่าข้อมูลเบื้องต้นของ Acoustic Floating Floors คงมีประโยชน์ให้แนวคิดในการพิจารณานำไปในการทำพื้นประเภทนี้ในห้องของท่านต่อไป
ปล: ท่านที่มีคำถามหรือปัญหาเกี่ยวกับอะคูสติกห้องโทรมาพูดคุยกันได้นะครับ: 081-869-8200
