รู้จักกับ ผนังกันเสียง

วัตถุประสงค์ของการใช้ ผนังกันเสียง
ผนังกันเสียงถูกออกแบบมาเพื่อใช้สะท้อนเสียงกลับไปยังทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง (ทิศทางตรงข้ามกับผนัง) หรือในทางทฤษฏีงานเสียงจะเรียกหลักการนี้ว่า “Theory of Diffraction” ในตอนแรก “ผนังกันเสียง” ได้ถูกนำมาใช้กับงานลดเสียงบนถนนหรือการจราจรของยานพาหนะเป็นหลัก แต่ต่อมาได้มีการนำมาประยุกต์ใช้ลดเสียงดังรบกวนในพื้นที่โรงงาน หรือพื้นที่ที่ต้องการลดเสียงรบกวนอย่างแพร่หลายด้วยเช่นกัน

ผนังกันเสียงกับค่า Insertion Loss
นานมาแล้วที่นักฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์อย่าง Keller, Kurze และ Anderson รวมถึงท่านอื่นๆได้พยายามทำการจำลองตัวแบบและหาสูตรสำเร็จในการคำนวนค่าการลดทอนเสียง สำหรับผนังกันเสียงในแบบต่างๆ สุดท้ายได้ข้อสรุปที่สำคัญคือว่า ผนังกันเสียงจะมีปัจจัยที่ต้องทราบอยู่สองเรื่องคือ “bright zone” (พื้นที่รับเสียง) และ “shadow zone” (พื้นที่อับเสียง) ค่า Insertion Loss ที่มีมากจะแปรผันตรงกับต้นทุนหรือค่าก่อสร้างผนังกันเสียงด้วย กล่าวคือยิ่งมีค่า IL มาก ก็แสดงว่าต้นทุนของผนังกันเสียงนั้นจะมากขึ้นด้วยนั่นเอง

พิจารณาค่า TL (Transmission Loss) ของผนังกันเสียง
จริงๆแล้วผนังกันเสียงเปรียบเสมือนตู้ครอบลดเสียง ที่มีด้านเปิดเป็นบางด้าน ที่มีการสร้างขึ้นมาเพื่อลดเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงโดยตรง แม้ผนังกันเสียงจะเบี่ยงเบนทิศทางของเสียงได้ แต่พลังงานเสียงส่วนหนึ่งที่ปะทะกับผนังกันเสียงก็จะมีพลังงานบางส่วนที่ทะลุผ่านผนังไปได้ ตามกฎของ “transmission laws” ซึ่งข้อสรุปก็คือ “ผนังกันเสียงที่มีน้ำหนักมาก” เมื่อเจอกับ “ระดับเสียงที่มีความถี่สูง” จะทำให้มีค่า TL (Transmission Loss) สูงมากขึ้นไปด้วย “ผนังกันเสียงที่ดี” ควรลดระดับเสียงลงได้ไม่น้อยกว่า 10 dBA

การใช้ผนังกันเสียงในอาคาร (มีหลังคา)
ผนังกันเสียงในอาคารมีใช้ทั้งในพื้นที่สำนักงานจนถึงพื้นที่การผลิตในโรงงาน การแก้ปัญหาเสียงรบกวนด้วยผนังกันเสียงสำหรับพื้นที่ใต้หลังคา มีเรื่องที่ต้องระวังคือ “เสียงสะท้อน” ที่จะตามมา เรื่องที่ต้องพิจารณาคือผนังกันเสียงในห้องที่มีรูปร่างสี่เหลี่ยม ผู้รับเสียงที่อยู่ตรง “shadow zone” อาจได้ยินเสียงเบาลง แต่ผู้รับเสียงที่อยู่บริเวณ “bright zone” อาจจะได้ยินเสียงดังขึ้นกว่าตอนที่ยังไม่มีผนังกันเสียง หากว่าด้านในของผนังกันเสียงนั้นเป็นวัสดุผิวเรียบมันและมีการสะท้อนของเสียงด้านในเกิดขึ้น

การใช้ผนังกันเสียงนอกอาคาร (ไม่มีหลังคา)
แม้ว่าผนังกันเสียงที่ถูกออกแบบและติดตั้งนอกอาคาร จะไม่สามารถกันเสียงรบกวนได้ถึงขนาดที่ว่าเสียงเหล่านั้นหายไป แต่การมีผนังกันเสียงก็ได้พิสูจน์ให้เห็นแล้วในหลายสถานการณ์ว่า “มีดีกว่าไม่มี” อย่างน้อยผนังกันเสียงก็มีส่วนช่วยในการลดทอนเสียง หรือบรรเทาระดับเสียงรบกวนและลดเสียงรำคาญให้กับผู้รับเสียงได้นั่นเอง โดยส่วนใหญ่ค่า IL (Insertion Loss) ของผนังกันเสียงนอกอาคารจะอยู่ที่ประมาณ 3-5 dBA ขึ้นอยู่กับทิศทางลม และวัสดุที่นำมาใช้ก่อสร้างผนังกันเสียงด้วย

เมื่อผนังกันเสียงทำให้เสียงสะท้อนพื้น
แน่นอนว่าผนังกันเสียงถูกออกแบบมาเพื่อลดระดับเสียงจากทิศทางแหล่งกำเนิดเสียง แต่ผนังกันเสียงนอกจากกันเสียงแล้ว ยังมีส่วนทำให้ระดับเสียงด้านในดังขึ้นจากสาเหตุสองประการคือ เสียงที่สะท้อนผนังกันเสียงแล้วบวกกลับเข้ามาหาแหล่งกำเนิดเสียง และเสียงที่สะท้อนพื้นแล้วให้ผลเหมือนประการแรก เพราะฉะนั้นในการออกแบบผนังกันเสียงหากเป็นไปได้ ควรออกแบบให้ด้านในผนังกันเสียงมีค่าการดูดซับเสียงด้วยวัสดุที่มีค่า NRC ไม่น้อยกว่า 0.65 หรืออีกวิธีคือการออกแบบให้ผนังกันเสียงเอียงออกนอกประมาณ 5°-15° เพื่อลดการสะท้อนพื้นของเสียงที่เดินทางมาปะทะ

ความหนาของผนังกันเสียง
ยิ่งผนังมีความหนามากก็จะมีคุณสมบัติการกันเสียงได้ดี แต่ก็มีต้นทุนในการก่อสร้างมากขึ้นตามไปด้วย จึงต้องพิจารณาว่าผนังกันเสียงที่ออกแบบหรือสร้างขึ้นมานั้น เพื่อกันเสียงในย่านความถี่สูงหรือความถี่ต่ำ หากเป็นความถี่สูงความหนาผนังก็ไม่จำเป็นต้องหนามากนัก หรือจะใช้ทฤษฎีน้ำหนักของวัสดุไม่ให้น้อยกว่า 30 กก/ ตร.ม. ก็เป็นแนวทางอย่างหยาบๆในการออกแบบได้ แต่หากต้องการความแม่นยำก็ควรจะพิจารณาไปถึงค่า TL (Transmission Loss) หรือค่า STC (Sound Transmission Class) ของวัสดุแต่ละชั้นเลยจะเป็นการปลอดภัยกว่า