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
