Trước khi quyết định xây những bức tường ngăn cao từ sàn đến trần thả tiêu âm thay vì xây cao lên đến trần nhà, hãy suy nghĩ xem liệu có phải do bạn chưa cân nhắc kỹ, với nguyên nhân nằm ở ngân sách hạn chế? Hay đó là một quyết định thực sự đúng đắn và mang lại hiệu quả cao nhất cho công trình?
Tác động của chất lượng âm học kém
Nhiều cuộc khảo sát công trình sau khi đưa vào hoạt động cho thấy mọi người thường phàn nàn về chất lượng âm thanh, cụ thể là quyền riêng tư về âm thanh. Chất lượng âm học tồi thường xảy ra ở các công trình không gian mở. Đồng thời, các phòng riêng được thiết kế kém cũng gặp phải tình trạng này.
Chúng ta không mong đợi sẽ có được sự riêng tư về hội thoại khi ở trong một khu vực rộng lớn và đông người. Tuy nhiên, khi vào phòng riêng và đóng cửa lại, bạn sẽ chú trọng đến quyền riêng tư âm thanh/ sự bảo mật về lời nói. Vấn đề là: sự riêng tư ấy có được thỏa mãn hay không thì hoàn toàn chưa thể biết được. Nó phụ thuộc vào việc bạn xây tường ngăn cao lên đến kịch trần hay chỉ xây đến trần thả.
Trước khi bạn làm điều đó, hãy nghĩ về trọng lượng của một bức tường so với trọng lượng của tấm trần trang âm. Xem xem bức tường đó chắc chắn và nặng như thế nào so với trần trang âm nhẹ thiết kế nhiều lỗ khoét để lắp đèn và thiết bị điều hòa không khí. Trần trang âm không phù hợp. Đó là lý do tại sao các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống xếp hạng công trình yêu cầu các bức tường phải cao kịch trần với xếp hạng tổn thất truyền âm (STC) cao (xếp hạng này càng cao thì khả năng cách âm càng tốt).
Cách âm là gì?
Cách âm (còn được gọi là cách ly âm thanh) xảy ra khi một bề mặt kiến trúc hoặc tổ hợp kiến trúc có diện tích lớn, kết cấu không xốp mà đặc chắc, chẳng hạn như sàn/trần bê-tông hoặc tường thạch cao nhiều lớp, phản xạ năng lượng âm thanh.
Vì âm thanh phản xạ trên mặt phẳng nên rất ít âm thanh truyền sang các phòng liền kề. Cách âm giúp mang lại quyền riêng tư về âm thanh và sự riêng tư của lời nói.
Quy trình thiết kế âm học được tối ưu hóa bởi DASM nhờ sử dụng các bức tường có chiều cao kịch trần với khả năng chặn tiếng ồn tốt hoặc sử dụng các vách ngăn nhẹ trên trần thông gió kết hợp với trần bông khoáng tiêu âm, cách âm để đảm bảo sự riêng tư cho các cuộc hội thoại.
Cách âm tổng thể phải giải quyết được nhiều nguồn tiếng ồn ở trên, dưới và bên cạnh các phòng
cũng như nhiều đường mà tiếng ồn có thể di chuyển
Cách âm trong tiêu chuẩn xây dựng, hướng dẫn và hệ thống đánh giá
Ngày càng có nhiều loại công trình và loại phòng phải tuân thủ các tiêu chí cách âm nghiêm ngặt hơn trong các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống xếp hạng công trình.
Hướng dẫn thiết kế và xây dựng các cơ sở chăm sóc sức khỏe do Viện Hướng dẫn Cơ sở vật chất (FGI) xuất bản, yêu cầu “việc cách âm phải được xem xét đối với tất cả các công trình xây dựng có sự phân chia không gian, khu vực”.
Tiêu chuẩn xây dựng WELL được áp dụng cho các tòa nhà văn phòng thương mại nêu rõ rằng “tiếng ồn từ các không gian xung quanh có thể gây khó chịu cho người trong tòa nhà” và có thể tác động tiêu cực đến hệ thống thần kinh – miễn dịch của con người.
Tổ chức Hợp tác dành cho các trường học có hiệu suất cao (CHPS) nhấn mạnh rằng “việc học tập của học sinh gặp khó khăn trong môi trường âm học kém”, trong đó “tiếng ồn quá mức ảnh hưởng tiêu cực đến giao tiếp bằng lời nói” (EQ14.0). Cần đạt hiệu suất cách âm tối thiểu cho tất cả các không gian học tập.
Cách âm được xác định và đo lường như thế nào?
Hệ số cách âm cần thiết giữa các phòng theo tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống đánh giá tòa nhà được xác định theo 1 trong 2 cách – theo xếp hạng tổn thất truyền âm tối thiểu (STC) của bức tường có chiều cao kịch trần hoặc theo xếp hạng cách ly tiếng ồn tối thiểu (NIC) của toàn bộ khu vực bao quanh phòng kiến trúc sau khi xây dựng. Xếp hạng suy giảm trần (CAC) không được khuyến nghị vì nó có liên quan đến giải pháp thiết kế không được chấp nhận.
Xếp hạng truyền âm (STC)
STC là xếp hạng được đo lường trong phòng thí nghiệm về hiệu suất cách âm của cụm tường. Xếp hạng STC cũng có thể được sử dụng cho cửa ra vào, cửa sổ và hệ thống sàn/trần. Xếp hạng cao hơn chứng tỏ mức độ cách âm giữa các phòng tốt hơn. Để xác định xếp hạng STC thích hợp cho một bức tường, hãy xem xét mục đích sử dụng của từng phòng, mức độ nhạy cảm của người cư ngụ với tiếng ồn và lượng tiếng ồn được tạo ra. Các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống đánh giá công trình thường yêu cầu xếp hạng STC từ 40, 45 hoặc 50. Một số công trình quan trọng hơn yêu cầu xếp hạng trên 50. Nếu một bức tường có yêu cầu xếp hạng STC, thì bức tường đó phải có chiều cao kịch sàn, từ sàn lên đến trần, chứ không phải chỉ cao đến trần treo, để lại một khoảng trống hở. Xếp hạng STC được xác định theo tiêu chuẩn ASTM E90.
Xếp hạng cách ly tiếng ồn (NIC)
NIC là phép đo hiện trường về tổng hiệu suất cách âm giữa 2 căn phòng sau khi xây dựng xong. Giá trị càng cao thì mức độ cách âm giữa các phòng càng cao. NIC xét đến tất cả các đường dẫn truyền âm thanh như qua tường, cửa ra vào, cửa sổ và qua các khe hở mà âm thanh có thể truyền qua. NIC được sử dụng trong một số tiêu chuẩn xây dựng, hướng dẫn và hệ thống đánh giá thay vì STC vì NIC tính hết tất cả các đường truyền dẫn âm thanh và thể hiện tốt hơn những gì mọi người sẽ trải nghiệm trong không gian. Các giá trị NIC 35, 40 hoặc 45 là giá trị điển hình trong các ứng dụng thông thường. Xếp hạng NIC được xác định theo tiêu chuẩn ASTM E336.
Xếp hạng suy giảm âm của trần (CAC)
CAC biểu thị khả năng chặn âm thanh truyền qua khoảng trống của trần treo khi bức tường không được xây cao lên kịch trần. Giá trị CAC cao cho thấy mức độ cách âm giữa các phòng cao hơn. Trần treo âm học thường có xếp hạng CAC trong khoảng từ 20 đến 35. Một số trường hợp giá trị CAC có thể lên đến 40 hoặc cao hơn một chút. Khi các thiết bị chiếu sáng và miệng cấp gió và miệng gió hồi được lắp đặt, xếp hạng CAC của hệ thống trần sẽ giảm 10 điểm. CAC không được sử dụng trong hầu hết các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống đánh giá tòa nhà vì chỉ riêng trần treo âm học không thể cung cấp mức cách âm cần thiết giữa các phòng. Xếp hạng CAC được xác định theo tiêu chuẩn ASTM E1414 và ASTM E413.
Tìm hiểu thực tế cách âm bên trong công trình và cách chặn âm giữa các phòng
Khả năng cách âm giữa các phòng cùng một mặt sàn chủ yếu liên quan đến tường và cửa. Trong quá khứ, một vài công trình thường thiết kế những bức tường ngăn không kịch trần mà chỉ đến trần treo, để lại khoảng trống phía trên trần nhà. Các nhà thiết kế không biết rằng nếu xây tường chỉ đến trần tiêu âm thì khả năng cách âm giữa các phòng sẽ không cao. Họ không biết rằng khả năng cách âm của trần nhà (giá trị CAC trong khoảng 20-35) phải giống như khả năng cách âm của tường (STC khoảng 40, 45 hoặc 50). Trên thực tế, hệ thống trần thường có khả năng cách âm kém hơn hệ thống tường từ 10-20 điểm.
Mặc dù hầu hết các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống xếp hạng xây dựng hiện nay đều không công nhận kiểu tường này, nhưng chúng ta vẫn có thể thấy loại tường này xuất hiện trong một vài công trình cũ cũng như công trình mới xây.
Việc chỉ xây tường cao đến trần treo và chỉ dựa vào trần treo đó để cách âm là một phương pháp thiết kế đầy rủi ro và không được khuyến khích. Giải pháp thiết kế này vẫn được sử dụng vì một số đơn vị sản xuất trần vẫn cho rằng chỉ cần trần âm học là đủ để chặn tiếng ồn hoặc âm thanh giữa các phòng. Khi chọn tìm mua loại trần phù hợp, bạn có thể thấy rằng các sản phẩm có trên thị trường đều được quảng cáo là có khả năng hấp thụ và chặn tiếng ồn. Thực tế, trần trang âm dạng mô-đun không thể chặn tiếng ồn vì khối lượng của chúng không lớn.
Ngoài ra, khi các tấm trần giảm âm được lắp vào hệ khung/xương treo tiêu chuẩn, cùng với các thành phần khác của hệ thống tòa nhà, chẳng hạn như bộ khuếch tán không khí (trái), thiết bị chiếu sáng (giữa) và miệng gió hồi (phải), các đường truyền âm ở biên quan trọng – hoặc rò rỉ tiếng ồn – được tạo ra. Các chuyên gia âm học sử dụng một camera âm thanh độ phân giải cao có gắn đầu dò cường độ âm thanh để giúp các nhà thiết kế nhìn được tiếng ồn rò rỉ qua hệ thống trần nhà (màu đỏ và vàng). Những rò lọt tiếng ồn này làm giảm đáng kể hiệu suất âm thanh của hệ thống trần. Trên thực tế, chúng có thể làm giảm hiệu suất chặn âm thanh xuống một nửa, khiến âm thanh truyền đi giữa các phòng liền kề nhau.
Camera âm thanh độ phân giải cao cho thấy âm thanh rò rỉ qua hệ thống trần nhà
Nếu đang tìm giải pháp vừa chặn âm thanh và hấp thụ âm thanh, những tấm panel tác dụng kép hiện có trên thị trường thực sự là giải pháp lý tưởng đáp ứng được cả 2 yêu cầu trên. Các nhà thiết kế đã vô tình bỏ đi Hệ số Giảm tiếng ồn (NRC) cho xếp hạng suy giảm trần (CAC) và vì vậy khả năng cách âm hoặc chặn âm thanh của trần nhà không cao. Hãy chú ý đến các tấm trần treo để đáp ứng các yêu cầu về khả năng hấp thụ âm thanh cao và chú ý đến các bức tường để chặn tiếng ồn nếu cần. Giải pháp CAC hiện không phải tuân thủ hầu hết các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống đánh giá về âm thanh
Làm thế nào để tối ưu hóa cách âm giữa các phòng?
Các giải pháp tối ưu hóa âm thanh của DASM phù hợp với các tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống xếp hạng của tòa nhà trong trường hợp các bức tường được xây cao kịch trần, được xếp hạng STC để chặn tiếng ồn giữa các phòng. Việc chỉ xây tường dưới trần treo và để trống phía trên sẽ tạo điều kiện cho âm thanh truyền qua giữa các phòng. Phương pháp thiết kế này không được phép thực hiện và cũng sẽ chẳng có giải pháp chặn tiếng ồn nào hiệu quả có thể khắc phục lỗi thiết kế này.
Trần thông gió
Thiết kế trần thông gió ngày càng nhiều tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống xếp hạng, khuyến khích các nhà thiết kế sử dụng các bức tường thông gió nhẹ để chặn âm thanh truyền qua phần trần thông gió này khi vách ngăn giữa các phòng chỉ được xây đến trần treo. Đây là yêu cầu cần thiết, do đặc tính cách âm của trần nhà không đủ để đảm bảo quyền riêng tư về giọng nói. Sự kết hợp giữa trần âm học và vách ngăn chặn tiếng ồn truyền qua bên trên phần trần thông gió phù hợp với hiệu suất STC của vách ngăn dưới trần âm học.
Vách ngăn chặn tiếng ồn truyền qua bên trên phần trần thông gió là một giải pháp chặn âm thanh tuyệt vời, bắt đầu từ phía trên cùng vách ngăn dưới trần âm học và lên đến tận mặt dưới của sàn hoặc mái nhà phía trên.
Có 2 lựa chọn để tối ưu hóa khả năng cách âm giữa các phòng: tường cao hoặc vách ngăn kịch trần.
Tránh để khoang thông gió mở vì nó không tuân thủ các tiêu chuẩn về âm thanh
Cách chọn mức xếp hạng truyền âm thanh (STC) phù hợp
Các chuyên gia âm học của DASM sẽ giúp bạn chọn được xếp hạng truyền âm STC phù hợp. Đầu tiên, mức độ tiếng ồn do con người và thiết bị tạo ra mà phòng bên có thể nghe thấy sẽ được xác định. Tiếp theo, sẽ xem xét đến mọi người sẽ làm gì trong không gian đó, mức độ nhạy cảm của họ với tiếng ồn khó chịu đó như thế nào và mức độ riêng tư họ cần.
Khả năng cách âm giữa các phòng ở xếp hạng STC 50 trở lên được coi là tốt nhất, ở STC 45 là rất tốt hoặc ở STC 40 là tốt. Tránh mức xếp hạng âm thanh STC dưới 40 vì chúng không mang lại sự riêng tư âm thanh cần thiết. Các nhà thiết kế có thể đạt được cả 3 hạng mục hiệu suất này bằng cách sử dụng một bức tường có chiều cao tối đa lên kịch trần hoặc kết hợp trần âm học với các sản phẩm cách âm hiệu quả khác để cách âm cho phần trần thông gió.
Nếu phòng liền kề có nhiều người hoặc nhiều thiết bị máy móc và tiếng ồn truyền qua sẽ làm ảnh hưởng đến các hoạt động đang được thực hiện trong phòng được thiết kế đó, hãy sử dụng xếp hạng STC tốt nhất là 50. Ví dụ: trong các lớp học, xếp hạng STC tốt nhất là 50 cũng được sử dụng cho các không gian cần có mức độ bảo mật cao, chẳng hạn như trong các phòng điều hành.
Nếu một người thường ở phòng liền kề và chức năng chính của phòng được thiết kế không nhạy cảm với âm thanh, hãy sử dụng giá trị STC cao hơn, khoảng 45. Một số ví dụ về công trình nên áp dụng xếp hạng STC 45 đó là văn phòng tiêu chuẩn, văn phòng riêng và phòng bệnh nhân trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe.
Các xếp hạng cách âm bao gồm: Tốt nhất – STC 50. Tốt hơn – STC 45. Tốt – STC 40. Tránh STC dưới 40
Tìm hiểu khác biệt: Tại sao vách ngăn trần thông gió kết hợp với vách ngăn đến trần âm học lại có tác dụng tốt hơn chỉ dùng vách ngăn đến trần âm học?
Các chuyên gia âm học đã sử dụng một camera âm thanh độ phân giải cao được liên kết với đầu dò cường độ âm thanh để thấy rõ sự khác biệt giữa việc chỉ sử dụng vách ngăn cao đến trần âm học để cách âm giữa các phòng và việc tăng cường hiệu suất của trần treo bằng cách lắp thêm vách ngăn trần thông gió. Phương pháp trực quan này cho thấy rõ tiếng ồn truyền qua trần cách âm bông khoáng hệ số CAC cao (CAC 37) với màu đỏ và màu vàng. Vị trí tiếng ồn truyền qua nhiều nhất là chỗ miệng gió hồi ở phía bên phải và khu vực đèn chiếu sáng lõm ở trung tâm. Các vị trí truyền tiếng ồn khác bao gồm bộ khuếch tán cung cấp không khí ở bên trái và tại các giao điểm của tường và trần. Nhìn chung, những vị trí lọt âm này làm giảm xếp hạng hệ thống trần CAC xuống chỉ còn 27, giảm 10 điểm CAC.
Khi sử dụng tấm trần treo cách âm tiêu âm bằng bông khoáng và vách ngăn trên khu vực trần thông gió (hình dưới), hiện tượng lọt tiếng ồn ra ngoài sẽ biến mất. Giải pháp tối ưu hóa âm thanh của DASM hoạt động ở các giá trị STC/CAC 40, 45 hoặc 50 (trong hình là STC/CAC 50) tùy thuộc vào sự kết hợp của tầm trần treo và vách ngăn trên khu vực trần thông gió. Khi kết hợp thì mức ồn thấp, được thể hiện bằng màu tím và thấp hơn hơn 25 decibels so với khi chỉ sử dụng tấm trần treo bông khoáng (ảnh trên cùng) để cách âm trần.
Hình dung sự rò rỉ tiếng ồn thông qua việc xuyên trần và chặn âm bằng vách ngăn kịch trần
Khi nào nên chọn vách ngăn phía trên trần thông gió thay vì xây những bức tường có chiều cao tối đa lên đến kịch trần?
Từ góc độ âm học, những bức tường có chiều cao kịch trần là giải pháp thiết kế được ưa thích trong hầu hết các trường hợp. Nếu thiết kế tòa nhà phải tuân thủ các xếp hạng STC trong hệ thống tiêu chuẩn, hướng dẫn hoặc xếp hạng thì nên xây các bức tường có chiều cao kịch trần. Ngày càng có nhiều tiêu chuẩn, hướng dẫn và hệ thống xếp hạng ra đời cho phép các nhà thiết kế có thể tùy chọn sử dụng vách ngăn nhẹ trên trần thông gió kết hợp với trần cách âm hoặc là xây tường cao kịch trần. Trong 2 giải pháp này, việc sử dụng vách ngăn nhẹ trên trần thông gió cần được xem xét để tiết kiệm chi phí và cần tính đến việc thi công lắp đặt xem có đơn giản không.
Trông một vài thiết kế, những bức tường có chiều cao tối đa kịch trần sẽ không phải là một lựa chọn tối ưu. Việc sử dụng rộng rãi các hệ thống tường, mô-đun, được sản xuất sẵn là một ví dụ điển hình. Những bức tường loại này thường được lắp dưới tấm trần treo. Không loại nào có tường ngăn thiết kế lên đến kịch trần. Thay vì tạo thêm một vách ngăn bằng tấm thạch cao phía trên những bức tường lắp sẵn này hoặc để khoảng trống phía trên trần treo, các chuyên gia DASM chứng minh rằng vách ngăn trần thông gió bằng tấm thạch cao nhẹ là giải pháp thiết kế tối ưu. Tương tự vậy, khi sàn nâng được lắp đặt sẽ tạo ra một khoảng trống rộng bên dưới sàn, chúng ta cũng nên lắp một vách ngăn cho khoảng không gian bên dưới đó để duy trì khả năng cách âm của bức tường phía trên.
Quá trình thi công và hoàn thiện nội thất của nhiều công trình được xây dựng vào những năm 1980 và 1990 đã mắc sai lầm khi chỉ xây tường ngăn cao đến trần cách âm treo và dựa vào các tấm trần treo xếp hạng CAC 35 để chặn tiếng ồn. Ngày nay, chúng ta vẫn đang giải quyết vấn đề cách âm tiếng ồn của những công trình đó. Khi chúng ta ngày càng có nhiều kiến thức về âm học thì các yêu cầu về xử lý tiếng ồn cũng tăng lên, ngày càng có nhiều người phàn nàn xung quanh việc thiếu quyền riêng tư về âm thanh. Đây là một ứng dụng tuyệt vời khác của vách ngăn trần thông gió phía trên trần nhà. Đơn giản là quá khó để xây dựng lại và cũng không thể xây cao các bức tường thạch cao đến kịch trần được.
Lan Hương/ DASM
