Loại khí giữa các tấm kính cách nhiệt ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất âm thanh trong việc giảm tiếng ồn bên ngoài?

Loại khí được sử dụng giữa các tấm kính cách nhiệt—cho dù đó là argon, krypton hay không khí—có thể có tác động đáng kể đến hiệu suất âm thanh của thiết bị, đặc biệt là ở khả năng giảm tiếng ồn bên ngoài. Dưới đây là cách mỗi loại khí ảnh hưởng đến khả năng cách âm và cách âm trong kính cách nhiệt:

1. Khí Argon:
Của cải:
Argon là một loại khí hiếm đậm đặc hơn không khí nhưng không đậm đặc như krypton. Nó thường được sử dụng trong các cửa sổ lắp kính hai lớp vì đặc tính cách nhiệt, nhưng nó cũng có tác dụng cách âm rõ rệt.
Mật độ: Argon có mật độ khoảng 1,784 g/L ở nhiệt độ phòng, đậm đặc hơn không khí khoảng 1,4 lần. Mật độ tăng lên này giúp giảm sự truyền âm thanh bằng cách tăng trở kháng đối với sóng âm, đó là lực cản mà môi trường cung cấp cho sóng âm truyền qua nó.
Tác động đến hiệu suất âm thanh:
Argon có hiệu quả giảm âm thanh hơn không khí vì mật độ lớn hơn. Mật độ cao hơn làm giảm khả năng sóng âm truyền qua không gian chứa đầy khí giữa các tấm kính, dẫn đến khả năng cách âm được cải thiện so với các thiết bị chứa đầy không khí.
Đối với các ứng dụng dân cư điển hình, chứa đầy argon kính cách nhiệt cung cấp khả năng giảm âm thanh vừa phải và thường đủ để chặn tiếng ồn bên ngoài thông thường (ví dụ: tiếng giao thông, âm thanh khu phố).

2. Khí Krypton:
Của cải:
Krypton là một loại khí hiếm thậm chí còn đậm đặc hơn argon, với mật độ khoảng 3,749 g/L, khiến nó đậm đặc hơn không khí khoảng 2,8 lần.
Bởi vì krypton đậm đặc hơn argon nên nó thậm chí còn có khả năng cách nhiệt tốt hơn bên cạnh đặc tính cách âm vượt trội.
Tác động đến hiệu suất âm thanh:
Mật độ krypton tăng lên giúp tăng cường khả năng giảm truyền âm thanh hiệu quả hơn argon. Điều này làm cho krypton trở thành lựa chọn tốt hơn cho các ứng dụng có mức độ ưu tiên cao, đặc biệt là trong môi trường ồn ào (ví dụ: gần đường cao tốc hoặc sân bay).
Về hiệu suất âm thanh, các thiết bị chứa đầy krypton có thể mang lại khả năng cách âm vượt trội so với IGU chứa đầy khí argon hoặc không khí. Khí krypton đậm đặc hơn hoạt động như một rào cản hiệu quả hơn đối với các âm thanh tần số thấp và trung bình, chẳng hạn như tiếng ồn động cơ, âm thanh giao thông và tiếng ồn xây dựng.
Tuy nhiên, krypton đắt hơn argon nên nó thường được sử dụng trong các cửa sổ cao cấp hoặc các ứng dụng hiệu suất cao, nơi cả khả năng cách âm và cách nhiệt đều rất quan trọng.

3. Không khí:
Của cải:
Không khí là chất lấp đầy phổ biến nhất được sử dụng trong các đơn vị kính cách nhiệt và tất nhiên là loại có mật độ thấp nhất trong ba lựa chọn. Mật độ của nó ở nhiệt độ phòng là 1,225 g/L, thấp hơn nhiều so với cả argon và krypton.
Mặc dù không khí là chất độn tự nhiên và tiết kiệm chi phí nhưng nó không mang lại hiệu suất nhiệt hoặc âm thanh tương tự như argon hoặc krypton.
Tác động đến hiệu suất âm thanh:
Cách âm bằng kính cách nhiệt chứa đầy không khí kém hiệu quả hơn so với các thiết bị chứa đầy khí (argon hoặc krypton) vì không khí có mật độ thấp hơn, nghĩa là sóng âm truyền qua nó dễ dàng hơn.
Trở kháng âm thanh thấp hơn của không khí cho phép nhiều năng lượng âm thanh truyền qua bộ kính hơn, khiến việc chặn tiếng ồn từ bên ngoài kém hiệu quả hơn.
Mặc dù các cửa sổ chứa đầy không khí vẫn có thể cung cấp một số mức giảm âm thanh so với cửa sổ một lớp nhưng chúng không phải là lựa chọn tối ưu cho môi trường có tiếng ồn cao hoặc các khu vực nhạy cảm với âm thanh (ví dụ: phòng thu âm hoặc các tòa nhà dân cư gần đường đông đúc).

4. So sánh và hiệu quả âm thanh:
Mất truyền âm thanh (STL):
Tổn thất truyền âm thanh (STL) của kính cách nhiệt không chỉ phụ thuộc vào độ dày kính và khoảng cách giữa các tấm kính mà còn phụ thuộc vào loại khí được sử dụng. Các loại khí đặc hơn như krypton và argon làm tăng STL, cải thiện khả năng cách âm.
Các thiết bị chứa đầy không khí thường có STL thấp nhất, nghĩa là chúng cho phép nhiều âm thanh truyền qua kính hơn. Các thiết bị chứa đầy Krypton và argon cung cấp STL cao hơn, khiến chúng hiệu quả hơn trong việc chặn cả âm thanh tần số cao và tần số thấp.
Khí tối ưu cho hiệu suất âm thanh:
Krypton nhìn chung là lựa chọn tốt nhất để tối đa hóa khả năng cách âm, đặc biệt đối với các ứng dụng cao cấp, nhờ khả năng giảm âm vượt trội.
Argon là chất liệu trung gian tốt, mang lại khả năng cách âm tốt hơn so với không khí nhưng ở mức giá tiết kiệm chi phí hơn krypton.
Không khí có hiệu quả cách âm kém nhất nhưng vẫn tốt hơn là không có khí.

5. Những cân nhắc bổ sung về hiệu suất âm thanh:
Độ dày kính và kính nhiều lớp:
Ngoài độ khí giữa các tấm kính, độ dày của kính và việc kính có được dán nhiều lớp hay không cũng đóng một vai trò quan trọng trong hiệu quả cách âm tổng thể. Kính nhiều lớp, với lớp nhựa xen kẽ, có thể tăng cường khả năng cách âm đáng kể bằng cách hấp thụ các rung động âm thanh. Kết hợp kính nhiều lớp với khí argon hoặc krypton tạo ra hệ thống cách âm hiệu suất cao.
Chiều rộng khe hở không khí:
Độ rộng của khe hở không khí giữa các tấm cũng ảnh hưởng đến hiệu suất âm thanh. Khoảng cách rộng hơn (thường từ 12 mm đến 20 mm) có thể cải thiện khả năng cách âm hơn nữa bằng cách cung cấp thêm không gian để sóng âm tiêu tan.

6. Ứng dụng và sử dụng thực tế:
IGU chứa đầy Krypton phù hợp nhất cho các ứng dụng cao cấp, nhạy cảm với âm thanh, chẳng hạn như trong môi trường đô thị có mật độ giao thông cao, ngôi nhà sang trọng hoặc tòa nhà thương mại gần nguồn tiếng ồn (sân bay, đường cao tốc, v.v.).
IGU chứa đầy argon thường được sử dụng trong các tòa nhà dân cư và thương mại, mang lại sự cân bằng giữa hiệu suất nhiệt và âm thanh với mức giá phải chăng hơn so với krypton.
Các thiết bị chứa đầy không khí thường được sử dụng trong các ứng dụng tiêu chuẩn trong đó khả năng cách âm ít được ưu tiên hơn, chẳng hạn như trong môi trường ít tiếng ồn hoặc cho các giải pháp tiết kiệm chi phí.