Seinäakustiikka

Joskus seinästä seinään ulottuva akustiikkakatto ei yksin riitä hyvän akustiikan aikaansaamiseksi. On todettu, että esimerkiksi päiväkodeissa ja alakouluissa lyhyt jälkikaiunta-aika ei yksin riitä, vaan myös äänenpainetasoa kokonaisuudessaan on alennettava.

Äänenpainetasoa alennetaan maksimoimalla vaimennusmateriaalin määrä tilassa, jolloin materiaalia on asennettava myös seinille. Hyvän lopputuloksen kannalta on tärkeää jakaa vaimennusmateriaalia useammalle kuin yhdelle huonepinnalle.

Jossain tiloissa sisäkattopintaa ei voida tai haluta peittää vaimennusmateriaalilla tai vain osa sisäkatosta voidaan peittää. Vanhojen rakennusten sisäkatoissa voi olla koristeellisia yksityiskohtia tai maalauksia, joiden halutaan näkyvän. Modernien rakennusten ilme voi puolestaan olla sellainen, että suunnittelija haluaa asennusten tai tilan rakenteen näkyvän.

Akustiikan parametrit ja kuinka niitä käytetään

Jälkikaiunta-aika (RT) on toistaiseksi yleisimmin käytetty parametri huoneakustiikan mittauksissa ja laskelmissa. Yleisimmin käytetään Sabinen kaavaa tai sen muunnelmia. Ne ovat helppoja käyttää - tarvitaan tilavuus sekä  huoneabsorption määrä käyttäen tilastollista vaimennuskerrointa αp. Nämä kaavat on kuitenkin suunniteltu ideaalisiin olosuhteisiin, joissa vallitsee diffuusi (toisin sanoen taittuva) äänikenttä. Todellisuudessa äänikenttä on kaukana diffuusista. Todennäköisimmin äänikenttä koostuu kahdesta osasta: vaimentavaan pintaan nähden kohtisuorasta ja pinnan suuntaisesta äänikentästä.
				Pinnan suuntainen äänikenttä			Kohtisuora äänikenttä

Pinnan suuntainen äänikenttä on olemassa pääasiassa keskitaajuuksilla ja korkeilla taajuuksilla. Kenttä koostuu äänienergiasta, joka on absorboivan pinnan suuntainen. Yleensä absorboiva pinta on katto, jolloin pinnan suuntainen äänikenttä on huoneen vaakasuuntaista ääntä. Huoneen jälkikaiunta-aika määrittyy tällöin pitkälti tämän vaakasuuntaisen äänikentän perusteella, koska pystysuuntainen äänikenttä on jo vaimennettu kattomateriaalilla. Tämä merkitsee sitä, että käytännössä jälkikaiunta-aika on huomattavasti pitempi kuin esimerkiksi Sabinen kaavan antama tulos.

Paras tapa hallita vaakasuoraa kaikua on käyttää absorptiomateriaaleja seinillä. Vaakasuora äänikenttä voidaan myös uudelleensuunnata kohti ääntä absorboivaa kattoa sirottamalla äänikenttää kalusteilla tai muilla esteillä, jotka katkaisevat vaakasuoraa äänikenttää. Seinäakustiikkalevyt ovat tehokkaita sirottajia korkeilla taajuuksilla; kalusteet ovat tehokkaita tämän lisäksi myös keskitaajuuksilla.

Yksittäin tai kenttinä asennetut akustiikkalevyt ja näin aikaansadut seinäpinnan korkeuserot hajoittavat ääntä. Jakamalla vaimennusala pienemmiksi lohkoiksi saadaan myös aikaan kovien ja pehmeiden pintojen sekoitus, joka myös osaltaan vaikuttaa jälkikaiunta-aikaan.

Seinäakustiikalla on etunsa

Monissa tiloissa tarvitaan todella hyvää akustiikkaa melutason alentamiseksi. Mitä enemmän äänenvaimennusta tilassa on, sitä alemmas melutaso saadaan. Tähän vaikuttaa osaltaan myös se, että meluttomassa tilassa ihmiset puhuvat hiljaisemmalla äänellä.

STI (tai RASTI)-arvo on syytä tarkistaa jälkikaiunta-ajan lisäksi tiloissa, joissa erityisen hyvä puheen erotettavuus on tärkeää. Vaikka STI määräytyy osittain jälkikaiunta-ajan mukaan, se korreloi paremmin äänenvaimennusmateriaalin määrän kanssa. Vaimennusmateriaalin lisääminen seinälle lyhentää jälkikaiunta-aikaa, parantaa puheen erotettavuutta ja alentaa äänenpainetasoa. 

Vaimennusmateriaalin määrän avulla voidaan arvioida tilan jälkikaiunta-aikaa ja puheen erotettavuutta. Laskennallisesti saadut arvot voivat kuitenkin poiketa paikan päällä mitatuista arvoista. 

Seinäakustiikan käytännön ratkaisut

Jos tilaan harkitaan seinäakustiikkaratkaisua, tulee ainakin kolme seuraavaa asiaa huomioida:

• käytettävissä oleva seinäala

• vaatimukset kulutuksenkestävyyden suhteen

•  estetiikka

Yksinkertaisin ratkaisu on asentaa seinälevyt koko seinän alalle tai peittää seinä vain osittain. Akustiikan näkökulmasta paras ratkaisu on peittää ainakin kaksi toisiinsa nähden kohtisuorassa olevaa seinää, tai ainakin osa näistä molemmista seinistä, jotta tärykaiulta vältyttäisiin.

Toinen tapa on asentaa seinälevyt pienempinä kenttinä tai jopa yksitellen. Levyt voidaan asentaa säännölliseen tai epäsäännölliseen kuvioon, kuinka luovasti nyt sitten halutaankaan.

Tavallinen tapa käyttää seinälevyjä esim. luokkahuoneessa tai toimistossa on asentaa levyistä sopivankorkuinen vaakasuora kaistale, jota sitten käytetään ilmoitustauluna. Vaikka paperit suurin piirtein peittäisivätkin seinälevyt, toimii vaimennus silti hyvin. Tässäkin tapauksessa on suositeltavaa asentaa levyjä useammalle seinälle.

Seinälevyt tulisi asentaa niin, että ne ovat sekä seisovan että istuvan ihmisen korvan korkeudella.Nurkat ovat erityisen tärkeitä akustiikan kannalta - seinien nurkat sekä seinän ja sisäkaton väliin jäävä kulma – sillä näissä paikoissa vaimennusmateriaalit täyttävät tehtävänsä parhaiten.

Useimmissa tapauksissa on hyödyllistä asentaa tilaan sekä seinälevyjä että akustiikkakatto:

 

1)  katto

2a) lyhyt seinä

2b) pitkä seinäl