Vật liệu tiêu âm tự nhiên cho nhà phố. Khi không gian sống cần được “giảm tiếng vang”

Nhà phố, hay còn gọi là nhà ống, thường có chiều ngang hạn chế nhưng phát triển sâu và cao. Bên trong công trình xuất hiện nhiều bề mặt cứng, phẳng và song song như tường xây, sàn gạch, kính, trần bê tông và hệ tủ.Cấu trúc này thuận lợi cho việc tối ưu diện tích, nhưng lại có thể tạo ra một vấn đề ít được chú ý: âm thanh phản xạ liên tục giữa các bề mặt.

Khi tiếng nói, tiếng tivi, tiếng bước chân hoặc tiếng va chạm phát sinh, năng lượng âm thanh không được hấp thụ đủ mà tiếp tục dội qua lại trong phòng. Trong một số trường hợp, hai bề mặt cứng và song song còn có thể tạo nên hiện tượng tiếng dội nhanh, thường được gọi là flutter echo.Hệ quả không nhất thiết là âm thanh lớn hơn về mặt nguồn phát, nhưng người sử dụng dễ cảm thấy:

• Tiếng nói thiếu rõ ràng và bị dội đuôi.
• Âm thanh từ phòng khách lan lên khu vực thông tầng.
• Tiếng sinh hoạt của nhiều người chồng lấn vào nhau.
• Không gian có cảm giác ồn, căng thẳng và khó tập trung.
• Phòng có nhiều kính, đá hoặc gạch nghe “cứng” và lạnh.

Một trong những hướng xử lý phù hợp với kiến trúc xanh là sử dụng vật liệu có nguồn gốc tự nhiên hoặc sinh học như sợi rơm, sợi gỗ khoáng hóa và bần. Tuy nhiên, muốn ứng dụng đúng, trước hết cần hiểu rõ bản chất của tiêu âm.

Tiêu âm và cách âm không phải là một

Đây là hai khái niệm thường xuyên bị sử dụng lẫn lộn.Tiêu âm là làm giảm lượng âm thanh phản xạ bên trong một không gian. Mục tiêu của tiêu âm là giảm tiếng vang, rút ngắn thời gian âm thanh lưu lại trong phòng và giúp lời nói rõ hơn.

Cách âm là hạn chế âm thanh truyền từ không gian này sang không gian khác, chẳng hạn tiếng xe ngoài đường truyền vào phòng ngủ hoặc tiếng tivi từ phòng khách truyền qua vách.Một tấm vật liệu hút âm tốt chưa chắc đã tạo nên một bức tường cách âm tốt. Ngược lại, một bức tường bê tông nặng có thể cản truyền âm tương đối hiệu quả nhưng bề mặt của nó vẫn phản xạ phần lớn âm thanh trở lại phòng.Vì vậy:

• Muốn giảm tiếng vang trong phòng, cần bổ sung diện tích bề mặt hấp thụ âm.
• Muốn giảm tiếng truyền qua tường, sàn, trần hoặc cửa, phải xử lý đồng bộ khối lượng, độ kín, khoang rỗng và khả năng tách rung của cả cấu kiện.

Không nên dùng một tấm vật liệu mỏng rồi kỳ vọng nó đồng thời giải quyết hoàn toàn cả hai bài toán.

Vật liệu tự nhiên hấp thụ âm như thế nào?

Phần lớn vật liệu tiêu âm từ sợi thực vật hoạt động theo cơ chế hấp thụ âm dạng rỗng xốp.Khi sóng âm đi vào các khe hở giữa những sợi vật liệu, chuyển động của không khí tạo ra ma sát với thành lỗ rỗng. Một phần năng lượng âm thanh được chuyển hóa thành nhiệt năng ở mức rất nhỏ, nhờ đó lượng âm phản xạ trở lại phòng giảm xuống.Hiệu quả hấp thụ không chỉ phụ thuộc vào tên vật liệu mà còn chịu ảnh hưởng bởi:

• Độ dày tấm.
• Khối lượng riêng và độ rỗng.
• Cấu trúc bề mặt.
• Tần số âm thanh.
• Khe không khí phía sau tấm.
• Lớp vật liệu bổ sung trong khoang.
• Diện tích và vị trí lắp đặt.
• Phương pháp thử nghiệm.

NRC là chỉ số được sử dụng phổ biến để mô tả khả năng hấp thụ âm trung bình của sản phẩm theo phương pháp ASTM C423. Chỉ số này được tính từ hệ số hấp thụ tại các dải 250, 500, 1.000 và 2.000 Hz.Trong hệ tiêu chuẩn quốc tế còn có hệ số hấp thụ âm trọng số αw theo ISO 11654. Tiêu chuẩn này chuyển kết quả phụ thuộc tần số thành một giá trị đánh giá tổng hợp.

Vì vậy, không nên mặc định rằng mọi sản phẩm làm từ bần, rơm hoặc sợi gỗ đều có NRC từ 0,5 đến 0,8. Hai tấm có cùng nguyên liệu nhưng khác độ dày và cấu tạo lắp đặt có thể cho kết quả rất khác nhau.Khi lựa chọn sản phẩm, cần yêu cầu bảng thử nghiệm âm học thể hiện rõ:

• Tiêu chuẩn thử nghiệm.
• Độ dày mẫu.
• Cấu tạo lắp đặt khi thử.
• Khoảng rỗng phía sau.
• Hệ số hấp thụ theo từng dải tần.
• Giá trị NRC hoặc αw của đúng cấu hình dự kiến sử dụng.

1. Tấm sợi rơm và sợi thực vật

Rơm và nhiều loại phụ phẩm nông nghiệp có cấu trúc sợi, lỗ rỗng và bề mặt không đồng nhất. Khi được xử lý, ép thành tấm và kiểm soát mật độ phù hợp, chúng có tiềm năng trở thành vật liệu hấp thụ âm trong công trình.Các nghiên cứu về vật liệu sợi tự nhiên cho thấy khả năng hấp thụ thường tốt hơn ở dải trung và cao. Độ dày tăng hoặc bố trí thêm khoang không khí phía sau có thể cải thiện hiệu quả ở những tần số thấp hơn. Tuy nhiên, kết quả còn phụ thuộc đáng kể vào tỷ lệ sợi, loại chất kết dính và phương pháp chế tạo.

Vị trí phù hợp trong nhà phố

Tấm sợi rơm có thể được nghiên cứu sử dụng tại:

• Trần phòng khách liên thông phòng ăn.
• Mảng tường đối diện tivi.
• Tường cao quanh giếng trời.
• Trần hành lang dài.
• Phòng sinh hoạt chung.
• Phòng làm việc cần giảm tiếng dội.

Giếng trời là một vị trí đáng lưu ý. Nếu các mặt bao quanh đều là kính, gạch hoặc sơn cứng, khoảng thông tầng có thể trở thành đường dẫn âm giữa nhiều tầng. Bố trí vật liệu hút âm trên một phần trần hoặc mảng tường cao sẽ giúp kiểm soát phản xạ tốt hơn mà không cần phủ kín toàn bộ không gian.

Những vấn đề phải kiểm tra

Nguồn gốc tự nhiên không đồng nghĩa sản phẩm tự động an toàn hoặc bền vững. Tấm sợi rơm vẫn cần được kiểm tra:

• Khả năng chống cháy và lan truyền lửa.
• Độ bền trong điều kiện nóng ẩm.
• Nguy cơ nấm mốc và côn trùng.
• Loại keo hoặc chất kết dính.
• Phát thải formaldehyde và hợp chất hữu cơ bay hơi.
• Khả năng vệ sinh, sửa chữa và thay thế.
• Nguồn nguyên liệu và quy trình sản xuất.

Trong khí hậu nóng ẩm như Việt Nam, không nên lắp vật liệu sợi thực vật tại vị trí thường xuyên thấm nước hoặc có nguy cơ ngưng tụ ẩm mà chưa có giải pháp kỹ thuật phù hợp.

2. Tấm sợi gỗ khoáng hóa

“Tấm sợi gỗ khoáng hóa” là cách gọi chính xác hơn so với thuật ngữ “len bùn”.Loại vật liệu này thường được tạo thành từ các sợi gỗ dài kết hợp với chất kết dính khoáng, phổ biến là xi măng hoặc magnesite tùy từng sản phẩm. Bề mặt sợi đan xen tạo nên cấu trúc thô, hở và có khả năng hấp thụ âm.Tấm sợi gỗ khoáng hóa có thể vừa đóng vai trò hoàn thiện bề mặt, vừa tham gia vào một hệ tiêu âm nhiều lớp.

Khả năng âm học

Bản thân một tấm sợi gỗ khoáng hóa mỏng thường phát huy hiệu quả rõ hơn ở dải trung và cao. Muốn cải thiện hiệu quả trên dải tần rộng hơn, có thể kết hợp:

• Tấm sợi gỗ khoáng hóa ở mặt ngoài.
• Khoang không khí phía sau.
• Lớp vật liệu hấp thụ âm đặt trong khoang.
• Hệ khung tách khỏi kết cấu chính khi cần hạn chế truyền rung.

Không nên khẳng định vật liệu này có thể tự mình “cản âm trầm” chỉ vì chứa thành phần khoáng. Khả năng hạn chế tiếng động cơ, tiếng bass hoặc tiếng giao thông tần số thấp phụ thuộc vào toàn bộ cấu tạo tường, trần hoặc vách, không chỉ phụ thuộc vào lớp hoàn thiện bên ngoài.

Vị trí phù hợp trong nhà phố

• Trần phòng khách và phòng ăn.
• Trần khu vực cầu thang.
• Tường phòng làm việc.
• Mảng tường trang trí trong phòng sinh hoạt chung.
• Trần hoặc tường cao tại khu vực thông tầng.
• Phòng học, phòng đọc sách hoặc không gian cần tăng độ rõ của lời nói.

Vật liệu này có ngôn ngữ thẩm mỹ khá đặc trưng: thô, mộc và có chiều sâu bề mặt. Nếu được phối hợp đúng với gỗ, bê tông, cây xanh và ánh sáng tự nhiên, nó có thể trở thành một phần của kiến trúc thay vì bị nhìn như lớp vật liệu kỹ thuật bổ sung.

3. Ván bần

Bần là vật liệu lấy từ lớp vỏ ngoài của cây sồi bần. Việc thu hoạch đúng chu kỳ không đòi hỏi phải đốn hạ cây, vì lớp vỏ có khả năng tái sinh.Cấu trúc bần gồm nhiều tế bào nhỏ chứa khí. Đặc điểm này mang lại cho vật liệu khối lượng tương đối nhẹ, độ đàn hồi và khả năng hỗ trợ hấp thụ âm, giảm rung trong một số cấu tạo.Tuy nhiên, khả năng tiêu âm của bần phụ thuộc vào dạng sản phẩm. Một lớp bần mỏng được dán trực tiếp lên tường không thể được đánh giá tương đương với tấm bần dày, bề mặt tạo hình hoặc hệ bần có khoang rỗng phía sau.

Vị trí phù hợp trong nhà phố

• Mảng tường đầu giường.
• Góc học tập hoặc làm việc.
• Mảng tường trong phòng trẻ em.
• Phòng đọc sách.
• Bảng ghim kết hợp trang trí.
• Lớp đàn hồi dưới sàn trong cấu tạo được thiết kế để giảm tiếng va chạm.

Bần tạo cảm giác ấm và gần gũi, phù hợp với những không gian cần giảm độ cứng thị giác của kính, đá và kim loại.Đối với lớp lót dưới sàn, cần phân biệt rõ giảm tiếng va chạm với tiêu âm trong phòng. Lớp lót đàn hồi có thể hỗ trợ hạn chế rung và tiếng bước chân truyền qua kết cấu, nhưng không thay thế cho giải pháp xử lý tiếng vang trên tường và trần.

Có phải vật liệu tự nhiên đều điều hòa độ ẩm?

Một số vật liệu nguồn gốc sinh học có khả năng hấp phụ và giải phóng hơi ẩm khi độ ẩm môi trường thay đổi. Đặc tính này có thể góp phần làm giảm dao động độ ẩm trong không gian nếu diện tích vật liệu đủ lớn và bề mặt không bị phủ kín bằng lớp hoàn thiện cản hơi.Tuy nhiên, không nên xem vật liệu hút ẩm thụ động là giải pháp thay thế cho:

• Thông gió tự nhiên.
• Thông gió cơ khí.
• Điều hòa không khí.
• Hút ẩm.
• Chống thấm và kiểm soát ngưng tụ.

Một căn phòng bí và ẩm không thể trở thành không gian “biết thở” chỉ nhờ ốp thêm vật liệu tự nhiên. Chất lượng không khí trong nhà vẫn phải được giải quyết từ tổ chức thông gió, kiểm soát nguồn ẩm, lựa chọn vật liệu phát thải thấp và vận hành công trình.

Xử lý âm học nhà phố nên bắt đầu từ đâu?

Không nhất thiết phải phủ vật liệu tiêu âm lên toàn bộ tường và trần. Một không gian bị hấp thụ quá mức cũng có thể trở nên thiếu sức sống và không tự nhiên.Giải pháp hợp lý nên bắt đầu bằng việc xác định:

Nguồn gây khó chịu

Đó là tiếng vang trong phòng, tiếng sinh hoạt truyền giữa các tầng hay tiếng xe từ bên ngoài?Nếu nguyên nhân là tiếng vang, vật liệu tiêu âm có thể mang lại hiệu quả rõ rệt. Nếu nguyên nhân là âm thanh xuyên qua cửa, cửa sổ hoặc vách, cần xử lý cách âm và độ kín trước.

Các bề mặt phản xạ chính

Những vị trí thường đáng chú ý gồm:

• Hai bức tường dài đối diện nhau.
• Trần bê tông trên khu vực phòng khách.
• Mảng kính lớn.
• Vách cao quanh giếng trời.
• Hành lang dài.
• Cầu thang và khoảng thông tầng.

Phân bố vật liệu

Thay vì đặt toàn bộ vật liệu vào một góc, nên phân bố có chủ đích trên những đường phản xạ quan trọng. Có thể kết hợp trần tiêu âm, mảng tường, rèm, thảm, sofa, hệ tủ và đồ nội thất mềm.Trong nhiều nhà phố, xử lý một phần trần và một mảng tường đúng vị trí hiệu quả hơn việc mua nhiều tấm tiêu âm rồi bố trí theo cảm tính.

Hồ sơ kỹ thuật của sản phẩm

Không lựa chọn chỉ dựa trên lời giới thiệu “cách âm tốt” hoặc “tiêu âm 80%”. Cần kiểm tra kết quả thử nghiệm của đúng sản phẩm và đúng cấu tạo lắp đặt.Ngoài âm học, cần xem xét đồng thời:

• Phản ứng với lửa.
• Khói và độc tính khi cháy.
• Phát thải VOC.
• Khả năng chống ẩm, nấm mốc.
• Độ bền liên kết.
• Khả năng vệ sinh.
• Tuổi thọ và phương án thay thế.
• Khả năng tái chế sau sử dụng.

Vật liệu tiêu âm tự nhiên không nên được lựa chọn chỉ vì hình ảnh “xanh” hay bề mặt mộc mạc. Giá trị thực sự của vật liệu phải được chứng minh bằng số liệu thử nghiệm, cấu tạo lắp đặt và mức độ phù hợp với khí hậu, công năng của từng công trình.Đối với nhà phố, bài toán âm học cần được giải quyết từ giai đoạn thiết kế không gian, cùng với ánh sáng, thông gió, độ ẩm và chất lượng không khí trong nhà. Sợi rơm, tấm sợi gỗ khoáng hóa hay ván bần chỉ phát huy đúng giá trị khi chúng được đặt đúng vị trí và trở thành một bộ phận của giải pháp kiến trúc tổng thể.

Kiến Trúc KINH BAN https://kientruckinhban.vn/thu-vien/noi-that-xanh hướng đến những không gian không chỉ đẹp khi quan sát, mà còn dễ chịu khi con người thực sự sống bên trong  nơi vật liệu được lựa chọn bằng khoa học, trách nhiệm và tư duy bền vững.