Examining the effect of the perforation process applied to the interlayer of cross-laminated wood panels (CLT) on the sound absorption coefficient values of the panels

Year 2023, Volume: 9 Issue: 2, 75 - 81, 01.01.2024

Zeliha Çavuş , Musa Kaya , Ramazan Bülbül

https://doi.org/10.53516/ajfr.1385796

Abstract

In this study, it was applied to the middle layers of cross-laminated wood panels (CLT) obtained from fir (Abies sp. L.) and oak (Quercus sp. L.) woods of 51 mm and 85 mm thickness, with layer thickness of 17 mm and layer numbers of 3 and 5; The effects of 10% and 20% perforation process, number of layers, wood type and frequency levels on sound absorption coefficients were investigated. According to the data obtained in the experiments, it was determined that the sound absorption coefficients of cross-laminated timber panels produced from fir wood were higher than the sound absorption coefficients of cross-laminated timber panels produced from oak wood. It was determined that the effects of perforation rates, frequency level and sound absorption coefficients of the type of wood used were significant, while the effects of the number of layers of the panels on the sound absorption coefficients were not significant. According to the results of the study, it can be said that in order to improve the sound absorption coefficients of cross-laminated timber panels (CLT) used in wooden structural applications, the perforation rates applied should be at least 20%, along with the use of lower density wood types.

Keywords

Cross-laminated wooden panels, perforation, sound insulation

Çapraz lamine ahşap panellerin (CLT) ara katmanına uygulanan perforasyon işleminin levhaların ses yutma katsayısı değerlerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada katman kalınlıkları 17 mm ve katman sayıları ise 3 ve 5 adet olan 51 mm ve 85 mm kalınlığındaki göknar (Abies sp. L) ve meşe (Quercus sp. L.) odunlarından elde edilen çapraz lamine ahşap panellerin (CLT) orta katmanlarına uygulanan; %10 ve %20 oranlarındaki perforasyon işlemi, katman sayısı, odun türü ve frekans seviyelerinin ses yutma katsayılarına etkileri araştırılmıştır. Yapılan deneylerde elde edilen verilere göre göknar odunundan üretilen çapraz lamine ahşap panellerin ses yutma katsayılarının meşe odunundan üretilen çapraz lamine ahşap panellerin ses yutma katsayılarına göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Perforasyon oranları, frekans seviyesi ve kullanılan odun türünün ses yutma katsayılarının etkilerinin ise anlamlı olduğu, panellerin katman sayısının ses yutma katsayılarına olan etkilerinin ise anlamlı olmadığı tespit edilmiştir. Çalışma sonucuna göre ahşap yapısal uygulamalarda kullanılan çapraz lamine ahşap panellerin (CLT) ses yutma katsayılarının geliştirilmesi için daha düşük yoğunluklu odun türlerinin kullanılması ile birlikte uygulanan perforasyon oranlarının ise en az %20 uygulanması gerektiği söylenebilir.

Keywords

Çapraz lamine Ahşap paneller, Perforasyon, Ses yalıtımı

Thanks

Bu çalışmanın bir kısmı Bingöl 1. Uluslararası Uygulamalı Bilimler Kongresi'nde sunulmuştur. Kongre kitabında özet olarak yayınlanmıştır. 2023, Bingöl.

References

• Altınok, M., Ayan, S., 2012. Lamine panellerde ses yutma katsayısı değerlerinin belirlenmesi. Politeknik Dergisi, 15 (3), 117-125.
• ASTM E-1050-08, 2008. Standard test method for impedance and absorption of acoustical materials using a tube, two microphones and a digital frequency analysis system, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA.
• Bertolini, M. S., Morais, C. A. G., Christoforo, A. L., Bertoli, S. R., Santos, W. N. and Rocco Lahr, F. A., 2019. Porosity of insulating panels. BioResources, 14(2), 3746-3757.
• Birinci, A. U., Öztürk, H., Demir, A., 2021. Yerli ağaç türlerinden üretilen CLT duvarların yanal yük altındaki performansı. Turkish Journal of Forestry, 22(3), 318-322. Brandner, R., Bogensperger, T., Schickhofer, G., 2013. In Plane Shear Strength of Cross Laminated Timber (CLT): Test Configuration, Quantification and Influencing Parameters. In Proceedings of the CIB-W18-Meeting 46, Vancouver, BC, Canada, pp. 227–242.
• Brandner, R., Flatscher, G., Ringhofer, A., Schickhofer, G., Thiel, A., 2016. Cross laminated timber (CLT): overview and development. Eur. J. Wood Prod. 74, 331–351.
• Ceccotti, A., Sandhaas, C., Yasumura, M., 2010. Seismic Behaviour of Multistory Cross-laminated Timber Buildings, International Convention of Society of Wood Science and Technology, Geneva, Switzerland.
• Cox J. T., D’Antonio P., 2009. Acoustic Absorbers and Diffusers, Second Edition, Taylor and Francis Group, London and New York, USA.
• Crocker, M. J., 2007. Handbook of noise and vibration control. New Jersey, John Wiley.
• Demirkale, S. Y., 2007. Çevre ve Yapı Akustiği – Mimarlar ve Mühendisler İçin El Kitabı, Birsen Yayınevi, İstanbul. Demirkale, Y., 2007. Çevre ve Yapı Akustiği, Birsen Yayınevi, İstanbul.
• Di Bella, A., Mitrovic, M., 2020. Acoustic characteristics of Cross-Laminated Timber systems, Sustainability, 12(14), 5612.
• Doğangün, A., Livaoğlu, R., Tuluk, Ö.İ., Acar, R., 2005. Geleneksel ahşap yapıların deprem performansları, Deprem Sempozyumu, Kocaeli, Bildiriler kitabı, 797-799.
• Espinoza, O., Trujillo, V. R., Mallo, M. F. L., Buehlmann, U., 2016. Cross-laminated timber: Status and research needs in Europe. BioResources, 11(1), 281-295.
• Gavric, I., 2013. Seismic Behavior of Cross-Laminated Timber Buildings, Ph.D. Thesis, University of Trieste, Italy.
• Godshall, W. D., Davis, J. H., 1969. Acoustical Absorption Properties of Wood-Base Panel Materials, U.S.D.A. Forest Service, Forest Products Laboratory.
• Gündüz, M., 2022. Yeni nesil yapısal ahşap sandviç panellerin mekanik, termal ve akustik özellikleri. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İstanbul. 109-140.
• Harte, A. M., 2017. Mass timber-the emergence of a modern construction material. Journal of Structural Integrity and Maintenance. 2, 121–132.
• Kaya, A. İ. ve Dalgar, T., 2017. Ses yalıtımı açısından doğal liflerin akustik özellikleri. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Special Issue 1, 25-37.
• Kaya, M., 2023. Farklı katman ve malzemeler ile üretilen ahşap esaslı kompozitlerin mekanik ve teknolojik özellikleri, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara, 225.
• Mengeloğlu, F. ve Kurt, R., 2004. Mühendislik ürünü ağaç malzemeler tabakalanmış kaplama kereste (TAK) ve tabakalanmış ağaç malzeme (TAM), KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 7(1), 39-44.
• Mestek, P., Kreuzinger, H., and Winter, S., 2008. Design of Cross Laminated Timber (CLT) [Paper presentation]. World Conference on Timber Engineering (p. 8), Miyazaki, Japan, 156–163.
• Negro, F., Cremonini, C., Properzi, M., Zanuttini, R., 2010. Sound Absorption Coefficient of Perforated Plywood: An Experimental Case Study, World Congress On Timber Engineering, Italy.
• Örs, Y., ve Keskin, H., 2008. Ağaç malzeme teknolojisi. Ankara, Gazi Yayınevi. Schwarzmann, G., Hansen, E., Berger, G., 2018. Cross-laminated timber in North America: What can we learn?. Bio Products Business, 81-91.
• Smardzewski, J., Kamisiński, T., Dziurka, D., Mirski, R., Majewski, A., Flach, A. and Pilch, A., 2015. Sound Absorption Of Wood-Based Materials, Holzforschung, vol. 69 no. 4, pp. 431- 439.
• Şişman, M.E., 2019. ABD'de Ahşap Evin 200 Yıllık Öyküsü, 05 Mayıs 2019 tarihinde Bilim ve Sanat vakfı. SAM yuvarlak masa toplantısı. https://www.bisav.org.tr/SAM/YuvarlakMasa/Detay/59/[TOPLANTI%20D%C4%B0Z%C4%B0LER%C4%B0]/121/ev_ve_mimari/1770/abd_de_ahsap_evin_200_yillik_oykusu (Erişim: 10.10.2023).
• Toftemo, E., ve Løvstad, A., 2023. Sound insulatıon in cross laminated timber buildings and the effect of junctions and fasteners. World conferance on timber engineering, Oslo.
• TS EN 408+A1, 2014. Ahşap yapılar - Yapı kerestesi ve yapıştırılmış lamine kereste – Bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• Wieruszewski, M., Mazela, B., 2017. Cross laminated timber (CLT) as an alternative form of construction wood, Drvna Industrija, 68(4), 359-367.