آیا پارچه کششی ( چادر کششی ) خواص آکوستیک دارد

نمونه پارچه کششی در انبار

سازه های غشایی زیر مجموعه ای از سازه های فضایی هستند و به دلیل سبکی، شفافیت و انعطاف در خلق فرم های زیبا و بدیع، گسترش روزافزونی در ساخت بناهایی با عملکردهای مختلف تجاری، اداری ، ورزشی و ... و یا به شکل سایه بان در فضاهای عمومی و شهری داشته اند. ویژگی های مذکور ارتباط مستقیم با خواص مواد سازنده غشاهای این نوع سازه ها دارد. ساخت و تولید مواد کامپوزیت از الیاف و پلیمرها با طیف وسیعی از خواص فیزیکی، مکانیکی و سازه ای امکانات متعددی را پیش روی طراحان قرار داده است. این مواد دارای تفاوت هایی در اندازه، وزن و خواصی نظیر مقاومت گسیختگی، مقاومت در برابر ترک خمشی، انتشار آتش، گسترش پارگی و همینطور درجه شفافیت، دوام و ضمانتی که کارخانه سازنده می دهد، می باشند؛ بنابر این شناخت این ویژگی ها و تفاوت ها جهت انتخاب ماده مناسب از سوی طراحان و مهندسین، امری ضروری می نماید

ویژگی عمومی پارچه های کششی 

این مواد از الیافی که در کنار یکدیگر در زوایای مستقیم قرار می گیرند، ساخته می و آنهایی که در (warp) شوند. الیافی که در هنگام بافته شدن پارچه در امتداد طول آن کشیده می شوند، تار نامیده می شوند. پارچه ها به طور عادی (weft) امتداد عرض پارچه و تحت کشش کمتر قرار می گیرند، پود ایزوتروپیک نیستند ( در امتداد جهات تار و پود رفتارهای متفاوتی دارند). اما این تفاوت ها به کمک روش بافت و تکنیک های روکش می تواند به حداقل رسیده یا حذف شوند.این غشاها از خانواده کامپوزیت های انعطاف پذیر (ماتریس گرمانرم+ الیاف پلیمری) هستند. آنها از الیافی ساخته می شوند که بتوانند در مقابل نیروهای کششی مقاومت کنند . الیاف به صورت هموار و مسطح در یک رزین توزیع می شوند که این رزین به عنوان لایه پر کننده و نیز روکش محافظ الیاف عمل می کند. به منظور ایجاد دوام و آب بندی و هموار کردن سطح غشا و نیز جلوگیری از انباشت خاک، کثیفی و باکتری روی آن، لازم است دو طرف آن روکش شود . مواد روکش کننده معمول عبارتند از : پی وی سی، تفلون و سیلیکون. این مواد روکش پارچه کششی علاوه بر خواص مورد نیاز برای مهندسین پارچه را تبدیل به یک جاذب صوتی می نماید و خواص آکوستیکی به آن می دهد که موجب گسترش استفاده از آن در مکان هایی می شود که نیاز به جاذب صوتی و ویژگی های خاص اکوستیکی در فضا می باشد.

عملکرد آکوستیکی سقف پارچه ای (چادری) چگونه است ؟ 

سازه کششی جاذب صدای اتوبان

عملکرد صوتی سقف چادری بطور معمول با خصوصیاتی نظیر پژواک آنها و میزان مقاومت در برابر انتقال نویز (noise) سنجیده می شود ، پژواک در محل های ویژه اجرای موسیقی ، سخنرانی های عمومی و یا آمفی تئاتر ها اهمیت حیاتی دارد، درحالیکه کاهش انتقال صوت هنگامی اهمیت دارد که یا نویز خارجی باید بیرون نگه داشته شود ( همانند فرودگاه) ، یا اینکه فضای بیرونی باید از موسیقی بلند و یا سرو صدای داخلی حفاظت شود ( همانند کنسرت).

در نکات مورد توجه وابسته به پژواک ، طراح باید زمان پژواک درون فضای محصور را ارزیابی نماید که با حجم فضای اتاق تناسب داشته باشد و با جذب بطور یکپارچه و دیگر مصالح درون فضا نسبت معکوس دارد. قابلیت فهم گفتار به ویژه مسلتزم زمانهای پژوات به نسبت کوتاه می باشد مع در فضاهای محصور کوچک این امر به راحتی محقق می شود اما دستیابی به آن در اماکن ورزشی یا تفریحی بزرگ ، دشوارتر است. در این موارد جذب صوت بالا می تواند برای صدا بندی فضا حیاتی باشد. جذب کلی صدای مصالح بخصوص مصالح پارچه ای روی دامنه وسیعی از فرکانس ها توسط ضریب کاهش نویز آن ماده اندازه گیری می گردد. که می تواند از 0.1 برای یک سازه غشایی سنگین تا 0.8 برای یکی سازه غشایی سبک وزن متغییر باشد.  خواص آکوستیکی پارچه ها همراه با اثرات انرژی ، نورپردازی ، مقاومت در برابر آتش در موفقیت سقف پارچه ای نقشی حیاتی دارند.

عملکرد سازه پارچه ای (چادری )در کنسرت موسیقی و تئاتر چگونه است ؟ 

سازه چادری آمفی تئاتر روباز

سازه های غشایی خاصیت بازتابی صوتی بالایی در فرکانس های بالای 250 هرتز دارند بطوریکه منجر به جذب کم می شود ، این ویژگی در اجراهای موسیقی آکوستیک که خاصیت بازتابی به نوازندگان و بازیگران در شنیدن صدای خودشان کمک می کند بسیار مفید می باشد. اما در اثر بازتاب خیلی واضح یک صدا به شنوندگان می تواند از کیفیت اجراهای تقویت شده با آمپلی فایر بکاهد. هنگامی که اصوات از دورن یک ماده معین عبور می کنند ، افت انتقال صوت که برحسب دسیبل اندازه گیری می شود همانند جذب بصورت گسترده ای در میان دامنه فرکانسی تغییر پیدا می کند. و در مجموع به وسیله رده انتقال صورت کم و کیف آن معلوم می شود.

سازه غشایی پارچه ای منفرد با فراهم کردن حداکثر STC17 مانع ضعیفی برای انتقال صداهای نامطلوب ایجاد می کنند ( به ویژه آنهایی که در دامنه فرکانسی پایینی قرار دارند. افزودن یک آستر منجر به بهبودی به نسبت کمی در مقاومت در برابر انتقال صوت می شود و آن را تا STC 21 بهبود می بخشد. افزودن روکش فایبرگلاس به پارچه کششی بهبود بیشتر را نتیجه می دهد و تا STC 25 خواص غشای کششی بهبود می یابد. با این حال حتی با چنین تمهیداتی ، سقف چادری نمی تواند از نظر میزان افت انتقال صوت با مجموعه لایه های سقف های متداول رقابت کنند ، در زیر مثالهایی برای مقایسه آورده شده است :

1- سقف چوبی یا فولادی با عایق و پوشش قیر گونی STC 30 

2- شیشه لمینت به ضخامت 10 میلیمتر STC 36

3-  شیشه لمینت عایق دار به ضخامت 30 میلیمتر STC 40 

4- سقف چوبی یا فولادی با رابیس بندی گچی STC 45 

چنانچه در بالا آورده شده به کمک نصب روکش بر روی پارچه های سبک وزن متخلخل می توان خاصیت بازتاب صوت را کاهش داد ( بوسیله افزایش جذب ) عایق فایبرگلاس یا PVC بین دولایه پارچه می تواند افت انتقال را افزایش دهد. با اینحال اثر چنین تدابیری بر روشنایی روز ، عایق بندی حرارتی و ایمتی در برابر آتش هم باید در نظر گرفته شود. در طراحی فضاهایی مانند تئاترها و محیط‌های شنوایی در زمینه بالانس و موازنه نمودن مقدار بازگشت و جذب تلاش می‌شود تا در نهایت محیطی خلق شود که در آن صدا به شایستگی جریان یابد.