BME Építészmérnöki Kar Épületszerkezettani Tanszék
Épületszerkezettan 4. Előadók: Juharyné Dr. Koronkay Andrea Horváth Sándor, Pataky Rita Évf. felelős: Tiborczszeghi-Horváth Zoltán 2017/18. tanév I. félév
5. SZERKESZTŐ GYAKORLAT SZERELT, GIPSZKARTON VÁLASZFALAK, LÁTSZÓBORDÁS TÁBLÁS ÁLMENNYEZETEK A szerkesztő gyakorlat céljai: Iskolaépületben alkalmazott, szerelt szerkezetű, gipszkarton válaszfal és elemes, bordás álmennyezet szerkezeti elemeinek, a válaszfal vázbordák és álmennyezeti tartóbordák kiosztásának, rögzítési módjának és beépítési szabályainak, továbbá szerkezeti részleteinek bemutatása. A szerkesztő gyakorlatot a szerelt válaszfal elemeinek az összeépítés módjának ismertetésével kell kezdeni, majd a válaszfal kialakítását kell a rajzos példák alapján bemutatni. Előadáson már szerepelt a szerelt fal, álmennyezetre még nem került sorra. Az előadás anyaga a HEFOP pályázati anyagban az interneten elérhető. A szerkezeti jellemzőket bővebben a RIGIPS, KNAUF rendszerekről az interneten lehet megtalálni. A hallgatóknak a letöltött 3 db A/3-as lapot kell elkészíteni. Az iskolaépület általános adatai A feladat egy vasbetonvázas, vasbeton homlokzati paneles iskolaépület I. emeletén levő gipszkarton válaszfalak és az álmennyezetek megtervezése. Az alaprajz egésze az alábbiakban látható. Megoldandó a szaggatott vonalakkal határolt, sötétítéssel kiemelt épületrész válaszfal és álmennyezeti szerkezetei.
1 . emeleti alaprajz
tanterem
1
tanterem
tanári szoba
2 Válaszfal típusok
1
iroda
folyosó
zsibongó
1
tanterem
iroda
iroda
5.1. VÁLASZFALAK SZERKESZTÉSE Tantermek közötti válaszfalak: A tanterem és tanterem között a meghatározó követelmények: a használati biztonság - merevség és ütésállóság, tűzállóság - és a hangszigetelés. A tantermek közötti válaszfal szerkezetekre vonatkozó léghangszigetelési követelményeket az MSZ 15601-1:2007 szabvány tartalmazza. A kiválasztott válaszfal szerkezetek hangszigetelési jellemzőit az alábbi táblázat tartalmazza: Léghangszigetelés értéke Követelmény Akusztikai igényszint
az MSZ 15601-1:2007 szabvány Kiválasztott válaszfal szerint rétegrendje R’w +C R w +C dB
1.
Átlagos iskolaépület
2. 3. 4.
dB 45
tantermek között
45
tanterem – zsibongó között Igényes iskolaépület
1. válaszfal típus 2. válaszfal típus
48
tantermek között
48
tanterem – folyosó között
1. válaszfal típus
Ezen követelmények miatt a szükséges válaszfalak jellemzői az alábbiak: : Szerkezeti jellemzők 1.
2.
Rétegtervi vázlat CW 100 vázborda
1.válaszfal típus rétegrendje 150 mm-es vastagság CW 100 vázborda 2x2 réteg gipszkarton alkalmazása 100 mm –es ásványgyapot kitöltés
150 mm 100 mm –es teljes ásványgyapot kitöltés
2. válaszfal típus rétegrendje 210 mm-es vastagság 2 * CW 75 vázborda 2x2 réteg gipszkarton alkalmazása elválasztott kettős bordarendszer 2* 60 mm –es ásványgyapot kitöltés
210 mm
2* 60 mm –es ásványgyapot kitöltés 2* CW 75 vázborda
2
A tantermek közötti válaszfalak további szerkezeti jellemzői: a fal felfut a födémig, az álmennyezet a válaszfalnak ütközik a külső falhoz való csatlakozás nem történhet szakipari falhoz, nyílászáró sorolás jelleggel a padló csak úsztatott lehet, melybe a válaszfalat be kell süllyeszteni Tanterem és folyosó közötti válaszfalak szerkezeti jellemzői A tanterem és folyosó között mindkét akusztikai igényszint esetében megfelelő az 1. szerkezeti változat, de a padlócsatlakozás eltérő kialakítású lehet. A válaszfalat itt célszerű az aljzatbetonra állítani, nem kell besüllyeszteni az úsztatott aljzatba. A fal alatt azonban az aljzatbetont meg kell szakítani, részben akusztikai okból, részben az aljzat dilatáció kialakítása miatt. Az aljzatbetont dilatációs szabályoknak megfelelően kell kialakítani, továbbá minden helyiséget önálló dilatációs egységként kell kezelni. A vizesblokk falainak szerkezeti jellemzői A folyosó és a vizesblokk szélső fala esetén nincsenek jelentős akusztikai igények, de a merevségi és ütésállósági szempontok miatt feltétlenül 2x2 réteg 12,5 mm impregnált gipszkarton alkalmazása szükséges. A vizesblokk szintén úsztatott padlót kap. A lejtésben kialakított aljzatra a burkolat alá bevonat szigetelés készül az egyes helyiségek közötti válaszfalak az aljzatra építhetők. A vizesblokkban a válaszfalak csak az álmennyezet alsó síkjáig futnak fel a WC fülkék elválasztására paraván jellegű, lábakra állított szerkezetek készülnek. A szerkezeti megoldásokról ismertetni kell az alábbiakat:
a technológiai sorrendet:: a gk. válaszfal az aljzatbeton után készül a válaszfal elemeit az összeépítés és a rögzítés módszereit, a válaszfal vázbordáinak a kiosztását, a válaszfal és a vasbeton pillérek egymáshoz viszonyított helyzetét (lehet tengelyben, oldalsíkon, mellette) az aljzatbeton dilatációk helyzetét és kiosztását, az ajtó beépítését (lehet előre és az utólag beépített ajtótokot alkalmazni), az ajtó beépítéshez alkalmazandó speciális vázbordát (az U profil falvastagsága v= 2 mm) a födémkapcsolatban a födémszerkezet várható lehajlása miatt /"a"/ az un. csúszó kapcsolatot kel alkalmazni. A tűzállósági és az akusztikai igények miatt felül a csúszó kapcsolatban gipszkarton csíkokból alkotott lezáró köteget kell alkalmazni.
3
5.2. ÁLMENNYEZET SZERKESZTÉSE Általános bevezető: (az előadáson majd elhangzottak alapján) Álmennyezet, födémburkolat fogalma. Az álmennyezeti rendszerek fő szerkezeti elemei: függesztő szerkezet, bordarendszer, burkolati elemek. Szerkezeti elemek részletesebben: - Függesztő elemek: gyorsfüggesztő, nóniusz függesztő, direkt rögzítő, stb. - A függesztő elemek egymástői 1,2 m-nél távolabb nem helyezhetőek. Az egy függesztő elemre jutó összes álmennyezet'! terhelést (pl. világító test, hangelnyelő betétlemez, stb) minden esetben meg kell határozni, és a függesztő elem kiosztást az alábbiak alapján ellenőrizni kell: 7 kg/m2 önsúly esetén(Könnyű, tálcás álmennyezet) 0,8 -1,0 db/m2 12-25 kg/m2 önsúly esetén 1,5 - 2,0 db/m2 kültéri álmennyezet esetében: 3-4 db/m2 - A bordarendszer elemei: főborda, osztóborda, mellékborda, merevítő borda, mikor melyikre van szükség. - Főborda kiosztása max. 1,2m -ként - Rendeltetés szerinti álmennyezet! típusok: esztétikai, akusztikai, hőszigetelő, tűzvédő és vagy légzáró - Megjelenés szerinti álmennyezet! típusok: kazettás, sávos, homogén. - A burkolat rögzítési mód szerinti változatok: látszó bordás, rejtett bordás, bontható, nem bontható rendszerek. - Az álmennyezetek anyagai: fém, szerves anyagú lapok (pl. HERAKLITH), ásványi szálas szilikát lapok, (préselt ásványgyapot vagy üveggyapot) gipszalapú lapok (gipsz, perlit stb.), gipszkarton A gyakorlati feladat általános adatai: Az iskolaépület tantermeiben, irodáiban hangelnyelő álmennyezet beépítése szükséges. Kétféle, eltérő rendeltetésű álmennyezet alkalmazására mutatunk be példát: - az első a sávos fém álmennyezet, mely csak esztétikai rendeltetésű. - a második változat látszóbordás változat, az eltakart vezetékek hozzáférhetőségének - megoldása miatt bontható kivitellel, a tantermek teremakusztikai jellemzőinek javítása érdekében hangelnyelő álmennyezeti típus alkalmazásával. Az álmennyezeti sík: +2,50 m SÁVOS, FÉM ÁLMENNYEZET Anyaga: lehet: alumínium (0,6-0,7 mm vtg, bevonatos vagy szórt felületű) vagy acél lemez, Szerkezeti elemek: - függesztő elemek: gyorsfüggesztő - főborda kiosztása max. 1,2m -ként - a sávelemek között hézagzáró kiegészítő sávelemekvannak Kiosztási szabályok: - a sávos álmennyezet elemeinek kiosztása mindkét irányban kötetlen - merevítő bordára itt a szerelés idejében van szükség. Összeépítés után maga a sávos álmennyezet merevnek tekinthető..
4
LÁTSZÓBORDAS, TÁBLÁS ÁLMENNYEZET Anyaga: felületkezelt préselt ásványgyapot, Szerkezeti elemek: - függesztő elemek: gyorsfüggesztő - főbordákra támaszkodó keresztbordák és azok között osztóbordák vannak, mert a táblás elemek kiosztása itt: 600/600 mm - a feldolgozott példában a főborda es a keresztborda síkban csatlakozik (klikk-trükk alkalmazásával) Kiosztási szabályok: - a kiegészítő, vágott elemek mérete nem lehet 10 cm-nél kisebb, a bordák helyzetének megadásánál ez az egyik alapvető szempont - minden álmennyezeti elem falcsatlakozásánál a nyomórugó beépítése szükséges.
5
5.3. LAKÓÉPÜLET HANGSZIGETELÉSI CÉLÚ SZERKEZETEI A lakóépület szerkezeteire vonatkozó akusztikai előadás (követelmények, rétegfelépítés, az egyes rétegeknél alkalmazható anyagok), már elhangzott. A szerkesztőgyakorlat célja többszintes lakóépületen bemutatni a zaj elleni védelem egyes építészeti módszereinek megismertetése. Ismertetni kell a fal és födémszerkezetek lépcsőszerkezetek és rétegfelépítések meghatározáshoz szükséges alapelveket, lépéseket, a szükséges léghangszigetelési és lépéshangszigetelési kiválasztás módját. 1.
ALAPFOGALMAK
Az Épületfizikában tanult alapfogalmak részletes áttekintése: léghanggátlás, lépéshanggátlás, R, R’, léghanggátlási szám, lépéshangnyomásszint, Rw, R’w, Lnw, L’nw súlyozott jellemzők, zajterhelés lakóépületben, LA, LAeq, zajhatárértékek. (Épületfizika jegyzet tartalmazza a meghatározásokat.) 2.
AKUSZTIKAI MŰSZAKI LEÍRÁS
A féléves tervi lakóépület - akusztikai műszaki leírás tartalma: 1.
Épület és környezet akusztikai kapcsolata, környezeti zajforrások
2.
Zajos helyiségek, zaj ellen védendő helyiségek
3.
Zajhatárértékek
4.
Hangszigetelési követelmények
5.
Az épületen alkalmazott szerkezetek kiválasztása: típusa, rétegfelépítése és akusztikai jellemzői: •
lakáselválasztó fal, lakás-lépcsőház közötti fal,
•
lakáselválasztó födém+padlóburkolatok, lépcsőházi födém+ burkolat
•
válaszfalak, falburkolatok, szerelő falak, álmennyezetek
6.
Szerkezeti kapcsolatok
7.
Épületgépészeti megoldások 1. táblázat
Zajos és zaj ellen védendő helyiségek lakóépületben
Zaj ellen védendő Zajos helyiségek, berendezések helyiségek Szomszéd lakások helyiségei Lakás lakószobái, lakóelőtere,
Közös használatú terek: lépcsőház, folyosó, garage, pince, padlástér
étkezőkonyhája
Saját lakás zajos helyiségei: fürdőszoba, WC Épületgépészet: lift, berendezések, kazánok
vízvezeték,
csatorna,
fűtési
Az épület funkciójától eltérő, zajt okozó tevékenységek helyiségei: iroda, üzlet, étterem, espresso, büfé, zenés szórakozó hely,
6
3.
HANGSZIGETELÉSI KÖVETELMÉNYEK
2.
táblázat
Többlakásos épület hangszigetelési követelményei
az MSZ 15601-1:2007 szabvány alapján, az egymás melletti és egymás feletti alap követelményű és fokozott követelményű lakások között Átlagos és igényes lakóépület Helyiség kapcsolatok Sorszám 1.
2.
Léghangszigetelés R’ R w w+C dB dB Lakás bármely helyisége és a 51 mellette lévő szomszéd lakás 54 bármely helyisége között Lakás bármely helyisége és az 51 alatta lévő szomszéd lakás 54 lakószobája között
3.
4. 5. 6.
Lépéshang+C szigetelés L’nw dB -
55
-
52
Lakás fürdőszobája, konyhája, 46 WC-je és az alatta lévő 51 szomszéd lakás hasonló helyisége között
55
Lakás és lépcsőházi pihenő, lakás és lépcsőkar között
55
52
52
Lakásbejárati ajtó lakószoba és lépcsőház között
33
Lakásbejárati ajtó előszoba és lépcsőház között
25
36 28
Az „alap követelmény” és „fokozott követelmény” épület meghatározás: a lakás zajterhelés elleni védelmének színvonalát, mértékét meghatározó besorolást jelenti.,- pl. a lakásban várható áthallási viszonyokat határozza meg. A besorolást a beruházó vagy a lakó határozza meg, a zaj elleni védelem igényszintjének függvényében és ezzel meghatározzák a szerkezeti megoldások műszaki –akusztikai igényszintjét is. Az átlagos lakás fogalma alatt: belvárosi környezetben, illetve közlekedési alapzajjal terhelt környezetben lévő lakást kell érteni. Az igényes lakás fogalma alatt: zöldövezeti környezetben, közlekedési alapzajjal nem terhelt környezetben lévő lakást kell érteni. Emelt hangszigetelési követelmények meghatározásához a növelő tényezők értékei A határoló szerkezetek hangszigetelését meg kell növelni az alapfunkciótól eltérő tevékenységek esetében: (R’ w +C)
emelt
= R’ w + C + ∆ R s dB
L’ nw emelt = L’ nw + ∆ L s dB Például: •
üzlet, büfé, társalgó működtetése
∆Rs = 7
5 dB,
•
pincében intézményi teremgarázs
∆ R s = 10 dB
•
házimozi, hifiberendezés működik,
∆ R s = 10 dB,
mert a berendezések akusztikai teljesítménye ≥ 0,5 watt lehet •
ének, zeneterem: zenei gyakorlás, tanítás
∆ R s = 10 dB
•
tornaterem, edzőterem működtetése
∆ L s = - 10 dB
4.
LAKÁSELVÁLASZTÓ SZERKEZETEK KIVÁLASZTÁSA
A léghangszigetelési követelményeknek biztonságosan megfelelő lakáselválasztó fal- és födémszerkezet kiválasztásához a becsült hangszigetelés szükséges értékét hagyományos, nehéz szerkezetű épület esetében az alábbiak szerint határozzuk meg:
R
w
≥ R’ w + 5 dB
Ahol:
R ’ w : a hangszigetelési követelmény az épülethelyszínen, 1. táblázat, illetve az MSZ 15601-1:2007 szabvány alapján, dB
R
w
:a választott falszerkezet laboratóriumi súlyozott léghanggátlási száma, dB
A fenti meghatározás nem alkalmazható szerelt térhatároló. szerkezetek esetében. Példák a hangszigetelési követelményeknek biztonságosan megfelelő lakáselválasztó falszerkezetekre:
30 cm hanggátló téglafal, kétoldalt vakolva, fajlagos tömege: m’ 480 kg/m2
25 cm POROTHERM 25 HG Profi tégla + betonkitöltésű fal, kétoldalt vakolva
38 cm tömör tégla fal, kétoldalt vakolva
30 cm tömör mészhomok téglafal, , kétoldalt vakolva
Vasbeton fal v ≥ 20 cm
Lakáselválasztó falba épületgépészeti vezeték nem helyezhető, a lakáselválasztó falra szerelvény nem rögzíthető. Fürdőszobák falain a szerelvények és vezetékek elhelyezése miatt szerelt előtét falat kell alkalmazni: például 1 rétegű gipszkartonból készített szerelő előtétfalat, a fürdőszobai szerelvények és vezetékek fogadására
5.
LAKÁSELVÁLASZTÓ FÖDÉMSZERKEZET KIVÁLASZTÁSA
A födémszerkezet kiválasztása kétféle akusztikai követelmény egyidejű figyelembe vétele alapján történik. A léghangszigetelési követelménynek biztonságosan megfelelő lakáselválasztó fajlagos tömege: m’ 480 kg/m2 + úszópadló + tetszés szerinti padlóburkolat
8
födém
A léghangszigetelést a padlószerkezet mindössze 0-3 dB –el módosíthatja, így az egymás fölötti lakások között megfelelő léghangszigetelésű teherhordó födém alkalmazása szükséges. Az ÉPSZ1-ben tanult födémek közül megfelelnek az akusztikai igényeknek a monolit vasbeton födémek, illetve a megfelelő tömör vasbeton lemezzel készített kéregelemes ( pl. LEIER ) födémek. Nem felelnek meg: kis tömegük miatt a hangszigetelési követelményeknek a félmonolit gerendás födémek ( pl. kerámia: Porotherm-, Fert födém vagy beton: LEIER Mesterfödém ), előregyártott vb. gerendás födém vasalt felbetonnal ( pl. E-, PPB- gerendás ) és a pórusbeton pallófödémek nem, legfeljebb olyan vastag felbetonnal ( cca. 10 - 12 cm ) alkalmazhatók, mely már kedvezőtlen mind szerkezetileg, mind gazdaságilag.
A lépéshangszigetelési követelmények kielégítését lakóépületekben úsztatott padlószerkezet alkalmazásával kell megoldani, szakszerű tervezés, szerkezet-választás és kivitelezés mellett. 6. A PADLÓSZERKEZET AKUSZTIKAI CÉLÚ KIVÁLASZTÁSA 2.
A PADLÓSZERKEZET AKUSZTIKAI CÉLÚ KIVÁLASZTÁSA
A helyszíni lépéshangszigetelést az alábbi összefüggés alapján lehet becsülni (homogén, nehéz szerkezetű födémek és falak esetében): L'nw=Lnw-ΔLw+K Ahol: L’nw:
látszólagos (helyszíni) súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint, dB
Lnw:
burkolatlan födém súlyozott szabványos lépéshangnyomásszintje laboratóriumban, dB
∆Lw:
padlóburkolat súlyozott szabványos lépéshangnyomás-szint csökkenés értéke (lépéshangszigetelés javítása), dB
K:
a helyszíni kerülőutak hatása miatti korrekció, értéke 0-6 dB. Az itt bemutatott egyszerűsített példában K=3 dB-lel számolunk.
A képletben lévő L’nw értéknek a követelményértéknél kisebbnek kell lennie. Padlóburkolat szükséges lépéshangszigetelés javításának meghatározása Épületfunkció, Födémszerkezet helyiségkapcsolat megnevezése
Burkolatlan födém
megnevezése Lnw, dB Többlakásos lakóépület, egymás feletti lakások között
20 cm monolit vasbeton födém
75
9
Követelmény Szükséges lépéshangszigetelés javítás L’nwk dB
ΔLw,szükséges dB
55
≥23 dB
52
≥26 dB
ÉPSZ1-ből tanult födémtípusok esetén, utólagos felújítás során az alábbi táblázat szerint választható a szükséges lépéshangszigetelés javítási becsült értéke: Épület funkció, szerkezet megnevezés
Födémszerkezet megnevezése
Burkolatlan födém Lnw, dB
Lakóépület, lakások közötti födém
E-gerendás födém + 5 cm felbeton
80
Porotherm födém
87
6 cm felbetonnal
Követelmény Szükséges lépéshangszigetelés javítás L’nwk dB
ΔLw,szükséges dB
55
80-55+3=28 dB
52
80-52+3=31 dB
55
87-55+3=35 dB
52
87-52+3=38 dB
Ez az úsztatott padlószerkezet kialakítható cca. 2,5 cm vastag ásványgyapot lépéshangszigetelő réteggel és legalább 5 cm vasalt (úsztatóréteg felett csak vasalt aljzatbeton alkalmazható!) aljzatbetonnal. Polisztirolból jellemzően nagyobb rétegvastagság szükséges azonos minőség eléréséhez, mint szálas szigetelőanyagból, mert merevebb anyag. Jellegzetes hibák úszópadlóknál, melyek az akusztikai minőséget rontják: -peremszigetelés teljesen, vagy részlegesen elmarad, vagy nem megy fel kellő magasságig; -nem megfelelő anyagválasztás (pl. „lépésálló”, vagy „hőszigetelő” lemez); -elmarad, vagy megsérül a PE fólia, így tönkremegy a lépéshangszigetelő lemez; -csővezetékek elhelyezése: úsztató rétegben helyezik el, vagy installációs rétegbe kerülve nagyobb a cső külső átmérője az installációs réteg magasságánál, stb. 7.
LAKÓÉPÜLET LÉPCSŐHÁZI SZERKEZETEINEK KIVÁLASZTÁSA
A lakóépület lépcsőházát átalakítottuk. A lépcsőházban kétkarú lépcsőt alkalmazunk, mert a lépéshangszigetelés beláthatóan csak így oldható meg. A lépcsőház és a lakás közötti lépéshangszigetelés megoldására hangszigetelő elemeket alkalmazunk a lépcsőkar és a csatlakozó szerkezetek között. A hangszigetelő elemek alkalmazását lehetővé tévő lépcső megoldás szerkezeti működését ismertetni kell. A pihenők lépéshang szigetelését a választott szerkezeti működés mellett az úsztatott padló oldja meg. A lakás és lépcsőházi pihenő, továbbá a lakás és lépcsőkar közötti lépéshangszigetelési követelményeket a 2. táblázatban ismertettük. Lépcsőház kialakításánál szükséges a pihenők úsztatott rétegrenddel történő kialakítása, továbbá a lépcsőkarok méretezett rugalmas alátámasztása és a környező szerkezetektől való elválasztása.
10
Hosszmetszeti részletek A lépcsőkarok és a pihenőlemezek közé a bemutatott példán teljes elválasztást biztosító, dilatációs hézagot képző betételemet alkalmazunk. Ilyen megoldásnál a lépcsőkarokat általában előregyártott szerkezettel oldják meg. A betételemet teherhordásra is kell méretezni. A lépcső alátámasztását a bemutatott példán terhelhető testhang szigetelő elemrész alkalmazásával oldják meg (a lépcsőkar, a hasznos és esetleges terhekből számított terhelésre méretezve). Alkalmazható további megoldások: pl. PUR - Elastomer lemez vagy CDM lemez. Keresztmetszeti részlet: A lépcsőkar és a lépcsőház fala közötti elválasztást hézagképző öntapadó szigetelő szegéllyel kell megoldani. A szegélysávok szélességét úgy kell megválasztani, hogy elhelyezéskor a felső szél mindenütt a járó burkolat síkja felett legyen, legalább 5-10 mm-el. A lépcsőkar burkolatának beépítése után kell a végleges padlósík feletti, túlnyúló szigetelést levágni.
Budapest, 2017. 11. 15. Juharyné Dr. Koronkay Andrea tárgyelőadó
Tiborczszeghi-Horváth Zoltán évfolyamfelelős
11
