Päästöjä nolla, haasteita paljon: akustiikka korkean eristystason laboratorioissa
Voimakkaasti kontaminoituvien laboratorioiden akustiikkasuunnittelu on ainutlaatuinen haaste. Näissä tiloissa vaaralliset aineet on pidettävä tiukasti eristettyinä. Rakenteelliset vaatimukset – kuten tilojen ilmatiiviys, magneettisesti lukittuvat teräs- ja lasiovet sekä kovat, helposti puhdistettavat pinnat – vaikeuttavat merkittävästi hyväksyttävien jälkikaiunta-aikojen saavuttamista.
Linkki kopioitu
Herkkien elektroniikkalaitteiden valmistukseen käytettävissä puhdastiloissa on olennaisen tärkeää estää epäpuhtauksien pääsy tilaan. Tavoite saavutetaan yleensä käyttämällä HEPA (High-Efficiency Particulate Air) -suodattimia, jotka nappaavat ilmakuljetteiset hiukkaset. Kontaminoituvissa laboratorioissa käytetään samantyyppisiä suodattimia, mutta niiden tarkoituksena on estää haitallisten aineiden pääsy ulos. Näissä ympäristöissä tarvitaan hiukkasten pidättämiseksi myös alipainetta – aivan kuten puhdastiloissa käytetään ylipainetta epäpuhtauksien pitämiseksi poissa.
Kaikuisuuden välttäminen kovapintaisessa tilassa
Ilmanpaineen ja suodatuksen ylläpitämiseksi laboratoriot rakennetaan tiiviistä, tiheistä rakenteista – kovista seinistä, lasitetuista osista ja teräsrunkoisista lasiovista. Materiaalit ovat tehokkaita eristeitä, mutta ne heijastavat ääntä ja luovat meluisia ympäristöjä.
EU:n jäsenvaltiot soveltavat tiukkoja säännöksiä, jotka koskevat paitsi vaarallisten aineiden käsittelyä myös laboratorioiden ympäristö- ja turvallisuusvaatimusten noudattamista. Reunaehtojen vuoksi akustiikka on otettava huomioon jo suunnitteluprosessin alkuvaiheessa. Ilman asianmukaista akustointia suljetuista laboratoriotiloista voi tulla epämiellyttävän äänekkäitä.
Puhdastilat on suunniteltu pitämään hiukkaset poissa, mutta korkean eristystason laboratoriot on rakennettu pitämään haitalliset aineet sisäpuolella.
Älykkäästi integroitua akustiikkaa
Mekaanisten kiinnitysratkaisujen käyttöön liittyy rajoituksia, joten akustiikkalevyt usein liimataan suoraan kattoon valaistuksen, kaapeleiden ja ilmanvaihdon ympärille. Akustisia alakattoja täydennetään tehokkailla seinävaimentimilla, jotka vähentävät tärykaikua.
Akustiikkalevyjen sijoittelu ja määrä ilmoitetaan arkkitehtisuunnitelmissa, jotta jälkikaiunta-ajoista saataisiin optimaaliset. Asennuksen aikana levyjen reuna-alueet on tiivistettävä vettä, höyryä ja kemikaaleja kestävillä materiaaleilla.
Miksi Sabinen kaava ei toimi tällaisissa tiloissa?
Akustointia suunniteltaessa on tärkeää huomioida, että todelliset jälkikaiunta-ajat poikkeavat laboratorioympäristöissä usein huomattavasti Sabinen kaavan ennustamista ajoista. Tämä osoitettiin tekemällä kokeita pienessä (58 m³) laboratoriossa, jossa oli betoniseinät, -lattia ja -katto eikä lainkaan akustiikkalevyjä. Tilan leveys oli vain 3,2 metriä, ja mitatut jälkikaiunta-ajat olivat lähes kaksinkertaiset laskennallisiin aikoihin verrattuna.
Ero johtuu siitä, että Sabinen kaavassa on oletuksena täysin diffuusi äänikenttä, jollaista symmetrisissä, korkean eristystason laboratorioissa harvoin on. Huonemoodeja eli jälkikaiuntaa pidentäviä seisovia aaltoja pääsee kehittymään helposti, ja tärykaiut ovat yleisiä vastakkaisten kovien pintojen vuoksi.
Saatujen tulosten perusteella ekstrapoloitiin jälkikaiunta-aikoja kolmessa erikokoisessa laboratoriossa. Niistä suurimmassa (315 m³) jälkikaiunta oli jopa seitsemän sekuntia.
Tällaisissa kohteissa ei siis pidä luottaa Sabinen kaavalla laskettuihin jälkikaiunta-aikoihin.
Sopiva ratkaisu kriittisiin tiloihin
Työtilojen turvallisuuden ja toimivuuden varmistaminen edellyttää akustisia alakattoja ja seinävaimentimia. Korkean eristystason laboratorioissa on keskeistä kyetä viestimään selkeästi.
Ecophon Hygiene Labotec™ Ds C1* on suunniteltu erityisesti näihin vaativiin ympäristöihin. Se tarjoaa seinästä seinään ulottuvan alakattojärjestelmän, jonka hiukkaspäästöt ovat alhaiset ja joka kestää märkäpesua ja desinfiointia. Pystysuuntaiset saumat piilolistajärjestelmässä minimoivat likakertymät, mikä tekee siitä ihanteellisen laboratorioihin, joissa hygienia ja turvallisuus ovat ykkösasioita.
Teksti perustuu artikkeliin ”The flip side of the clean room coin: acoustic design of high-containment laboratories”, jonka on kirjoittanut Senior Acoustician Alex Krasnic.
* Tuotetta on päivitetty, ja se on nyt saatavissa nimellä Ecophon Hygiene Protec™ Ds.