1 Akustika - Kalksandstein CZ

1 Akustika
1.1 Úvod
Lidská řeč:
VÝBORNÉ AKUSTICKÉ
VLASTNOSTI
Vnitřní pohoda při bydlení a při
práci, bez vnějšího hluku, nebo
bez hluku ze sousedních domů
nebo místností se dnes již stává
standardem. Proto je však
potřeba použít materiály, které
splňují nejvyšší nároky na útlum
hluku. Zde se výborně hodí
vysoká
měrná
hmotnost
vápenopískových výrobků a tím
zajišťuje i výborné zvukově
izolační vlastnosti jednotlivých
obvodových stěn i příček a to
samozřejmě při velmi nízké
tloušťce zdiva.
Ochrana budov proti vnějsímu
hluku se stává stále větším
tématem zejména ve větších
městech a všude tam, kde jsou
budovy vystaveny nadměrnému
hluku z vnějšku např. od
dopravy.
Stejně tak na pohodu bydlení,
spaní, práce apod. má ale vliv
není slyšet
je slyšet, ale není rozumět
je částečně rozumět
je dobře rozumět
Vážená stavební neprůzvučnost R´w
při šumu pozadí 20 dB při šumu pozadí 30 dB
67
57
57
47
52
42
42
32
Tabulka 1: Srozumitelnost lidské řeči v závislosti na stavební neprůzvučnosti stěny
šíření hluku mezi jednotlivýmí
prostory uvnitř budovy, např
mezi sousedními byty, mezi
jednotlivými hotelovými pokoji
apod.
Následující tabulka uvádí proč je
vlastně důležitý útlum hluku
mezi jednotlivými stěnami v
budovách:
Základními faktory pro šíření
hluku v budovách a případnému
odstínění hluku jsou otvory ve
vnějším plášti a potom parametry
obvodových
nebo
dělících
konstrukcí
a
jejich
měrná
hmotnost.
Dnes, z důvodu tepelné izolace
stále vylehčenější zdící materiály,
však již nemohou při stejné
tloušťce
konkurovat
vápenopískovým
blokům
s
vysokou měrnou mnotností.
Sendvičové zdivo vápenopískové
konstrukce
splňuje
nejvyšší
nároky na vnitřní akustickou
pohodu, může být použito i tam,
kde je největší hluková zátěž z
vnějšku.
Stejně
tak
jsou
použitelné dvojité mezidomovní
stěny, kde je možné dosáhnout u
konstrukce s vápenopískovou
stěnou 2x24 cm útlumu R´w až 76
dB.
Obrázek 1: Vážená stavební neprůzvučnost R´w [dB]. Požadavek dle ČSN 73 05 32/Z1 a naše doporučená hodnota.
1.2 Požadavky ČSN 73 05 32/Z1
1.1
1.2.1 Všeobecně
Nezbytným
předpokladem
ochrany
proti
hluku
v
místnostech budov je zabezpečení
normových
požadavků
na
neprůzvučnost
stavebních
konstrukcí mezi místnostmi a
normových
pozžadavků
obvodového pláště. Dodržení
normativních
požadavků
se
posuzuje zkouškou, která se
sestává z měření a porovnání
výsledku měření s normativním
požadavkem
1.2.2 Vzduchová
neprůzvučnost
Vážená stavební neprůzvučnost
nesmí být nižší než je v uvedené
tabulce.
Přitom platí vztah:
R´w=Rw-k
V tomto vztahu je:
R´w -vážená stavební
neprůzvučnost
Rw - vážená laboratorní
neprůzvučnost
k je korekce, závislá na vedlejších
cestách šíření zvuku.
Pro jednovrstvé homogenní
plošné konstrukce z klasických
stavebních materiálů (cihla,
beton) k=2 dB, pro složitější
konstrukce se k určuje
individuálně.
1.3 Vážená stavební neprůzvučnost u
vápenopískových stěn
1.3.1 Vážená stavení neprůzvučnost u jednoduchých
vápenopískových stěn
Vážená stavební neprůzvučnost R´w v dB u jednovrstvých
vápenopískových stěn
Zdivo na normální maltu
Tloušťka
Třída měrné hmotnosti
stěny
1,2
1,4
1,8
2
[cm]
Bez omítky, nebo jen tenkovrstvá omítka
7
11,5
41
44
44
15
17,5
46
49
49
20
24
48
50
53
53
30
51
53
55
55
Omítka 2x10 mm
7
11,5
43
45
45
15
48
48
17,5
47
50
50
20
24
49
51
53
53
30
51
53
56
56
Omítka 2x15 mm
7
11,5
45
47
47
15
49
49
17,5
48
51
51
20
24
50
52
54
54
30
53
54
56
56
Zdivo na tenkovrstvou maltu
Třída měrné hmotnosti
1,2
1,4
1,8
2
2,2
47
50
41
46
49
52
44
49
53
55
40
45
48
50
52
54
57
51
53
55
-
48
51
42
47
50
53
45
48
50
53
56
41
46
49
51
53
55
57
52
54
56
-
49
52
44
48
51
53
47
49
51
54
56
43
48
50
52
53
55
58
53
54
56
-
1.3.2 Vážená stavební neprůzvučnost u dvojitých
vápenopískových stěn
Vážená stavební neprůzvučnost R´w v dB u
dvouvrstvých vápenopískových stěn
Tloušťka Třída měrné Normální malta + Tenkovrstvá malta
hmotnosti 2x10 mm omítka
bez omítky
stěn
[cm]
[kg/dm3]
[dB]
[dB]
2x11,5
2,0
66
65
1,8
65
64
1,4
63
62
2x15
2,0
69
69
1,8
68
67
2x17,5
2,0
71
70
1,8
70
69
1,4
67
66
2x20
2,2
74
73
2,0
72
72
2x24
2,2
76
75
2,0
74
74
1,8
73
73
1,4
71
70
Dvojité dělící stěny se používají
tam, kde je nutné dodržet
nejvyšší nároky na zvukový
útlum. Např. mezidomovní stěny
u řadových domků apod. Každá z
obou stěn dvojité stěny včetně
omítky musí mít cca 150 kg/m2.
Šířka mezery mezi stěnami musí
být minimálně 30 mm.
Pokud je šířka mezery mezi
stěnami více než 50 mm, musí
plošnou hmotnost každé stěn být
vyšší než 100 kg/m2.
Jako
bezpečné
provedené
doporučujeme šířku mezery
provádět 40 – 70 mm a vyplnit jí
minerální vatou.
Mezera musí být v každém
případě
provedena
bez
zvukových mostů a to zejména v
detailech pod střešní konstrukcí.
Závislost stavební
neprůzvučnosti R´w u
dvojitých
vápenopískových stěn
na šířce mezery mezi
stěnami
Konstrukce
1.3.3 Vážená stavební neprůzvučnost u vnějších stěn s
okenními otvory
Výslednou
zvukovou
neprůzvučnost
obvodového
pláště budov zejména ovlivňuje
také to, kolik je v plášti okenních
či dveřních otvorů a jaké tyto
výplně mají akustické vlastnosti.
K orientačnímu výpočtu zvukové
neprůzvučnosti
obvodového
pláště s okny můžeme použít
náledující tabulku:
Přesný výpočet je možné udělat
podle vzroce:
R´w
[dB]
2x11,5 cm
vápenopísková stěna (1,8 65
kg/dm3)
3 cm vzduchová mezera
2x11,5 cm
vápenopísková stěna (1,8
66
kg/dm3)
3 cm minerální vata
2x11,5 cm
vápenopísková stěna (1,8 67
kg/dm3)
7 cm vzduchová mezera
2x11,5 cm
vápenopísková stěna (1,8
68
kg/dm3)
7 cm minerální vata
kde:
RwR – je výsledná zvuková
neprůzvučnost
RwRstěna – vzduchová laboratorní
neprůzvučnost stěny
RwRokno – vzduchová
neprůzvučnost okna
Sokno – plocha okna
Scelk – plocha stěny vč. okenních
otvorů
Vzduchová neprůzvučnost R´w v závislosti na vzduchové neprůzvučnosti stěn a podílu
okenních otvorů v % plochy.
Příklad pro standartní konstrukce:
Vzduchová neprůzvučnost oken Rw při podílu okna na celkové ploše v %
Vzduchová
neprůzvučnost
stěny
30 dB
32 dB
35 dB
25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50%
45
35
34
33
32
37
36
35
34
39
39
38
37
50
35
35
33
33
37
37
35
34
40
39
38
37
55
35
35
33
33
37
37
35
34
40
40
38
37
Příklad pro konstrukce se zvýšenými akustickými vlastnostmi.
Vzduchová neprůzvučnost oken Rw při podílu okna na celkové ploše v %
Vzduchová
neprůzvučnost
stěny
37 dB
40 dB
42 dB
45 dB
25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50%
50
42
42
41
40
45
44
43
43
46
46
45
44
48
48
47
47
60
43
42
41
40
46
45
44
43
48
47
46
45
51
50
49
48
65
43
42
41
40
46
45
44
43
48
47
46
45
51
50
49
48
1.3.4 Požadavky na zvukovou izolaci obvodových plášťů
budov podle ČSN 730532
Také proti vnějšímu hluku je
nutné se v budovách chránit.
Dnes stále se zvyšující dopravní
zatížení ve městech zvyšuje dále
nároky na zvukovou izolaci
obvodových plášťů budov.
Požadavky na zvukovou izolaci
plášťů budov jsou dány v
závislosti na ekvivalentní hladině
akustického tlaku 2 m před
fasádou domu.
Požadavky na zvukovou izolaci obvodových
plášťů budov dle ČSN 730532
Ekv. hladina ak.tlaku 2 m Požadovaná zvuková izolace pláště R
před fasádou LAeq,2m
´w, dB podle druhu místností
Noc
Den
22:00 – 6:00 6:00 – 22:00
1.
2.
3.
≤ 40
≤ 50
30
30
41 až 45
51 až 55
30
30
46 až 50
56 až 60
33
30
30
51 až 55
61 až 65
38
33
30
56 až 60
66 až 70
43
38
33
61 až 65
71 až 75
48
43
38
66 až 70
76 až 80
48
43
1.Lůžkové pokoje, speciální vyšetřovny a operační sály ve
zdravotnických zařízeních
2. Obytné místnosti bytů, pokoje hostů v ubytovacích zařízeních,
pobytové místnosti dětských zařízení, přednáškové síně, výukové
prostory, čítárny, lékařské ordinace
3. Společenské a jednací místnosti, kanceláře a pracovny
Z následujícího obrázku můžeme
vidět, jak se chová masivní stěna
se zateplovacím systémem a bez
něj. V oblasti 1. při nízkých
frekvencích nedochází k žádné
změně. Poté však v oblasti
frekvencí 2. poblíž frekvence f0
dochází k dramatickému snížení
zvukového útlumu. Nad touto
rezonanční frekvencí pak zase
dochází ke zlepšení oprotí
původnímu stavu nezateplené
zdi.
Obdobná německá norma DIN
4109 je v těchto požadavcích vždy
o 2-5 dB přísnější.
1.3.5 Vážená stavební neprůzvučnost u vnějších stěn s
kontaktními zateplovacími systémy
Kontaktní zateplovací systém s
tepelněizolační vrstvou a vrchní
omítkou působí jako systém dvou
hmotných součástí spojených
pružinou (zateplovací systém).
Podle vlastností tohoto systému
může díky kontaktnímu zateplení
dojít jak ke zhoršení tak ke
zlepšení akustických vlastností
stěny. Běžným rozdílem, ke
kterému dochází provedením
zateplení, je ± 6 dB. A to je již
znatelný rozdíl!
Vhodným výběrem zateplovacího
materiálu a vhodnou povrchovou
úpravou zateplovacího systému
můžeme dosáhnout zlepšení
akustických vlastností celého
obvodového pláště! Na celkové
výsledné akustické vlastnosti
obvodového pláště mají dále vliv
takové věci, jako je způsob
kotvení izolantu, hmoždinkování,
výbět lišt zateplovacího systému,
armovací tkanina a v neposlední
řadě
převládající
frekvence
vnějšího hluku.
Každý jednotlivý systém je tedy
důležité správně navrhnout a z
hlediska akustiky posoudit pro
daný případ.
Frekvenci f0 můžeme stanovit
takto:
kde:
s
m
dynamická tuhost zatep
lovacího systému MN/m3
plošná hmotnost omítky
kg/m2
Z toho vyplývá:
Silnější a tím i těžší
vrstva vrchní omítky je
výhodnější, doporučení
je přes 10 kg/m2
Tuhost tepelné izolace
musí být pokud možno
co nejmenší
Při použití tuhé polyuretanové
pěny může skutečně docházet ke
zhoršení akustických vlastností
cca o 8 dB.
Důležitou roli však hraje to, jaký
je zdroj vnějšího hluku, a jaké v
něm převládají frekvence.
Proto je také nutné před
navrhováním
zateplovcího
systému zjitit hlukovou situaci
měřením a podle toho systém
navrhnout.
Pokud jsou převládající frekvence
vnějšího hluku nižší, je výhodné
dosáhnout co nejvyšší hodnoty
rezonanční frekvence viz obrázek
modrá křívka. Zateplení s nižší
rezonanční frekvencí (červená
křívka) je z hlediska akustiky
nevýhodné.
Pokud jsou převládající frekvence
vnějšího hluku vyšší, např. u
kolejové dopravy, u dálnic a silnic
s rychlým provozem aut, je
výhodné
dosáhnout
u
zateplovacího
systému
nižší
rezonanční
frekvence,
viz
obrázek, červená křivka je
výhodnější.
Důležité:
Při
projektování
zateplovacího systému,
kde je nutné také
posuzovat vliv vnějšího
hluku hraje důležitou
roli zvukové spektrum
hluku
Proto je nutné zjistit
aktuální
hlukovou
situaci nejlépe měřením
frekvencí hluku