VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV POZEMNÍHO STAVITELSTVÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF BUILDING STRUCTURES

PREDIKCE ZVUKOIZOLAČNÍCH VLASTNOSTÍ DĚLÍCÍCH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ A ZABEZPEČENÍ AKUSTICKÉ POHODY V INTERIÉRU BUDOV PREDICTION SOUND INSULATION PROPERTIES DIVIDER BUILDING STRUCTURES AND SECURITY ACOUSTIC COMFORT INSIDE BUILDINGS

DISERTAČNÍ PRÁCE DISSERTATION

AUTOR PRÁCE

ING. PETRA BERKOVÁ

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BRNO 2012

DOC. ING. MILAN VLČEK, CSC.

ABSTRAKT Předložená disertační práce pojednává o zvukoizolačních vlastnostech dělících stavebních konstrukcí v oblasti nízkofrekvenčního zvuku u kročejové neprůzvučnosti a zabezpečení akustické pohody v interiéru budov. V rámci predikce kročejové neprůzvučnosti je provedena simulace laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti. Práce vychází z výskytu častých stížností obyvatel bytových domů na subjektivně nevyhovující kročejovou neprůzvučnost horizontálních dělících konstrukcí, jejichž nášlapná vrstva je tvořena laminem. Přestože tyto konstrukce vyhovují z hlediska kročejové neprůzvučnosti v souladu s požadavky stanovenými v ČSN 73 0532: 2010, obyvatelé si stěžují na subjektivní vnímání zvuků nižších kmitočtů. Výskyt hluku s výrazným charakterem zvuku v oblasti nízkých kmitočtů byl dokázán měřením a vyhodnocením spektrální analýzy hladiny akustického tlaku, způsobené pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou. Na toto měření a jeho vyhodnocení prováděné v souladu s měřením a vyhodnocením hluku v mimopracovním prostředí nelze vztáhnout požadavek stanovený Nařízením vlády č. 272/2011 Sb.“ o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“. Hygienické limity hluku pro chráněný vnitřní prostor staveb se nevztahují na hluky z běžného užívání bytu. V rámci platné legislativy je tento problém v ČR v současné době neřešitelný. Proto jsou v této práci analyzovány způsoby hodnocení kročejové neprůzvučnosti a jsou vysloveny zjištěné závěry. S kročejovou neprůzvučností v nízkofrekvenční oblasti souvisí i navazující část předkládané disertační práce, kdy ve výpočetním programu ANSYS (verze 14.0) je simulováno laboratorní měření kročejové neprůzvučnosti reálné konstrukce. V práci jsou uvedeny výsledky simulace, a to hladiny akustického tlaku v přijímací místnosti do třetinooktávového pásma 630 Hz. Tyto výsledky jsou porovnány s naměřenými hodnotami v modelované laboratoři. Model v programu ANSYS je vytvořen pro budoucí využití v oblasti vývoje materiálů pro materiály podlahových vrstev a pro specifikaci technických parametrů alternativního zdroje kročejového zvuku.

ABSTRACT This thesis deals with the properties of soundproof partition structures in the lowfrequency sound at impact sound insulation and security of acoustic comfort inside buildings. The prediction of impact sound is a simulation laboratory measurements of impact sound. The work is based on the occurrence of frequent complaints of inhabitants of residential homes for subjectively poor impact sound insulation of horizontal dividing structures, whose top layer is formed laminate. Although these structures conform in terms of impact sound insulation in accordance with the requirements of CSN 73 0532: 2010, residents complain about the subjective perception of the sounds of lower frequencies. A noise with a distinctive character of sound at low frequencies has been proved by measuring the spectral analysis and evaluation of sound pressure levels caused by the movement of persons roof construction to the floor. On the measurement and evaluation carried out in accordance with the measurement and evaluation of noise in non-working environment can be related requirement under the Regulation No. 272/2011 Coll. "On the protection of health from the adverse effects of noise and vibration." Occupational noise limits for protected buildings interior space do not apply to noise from ordinary use of the apartment. Under current legislation, the problem is in the Czech Republic at present insoluble. Therefore, this work explores ways evaluation of impact sound and delivery is determined conclusions. With the low-frequency impact sound insulation is also related to the latter part of this dissertation, where the computing program ANSYS (version 14.0) is simulated laboratory measurements of impact sound insulation of the real structure. The paper presents the results of simulation, and the sound pressure level in the receiving room to třetinooktávového band 630 Hz. These results are compared with measured values modeled in the laboratory. Model in the ANSYS program is designed for future use in the development of materials for floor layers and materials for specifying the technical parameters of an alternative source of impact noise .

Klíčová slova: nízkofrekvenční zvuk, kročejová neprůzvučnost, spektrální analýza, stropní konstrukce, nášlapná vrstva lamino, subjektivní vnímání, výpočetní program, přijímací místnost, laboratorní měření, model Key words: low – frequency sound, impact sound insulation, spectral analysis, ceiling construction, wear-layer laminate, subjective perception, computer program, reception room, laboratory measurements, model

Bibliografická citace VŠKP: BERKOVÁ, Petra. Predikce zvukoizolačních vlastností dělících stavebních konstrukcí a zabezpečení akustické pohody v interiéru budov. Disertační práce. Brno, 2012. 130 stran, 3 přílohy. Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav pozemního stavitelství. Vedoucí disertační práce Doc. Ing. Milan Vlček, CSc.

Poděkování: Touto cestou bych chtěla poděkovat mému školiteli Doc. Ing. Milanu Vlčkovi, CSc. za vedení mého doktorského studia a podporu v mé práci. Dále děkuji manželovi Ing. Pavlu Berkovi, Ph.D. a rodičům Ing. Karlu Čuprovi, CSc. a Ing. Danuši Čuprové, CSc. za pomoc při měřeních, odborné rady a cenné podněty. V souvislosti s výpočetními programy ANSYS a MATLAB děkuji za pomoc a odborné rady Ing. Pavlu Švancarovi, Ph.D.

OBSAH 1

2

ÚVOD ………………………………………………………………………….. 2 1.1

Vnímání zvuku člověkem………………………………………………

2

1.2

Pronásledováni hlukem ve dne v noci………………………………….

5

SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY………………………….. 8 2.1

Základy fyzikální akustiky……………………………………………... 8 2.1.1 Zvukové pole a stavební konstrukce…………………………….. 8

2.2

2.1.2 Šíření zvukových vln ve stavebních konstrukcích……………….

11

Požadavky a legislativa v oblasti akustiky……………………………..

19

2.2.1 Požadavky v ČR…………………………………………………

20

2.2.2 Současná legislativa ve vybraných státech Evropy……………..

24

2.3

Akustický analyzátor, váhové filtry……………………………………. 31

2.4

Trendy ve stavebnictví…………………………………………………. 35

2.5

2.4.1 Materiály ve stavebnictví………………………………………...

35

2.4.2 Projektování budov z hlediska akustických požadavků………….

35

2.4.3 Hlukový smog v současnosti……………………………………..

37

Možnosti zjišťování zvukoizolačních vlastností dělících konstrukcí…..

38

2.5.1 Predikční modely………………………………………………..

38

2.5.2 Laboratorní měření……………………………………………... 39 2.5.3 Měření in-situ…………………………………………………… 40 3

APLIKOVANÝ POSTUP MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ NEPRŮZVUČNOSTÍ……………………………………………………….…

4

5

42

3.1

Měření a vyhodnocení vzduchové neprůzvučnosti…………………….. 42

3.2

Měření a vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti……………………...

49

CÍLE DISERTAČNÍ PRÁCE………………………………………………… 55 4.1

Důvody volby cílů……………………………………………………...

55

4.2

Prostředky ke splnění cílů……………………………………………...

56

ZVOLENÉ METODY ZPRACOVÁNÍ……………………………………… 58 5.1

Zvolené metody zpracování ke splnění 1. cíle…………………………

59

5.2

Zvolené metody zpracování ke splnění 2. cíle…………………………. 63

5.3

Přístrojové vybavení……………………………………………………

64

6

ANALÝZA POUŽÍVANÝCH ZPŮSOBŮ HODNOCENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI…………………………………………………………. 67

7 8

6.1

Použité výpočty pro vyhodnocení……………………………………...

75

6.2

Regresní analýza……………………………………………………….. 80

SIMULACE LABORATORNÍHO MĚŘENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI………………………………………………………...

95

ZÁVĚRY A VÝSLEDKY……………………………………………………

117

8.1

Závěry z analýzy používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti………………………………………………………...

117

8.1.1 Vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti konstrukcí s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem………………………………............ 118 8.1.2 Vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti konstrukcí s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou……………………………….............

120

8.1.3 Srovnání různých způsobů vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti měřených stropních konstrukcí s podlahou…...

121

8.1.4 Posouzení vhodnosti použití normalizovaného zdroje kročejového zvuku……………………………….......................

121

8.2

Výsledky pro 1. cíl……………………………….................................

123

8.3

Závěry ze simulace laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti… 124

8.4

Výsledky pro 2. cíl……………………………….................................

124

9

MOŽNOSTI DALŠÍHO VÝZKUMU……………………………….............

128

10

PŘÍNOS PRO TEORII A PRAXI………………………………...................

130

11

10.1

Přínos pro teorii………………………………...................................... 130

10.2

Přínos pro praxi………………………………...................................... 130

SEZNAMY 11.1

Seznam použitých zdrojů

11.2

Seznam použitých zkratek a symbolů

11.3

Seznam publikační činnosti autora

11.4

Seznam příloh

PŘÍLOHA 1 PŘÍLOHA 2 PŘÍLOHA 3

ÚVOD · Vnímání zvuku člověkem · Pronásledováni hlukem ve dne v noci

Úvod

1 ÚVOD Spolu s člověkem prošel i pohled na zvuk, včetně jeho hodnocení, dlouhou cestou vývoje. Je nedílnou součástí našeho životního prostředí, přináší nám důležitý podíl informací o okolním světě a hraje podstatnou úlohu při dorozumívání. Dnešní doba přichází s velkým množstvím nových zdrojů zvuku, které vytvářejí její charakteristickou kulisu. V důsledku toho neustále rostou požadavky na zabezpečení akustické pohody ve stavbách bytových, občanských i průmyslových. Aby bylo možné tuto akustickou pohodu uživatelům zabezpečit, musí být problematika škodlivého zvuku řešena komplexně již v ranném stádiu projektování stavby. Prvním krokem, vedoucím ke splnění akustických požadavků, je vhodné umístění objektu dle jeho předpokládaného využití, např. objekt s požadavky nízké hlukové zátěže ve vnitřních prostorech by měl být situován do klidného prostředí. Koncept objektu je třeba řešit tak, aby akusticky exponované prostory přímo nesousedily s prostory akusticky chráněnými. Je to preventivní zajištění ochrany těchto prostorů od hluku, které lze dosáhnout správným dispozičním řešením budovy. Dispoziční řešení, které

akceptuje i

akustické hledisko,

umožní uspořit investiční náklady, jichž by bylo jinak třeba na pořízení zvukoizolačních konstrukcí. Problematiku zajištění akustické pohody je nutné řešit již v počátečních stádiích projektu budovy. Pro konečný úspěch navrhovaných akustických úprav musí být věnována pozornost i všem detailům. Pozdější akustické úpravy jsou obtížně realizovatelné a zbytečně zvyšují investiční náklady.

1.1 VNÍMÁNÍ ZVUKU ČLOVĚKEM Nejdůležitější úlohou zvuku je možnost poskytovat člověku informace o jeho okolí. Pokud

v určitém prostředí člověk pobývá déle nebo častěji, začne zvuky, které se zde

vyskytují, považovat za normální, běžné, např. při jízdě automobilem. Vyskytne-li se zde nový zvuk, byť s nepatrnou intenzitou, je řidič schopen ho zaregistrovat a může v něm vyvolat nepříznivé emoční pocity. O míře škodlivosti zvuku rozhoduje především jeho intenzita a doba trvání. Každý typ prostředí má vlastní charakteristické spektrum zvuku, které je pro ně typické. Se škodlivými účinky hluku se můžeme setkat nejen při práci, ale i odpočinku. Velice výrazným fenoménem současné doby se stala závislost člověka na hudbě [15]. S nejvíce 2

Úvod

negativními účinky se setkáváme u takzvané rockové hudby, která podle Dr. J. Desmonda vyvolává u člověka specifický druh svalové únavy. Vyplývá to především z toho, že převážná část rockové hudby je komponována v rytmu protikladném rytmu srdeční soustavy. U některých hudebních skupin, jako je např. Metallica, byla zaznamenána hladina akustického tlaku 120 dB, což lze označit za extrémně silný hluk a považovat ho za hodnotu se zákazem pobytu osob. Již při osmihodinové expozici posluchače dochází k chronickým poruchám sluchu. Vysoká hlasitost této hudby v interiéru budov a její monotónní rytmus uvádí posluchače do stresového stavu. Účinky začínají nastupovat v bdělém stavu, pokud hladina akustického tlaku A přesahuje 65 dB. Stresový stav je vyvolán nadměrným uvolňováním stresového hormonu adrenalinu. Pokud tento hormon není dostatečně rychle odbourán, dochází k jeho přeměně na adrenochrom, který má obdobné účinky jako např. Pervitin, LSD, Mescalin atd.. Též se přidružuje vznik endorfinních látek v mozku, jejichž účinek je obdobný morfinu. Jsou zaznamenány i případy úmrtí návštěvníků rockového koncertu, u kterých došlo k zástavě srdce. Hudba, i když to zní neuvěřitelně, může vést až k vytvoření takzvané zvukové závislosti, která má obdobné účinky jako užívání drog [12]. Dnešní člověk je podrobován velké psychické zátěži. Ve svém bytě se pak snaží najít určitou dávku soukromí a klidu. Z hlediska sociálně-kulturního míra škodlivého hluku úzce souvisí s výší životního standardu, zejména při bydlení. Dle Nařízení vlády č. 272/2011 Sb.“ o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“ můžeme hluk rozčlenit do několika typů, které ovlivňují subjektivní vnímání hluku člověkem. Jedná se o: ·

hluk ustálený, jehož hladina akustického tlaku se v daném místě nemění v závislosti na čase o více než 5 dB;

·

hluk proměnný, jehož hladina akustického tlaku se v daném místě mění v závislosti na čase o více než 5 dB;

·

vysokoenergetický impulsní hluk tvořený zvukovými impulsy, jako jsou např. výbuchy v lomech, střelba z těžkých zbraní, apod.;

·

vysoce impulsní hluk tvořený zvukovými impulsy ve venkovním prostoru, např. střelbou z lehkých zbraní, apod. Dále o subjektivním vnímání hluku rozhoduje jeho intenzita a spektrální charakteristika.

3

Úvod

Obr. 1.1 Rozsah slyšení u zdravého mladého člověka v závislosti na intenzitě zvuku a kmitočtu [14].

Ultrazvuk - je akustické vlnění, jehož frekvence leží nad hranicí slyšitelnosti lidského ucha, tj. cca 20 kHz. Přestože má tedy stejnou fyzikální podstatu jako zvuk, je pro lidské ucho neslyšitelný, ale řada živočichů může část ultrazvukového spektra vnímat (delfíni, psi, netopýři). Vlnová délka ultrazvuku je menší než vlnová délka zvukového vlnění, proto je ultrazvuk méně ovlivněn ohybem. Výrazný je jeho odraz od překážek a je méně pohlcován kapalinami a pevnými látkami. [32] Infrazvuk - je zvuk o tak nízkém kmitočtu, že ho lidské ucho není schopné zaznamenat. Přesná hranice mezi slyšitelným zvukem a infrazvukem neexistuje, ale udává se mezi 16 až 20 Hz. Spodní hranice se udává mezi 0,001 a 0,2 Hz. Je známo, že velryby, sloni, hroši, nosorožci, okapi a aligátoři používají infrazvuk k dorozumívání. [32]

4

Úvod

Práh slyšení – je nejnižší hladina akustického tlaku určitého zvuku, jenž může vyvolat sluchový pocit (pro 1000 Hz je normální práh slyšení přibližně 0 dB). [15] Práh bolesti – je nejnižší hladina akustického tlaku určitého zvuku, jenž může vyvolat pocit bolesti (pro 1000 Hz je normální práh bolesti přibližně 130 dB). [15] Slyšitelné kmitočty u zdravého mladého člověka začínají na (16 – 20) Hz a končí mezi (16 000 – 20 000) Hz. S přibývajícím věkem se rychle zhoršuje slyšitelnost v oblasti vysokých frekvencí. Vysokou citlivost vykazuje sluch v oblasti středních frekvencí, cca mezi (500 – 5000) Hz. Mezi (500 – 2000) Hz se nacházejí kmitočty, které jsou důležité pro slyšení řeči. Směrem k nízkým frekvencím se citlivost sluchu výrazně snižuje. Nejnižší slyšitelné tóny musí mít o (60 – 70) dB větší intenzitu, aby byly vnímány stejně hlasitě jako tón 1000 Hz. Z této vlastnosti sluchu vychází váhový filtr A, který obsahuje pro jednotlivá frekvenční pásma mezinárodně normované váhové korekce. Hodnoty, měřené s použitím váhového filtru A odpovídají sluchovému vjemu člověka, vyjadřují hlasitost zvuku a naměřené veličiny se nazývají hladiny akustického tlaku LpA [dB] [14]. Blíže se k váhovým filtrům věnuji v kapitole 2.2.

1.2 PRONÁSLEDOVÁNI HLUKEM VE DNE V NOCI V rámci prováděných měření in – situ jsem shromažďovala informace o subjektivním hodnocení akustické pohody v interiéru obytných staveb. Na základě vyhodnocení takto získaných informací si uživatelé bytů především stěžují na hluk: ·

ze sousedství způsobený uživateli sousedních bytů – hluk, způsobený pohybem osob (především dětí) v sousedních bytech a komunikačních prostorech subjektivně natolik rušivý, že uživateli bytů byl hodnocen jako neúnosný;

·

hlasové projevy sousedů, např. velice častým problémem je nedostatečná vzduchová neprůzvučnost stěny, oddělující ložnici jednoho bytu a dětský pokoj druhého bytu;

5

Úvod

·

hluk ze sousedství způsobený technickým vybavením bytu – např. tekoucí voda v koupelně, splachování, apod. Např. uživatel bytu rozpozná, kdo právě využívá a jakým způsobem toaletu u sousedů, což má za důsledek, že sousedé raději využívají toaletu v práci. Výše uvedené typy zdrojů hluku mají značný psychický dopad na jednotlivé uživatele

objektu a jejich naprostou ztrátu soukromí. Dále jsou uživatelé bytu rušeni hlukem: ·

z okolních provozoven (hudba, řeč, VZT);

·

z městské dopravy (železniční a silniční), ale ve většině případů potvrzují, že na daný typ zdroje hluku je možné si zvyknout a přestat ho vnímat rušivě;

·

ze značně specifického zdroje hluku – kostelní zvony.

6

SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY · Základy fyzikální akustiky · Požadavky a legislativa v oblasti akustiky · Akustický analyzátor, váhové filtry · Trendy ve stavebnictví · Možnosti zjišťování zvukoizolačních vlastností dělících konstrukcí

7

Současný stav řešené problematiky

2

SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY 2.1

ZÁKLADY FYZIKÁLNÍ AKUSTIKY

2.1.1

Zvukové pole a stavební konstrukce

Zvukové vlny můžeme označit jako zvláštní případ obecné třídy vln, známých jako „elastické“ vlny. Tyto elastické vlny se mohou vyskytnout v hmotných a pružných prostředích. Pružnost prostředí způsobuje, že částice vychýlené ze své klidové polohy je vrácena zpět do této polohy podobně, jako je tomu u pružin. Pružná vazba mezi molekulami a jejich setrvačná hmota způsobují, že pohyb každé následující je o určitý nepatrný čas zpožděný neboli fázově posunutý proti předcházející. V důsledku toho pak např. okamžik maximálního vychýlení nenastává v celém prostředí současně, ale šíří se od místa vzniku. Zvuk se šíří vzduchem v podobě tzv. podélného vlnění, při kterém jednotlivé částice prostředí (molekuly vzduchu) kmitají ve směru jeho šíření a vytvářejí místa zhušťování a zřeďování prostředí. Za zvuk tedy můžeme označit tlakové změny ve vzduchu v podobě podélného vlnění. Tyto nepatrné tlakové změny šířící se vzduchem mohou být vybuzeny jiným prostředím, než ve kterém vznikly. V případě, že zvuková vlna tvořená kmitáním jednotlivých částic vzduchu dopadá na hmotný prvek, dochází vlivem zvukové energie k jeho rozkmitání a vzniku nového zdroje. V tuhých tělesech se setkáváme s ohybovým vlněním, které vzniká kombinací tlakových a smykových vln. Toto vlnění je spojeno s velkými příčnými posuvy, které se velmi těsnou vazbou mohou přenášet do okolního prostředí. Šíření zvuku stavebními konstrukcemi lze označit za všeobecně složitý jev. Kmitání se na povrchu konstrukce nešíří konstantní rychlostí. Rozložení rychlostí kmitání je často velice rozdílné díky různorodosti povrchových struktur a zejména rozdílnému působení vnitřních budících sil, které působí v různých směrech. Abychom byli schopni vektorově znázornit akustické pole, musíme zkoumat blízké akustické pole ve vzdálenosti

od kmitající

konstrukce. Vytvoření akustického pole na základě vibrací povrchů konstrukcí je značně složité, protože vzniklé vlny okamžitě interferují s dalšími vlnami, které generují ostatní časti konstrukce na jiných kmitočtech. [17]

8


Dále je nutné zjišťovat, jakým způsobem dochází k šíření akustické energie v konstrukci mezi zdrojem hluku a chráněnou místností. Podstatnou úlohu zde hraje typ zdroje hluku viz. obr. 2.1. Z obrázku 2.2 je patrné, že šíření zvuku mezi zdrojem a chráněnou místností zprostředkovávají i boční přenosové cesty.

P

P

Z

P

K1 K1

K1

Šíření akustické energie vzduchem

Vybuzením dělící konstrukce

Kmitáním dělící stěny

Obr. 2.1 Způsoby šíření akustické energie [12] Z P W1

zdroj hluku přijímač akustický výkon dopadající na zkoušený dělící prvek [W] W2 + W3 celkový akustický výkon přenesený do přijímací místnosti [W] W3 akustický výkon přenesený bočními konstrukcemi nebo jinými cestami [W] W2 akustický výkon přenesený dělícím prvkem [W] Obr. 2.2 Cesty šíření akustické energie konstrukcí V tuhých tělesech dochází k šíření zvuku převážně podélným vlněním. Toto podélné vlnění dává vzniknout místům se zhuštěným a zředěným prostředím, aniž by těleso samo vykonávalo kmity na rozdíl od ohybového kmitání desek, při němž dochází k vyzařování zvukové energie. Útlum zvukové energie pak nastává v důsledku odporu, kladenému třením hmotných částic tuhé hmoty. Mechanické impulsy (vybuzené normalizovaným zdrojem kročejového zvuku, který je v přímém kontaktu s konstrukcí) budí v konstrukci ohybové vlny, které se šíří různými rychlostmi z místa vzniku a uvádějí konstrukci do difúzního chvění. Výsledkem je konstrukcí vyzařovaný kročejový zvuk v chráněném prostoru, který náleží do oblasti chvění (od 20 Hz výše).

9


Největšího útlumu dosáhneme v případě přechodu zvuku z jednoho prostředí do druhého s rozdílnými vlnovými odpory. Této vlastnosti je využíváno např. pro zvýšení neprůzvučnosti stropních konstrukcí pomocí plovoucích podlah, jejichž roznášecí horní deska (beton, anhydrit, systémové montované desky) je pružně oddělena od konstrukce stropu, svislých stěn i prostupů instalací. V případě těžké plovoucí podlahy vznikne elastická soustava složená z hmoty (roznášecí deska) o hmotnosti m [kg] a pružiny (tlumící podložky) o dynamické tuhosti s´ [MN.m-2]. Tlumící podložky do podlah jsou především charakterizovány svoji dynamickou tuhostí s´ [MN.m-2] a pružností ε [%]. Plovoucí podlaha je vždy složena z tlumící podložky uložené na nosné konstrukci stropu, roznášecí vrstvy a dále z nášlapné vrstvy => nelze proto chápat jako plovoucí podlahu např. velmi oblíbenou laminátovou podlahu, položenou pouze na „tlumící podložce“ typu Miralon tloušťky v rozmezí (1 – 3) mm, v obchodech velmi často uváděnou jako „plovoucí podlaha“. Hlavní zásadou při ochraně proti kročejovému zvuku je střídání vrstev se setrvačným a pružným odporem proti rozkmitání. Tedy vrstev akusticky tvrdých (fk< 3150 Hz) a akusticky měkkých (fk > 3150 Hz), což plně splňují plovoucí podlahy. Rozhodujícím parametrem u těchto podlah je především dynamická tuhost s´ [MN.m-2] pružné podložky, která souvisí s její tloušťkou v nezatíženém stavu. Útlum podélných zvukových vln D [dB] můžeme u dvou rozdílných materiálů vyjádřit vztahem [17] D = 20 × log

h2 × E1 + 10 [dB] l1 × E 2

(2.1)

kde E1 a E2 jsou moduly pružnosti konstrukce a vložky [N.m-2], vlnový odpor z2 << z1, h2

l1

je tloušťka vložky [m], největší délka podélné vlny je větší než délka konstrukce [m], tloušťka izolační vložky h2 < l1 /6. E1 h2

E2 E1

Obr. 2.3 Omezení zvuku šířícího se tuhou hmotou vložením tlumící vložky do skladby podlahy [12]

10

h1


2.1.2 Šíření zvukových vln ve stavebních konstrukcích Problematiku přenosu a vyzařování zvukových vln v tuhých tělesech a konstrukcích uvádí podrobně ve své práci Leo L. Beranek [13]. V elastickém prostředí se šíří dva druhy zvukových vln: tlakové a smykové. Nejdůležitějšími vlnami v tuhých tělesech jsou vlny ohybové, vznikající jejich kombinací. Ohybové vlny se snadno vybudí zvukovými vlnami a snadno se vyzařují z tuhých těles. Chvění zdroje může vyvolat ohybové vlny v podlaze (nebo stěnách) a tyto vlny po cestě podlahou nebo stěnami vybudí vlny ve vzduchu. Leo L. Beranek [13] uvažuje za dělící stěnu konstrukci ležící mezi prostorem se zdrojem zvuku a prostorem s přijímačem. Jedná se o desku na svých okrajích vetknutou, takže by jak její posuv, tak sklon byly omezeny na nulu.

Obr. 2.4 Rozdělení vlastností panelu do tří kmitočtových oblastí: (I) oblast závislosti na tuhosti a rezonanci, (II) oblast závislosti na hmotě, (III) oblast závislosti na vlnové koincidenci [13].

11


Pod nejnižším rezonančním kmitočtem se pohyb desky řídí pouze její tuhostí. To znamená, že její hmota a tlumení nejsou důležité. Nad prvními několika rezonančními kmitočty je hmota velmi důležitá. Neznamená to ale, že při všech kmitočtech vyšších než nejnižší rezonanční rozhoduje hmota. éæ n ö 2 æ n ö 2 ù y Rovnice fn x n y = 0, 45 × c L × h êçç x ÷÷ + ç ÷ ú [Hz] [13] ç êè l x ø è l y ÷ø ú ë û kde fnxny je vlastní kmitočet [Hz], přičemž nx a ny jsou libovolné celé hodnoty, cL

rychlost podélné vlny [m.s-1],

h

tloušťka desky [m],

(2.2)

lx, ly jsou příčné rozměry [m]. Oblast řízená hmotou se může rozprostírat v intervalu od dvojnásobku až trojnásobku rezonančního kmitotu až ke „kritickému“ kmitočtu. Kritickým kmitočtem fk rozumíme kmitočet, při němž se vlnová délka λ0 ohybové vlny v desce rovná vlnové délce λ zvuku, vyzařovaného do druhého prostředí. Nad kritickým kmitočtem velmi silně vzrůstá význam tuhosti desky. Kritický kmitočet je také definován jako nejnižší kmitočet, při němž dochází k vlnové koincidenci, tj. je to kmitočet, při němž λ = λ0 nebo c0 = c. Jinými slovy, kritický kmitočet je nejnižší možný koincidenční kmitočet a nastává v případě tečného dopadu zvuku, tj. pro Φ = 90º. Pro vlnovou délku ohybové vlny v desce platí rovnice [13]:

l0 =

c0 1,8 × h × c´L = f f

[m]

æ E c´ L @ c L = ç çr è p

kde

kde cL

(2.3) 1

ö2 ÷ ÷ ø

[m.s-1]

(2.4)

je rychlost podélných vln (v tyči) [m.s-1],

c´L

rychlost podélných vln (v desce) [m.s-1],

c0

rychlost šíření zvuku [m.s-1],

E

modul pružnosti [N.m-2],

ρp

měrná hmotnost materiálu desky [kg.m-3],

λ0

vlnová délka ohybové vlny [m],

λ

vlnová délka ve vzduchu [m]. 12


Pro c = c0 vyplývá ze vztahu (2.3) kritický kmitočet

fk = kde

rp c2 c2 @ × 1,8 × h × c´L 1.8 × h E

[Hz]

(2.5)

c je rychlost šíření zvuku [m.s-1], h

tloušťka desky [m].

Rovnice platí přesně jen tehdy, je-li vlnová délka ohybové vlny asi šestkrát větší než tloušťka h desky, tj. λ0 > 6h. Nad kritickým kmitočtem může být vlnová délka ohybové vlny v desce λ0 rovna vlnové délce ve vzduchu λ, takže vznikne těsná vazba mezi vzduchem a deskou. Tuto podmínku rovnosti vlnových délek v desce a ve vzduchu nazýváme vlnová koincidence. Dopadá-li zvuková vlna ve vzduchu na desku při takovém kmitočtu a úhlu dopadu, způsobující koincidenci, dochází ke kmitání desky, jako by byla v rezonanci.

Obr. 2.5 Vlnová koincidence [13] K obr. 2.5: Vlnová délka ohybové vlny v panelu je λ0. Zvuková vlna ve vzduchu, s délkou λ dopadá na panel pod úhlem Φ. Je-li

l = l0 , blíží se intenzita přenesené vlny sin F

intenzitě dopadající vlny. Kmitočet, pro nějž platí λ = λ0, se nazývá kritický.

13


Za těchto podmínek deska kmitá s amplitudou téměř rovnou amplitudě vzduchových částic dopadající vlny. Deska pak vyzařuje dopadající vlnu s téměř stejnou amplitudou a pod úhlem Φ. Jinými slovy, deska vyzařuje zvukovou vlnu (procházející) s téměř stejnou intenzitou, jakou má vlna budící (dopadající). Stupeň neprůzvučnosti je tedy při tomto kmitočtu a úhlu dopadu malý. Podmínka vlnové koincidence je sin F =

l dle [13] l0

(2.6)

Chování tuhého panelu – vzhledem ke skutečnosti, že u tuhého panelu dochází k vlnovému pohybu také ve stěně, je nutné uvažovat ohybovou tuhost panelu. Dle Cremera je impedance stěny 2 2 æ h × c L × M s × h 2 × w 3 × sin 4 F c L × M s × h 2 × w 3 × sin 4 F ö÷ ç [kg.m-2.s-1] + j × çw × M s ZT = 4 4 ÷ 12 × c 12 × c ø è

(2.7)

kde Ms je hmota na jednotkovou plochu [kg.m-2],

w = 2 ×p × f , ω

úhlový kmitočet [rad.s-1]

c

rychlost šíření zvuku [m.s-1],

Ф

úhel dopadající zvukové vlny ze vzduchu [º],

η

činitel tlumení [-] v komplexním modulu pružnosti daném rovnicí:

E´= E × (1 + j × h ) , kde

j = -1 .

2

První člen v rovnici (2.7) (

h × c L × M s × h 2 × w 3 × sin 4 F )odpovídá tlumení, protože 12 × c 4

obsahuje η a protože obsahuje reálnou část impedance. Má na něj vliv také tuhost panelu. 2

cL × M s × h 2 × w 3 × sin 4 F Druhý člen ( w × M s ) je určen pouze plošnou hmotností. Třetí člen ( ) 12 × c 4 obsahuje hlavní informaci o tuhosti.

14


Nespojitosti konstrukcí U ohybových vln dochází k útlumu, šíří-li se ohybem nebo rohem konstrukce. Při šíření tuhým rohem konstrukce je útlum ohybové vlny asi (3 – 5) dB. S vrstvou pryže tloušťky asi 3 mm vloženou do rohu podle obr. 2.6 se dosahuje útlumu asi 20 dB, s vrstvou pryže 5 mm asi 25 dB a s vrstvou 30 mm asi 35 dB. Při použití kloubu je útlum asi 12 dB. [13]

Obr. 2.6 Znázornění přenosu ohybovými vlnami kolem rohu 90º u tří typů konstrukce: a) tuhý styčník, b) kloubový styčník, c) pružný styčník [13] Akustické můstky Akustickým můstkem se může např. stát tyč přenášející tlakové vlny a budící tak ohybové vlny ve vyzařující stěně. Vliv takové spojky nebo můstku analyzoval ve své práci L. Cremer. Zkoumal zvláštní případ betonové desky tloušťky 38 mm, uložené ve vzdálenosti 10 mm nad betonovou deskou tloušťky 114 mm. Zjistil, že akustický můstek představovaný tyčí o průřezu (13 – 40) mm2 zvětšuje přenos kročejového zvuku o (10 – 30) dB proti stavu bez můstku. Zděné dvojité příčky bývají často z konstrukčních důvodů spojovány pružnými kovovými kotvami. Škodlivý vliv těchto kotev není velký, jsou-li příčky velmi těžké. Použijíli se však ke spojení dvou ohybově měkkých panelů, mohou značně snížit stupeň neprůzvučnosti dvojité stěny.

15


Proto, abychom dosáhli požadované neprůzvučnosti, se musíme ubírat tímto směrem [13]: ·

vhodně volit kritický kmitočet, tj. obvykle hodně vysoký;

·

stěny dělat z několika tenkých desek, pokud možno s pórovitým zvukově pohltivým materiálem mezi deskami;

·

v konstrukcích navrhovat nespojitosti;

·

navrhnout optimální tlumení;

·

zvolit speciální konstrukce, u nichž rychlost ohybové vlny nestoupá s kmitočtem.

Kročejová neprůzvučnost Šíří-li se strukturální zvuk stavební konstrukcí, závisí jeho útlum na rezonančních vlastnostech kmitající soustavy dělící konstrukce a na rozdílném vlnovém odporu použitých materiálů. U horizontálních stavebních dělících konstrukcí bývají zvukově izolačním médiem měkké a pružné materiály, které jsou schopny konstrukci nést a mají přitom tlumící účinek. Roznášecí tuhá část podlahy je uložena na poddajné podložce, jejíž zvukově izolační vlastnosti je možno rozdělit na složku vyjádřenou dynamickou tuhostí a složku vyjádřenou ztrátovým činitelem. Pro posouzení kvality zvukově izolační podložky s ohledem na trvalost zvukově izolačního efektu je nutno sledovat také její statické relaxační vlastnosti: pružnost a stlačitelnost [1]. Touto problematikou se ve své práci podrobně zabýval Doc. Ing. Ján Fehér, CSc. [35]. Rozhodujícím parametrem pro velikost izolačního účinku pružných (plovoucích) a polopružných podlah je dynamická tuhost s´ [MPam-1] zvukoizolační podložky. Rozlišujeme tři základní typy podložek: Typ podložky pružná polopružná nepružná

Pružnost e % při zatížení 2 kPa e ≥ 90 % 50 % ≤ e < 90 % e < 50 %

Tab. 2.1 Typy podložek dle pružnosti [1]

16


s´=

Ed [MPa.m-1] [35] d

kde

(2.8)

Ed je dynamický modul pružnosti [Pa], d

je tloušťka v zabudovaném stavu [m].

qö æ d = d 0 × ç1 - ÷ [m] [35] è Eø

(2.9)

kde d0 je tloušťka zvukoizolační podložky před zabudováním (v nezatíženém stavu) [m], q

tlak na zvukoizolační podložku od zatížení [Pa],

E

modul pružnosti látky zvukoizolační podložky [N.m-2].

Izolační účinek podlahy bude o to větší, čím menší je dynamická tuhost s´ zvukoizolační podložky. Dynamická tuhost se skládá ze dvou složek a to: · z dynamické tuhosti kostry s´k (tj. vlákna, zrna, apod.) [MPa.m-1]; · z dynamické tuhosti vzduchu obsaženého ve zvukoizolační podložce s´v [MPa.m-1]. s´= s´k + s´v [MPa.m-1] [35]

(2.10)

Zvukoizolační podložky rozdělujeme podle jejich dynamické tuhosti na tři kategorie Kategorie podložky I. kategorie II. kategorie III. kategorie

Dynamická tuhost s´ [MPa.m-1] s´ ≤ 30 30 < s´ ≤ 200 s´ > 200

Tab. 2.2 Typy podložek dle dynamické tuhosti [1] Postup při určování izolačního účinku pružné (plovoucí) nebo polopružné podlahy je následující: Použitím zvukoizolační podložky rozčleníme horizontální dělící konstrukci na tři části: 1. část podlahy nad zvukoizolační podložkou (roznášecí a nášlapná vrstva) s plošnou hmotností m1 [kg.m-2]; 2. zvukoizolační podložku s dynamickou tuhostí s´ [MPa.m-1]; 3. nosnou stropní konstrukci s plošnou hmotností m2 [kg.m-2].

17


Vlastní (rezonanční) kmitočet podlahy na zvukoizolační podložce je dle [7]: f 0 = 160 ×

s´ m1

[Hz]

(2.11)

kde s´ je dynamická tuhost na jednotku plochy v [MPa.m-1], m1

plošná hmotnost plovoucí podlahy [kg.m-2].

Izolační účinek podlahy ΔL se určuje jinak pro nízké kmitočty a jinak pro vyšší kmitočty. Hranicí mezi nízkými a vyššími kmitočty stanovuje přibližně hraničný kmitočet fh, určený dle [35] fh @ f0 ×

m=

m1 [Hz] m2

(2.12)

m2 m1

Pro nízké kmitočty f < fh se izolační účinek podlahy určuje podle vztahu [35] éæ m + 1 ö 2 æ m - 1 öù DL = 10 × log êçç ÷÷ + n 2 ççn 2 - 2 × ÷ú [dB] m ÷øúû êëè m ø è kde

n =

f , což je znázorněno v grafu 2.1. f0

Graf 2.1 Graf pro určování ΔL podle vztahu (2.13) [35]

18

(2.13)


Teorie zvukové izolace kročejového zvuku vede ke vztahu 2.14, který se vztahuje k nekonečným deskám. Experimentální výsledky však ukazují, že pro praktické situace poskytuje tento vztah výsledky s bezpečnou rezervou [7].

DL = 40 × lg

f [Hz] [7] f0

(2.14)

Z uvedeného postupu vyplývá, že se snižující se dynamickou tuhostí sá zvyšující se plošnou hmotností m1 se zvyšuje zvukoizolační účinek podlahy na pružné podložce.

2.2

POŽADAVKY A LEGISLATIVA V OBLASTI AKUSTIKY

Jako kritérium pro hodnocení zvukoizolačních vlastností stavebních konstrukcí v budovách byla do praxe zavedena z hlediska vzduchové neprůzvučnosti jednočíselná veličina vážená stavební neprůzvučnost R¢w [dB], vážená laboratorní neprůzvučnost Rw [dB], a vážený normalizovaný rozdíl hladin DnT,w [dB]. Z hlediska kročejové neprůzvučnosti je touto veličinou vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku L¢n,w [dB], Ln,w [dB] pro místnosti se společnou plochou stropu se zkoušenou podlahou a vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku L¢nT,w [dB] pro místnosti, kde zkoušená podlaha není součástí společného stropu. Mimo jiné se při vyhodnocování vzduchové a kročejové neprůzvučnosti přistupuje k využití takzvaných faktorů přizpůsobení spektru C, Ctr, CI a měření v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (50 – 5000) Hz. Měřením v budovách, tzn. v reálných podmínkách, se získávají jednočíselné hodnoty nutné pro posouzení stavebních konstrukcí, a to dle následujících norem:

Měření v třetinooktávových pásmech : ·

ČSN EN ISO 140 – 4: 2000 Akustika – Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 4: Měření vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi v budovách [2]

19


·

ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 Akustika – Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 7: Měření kročejové neprůzvučnosti stropních konstrukcí v budovách [3]

Související norma ČSN EN ISO 3382 – 2: 2009 Akustika – Měření parametrů prostorové akustiky – Část 2: Doba dozvuku v běžných prostorech [8]. Pro určení hodnot jednočíselných veličin: ·

ČSN EN ISO 717 – 1/ZA1: 1998, 2007 Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 1: Vzduchová neprůzvučnost [4]

·

ČSN EN ISO 717 – 2/ZA1: 1998, 2007 Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 2: Kročejová neprůzvučnost [5]

2.2.1

1)

Požadavky v ČR

Požadavky na zvukovou izolaci dělících stavebních konstrukcí stanovuje česká

technická norma ČSN 73 0532: 2010 – Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky, Únor 2010 [1]. Posuzování vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi dle [1]: ·

vážená stavební neprůzvučnosti R´w a vážený normalizovaný rozdíl hladin DnT,w - pro stěny a stropy, určená vážením podle ČSN EN ISO 717 – 1/ZA1: 1998, 2007 [4] z třetinooktávových hodnot veličin, změřených podle ČSN EN ISO 140 – 4: 2000 [2], nesmí být nižší než hodnoty požadované dle ČSN 73 0532: 2010 [1]. Konstrukce stropů a stěn mezi místnostmi v budovách musí vyhovovat minimálním požadovaným hodnotám R´w , DnT,w (viz. tab. 2.3);

·

vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku Lń,w, LńT,w - určená vážením podle ČSN EN ISO 717 – 2/ZA1: 1998, 2007 [5] z třetinooktávových hodnot veličin, změřených podle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3], požadované hodnoty dle ČSN 73 0532: 2010 [1] (viz. tab. 2.3).

20

nesmí být vyšší než


Tab. 2.3 Požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi v budovách [1] Vysvětlivka 1): Požadavek se vztahuje pouze na starou, zejména panelovou výstavbu, pokud neumožňuje dodatečná zvukově izolační opatření. Vysvětlivky 2) - 10) jsou popsány v [1]

21


Doporučení pro zvýšenou ochranu místností bytu před hlukem Tato norma uvádí také doporučené zvýšené požadavky a další opatření pro zlepšení protihlukové ochrany bytů. Tato doporučení mají charakter nadstandardního doporučení a mohou být uplatňovány pouze na základě dohodnutých smluvních podmínek. Dosažení požadovaných parametrů se doporučuje prokázat měřením. ČSN 73 0532: 2010 [1] zavádí způsob kategorizace bytů z hlediska zvýšené zvukové izolace ve formě tříd zvýšené zvukové izolace bytu (TZZI).

Tab. 2.4 Zvýšené požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi v budovách [1] Vysvětlivky jsou popsány v [1]

2)

Požadavky na hygienické limity v chráněných vnitřních prostorách staveb stanovuje

Nařízení vlády č. 272/2011 Sb.“ o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“ [9]. Jedním z požadavků Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. “o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“ [9] je hygienický limit pro maximální hladinu akustického tlaku A LAmax (dB), stanovenou pro hluky šířící se ze zdrojů uvnitř objektu součtem základní maximální hladiny akustického tlaku A LAmax = 40 dB a korekcí

22


přihlížejících ke druhu chráněného vnitřního prostoru a denní a noční době podle přílohy č. 2 k Nařízení vlády. Pro obytné místnosti je korekce pro denní dobu (6:00 – 22:00 hod.) rovna 0 dB a pro noční dobu (22:00 – 6:00 hod.) rovna –10 dB. Tomu odpovídají nejvyšší přípustné hodnoty LAmax = 40 dB pro denní dobu a LAmax = 30 dB pro noční dobu. Obsahuje-li hluk tónové složky nebo má-li výrazný informační charakter, přičítá se další korekce – 5 dB. Tomu odpovídají nejvyšší přípustné hodnoty LAmax = 35 dB pro denní dobu a LAmax = 25 dB pro noční dobu. Hluk s tónovými složkami: je hluk, v jehož kmitočtovém spektru je hladina akustického tlaku v třetinooktávovém pásmu, případně i ve dvou bezprostředně sousedících třetinooktávových pásmech, o více než 5 dB vyšší než hladiny akustického tlaku v obou sousedních třetinooktávových pásmech a v pásmu kmitočtu 10 Hz až 160 Hz je ekvivalentní hladina akustického tlaku v tomto třetinooktávovém pásmu Leq,T vyšší než hladina prahu slyšení stanovená pro toto kmitočtové pásmo podle tabulky 2.5. Hlukem s tónovými složkami je vždy hudba nebo zpěv [9]. ft [Hz] Lps [dB]

10 92

12,5 87

16 83

20 74

25 64

31,5 56

40 49

50 43

63 42

80 40

100 38

125 36

160 34

Tab. 2.5 Hladina prahu slyšení [9]

Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. se nevztahuje na sousedský hluk. Sousedský hluk je hluk působený hlasovými projevy lidí a zvířat a činnostmi spojenými s běžným užíváním bytu, bytového domu, rodinného domu, stavby pro rodinnou rekreaci a pozemků k nim náležících [9]. Dle [9] za hluk z běžného užívání bytu (tzv. sousedský, resp. náhodný hluk), lze považovat hluk působený mimo jiné i přemisťováním osob, manipulací s předměty, hlasovými projevy osob a zvířat apod.

23


2.2.2 Současná legislativa ve vybraných státech Evropy Dům nebo byt je pravděpodobně největší životní investicí většiny občanů, ve kterém stráví mnoho času. Bohužel se setkáváme s nedostatkem objektivních informací o jeho akustických podmínkách. Akustický komfort je velice důležitý, ale jedná se o „skrytou“ kvalitu, kterou lze těžko finančně vyčíslit. Proto je v řadě evropských zemích zavedená tzv. akustická klasifikace, jakožto nástroj pro specifikaci akustického klimatu.

Země

Označení třídy (1)

CS – reference (poslední vydání)

BC ve spojení s CS + (+) ( -) + + + -

BC odvolané na CS třída C (třída C) žádný (3) třída C třída C třída C žádný žádný žádný

Komentář

Třídy pro rek. objekty

DK A/B/C/D DS 490 (2007) D FI A/B/C/D SFS 5907 (2004) BC ~ třída C D IS A/B/C/D IST 45 (2003) D NO A/B/C/D NS 8175 (2008) D SE A/B/C/D SS 25267 (2004) D LT A/B/C/D/E STR 2.01.07 (2003) D,E NL I / II / III / IV / V NEN 1070 (1999) BC ~ třída III IV,V DE III / II / I VDI 4100 (2007) BC ~ třída I žádný (4) FR QLAC / QL (2) Qualitel (2008) žádný Zkratky: BC = stavební předpisy (building code) CS = klasifikační schéma (classification scheme) (1) Třídy jsou označovány v sestupném pořadí, to znamená nejlepší je ta první. (2) Označení tříd bylo aplikováno pro vzduchovou neprůzvučnost mezi místnostmi v budovách, ale zde je pouze jedna prováděcí třída pro vzduchovou neprůzvučnost fasády. (3) Pro vzduchovou neprůzvučnost mezi místnostmi v budovách, BC doporučuje limitní hodnotu jako třídu C, přestože požadavky v BC jsou nižší než třída C. (4) Třída / označení QL (class/label) pro vzduchovou neprůzvučnost mezi místnostmi v budovách je stejná jako BC požadavek. Pro kročejovou neprůzvučnost, QL je o 3 dB přísnější než BC.

Tab. 2.6 Přehled Evropských schémat pro klasifikaci bytů [19] V ČR žádná akustická klasifikace bytů není. V případě dohody smluvních stran lze byty zařadit do kategorizace bytů z hlediska zvýšené zvukové izolace (TZZI).

24


V tabulce 2.7 je uveden příklad rozdělení a specifikace akustických tříd podle DS 490: 2007 (Dánsko). Akustické třídy popisující akustické podmínky v budovách Vyhodnocení obyvatel Charakteristiky podle DS 490 Dobrý / Třída Špatný Přehled vycházející z informací v DS 490 velmi dobrý Výborné akustické podmínky Akustická třída odpovídá obzvláště dobrému akustickému klimatu, kde jsou A > 90% uživatelé rušeni zvukem nebo hlukem pouze výjimečně. Značně lepší akustické podmínky v porovnání s minimálními 70% - 85% < 10% B požadavky pro budovy podle stavebních řádů dané pro třídu C Obyvatelé můžou být vyrušováni zvukem nebo hlukem pouze občas. Akustická třída určená jako minimální požadovaná pro nové budovy Méně než 20% obyvatel očekávají, že budou vyrušováni zvukem nebo 50% - 65% < 20% C hlukem. Akustická třída pro starší budovy s méně vyhovujícími akustickými 25% podmínkami 30% - 45% D 40% Určená pro např. rekonstruované budovy. Není určená pro nové budovy. Poznámka: V rámci každé akustické třídy se procenta spokojených nebo nespokojených obyvatel mohou nepatrně lišit mezi jednotlivými akustickými kritérii. Seskupení je hlavně založeno na subjektivním ohodnocení vzduchové a kročejové neprůzvučnosti mezi budovami. Detailně popsáno v DS 490.

Tab. 2.7 Očekávaná spokojenost obyvatel pro rozdílné akustické třídy podle DS 490: 2007 [19]

V grafu 2.2 je uvedená korelace hodnot kročejové neprůzvučnosti včetně faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu Lń,w + CI,50-2500 se subjektivním ohodnocením, která byla vytvořena ve Švédsku. Subjektivní vyhodnocení probíhalo formou dotazníku. Nájemníci různých bytů různých pater dostaly dotazníky s otázkami týkajícími se akustické pohody ve svých bytech. Minimální doba na zvážení odpovědí byla rok, poté mohli dotazník vyplnit. Hodnota S = 4.4 byla stanovena jako minimální hodnota uspokojivosti obyvatel, získaná ze subjektivního vnímaní. Mohla by být do budoucna přijata jako „limit přijatelnosti“ pro stavební předpisy. V případě dosazení hodnot 4,4, 5,4 a 6,4 do rovnice lineární regresní analýzy (2.15) získáme požadované hodnoty pro jednotlivé akustické třídy. Pro akustickou třídu A je požadovaná hodnota Lń,w + CI,50-2500 = 48 dB. Pro akustickou třídu B je požadovaná hodnota Lń,w + CI,50-2500 = 52 dB. Pro akustickou třídu C je požadovaná hodnota Lń,w + CI,50-2500 = 56 dB.

25


Hodnota Lńw + CI,50-2500

56 dB – minimální požadovaná hodnota = třída C

52 dB – pro akustickou třídu představující vyšší akustickou pohodu = třída B 48 dB – pro akustickou třídu představující výborné akustické vlastnosti = třída A

Docela neuspokojivý

Stupnice subjektivního ohodnocení

Docela uspokojivý

Graf 2.2 Vyhodnocení požadavků kročejové neprůzvučnosti ve Švédsku dle Klas G. Hagberga [18], [20] Podstatná skutečnost je, že hodnoty neprůzvučnosti se uvádějí se započítáním faktoru přizpůsobení spektru. · Rovnice lineární regresní analýzy pro Lń,w + CI,50-2500 je dle [18]:

‹ Lń,w + CI,50-2500› =

74,40 – 4,17 S

[r = 84%, n = 22]

(2.15)

· Rovnice lineární regresní analýzy pro Lń,w je:

‹ Lń,w › =

73,35 – 4,58 S

[r = 74%, n = 22]

(2.16)

· Rovnice lineární regresní analýzy pro Lń,w + CI je:

‹ Lń,w + CI› =

73,31 – 4,22 S

[r = 79%, n = 22]

kde S = 4,4. 4,4 je hodnota vybraná ze sedmistupňové škály bodů vyhodnocená obyvateli.

26

(2.17)


Přehled a srovnání požadavků 24 států Evropy na vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost z roku 2008.

Graf 2.3 Přehled požadavků 24 států Evropy na zvukovou izolaci mezi místnostmi v budovách – vzduchová neprůzvučnost [19]

Graf 2.4 Přehled požadavků 24 států Evropy na zvukovou izolaci mezi místnostmi v budovách – kročejová neprůzvučnost [19] Co se týče vzduchové neprůzvučnosti, požadavky jsou daleko vyrovnanější než požadavky na kročejovou neprůzvučnost. Limitní hodnoty pro vzduchovou neprůzvučnost se pohybují pro obytné budovy od 50 dB do 55 dB a pro řadové rodinné domy od 50 dB do 60 dB. Co se týče limitních hodnot pro kročejovou neprůzvučnost, pro obytné budovy se pohybují v rozmezí od 47 dB do 64 dB a pro řadové rodinné domy od 42 dB do 64 dB.

27


V Nordických zemích je tendence o změnu vyhodnocovací normy ČSN EN ISO 717 – 2/ZA1: 1998, 2007. Jedná se především o změnu tvaru směrné křivky a dále o pravidlo pro součet nepříznivé odchylky. Dále se uvažuje s vyhodnocením v závislosti na velikosti přijímací místnosti a době dozvuku. Průběhy vyvíjených směrných křivek jsou uvedeny v grafech 2.5 – 2.10 [20].

Graf 2.5 Směrná křivka dle ČSN EN ISO 717-2 [20]

Graf 2.6 Směrná křivka dle Göseleho [20]

28


Graf 2.7 Směrná křivka dle Fasolda (1965) [20]

Graf 2.8 Směrná křivka dle „Dutch metod“ [20]

Graf 2.9 Směrná křivka dle Bodlunda (1985) [20]

29


Graf 2.10 Směrná křivka dle Hagberga (2009) [20]

30


2.3

AKUSTICKÝ ANALYZÁTOR, VÁHOVÉ FILTRY

Při akustických měřeních se setkáváme s proměnnými zvukovými poli. Pro jejich hodnocení se využívá ekvivalentní hladina akustického tlaku Leq,T. Jedná se o takovou stálou hladinu zvolené veličiny (obvykle tlaku nebo intenzity), která má stejný účinek jako hodnocený proměnný hluk, za shodný časový interval. Z fyziologického hlediska tuto hodnotu nejlépe vyjadřuje energetická střední hodnota, která je pro akustický tlak definovaná vztahem dle [33]:

Leq ,T

é 1 T p 2 (t ) ù = 10 × log ê × ò dt ú [dB] 2 ëê T 0 p 0 ûú

(2.18)

kde T je doba trvání proměnného zvuku [s]. Ekvivalentní hladina akustického tlaku Leq,T je základní veličina, kterou měří akustický analyzátor. Jedno z možných klasických schémat zvukoměru je zobrazeno na obrázku 2.7. Využívá se při většině akustických a vibračních měření. Nejdůležitějším rozšířením, které přinesla moderní digitální technika, je zabudovaný frekvenční analyzátor v reálném čase, který je

v tomto schématu vyznačen jen jako sada filtrů.

Obr. 2.7 Blokové schéma zvukoměru [33]

31


Váhové filtry Lidský sluch má všeobecně nestejnou citlivost pro různé kmitočty. Při vnímání zvuku tedy dochází ke zkreslení. Z tohoto důvodu se zavádí váhové filtry A, B a C, které jsou inverzní ke křivkám stejné hlasitosti při hladinách 40 dB, 80 dB a 120 dB. Nejčastěji se používá váhový filtr typu A. U váhových filtrů jsou zavedeny tzv. korekce. Zvukoměry jsou běžně vybaveny některým z těchto filtrů. Ke každé skutečně změřené hladině zvuku přičte příslušnou korekci a přepočte hladinu zvuku tak, jak ji vnímá lidský sluch. V grafu 2.11 jsou uvedeny frekvenční závislosti korekcí filtrů A, B a C. V tab. 2.8 jsou uvedeny konkrétní hodnoty korekcí těchto filtrů v závislosti na střední frekvenci.

100,0 A

80,0

B C

60,0

Práh slyšení

-20,0 -40,0 -60,0 -80,0 f (Hz)

Graf 2.11 Průběh váhových křivek filtrů typů A, B a C [16]

32

6,3k

4k

2,5k

1,6k

1k

630

400

250

160

63

40

25

16

10

0,0

100

20,0

6,3

Korekce Ki (dB)

40,0


f [Hz] 6,3 8 10 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k 4k 5k 6,3k 8k 10k 12,5k 16k 20k

Filtr A [dB]

Filtr B [dB]

Filtr C [dB]

-70,4 -63,4 -56,7 -50,5 -44,7 -39,4 -34,6 -30,2 -26,2 -22,5 -19,1 -16,1 -13,4 -10,9 -8,6 -6,6 -4,8 -3,2 -1,9 -0,8 0,0 0,6 1,0 1,2 1,3 1,2 1,0 0,5 -0,1 -1,1 -2,5

-38,2 -33,2 -28,5 -24,2 -20,4 -17,1 -14,2 -11,6 -9,3 -7,4 -5,6 -4,2 -3,0 -2,0 -1,3 -0,8 -0,5 -0,3 -0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 -0,1 -0,2 -0,4 -0,7 -1,2 -1,9 -2,9 -4,3

-14,3 -11,2 -8,5 -6,2 -4,4 -3,0 -2,0 -1,3 -0,8 -0,5 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,5 -0,8 -1,1 -2,0 -3,0 -4,4

Hladiny prahu slyšení LPS [dB] 92 87 82 74 64 56 49 43 42 40 38 36 34

Tab. 2.8 Korekce Ki váhových filtrů A, B, C + hladina prahu slyšení [16] Pro korekce Ki [dB] jednotlivých typů filtrů platí následující vztahy [33]:

K A ( f ) = 20 × log

RA ( f ) R A (1000 )

(2.19)

K B ( f ) = 20 × log

RB ( f ) RB (1000)

(2.20)

K C ( f ) = 20 × log

RC ( f ) RC (1000 )

(2.21)

33


kde R A ( f ) = RB ( f ) = RC ( f ) =

(f (f (

2

2

12200 2 × f

)(

) (f

+ 20,6 2 × f 2 + 12200 2 ×

)(

4

)(

2

+ 107,7 2 × f 2 + 737,9 2

2

+ 158,5 2

12200 2 × f 3

) (f

+ 20,6 2 × f 2 + 12200 2 ×

12200 2 × f 2 f 2 + 20,6 2 × f 2 + 12200 2

)(

)

)

(2.22)

(2.23)

(2.24)

)

Lidský sluch je nejcitlivější v oblasti okolo f = 1000 Hz. Proto při této frekvenci jsou nulové korekce u jednotlivých filtrů. Ze známých hladin lze následně pro dané pásmo přepočítat hladinu zvuku s vlivem korekcí, tzn. hladinu, kterou skutečně vnímá lidský sluch. Např. pro hladinu akustického tlaku váženou filtrem typu A platí rovnice [16]: n

L pA = 10 × log å10

L pi + K Ai 10

[dB]

(2.25)

i =1

kde

Lpi je hladina akustického tlaku v příslušném pásmu [dB], KAi

korekce při dané střední frekvenci v daném pásmu [-].

Kromě váhových filtrů A, B a C se v letecké dopravě používá i filtr typu D.

34


2.4 2.4.1

TRENDY VE STAVEBNICTVÍ Materiály ve stavebnictví

Stavební konstrukce dnes musí splňovat současně velké množství požadavků (požadavky tepelně technické, akustické, statické, atd.), které jsou často protichůdné. Trendem současné doby je vylehčování stavebních konstrukcí, využívání přesných zdících prvků s nižší objemovou hmotností, lepících tmelů a zavádění suchých technologických postupů. Tato skutečnost, vyplývající např. z tepelně technických a statických požadavků, nepříznivě ovlivňuje akustické parametry konstrukce, závislé mimo jiné na její plošné hmotnosti. Ve stavební akustice je tradičně využíván pro hodnocení zvukoizolačních vlastností konstrukcí frekvenční rozsah (100 – 3150) Hz. Nicméně trend využívání nových stavebních

materiálů a technologických postupů (např. přesné

tvarovky a lepící tmely) přináší nárůst problémů v oblasti nižších kmitočtů. Tak vzniká potřeba hodnotit konstrukci i v závislosti na charakteristickém spektru. Tato problematika je v současné době řešena prostřednictvím faktorů přizpůsobení spektru C, Ctr, CI a doporučením posuzovat konstrukci v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (50 – 5000) Hz. Většina výrobců stavebních materiálů uvádí ve své technické dokumentaci hodnoty, popisující zvukoizolační vlastnosti konstrukce zhotovené ze svých produktů. U stěnových konstrukcí se jedná především o hodnoty vážené laboratorní neprůzvučnosti Rw [dB]. Tyto hodnoty mohou být získané na základě laboratorních měření nebo výpočtem. V případě horizontálních dělících konstrukcí jsou udávanými deskriptory hodnoty vážené laboratorní neprůzvučnosti Rw [dB] a

vážené laboratorní normalizované hladiny akustického tlaku

kročejového zvuku Ln,w [dB]. Dále pak přírůstky váženého zvýšení neprůzvučnosti DRw [dB] a váženého snížení hladiny kročejového zvuku DLn,w [dB] vlivem přídavných vrstev.

2.4.2

Projektování budov z hlediska akustických požadavků

V případě projektování se setkáváme s nevhodným: ·

materiálovým a konstrukčním řešením;

·

urbanistickým začleněním objektu;

·

dispozičním řešením objektů.

35


Při posuzování stížností uživatelů bytů se setkáváme s problematikou nevhodné volby materiálu, a příp. typu dělící konstrukce. Projektanti, využívající technických listů výrobců, velice často chybně porovnávají hodnoty laboratorních měření s normativními požadavky. Opomenou skutečnost, že laboratorní hodnoty jsou získány za ideálních podmínek a nezahrnují boční přenosové cesty. Pokud projektanti s bočními přenosovými cestami uvažují, zahrnou je do výpočtu s korekčním faktorem většinou K = 2 dB, což je ve většině případů nedostačující. Tato hodnota je použitelná pouze u homogenních hmotných konstrukcí. Boční přenosové cesty však v závislosti na konstrukčním systému objektu ovlivňují výsledné zvukoizolační vlastnosti dílčího stavebního prvku velice podstatně. Nízká informovanost projektantů je pravděpodobně dána uveřejňováním malého množství výsledků měření v budovách, které jsou rozhodující pro posouzení konstrukce. Je to spojeno jednak s ochranou vlastnických práv objednatele měření a problematičností současného přístupu do dvou bytů. Právě v případě potřeby měření, která nejsou prováděna na základě stížností a požadavku objednatele, je velice problematické získat data díky nutnosti současného přístupu do dvou bytů. Pro zabezpečení dostatečně nízké hladiny hluku pozadí je potřebné provádět měření převážně v nočních hodinách. Typickým příkladem problematického konstrukčního systému jsou lehké půdní vestavby a střešní nástavby, využívající např. sádrokartonových dělících prvků v kombinaci s lehkým obvodovým zdivem. Důsledky využití pouze lehkých stavebních konstrukcí mohou být až kritické. Návrh lehkého provětrávaného obvodového pláště přináší problémy šíření zvuku fasádou. Právě v rámci těchto návrhů je velice důležitá správnost a důslednost při provádění konstrukčních detailů při výstavbě. Dalším problémem současné doby je umísťování hlučných provozoven v bezprostřední blízkosti obytných budov či místností. Je to jednak dáno požadavkem snížení docházkové vzdálenosti a vznikem nových provozů. Jedná se například o squashové kurty, posilovny apod. Tato problematika je řešitelná, avšak s velkým navýšením nákladů. Co se týče dispozičního řešení objektů, při vhodném řešení se lze včas vyvarovat velkým problémům. Jedná se především o dispoziční umístění výtahů, kotelen, garážových vrat a komunikačních prostor objektu. Tyto a další zdroje hluku by neměli přímo sousedit s chráněnými vnitřními prostorami objektu. Dále by měly být byty vyřešené dispozičně tak, aby koupelny, záchody, instalační šachty, a jiné technické zařízení budov nesousedily s pokoji sousedních bytů, zvláště ne s ložnicemi. Při dodržení těchto zásad lze předpokládat omezení problémů hluků, šířících se v objektu.

36


2.4.3

Hlukový smog v současnosti

Prudký vývoj technologií umožnil vzniknout novým zdrojům hluku. Jedná se především o hluk způsobený: §

průmyslovými zdroji;

§

dopravou;

§

provozovnami;

§

elektrospotřebiči;

§

VZT a klimatizačním zařízením;

§

audio systémy, atd.

Současná doba se vyznačuje velkým nárůstem nových zdrojů hluku. V rámci bytové výstavby se jedná především o domácí elektrospotřebiče (např. myčky nádobí, pračky, sušičky, apod.), audio systémy, digestoře, VZT a klimatizační jednotky, které mohou být zdrojem rušivého hluku. Zvláště důležité je zajistit, aby u nových objektů, využívajících tepelných čerpadel, klimatizačních a vzduchotechnických jednotek, nedocházelo k obtěžování uživatelů jejich provozem a nadměrnou hlučností. Za další úzce související problém s touto tématikou lze označit nárůst kulturních provozů. Jedná se především o diskotéky či rockové kluby. Reprodukovaná elektroakusticky zesilovaná hudba působí problémy především v oblasti nízkých kmitočtů, tj. v oblasti nízkých zvukoizolačních vlastností konstrukcí. Podniky zajišťující zábavu jsou mnohdy umístěny v těsném sousedství obytných budov a zhoršují akustickou pohodu obyvatel převážně v době nočního klidu. Tato problematika by měla být řešena již v ranných stádiích projektování formou hlukových studií. Je také důležité se zmínit o velkém nárůstu dopravy, zapříčiňující vznik problémů z hlediska hlučnosti v okolí komunikací. Zde dochází k takzvanému „začarovanému kruhu“. Při umístění podniků, zajišťujících zábavu v těsné blízkosti obytných budov, hrozí rušení hlukem pocházejícím z těchto provozoven. V případě umístění podniků ve vzdálenějších oblastech dojde k navýšení intenzity dopravy v důsledku přepravy osob mezi obytnými soubory a zábavnými podniky.

37


2.5

MOŽNOSTI ZJIŠŤOVÁNÍ ZVUKOIZOLAČNÍCH VLASTNOSTÍ DĚLÍCÍCH KONSTRUKCÍ

Za základní kritérium pro hodnocení stavebních konstrukcí z hlediska jejich zvukoizolačních vlastností považujeme v současné době jejich neprůzvučnost (vzduchovou a kročejovou). Tuto veličinu, která objektivně hodnotí danou konstrukci, můžeme získat několika způsoby: ·

predikčními (výpočtové) modely;

·

laboratorním měřením;

·

měřením v budovách.

2.5.1 Predikční modely Výpočtové modely predikují více či méně přesně reálnou hodnotu neprůzvučnosti. Zásadní problém spočívá ve volbě vhodného modelu, vstupních parametrů, okrajových podmínek a způsobu začlenění prvku do konstrukčního systému objektu. Každé modelové řešení předpokládá celou řadu zjednodušujících předpokladů. Přesnost teoreticky získaných hodnot pak závisí na správné volbě modelu, aplikovaného na konkrétní prvek. V dnešní době existuje velké množství modelových výpočtů, avšak výsledky neprůzvučností získaných na základě těchto modelů vykazují často značný rozptyl. Normy ČSN EN 12354 – 1: 2001 [6] a ČSN EN 12354 – 2: 2001 [7] řeší problematiku modelových výpočtů pro jednoduché prvky. Normy řady ČSN EN 12354 mají sloužit specialistům akustikům, kteří mají možnost se o správnosti vypočtené hodnoty přesvědčit experimentálními metodami. V současné době velmi rozšířený výpočtový program NEPRŮZVUČNOST poskytuje výsledné hodnoty neprůzvučností velmi rychle, avšak chyby vypočtených hodnot u složitějších konstrukcí, např. lehkých konstrukčních systémů, se mohou pohybovat v rozsahu ± (2 ~ 5) dB a u dřevěných trámových stropů mohou dosahovat až ± 15 dB. Proto v současné době hodnoty získané pomocí výpočtů nejsou v ČR rozhodující pro posouzení konstrukce. Vzhledem k tomu, že ne všechny konstrukce jsou laboratorně změřené a ne všechny konstrukce lze laboratorně měřit, vzniká problém se získáváním vstupních parametrů 38


nutných při zpracování projektové dokumentace. V důsledku toho velmi často dochází ke špatnému návrhu konstrukce celé nebo velké části budovy. Na prokázání nevyhovujících výsledků na již hotové stavbě lze provést měření vzduchové (kročejové) neprůzvučnosti. Dodatečná opatření (předstěny, podhledy, atd.), zvyšující hodnoty neprůzvučnosti, jsou ale v této fázi hodně nákladná, ne vždy možná a ne vždy účinná. Z těchto důvodů je neustále nutné zabývat se otázkou zpřesnění výpočtových modelů.

2.5.2 Laboratorní měření Značné množství informací o zvukoizolačních vlastnostech stavebních konstrukcí nám přináší laboratorní měření. Jsou to měření prováděná v laboratorním zkušebním zařízení za ideálních podmínek, ve kterém je potlačen přenos zvuku vedlejšími přenosovými cestami. Získané výsledky mohou být použity pro navrhování stavebních prvků s vhodnými akustickými vlastnostmi a pro posouzení a hodnocení jejich zvukové izolace. Výsledky laboratorních měření jsou v rámci projektové činnosti velice důležité a mají vypovídající hodnotu. Je však nutné si uvědomit, že výsledky měření není možné přímo aplikovat na stavební podmínky bez uvažování dalších faktorů, ovlivňujících neprůzvučnost. K nejdůležitějším faktorům řadíme boční přenosové cesty a kvalitu provedení řemeslnické práce.

Obr. 2.8 Obecné schéma laboratoří [12] L1 - vysílací místnost, L2 - přijímací místnost.

39


2.5.3

Měření in-situ

Na základě měření provedených v budovách získáváme hodnoty neprůzvučností stavebních konstrukcí v reálných podmínkách. Jsou to jediné průkazné hodnoty výsledných neprůzvučností stavebních konstrukcí na stavbách. Takto získané hodnoty mohou být použity i při řešení soudních sporů. Výsledky měření jsou také důležité při návrhu dodatečných opatření, vedoucích ke zlepšení zvukoizolačních vlastností stávajících konstrukcí. Takto získaná data z velkého statistického souboru měření mohou být využita pro tvorbu databází softwarových aplikací a pro ověřování přesnosti výpočtových modelů v oblasti stavební akustiky

Obr. 2.9 Ukázka z fotodokumentace z měření vzduchové neprůzvučnosti

Obr. 2.10 Ukázka z fotodokumentace z měření kročejové neprůzvučnosti

40

APLIKOVANÝ POSTUP MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ NEPRŮZVUČNOSTÍ · Měření a vyhodnocení vzduchové neprůzvučnosti · Měření a vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti

41

Aplikovaný postup měření a vyhodnocení neprůzvučností

3

APLIKOVANÝ POSTUP MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ NEPRŮZVUČNOSTÍ

Všechna měření byla prováděna v rámci „Laboratoře BP akustika“ akreditované Českým institutem pro akreditaci o.p.s , laboratoř č. 1475. Aplikované postupy měření a vyhodnocování neprůzvučností vychází z postupů uvedených v normách [2], [3], [8], [4] a [5]. Tyto uvedené normy má Laboratoř BP akustika akreditované. Měření prováděli pracovníci laboratoře a to: Ing. Petra Berková, Ing. Pavel Berka, Ph.D. a Ing. Karel Čupr, CSc. Používané měřící zařízení je blíže specifikováno v kapitole 5.3 Přístrojové vybavení.

3.1 MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ VZDUCHOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI Postup měření vzduchové neprůzvučnosti vychází ze základního vztahu pro výpočet neprůzvučnosti R´, daného vztahem [2]: R´= L1 - L2 + 10 log

S [dB] A2

(3.1) kde

L1 je hladina akustického tlaku ve vysílací místnosti [dB], L2

hladina akustického tlaku v přijímací místnosti [dB],

R´

neprůzvučnost dělící konstrukce [dB],

S

plocha dělícího prvku [m2],

A2

celková pohltivost přijímací místnosti [m2].

Při měření vzduchové neprůzvučnosti v budovách jsme vycházeli z metodiky uvedené v ČSN EN ISO 140-4: 2000 [2]. Vzduchovou neprůzvučnost v budovách jsme měřili v třetinooktávových pásmech v rozsahu (50 – 5000) Hz.

42


Při měření bylo ve vysílací místnosti buzeno ustálené zvukové pole se spojitým spektrem v uvažovaném kmitočtovém rozsahu. V případech, kdy nebylo technicky možné zabezpečit dostatečný odstup od hluku pozadí, byla provedena korekce na hluk pozadí, viz. rovnice 3.9. Jestliže místnosti měly různé objemy, jako vysílací místnost byla volena ta větší, pokud objednatel nevyžadoval jinak. Stavební neprůzvučnost je nezávislá na směru měření mezi místnostmi, jsou-li v obou místnostech difúzní zvuková pole. Reproduktor byl umísťován ve vysílací místnosti tak, aby byla dosažena co nejvyšší difuzita zvukového pole s dodržením minimálních vzdáleností odstupů a to: §

vzdálenost mezi různými polohami reproduktoru nebyla menší než 0,7 m;

§

nejméně dvě polohy byly od sebe vzdáleny alespoň 1,4 m;

§

vzdálenost mezi obvodovými stěnami místnosti a středem zdroje nebyla menší než 0,5 m, přičemž byly zanedbány malé nepravidelnosti tvaru stěn;

§

jednotlivé polohy reproduktoru nebyly umísťovány ve stejných rovinách rovnoběžných se stěnami místnosti.

Pro stanovení průměrné hladiny akustického tlaku ve vysílací a přijímací místnosti byl použit jeden mikrofon přemisťovaný od jedné polohy k dalším polohám. Pro každou ze dvou poloh zdroje byly vytvořeny minimálně tři polohy mikrofonu. Hladina akustického tlaku při různých polohách mikrofonu byla energeticky průměrována pro všechny polohy zdroje hluku. Při umísťování mikrofonu v místnosti byly dodržovány následující minimální odstupové vzdálenosti: §

0,7 m mezi dvěma polohami mikrofonu,

§

0,5 m mezi polohou mikrofonu a obvodovými stěnami místnosti nebo difuzory,

§

1,0 m mezi polohou mikrofonu a zdrojem zvuku.

Mikrofon byl umisťován ve výšce 1,3 m nad podlahou, orientován směrem nahoru, korekce dopadu RANDOM. Průměrovací čas byl v každé poloze mikrofonu cca 30 s. Všechny hladiny hluku byly vztaženy k referenčnímu akustickému tlaku 20 mPa. Kalibrace celé měřící sestavy před a po měření byla provedena pomocí hladinového zvukového kalibrátoru s hladinou akustického tlaku 94,0 dB o kmitočtu 1000 Hz. 43


Záznam a zpracování akustického signálu bylo realizováno standardním způsobem, kdy byl využit dvoukanálový analyzátor Brüel & Kjaer typ 2260 a signál byl ihned kmitočtově analyzován. Časová charakteristika “Fast“. Měření doby dozvuku a stanovení ekvivalentní plochy pohlcování Korekční člen rovnice, obsahující ekvivalentní plochu pohlcování, stanovenou z doby dozvuku, byl určen pomocí Sabinova vztahu dle [2]:

A=

0.16V [m2] T

(3.2)

kde A je ekvivalentní plocha pohlcování [m2], V

objem přijímací místnosti [m3],

T

doba dozvuku [s]. Doba dozvuku byla měřena v přijímacích místnostech podle metodiky uvedené v [8]. Měření bylo prováděno buď metodou přerušeného šumu, nebo metodou integrované

impulsové odezvy. Metoda přerušeného šumu: Při využití metody buzení uzavřeného prostoru byl jako zdroj zvuku používán reproduktor vysílající „růžový šum“. Tento zdroj vždy vybudil hladinu akustického tlaku tak, aby křivka poklesu pro T20 začínala nejméně 35 dB a pro T30 nejméně 45 dB nad hlukem pozadí v odpovídajícím akustickém pásmu. Pro každou ze dvou poloh zdroje hluku byly zvoleny tři polohy mikrofonu tak, aby se zajistilo normální pokrytí místnosti (18 průběhů doznívání). Metoda integrované impulsové odezvy: Jako zdroj impulsu byla používána startovací pistole, která sama nedoznívá. Tento zdroj vždy vybudil špičkovou hladinu akustického tlaku tak, aby křivka poklesu pro T20 začínala nejméně 35 dB a pro T30 nejméně 45 dB nad hlukem pozadí v odpovídajícím akustickém pásmu. Pro každou ze dvou poloh zdroje hluku byly zvoleny tři polohy mikrofonu tak, aby se zajistilo normální pokrytí místnosti (6 průběhů doznívání).

44


Na základě měření pak byla v místnosti stanovena průměrná hladina akustického tlaku L [dB], definována jako desetinásobek dekadického logaritmu poměru kvadrátu prostorově i časově průměrovaného akustického tlaku ke kvadrátu referenčního akustického tlaku, vyjádřená v dB. [2] Lj æ1 n L = 10 lg ç å 10 10 ç n j =1 è

ö ÷ [dB] ÷ ø

(3.3)

kde Lj jsou hladiny akustického tlaku v jednotlivých polohách měřícího mikrofonu [dB], L1 až Ln [dB] v n různých místech místnosti. Na základě změřené hladiny akustického tlaku L ve vysílací a přijímací místnosti byl stanoven rozdíl hladin D definovaný jako rozdíl hladin akustického tlaku v dB, prostorově i časově průměrovaných, vznikajících v obou místnostech při působení jednoho nebo více zdrojů zvuku v jedné z nich. [2] D = L1 – L2 [dB]

(3.4)

kde L1 je průměrná hladina akustického tlaku ve vysílací místnosti [dB], L2

průměrná hladina akustického tlaku v přijímací místnosti [dB].

Rozhodující parametr pro určení zvukoizolačních schopností stavební konstrukce je stavební neprůzvučnost ( zdánlivá neprůzvučnost ) R´, definovaná jako desetinásobek dekadického logaritmu poměru akustického výkonu W1 [W] dopadajícího na zkoušený dělící prvek k celkovému akustickému výkonu přenesenému do přijímací místnosti. Jestliže akustický výkon W3 [W] přenesený bočními konstrukcemi nebo jinými cestami vzhledem k akustickému výkonu W2 [W] přenesenému dělícím prvkem je významný, vyjadřuje se vztahem dle [2] R ¢ = 10 × lg

W1 [dB] W2 + W3

(3.5)

Obecně lze říci, že akustický výkon přenesený do přijímací místnosti je součtem několika různých složek. Také v tomto případě za předpokladu, že zvukové pole v obou místnostech je dostatečně difúzní, je stavební neprůzvučnost vyjádřena vztahem dle [2]

45


R ¢ = D + 10 × lg

S [dB] A

(3.6)

kde D je rozdíl hladin [dB], S

plocha dělícího prvku společného pro obě místnosti [m2],

A

ekvivalentní plocha pohlcování v přijímací místnosti [m2].

V případě, že S < 10 m2 , pak S byla brána větší z hodnot S nebo V/7,5, kde V je objem přijímací místnosti v m3. V případě, že neexistuje žádná společná plocha, je možné určit normalizovaný rozdíl hladin akustického tlaku Dn [dB], odpovídající referenční pohltivé ploše v přijímací místnosti podle vztahu dle [2] Dn = D - 10 × lg

A [dB] A0

(3.7)

kde D je rozdíl hladin [dB], A

ekvivalentní plocha pohlcování v přijímací místnosti [m2],

A0

referenční plocha pohlcování [m2] ( pro obytné místnosti a místnosti srovnatelných rozměrů: A0 = 10 m2).

Případně se určí normalizovaný rozdíl hladin

DnT [dB], což je rozdíl hladin

akustického tlaku odpovídající referenční době dozvuku v přijímací místnosti dle [2] DnT = D + 10 × lg

T [dB] T0

(3.8)

kde D je rozdíl hladin [dB], T

doba dozvuku v přijímací místnosti [s],

T0

referenční doba dozvuku pro obytné místnosti: T0 = 0,5 s.

V případě nedostatečného odstupu od hladiny akustického tlaku hluku pozadí ve vysílací místnosti bylo nutné provést korekci. V případě, že rozdíl hladin byl menší než 10 dB, ale větší než 6 dB, byla stanovena korigovaná hladina signálu podle rovnice dle [2]

46


Lb æ L10sb 10 ç L = 10 × logç10 - 10 è

ö ÷ [dB] ÷ ø

(3.9)

kde L je korigovaná hladina signálu [dB], Lsb

kombinovaná hladina signálu a hladiny akustického tlaku pozadí [dB],

Lb

hladina akustického tlaku pozadí [dB].

Jestliže byl v některém kmitočtovém pásmu rozdíl hladin menší nebo roven 6 dB, byla použita korekce 1,3 dB, odpovídající rozdílu 6 dB.

Hodnocení vzduchové neprůzvučnosti Při hodnocení vzduchové

neprůzvučnosti jsme postupovali dle metodiky uvedené

v ČSN EN ISO 717 – 1/ZA1: 1998, 2007 [4]. Tato norma stanovuje postup pro určení jednočíselné veličiny potřebné k hodnocení vzduchové neprůzvučnosti. Norma definuje jednočíselnou veličinu pro hodnocení vzduchové neprůzvučnosti odvozenou z měření v třetinooktávových pásmech jako hodnotu posunuté směrné křivky v dB, odečtenou na kmitočtu 500 Hz. Při hodnocení hodnot R´ změřených v třetinooktávových pásmech (zaokrouhlených na jedno desetinné místo) se posunuje směrná křivka po krocích 1dB směrem ke křivce změřených hodnot tak, aby se součet nepříznivých odchylek co nejvíce blížil, ale nepřesáhl hodnotu 32 dB. ČSN EN ISO 717 – 1/ZA1: 1998, 2007 [4] stanovuje doplňkový postup hodnocení formou informativní přílohy s využitím faktorů přizpůsobení spektru C a Ctr, jehož základem je nevážená lineární hladina akustického tlaku kročejového zvuku. Využitím faktoru přizpůsobení spektru je možné přihlédnout k rozdílnostem spekter zvuku jako je růžový šum a hluk silniční dopravy, a lépe vyhodnotit křivky neprůzvučnosti s velmi nízkou hodnotou v některém z jednotlivých kmitočtových pásem.

Faktor přizpůsobení spektru Cj [dB] byl vypočten s použitím příslušných spekter uvedených v [4] (tabulka 4) dle Cj = XAj - Xw [dB]

47

(3.10)


kde

j

je index označující číslo spektra 1 a 2,

Xw

vážená stavební neprůzvučnost R´w [dB],

XAj

vypočteno z X Aj = -10 × log å 10

kde

i

(Lij - X i ) 10

[dB]

(3.11)

je index označující třetinooktávová pásma 100 Hz až 3150 Hz ,

Lij

hladina uvedená v [4] pro kmitočet i pro spektrum j,

Xi

stavební neprůzvučnost R´ při kmitočtu i s přesností 0,1 dB.

Faktory přizpůsobení spektru byly vypočteny s přesností na 0,1 dB a zaokrouhleny na celé číslo. Značí se následujícím způsobem podle účelu použití: C

faktor přizpůsobení spektru vypočtený ze spektra č. 1 [4] (růžový šum vážený funkcí A) [dB];

Ctr faktor přizpůsobení spektru vypočtený ze spektra č. 2 [4] (městský dopravní hluk vážený funkcí A) [dB]. Podmínky prostředí V každé místnosti byly dále měřeny podmínky prostředí a to: · teplota interiéru θi [ºC], · relativní vlhkost φi [%], · atmosférický tlak p [hPa]. Nejistota měření V souladu s ČSN EN ISO 20140 - 2 [36] a EA - 4/02 [37] se pro vyjádření rozšířené nejistoty měření vzduchové neprůzvučnosti používají ukazatele opakovatelnosti a reprodukovatelnosti. Rozšířená nejistota je stanovena jako konfidenční interval pro pravděpodobnost 95%. Dosažená nejistota pro výslednou veličinu R´w je ± 2 dB.

48


3.2 MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI Při měření kročejové neprůzvučnosti jsme vycházeli z metodiky uvedené v ČSN EN ISO 140-7: 2000 [3]. Kročejovou neprůzvučnost v budovách jsme měřili v třetinooktávových pásmech v rozsahu (100 – 3150) Hz a v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (50 – 5000) Hz. Kročejový zvuk byl generován normalizovaným zdrojem kročejového zvuku. Zdroj kročejového zvuku musí obsahovat pět kladívek umístěných v řadě s osovou vzdáleností sousedních kladívek (100 ± 3) mm. Každé z těchto kladívek o hmotnosti (500 ± 12) g padá z výšky 40 mm, s tolerancí ± 5% na posuzovanou stropní konstrukci. Kladívka musí dopadat kolmo ke zkoušenému povrchu s tolerancí ± 5º. Spodní tvar kladívka má tvar válce o průměru (30 ± 2) mm. Dopadová plocha je kulově zaoblená s poloměrem (500 ± 100) mm. Zdroj kročejového zvuku byl umístěn vždy na nejméně čtyřech různých místech, náhodně rozmístěných na zkoušené stropní konstrukci. Vzdálenost zdroje kročejového zvuku od okrajů konstrukce byla nejméně 0,5 m. V případě stropní konstrukce tvořené nosníky nebo žebry byl zdroj orientován šikmo pod úhlem 45º vzhledem ke směru nosníků (žeber). Měření hladiny akustického tlaku v přijímací místnosti bylo prováděno po jejím ustálení. Pro stanovení průměrné hladiny akustického tlaku kročejového zvuku byl použit jeden mikrofon, přemisťovaný od jedné polohy k dalším polohám. Hladina akustického tlaku při různých polohách mikrofonu byla energeticky průměrována pro všechny polohy zdroje kročejového hluku. Pro každou polohu zdroje zvuku použito min. dvou poloh mikrofonu, stejnoměrně rozmístěných uvnitř prostoru přijímací místnosti, přičemž byly dodrženy následující minimální odstupové vzdálenosti: ·

0,7 m mezi dvěma polohami mikrofonů;

·

0,5 m mezi mikrofonem a obvodovými stěnami místnosti nebo difuzory; 1,2 m v případě měření v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (50 – 5000) Hz;

·

1,0 m mezi mikrofonem a horní vrstvou stropní konstrukce, která je buzena zdrojem kročejového zvuku. 49


Mikrofon

byl umístěn ve výšce 1,3 m nad podlahou, orientován směrem nahoru,

korekce dopadu RANDOM. Průměrovací čas byl v každé poloze mikrofonu cca 30 s. Všechny hladiny hluku byly vztaženy k referenčnímu akustickému tlaku 20 mPa. Kalibrace celé měřící sestavy před a po měření byla provedena pomocí hladinového zvukového kalibrátoru s hladinou akustického tlaku 94,0 dB o kmitočtu 1000 Hz. Záznam a zpracování akustického signálu bylo realizováno standardním způsobem, kdy byl využit dvoukanálový analyzátor Brüel & Kjaer typ 2260 a signál byl ihned kmitočtově analyzován. Časová charakteristika “Fast“. Na základě měření pak byla v místnosti stanovena průměrná hladina akustického tlaku L

[dB], definována jako desetinásobek dekadického logaritmu poměru kvadrátu

prostorově i časově průměrovaného akustického tlaku ke kvadrátu referenčního akustického tlaku. V případě měření hladiny akustického tlaku

Lj v jednotlivých polohách měřícího

mikrofonu je průměrná hladina akustického tlaku v místnosti určena vztahem dle [3] Lj æ1 n 10 ç L = 10 × lg å 10 ç n j =1 è

ö ÷ [dB] ÷ ø

(3.12) kde Lj jsou hladiny akustického tlaku [dB], L1 až Ln [dB] v n různých místech místnosti [dB]. Průměrnou hladinu akustického tlaku v třetinooktávovém pásmu v přijímací místnosti, vyvolanou zdrojem normalizovaného kročejového zvuku působícího na zkoušenou stropní konstrukci, nazýváme hladina akustického tlaku kročejového zvuku a značíme ji Li [dB]. Normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku Lń je hladina akustického tlaku kročejového zvuku Li zvětšená o korekční člen v decibelech, který se rovná desetinásobku dekadického logaritmu poměru měřené ekvivalentní plochy pohlcování A v přijímací místnosti k referenční pohltivé ploše A0 a je určena vztahem dle [3]:

50


A [dB] A0

Lń = Li + 10 × lg

kde

(3.13)

A0 = 10 m2 Na základě ČSN EN ISO 140-7: 2000 je možné stanovit normalizovanou hladina

akustického tlaku kročejového zvuku LńT. Jedná se o hladinu akustického tlaku kročejového zvuku Li zmenšenou o korekční člen v decibelech, který se rovná desetinásobku dekadického logaritmu poměru měřené doby dozvuku T v přijímací místnosti k referenční době dozvuku T0 a vyjadřuje se vztahem dle [3]: LńT = Li - 10 lg

T [dB] T0

(3.14)

V přijímací místnosti byla dále měřena hladina akustického tlaku pozadí. V případě nedostatečného odstupu hladiny akustického tlaku kročejového zvuku od hladiny akustického tlaku hluku pozadí bylo nutné provést korekci. Jestliže rozdíl hladin byl menší než 10 dB, ale větší než 6 dB, byla stanovena korigovaná hladina signálu podle rovnice : Lb æ L10sb 10 ç L = 10 × lg 10 - 10 ç è

kde

L

ö ÷ [dB] [3] ÷ ø

(3.15)

je korigovaná hladina signálu [dB],

Lsb

kombinovaná hladina signálu a hladiny akustického tlaku pozadí [dB],

Lb

hladina akustického tlaku pozadí [dB].

V případě, že v některém kmitočtovém pásmu byl rozdíl hladin menší nebo roven 6 dB, použila se korekce 1,3 dB, odpovídající rozdílu 6 dB.

Při měření byly v přijímací místnosti zjišťovány prostorově průměrované hodnoty hladiny akustického tlaku L , hladiny akustického tlaku kročejového zvuku Li a doba dozvuku T (s) v třetinooktávových pásmech v rozsahu (50 – 5000) Hz.

51


Podmínky prostředí V každé místnosti byly dále měřeny stejné podmínky prostředí jako u vzduchové neprůzvučnosti, viz. kapitola 3.1. Nejistota měření V souladu s ČSN EN ISO 20140 - 2 [36] a EA - 4/02 [36] se pro vyjádření rozšířené nejistoty

měření

kročejové

neprůzvučnosti

používá

ukazatele

opakovatelnosti

a

reprodukovatelnosti. Rozšířená nejistota je stanovena jako konfidenční interval pro pravděpodobnost 95%. Dosažená nejistota pro výslednou veličinu Lń,w případně LńT,w je ± 2 dB. Dle návodu pro měření v pásmech na nízkých kmitočtech informativní přílohy C normy ČSN EN ISO 140-7: 2000 [3] mají být dodrženy určité rozměry místností, které však v reálných podmínkách in-situ nelze plně dodržet. V kmitočtových pásmech nižších než 400 Hz a zvláště pod 100 Hz, nelze očekávat difuzní pole v místnostech o objemu menším než 50 m3. Alespoň jeden rozměr má být roven nejméně jedné vlnové délce a ostatní nejméně polovině vlnové délky středního kmitočtu nejnižšího kmitočtového pásma a má zde být dostatečný prostor pro umístění mikrofonů podle požadavků. Například pro kmitočet f = 40 Hz je vlnová délka λ = 8,5 m. V místnostech s malými objemy a nevyhovujícími rozměry není vždy možné získat spolehlivé výsledky při měření na nízkých kmitočtech. Měření doby dozvuku a stanovení ekvivalentní plochy pohlcování je popsáno v kapitole 3.1 Měření a vyhodnocení vzduchové neprůzvučnosti.

52


Hodnocení kročejové neprůzvučnosti Při hodnocení kročejové neprůzvučnosti jsme postupovali dle metodiky uvedené v ČSN EN ISO 717 – 2/ZA1: 1998, 2007 [5]. Tato norma stanovuje postup pro určení jednočíselné veličiny potřebné k hodnocení kročejové neprůzvučnosti. Norma definuje jednočíselnou veličinu pro hodnocení kročejové neprůzvučnosti odvozenou z měření v třetinooktávových pásmech jako hodnotu posunuté směrné křivky v dB, odečtenou na kmitočtu 500 Hz. Při hodnocení hodnot Lń nebo LńT

změřených v třetinooktávových pásmech

(zaokrouhlených na jedno desetinné místo) se posunuje směrná křivka po krocích 1dB směrem ke křivce změřených hodnot tak, aby se součet nepříznivých odchylek co nejvíce blížil, ale nepřesáhl hodnotu 32 dB. ČSN EN ISO 717 – 2/ZA1: 1998, 2007 [5] stanovuje doplňkový postup hodnocení formou informativní přílohy s využitím faktoru přizpůsobení spektru CI, jehož základem je nevážená lineární hladina akustického tlaku kročejového zvuku. Faktor přizpůsobení spektru

CI přihlíží k nekorigovanému spektru hladin

akustického tlaku kročejového zvuku, představujícímu typické spektrum zvuku chůze a přičítá se k jednočíselné veličině. Faktor přizpůsobení spektru pro hladinu kročejového zvuku vypočteme z hodnoty Lń, změřené v třetinooktávových pásmech v kmitočtovém rozsahu (50 – 2500) Hz. Tyto hodnoty energeticky sečteny

jako Lń,sum a dále vypočteme faktor přizpůsobení spektru dle

následujícího vztahu dle [5] Cl = Lń,sum – 15 – Lń,w [dB]

(3.16)

Faktor přizpůsobení spektru se vypočte s přesností 0,1 dB a zaokrouhlí se na celé číslo.

53

CÍLE DISERTAČNÍ PRÁCE · Důvody volby cílů · Prostředky ke splnění cílů

54

Cíle disertační práce

4

CÍLE DISERTAČNÍ PRÁCE 1. cíl - analýza používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti 2. cíl - simulace laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti reálné konstrukce

4.1

DŮVODY VOLBY CÍLŮ

K formulaci 1. cíle mě vedly časté stížnosti obyvatel bytů na subjektivně špatnou kročejovou neprůzvučnost stropů s podlahami, jejichž nášlapná vrstva je převážně tvořena laminovými prvky. Přestože tyto konstrukce objektivně vyhovují z hlediska kročejové neprůzvučnosti, obyvatelé si stěžují na subjektivní vnímání zvuků na nižších kmitočtech (především u stropních

konstrukcí

s podlahami

s nášlapnou

vrstvou

tvořenou

laminem).

Pravděpodobnou příčinou je výrazný útlum podlahových vrstev v oblasti středních a vyšších kmitočtů, tj. od (400 – 3150) Hz. Zvuky nižších frekvencí v těchto případech nejsou maskovány zvuky v běžných kmitočtových pásmech a jsou subjektivně více vnímány citlivějšími uživateli. Dodatečné úpravy stropních konstrukcí pro zlepšení kročejové neprůzvučnosti na nízkých frekvencích ze strany bytu stěžovatelů nejsou účinné. Účinnější by bylo změnit skladbu podlahy nebo vyměnit nášlapnou vrstvu, ale v případě, že kročejová neprůzvučnost splňuje normativní požadavky, stěžovatelé nemají žádnou právní podporu. V rámci platné legislativy je tento problém v ČR v současné době neřešitelný. Vzhledem ke značné složitosti problematiky nízkofrekvenčního hluku v obytných stavbách jsem si jako 2. cíl stanovila simulaci laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti. Pro tvorbu modelu jsem zvolila výpočetní program ANSYS 14.0, protože umožňuje simulaci měření kročejové neprůzvučnosti se specifikací okrajových podmínek, fyzikálních parametrů především tlumící a nášlapné vrstvy, přibližující výpočtový model reálné situaci. Simulace je zaměřena především na oblast nízkých kmitočtů.

55

Cíle disertační práce

4.2

PROSTŘEDKY KE SPLNĚNÍ CÍLŮ

Všechna měření byla prováděna v rámci „Laboratoře BP akustika“ akreditované Českým institutem pro akreditaci o.p.s , laboratoř č. 1475. Měření prováděli pracovníci laboratoře a to: Ing. Petra Berková, Ing. Pavel Berka, Ph.D. a Ing. Karel Čupr, CSc. K měření byly využívány přístroje laboratoře. Všechny přístroje byly ověřovány pravidelně dle platných kalibračních programů. Bližší specifikace viz. kapitola 5.3. K počítačovému modelování byl využit výpočetní program ANSYS 14.0, který je součástí softwarového vybavení Ústavu pozemního stavitelství na Stavební fakultě Vysokého učení technického v Brně. Dále byl využit program MATLAB, který je také součástí softwarového vybavení VUT v Brně. Model jsem sestavila s pomocí Ing. Pavla Švancary, Ph.D. z Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně, Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky, Oboru kinematiky a dynamiky.

56

ZVOLENÉ METODY ZPRACOVÁNÍ · Zvolené metody zpracování ke splnění 1. cíle · Zvolené metody zpracování ke splnění 2. cíle · Přístrojové vybavení

57

5

ZVOLENÉ METODY ZPRACOVÁNÍ V rámci přípravy na disertační práci jsem provedla: ·

cca 100 měření vzduchové neprůzvučnosti vertikálních dělících konstrukcí;

·

cca 70 měření vzduchové neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí.

Dále pak: ·

cca 90 měření kročejové neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí.

Ve většině případů byla měření realizovaná v již obydlených stavbách na základě stížnosti uživatelů na špatnou akustickou pohodou v interiéru. Jako větší, stále narůstající a hůře řešitelný problém se jeví kročejová neprůzvučnost a nízkofrekvenční hluk, proto se vzhledem k časové náročnosti a rozsahu práce orientuji pouze na toto téma. Veškeré výsledky měření vzduchové a kročejové neprůzvučnosti jsou archivovány a připraveny pro další zpracovávání. Pro analýzu používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti byly použity empirické metody. Přestože většina měřených stropních konstrukcí s podlahami vyhověla normativním požadavkům na kročejovou neprůzvučnost, uživatelé bytů byli i přesto rušeni hlukem pohybujících se osob ve vyšším podlaží. Na základě zjištěných skutečností jsme přistoupili k měření spektrální analýzy reálného pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou – chůze („dupání“). Následně jsem prováděla vyhodnocení a regresní analýzy jednotlivých způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti. Vyhodnocení i regresní analýzy jsem prováděla jak bez faktorů, tak s faktory přizpůsobení spektru v různých kmitočtových pásmech dle dvou typů směrných křivek, v závislosti na maximální hladině akustického tlaku A LAmax , způsobeného „dupáním“ osob. Kromě zpracování naměřených údajů jsem se ve své práci dále zabývala predikcí zvukoizolačních vlastností stavebních konstrukcí v nízkofrekvenční oblasti. Ve výpočtovém programu ANSYS bylo simulováno laboratorní měření kročejové neprůzvučnosti. Tento model je připraven k vyvíjení materiálů pro materiály podlahových vrstev a pro specifikaci technických parametrů alternativního zdroje kročejového zvuku.

58

5.1

ZVOLENÉ METODY ZPRACOVÁNÍ KE SPLNĚNÍ 1. CÍLE

1) měření a vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti Měření kročejové neprůzvučnosti bylo prováděno dle platné ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (16 – 12 500) Hz v třetinooktávových pásmech. Tato měření jsem vyhodnotila dle platné ČSN EN ISO 717 – 2/ZA1: 1998, 2007. Spolu s normalizovanou hodnotou kročejové neprůzvučnosti Lń,w, popřípadě LńT,w jsem vyhodnotila i faktory přizpůsobení spektru CI a CI,50-2500. Dále jsem všechna provedená měření vyhodnotila v rozšířeném kmitočtovém spektru se směrnou křivkou dle Klas G. Herberga [18]. Tato křivka začíná již na frekvenci 50 Hz a končí na frekvenci 3150 Hz. Jsou zde tedy zahrnuty i nízké frekvence. Uvažuje se [18], že v nordických zemích tato směrná křivka nahradí směrnou křivku dle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3]. Metodika měření a hodnocení kročejové neprůzvučnosti je podrobně popsána v kapitole 3.1 Měření a vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti (str. 49). 2) měření a vyhodnocení spektrální analýzy pohybu osob po stropní konstrukci V důsledku neuspokojení obyvatel bytů s objektivně změřenými výsledky kročejové neprůzvučnosti, jejichž sousedé ve vyšším podlaží mají podlahy převážně s nášlapnými vrstvami tvořenými laminem, jsme začali měřit reálný pohyb osob po stropní konstrukci s podlahou – „dupání“. Měřili jsme vždy spektrální analýzu hladiny akustického tlaku vyvolanou pohybem osob po dané stropní konstrukci s podlahou. Tyto spektrální analýzy jsem dále vyhodnocovala a porovnávala. Hlavní porovnání bylo s hodnotami hladiny prahu slyšení. Při měření hladiny akustického tlaku v interiéru místnosti (v chráněném vnitřním prostoru stavby) jsme postupovali dle zkrácené metodiky, vycházející z principu pro měření hladiny akustického tlaku v chráněném vnitřním prostoru stavby uvedené v ČSN ISO 1996-1: 2004 [21], ČSN ISO 1996-2: 2009 [11] a metodického návodu pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí HEM–300-11.12.01-34065 [10].

59

Měřící stanoviště bylo voleno ve výšce 1,3 m nad podlahou v přijímací místnosti. Mikrofon orientován směrem nahoru s korekcí dopadu Random. Měřící místo voleno s ohledem na charakter akustického pole a využití místnosti, většinou ve středu místnosti. Zdroj hluku byla chodící osoba po měřené stropní konstrukci. Specifikace chodící osoby: Vždy se po stropní konstrukci pohybovala jedna ze dvou osob vážící (55 ± 5) kg nebo (85 ± 5) kg. Osoba měla, pokud to bylo možné, pouze ponožky (pouze výjimečně chodila v botech). Frekvence střídání nohou odpovídala běžnému spěchu cca 2 kroky za vteřinu. Hodnoty hluku byly měřeny v třetinooktávových pásmech bez frekvenčního vážení v rozsahu (16 – 12 500) Hz. Dále byly vyjádřeny v rámci širokopásmové statistiky jako hladiny akustického tlaku v dB při použití váhového filtru A a dynamické charakteristice Fast. V rámci měření byly vylučovány všechny hodnoty prokazatelně nesouvisející s měřeným zdrojem. Vzhledem k časové náročnosti a k informativnímu charakteru měření nebylo dodržováno měření minimálního počtu vzorků. Vždy byla měřena hladina hluku pozadí. Všechny hladiny hluku byly vztaženy k referenčnímu akustickému tlaku 20 mPa. Kalibrace celé měřící sestavy před a po měření byla provedena pomocí hladinového zvukového kalibrátoru s hladinou akustického tlaku 94,0 dB o kmitočtu 1000 Hz. Záznam a zpracování akustického signálu bylo realizováno standardním způsobem, kdy byl využit analyzátor Brüel & Kjaer typ 2260, kterým byly signály ihned kmitočtově analyzovány. Spektra hluku byla získána digitální kmitočtovou analýzou a integrací po dobu potřebnou ke stabilizování odečtu dle typu zdroje hluku. 3) porovnání a regresní analýzy Vytvořila jsem grafy závislostí výsledků jednotlivých způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti bez i s faktory přizpůsobení spektru, dle dvou typů směrných křivek: 1. dle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3]; 2. dle Hagberga [18].

60

Všechna měření jsem rozčlenila dle typu nášlapné vrstvy podlahy a to na:

Pro

lepší

·

lamino;

·

dlažbu;

·

vlysy, dřevo;

·

PVC;

·

koberec. vyjasnění

problematiky

týkající

se

kročejové

neprůzvučnosti,

nízkofrekvenčního hluku, zdrojů kročejového zvuku a typů nášlapné vrstvy podlahy, jsem vytvořila regresní analýzy jednotlivých možných kombinací závislostí. Vzhledem k menšímu reprezentativnímu vzorku měření stropů s podlahami s nášlapnou vrstvou tvořenou vlysy, dřevem, PVC a kobercem jsem pro tyto nášlapné vrstvy regresní analýzy neprovedla. Ty jsou předmětem budoucího výzkumu. Vytvořena regresní analýza pro třetinooktávová pásma (40, 50, 100 a 500) Hz vztahů mezi: ·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” (pohybem osob po měřené stropní konstrukci s podlahou) s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku Lń,w, váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru Lń,w + CI a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu Lń,w + CI,50-2500;

·

ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou normalizovaným zdrojem kročejového zvuku na laminu a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku Lń,w, váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru Lń,w + CI a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu Lń,w + CI,50-2500;

·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” (pohybem osob po měřené stropní konstrukci s podlahou) s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající

referenční

době

61

dozvuku

LńT,w,

váženou

stavební

normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru LńT,w + CI a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu LńT,w + CI,50-2500; ·

ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou normalizovaným zdrojem kročejového zvuku na dlažbě a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku LńT,w, váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru LńT,w + CI a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu LńT,w + CI,50-2500;

·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” a ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou “klepáním” (normalizovaným zdrojem kročejového zvuku) – nášlapná vrtsva lamino;

·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” a ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou “klepáním” (normalizovaným zdrojem kročejového zvuku) – nášlapná vrstva dlažba;

·

maximálními hladinami akustického tlaku vyvolanými “dupáním” – lamino x dlažba;

·

ekvivalentními hladinami akustického tlaku buzenými normalizovaným zdrojem kročejového zvuku – lamino x dlažba.

62

5.2

ZVOLENÉ METODY ZPRACOVÁNÍ KE SPLNĚNÍ 2. CÍLE Simulace laboratorního měření ve výpočtovém programu ANSYS

Kromě analýzy používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti jsem se ve své práci zabývala oblastí predikce zvukoizolačních vlastností stavebních konstrukcí. Jak jsem se již zmiňovala, ne všechny konstrukce jsou laboratorně změřené a ne všechny konstrukce lze laboratorně změřit (ať již kvůli rozměrům, složitosti konstrukčních detailů nebo ekonomickým hlediskům). Při měření na již hotových stavbách však bývá většinou pozdě řešit vhodné skladby, detaily atd. Proto je problematika predikce velmi aktuální. Při vyhodnocení možností zadávání co nejširšího rozsahu okrajových podmínek jsem k predikci zvukoizolačních vlastností stavebních konstrukcí zvolila výpočetní program ANSYS 14.0. ANSYS je programový balík využívající pro predikci metodu konečných prvků. Je určen pro řešení rozsáhlých úloh mnoha různých kategorií: strukturální, teplotní, teplotně – mechanické, elektromagnetické, akustické, atd. Ve výpočetním programu ANSYS 14.0 byla vytvořena matematická simulace reálného laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti na referenčním stropě (na železobetonové desce tloušťky 0,150 m). Stropní konstrukce byla buzena sérií pulzů simulujících normalizovaný zdroj kročejového zvuku a následně byla vypočtena hladina akustického tlaku v přijímací místnosti. Na základě předaných výsledků měření prováděných v dané laboratoři [xyz], je model kalibrován. Vzhledem k časové náročnosti probíhajících výpočtů (řádově ve dnech) a hlavně požadavku na velmi dobré technické možnosti počítače (množství dat) nebyl proveden výpočet pro celé spektrum potřebné pro stanovení vážené hodnoty kročejové neprůzvučnosti. V současné době je prováděno ladění modelu určeného pro vývoj materiálů tlumící vrstvy a skladeb podlahových konstrukcí.

63

5.3

PŘÍSTROJOVÉ VYBAVENÍ

K měření vzduchové a kročejové neprůzvučnosti byly využívány přístroje akreditované akustické laboratoře BP akustika. Všechny přístroje byly ověřovány pravidelně dle platných kalibračních programů. Přesnost zařízení vyhovovala požadavkům na třídu přesnosti tak, jak jsou definovány v IEC 60651 a IEC 60804. Kalibrace pro pracovní měřidla, ověřování pro stanovená měřidla provádí ČMI, AKL. Pro měření neprůzvučností bylo využíváno následujících přístrojů:

· přesný modulární analyzátor zvuku typ 2260 Investigator, výrobce zařízení: Brüel & Kjær, výrobní číslo 2320981, dle ČSN IEC 651 třída přesnosti 1,ČSN IEC 60804 třída přesnosti 1, ČSN IEC 61260 (části normy) třída přesnosti 1, s platným ověřením;

· měřicí předpolarizovaný 1/2“ mikrofon typ 4189, výrobce zařízení: Brüel & Kjær, výrobní číslo 2305670, mikrofon splňuje požadavky normy PNÚ 1802.1, s platným ověřením;

· hladinový zvukový kalibrátor typ 4231, výrobce zařízení: Brüel & Kjær, výrobní číslo 2309203, dle ČSN IEC 942 třída přesnosti 1;

· termohygrobarometr typ C4130 – COMET, výrobce zařízení: Comet SYSTEM s.r.o., výrobní číslo: 01900132;

· normalizovaný zdroj kročejového zvuku typ 3204, výrobce zařízení Brüel & Kjær, výrobní číslo 351699;

64

· - všesměrový zdroj zkušebního zvuku Typ DH2, SLM, výrobní číslo: 4 AS/B02; - výkonový zesilovač typ Basic 800,BITTNER ROFESSIONA POWER AMPLIFIERS 2801 series, výrobní číslo: 108756; - generátor bílého a růžového šumu MINIRATOR Typ MR1, výrobní číslo: GUR016F1D0 výrobce zařízení: SLM + BITTNER + Neutrik Test Instruments;

· svinovací metr 3 m Typ PROFI SUPRA, výrobce zařízení: METRIE, evidenční číslo: 3870;

· startovací pistole RECK Mod.Goliath Ø 9 mm, výrobce zařízení: RECK, výrobní číslo: 006456;

· startovací pistole WALTHER P22, cal. 9 mm P.A.K, výrobce zařízení: WALTHER, No.:L074707446.

65

ANALÝZA POUŽÍVANÝCH ZPŮSOBŮ HODNOCENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI · Použité výpočty pro vyhodnocení · Regresní analýza

66

Analýza používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti

6

ANALÝZA POUŽÍVANÝCH ZPŮSOBŮ HODNOCENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI V rámci přípravy na disertační práci bylo provedeno cca 90 měření kročejové

neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí. Z toho u 43 měření bylo možné provést informativní měření spektrální analýzy hluku v přijímací místnosti při pohybu osob („dupání“) po měřené konstrukci s podlahou, tato měření byla dále zpracována. Ostatní měření kročejové neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí nebyla do práce zapracována, ale jsou archivována u zpracovatele disertační práce a připravena k následnému výzkumu. Výsledky nevyužitých měření kročejové neprůzvučnosti jsou v příloze č. 1 k této disertační práci. Zvukoizolační schopnosti stavebních konstrukcí jsou v oblasti nízkých frekvencí velmi nízké. Akustické signály na těchto frekvencích procházejí stavebními konstrukcemi s velmi malým útlumem. Jsou konstrukcí „filtrovány“ tak, že vysoké frekvence jsou utlumovány a nízké frekvence procházejí. Délka zvukové vlny v nízkofrekvenční oblasti je řádově v metrech, je tedy srovnatelná s geometrickými rozměry místnosti => je možný vznik stojatého vlnění a vzniká výrazná prostorová nehomogenita akustického pole. Hluk v oblasti nízkých frekvencí je vnímán jako pulzace a fluktuace, který způsobuje pocit tlaku v uších, což je z hlediska subjektivního vnímání uživatele značně nepříjemné. Vzhledem ke skutečnosti, že se v další práci věnuji způsobu hodnocení kročejové neprůzvučnosti, nejsou přesné specifikace skladeb stropních konstrukcí s podlahami pro práci rozhodující a jsou archivovány pro případné další využití. Získání přesné specifikace skladeb je však na realizovaných stavbách starých i několik let značně problematické a špatně dohledatelné. Z hlediska disertační práce a hodnocení se jeví jako dostačující dělení na: ·

lehkou stropní konstrukci s těžkou plovoucí podlahou;

·

lehkou stropní konstrukci s lehkou plovoucí podlahou;

·

hmotnou stropní konstrukci s těžkou plovoucí podlahou;

·

hmotnou stropní konstrukci s lehkou plovoucí podlahou.

Analyzovaná měření jsou prováděna na stropních konstrukcích tvořených nosnou železobetonovou, panelovou, případně vložkovou konstrukcí s těžkou plovoucí podlahou.

67


Ukázka výsledků měření, prokazující výskyt nízkofrekvenčního hluku a nedostatky využívaných metod hodnocení v současné době. Problematika je popsána na příkladu výsledků měření v bytovém domě, kde dochází v prostorách bytu situovaném v 1.NP ke značnému subjektivnímu rušení hlukem, způsobeným pohybem osob (chůze, apod.) uživateli bytu 2.NP po stropní konstrukci s podlahou. Na základě této skutečnosti bylo provedeno měření kročejové neprůzvučnosti stropní konstrukce s podlahou oddělující prostory bytu v 1.NP a místnost bytu ve 2.NP dle metodiky uvedené v kapitole 3. Dále provedeno informativní měření spektrální analýzy hluku způsobeného pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou ve 2.NP.

90 Lń S.K.P. 80

S.K.

70

60

50

40

30

20

3150

2500

2000

1600

1250

Kmitočet, f/Hz

1000

800

630

500

400

315

250

200

160

125

10 100

Normalizovaná hladina kročejového hluku L'a /dB

f T L´ i L´ n S.K.P. Hz s dB dB dB 50 63 80 100 0,38 48,7 48,8 51 125 0,22 47,9 50,3 51 160 0,35 50,3 50,7 51 200 0,35 50,4 50,7 51 250 0,3 49,7 50,8 51 315 0,28 47,8 49,2 51 400 0,32 46,6 47,4 50 500 0,28 45,4 46,8 49 630 0,27 45,0 46,5 48 800 0,27 44,8 46,3 47 1000 0,27 46,7 48,2 46 1250 0,27 43,8 45,3 43 1600 0,28 42,2 43,5 40 2000 0,27 40,9 42,5 37 2500 0,26 40,1 41,8 34 3150 0,26 38,6 40,3 31 4000 5000 X korigované hodnoty f kmitočet T doba dozvuku L´ i hladina akustického tlaku kročejového zvuku

L´ n normalizovaná hladina ak. tlaku kročejového zvuku L´ n,w vážená normalizovaná hladina ak. tlaku kročejového zvuku

Obr. 6.1 Výsledky měření kročejové neprůzvučnosti horizontální dělící konstrukce mezi 1. NP a 2. NP

68


80 70

Lpmax

60

L pAmax

50 40 30 20

f /Hz

10k

4k

6,3k

2,5k

1k

1,6k

630

400

250

160

0

L pAmax

10 63

U pmax dB 4,3 6,9 5,4 1,9 1,0 2,1 1,4 1,0 3,3 1,1 2,3 1,8 1,1 1,0 3,7 1,3 1,3 1,1 1,1 1,9 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,4 1,8

100

pAmax

dB 18,0 32,8 18,0 9,6 13,3 9,2 14,3 13,3 18,6 21,4 18,2 21,9 15,3 12,2 8,8 8,0 9,9 11,7 8,8 10,1 9,8 9,4 9,8 10,4 10,2 9,9 9,3

40

L

25

pmax

dB 45,3 42,0 43,0 57,4 67,4 48,2 35,8 35,8 28,3 30,4 26,7 29,5 30,0 24,8 26,7 18,5 14,1 9,6 8,0 9,3 10,7 7,6 8,8 8,6 8,4 9,3 10,5 11,3 12,4 13,6 35,2 68,1

16

L

hladina akustického tlaku L dB

f Hz 16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k 4k 5k 6,3k 8k 10k 12,5k L pAmax L pCmax

oblast hodnocení stavebních konstrukcí

oblast rozšířeného kmitočtového rozsahu

LpCmax - LpAmax ≥ 20 dB => jedná se o nízkofrekvenční hluk

Obr. 6.2 Spektrální analýza informativního měření hluku způsobeného pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou nad 1.NP Požadavek dle ČSN 73 0532: 2010 [1] pro všechny místnosti druhých bytů je L’n,w = 55 dB, naměřená hodnota je L’n,w = 49 dB => kročejová neprůzvučnost mezi místnostmi vyhovuje. Z obr. 6.2 je patrné, že hlučnost, která je subjektivně slyšitelná v 1. NP, způsobená pohybem osob ve 2. NP se nachází v oblasti nízkých frekvencí (31,5 – 40) Hz, která je mimo rozsah hodnocení zvukoizolačních vlastností stavebních konstrukcí dle ČSN EN ISO 717– 2/ZA1: 1998, 2007 [5]. Hodnota maximální hladiny akustického tlaku Lpmax pro kmitočet 40 Hz (tónová složka) Lpmax = 67,4 dB viz. obr. 6.2, zjištěná při pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou leží nad hranicí prahu slyšení (viz. tab. 2.5 kapitoly 2) pro daný kmitočet. Hranice prahu slyšení nabývá hladiny LPS = 49 dB.

69


Faktor přizpůsobení spektru pro tento příklad pro frekvenční rozsah (100 – 2500) Hz je CI = - 4 dB. Pro rozšířené kmitočtové spektrum (50 – 2500) Hz je CI,50 – 2500 = - 3 dB. Z toho vyplývá, že i po zohlednění faktoru přizpůsobení spektru do výsledné hodnoty L’n,w kročejová neprůzvučnost stále vyhovuje. Na základě výsledků měření kročejové neprůzvučnosti a informativních měření hluku způsobeného pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou mohu konstatovat následující skutečnosti: · spektrální analýzou zdroje hluku – pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou bylo zjištěno, že se jedná o zdroj hluku s výraznými tónovými složkami v oblasti nízkých kmitočtů (31,5 - 40) Hz, tedy mimo oblast hodnocení kročejové neprůzvučnosti stropní konstrukce v souladu s [3], [5]; · při využití faktoru přizpůsobení spektru pro rozšířené kmitočtové spektrum (50 – 2500) Hz je problém v dalším vyhodnocení, pro které neexistuje žádná legislativa; · stropní konstrukce vyhovuje normativním požadavkům

=> hodnocení stropní

konstrukce z hlediska kročejové neprůzvučnosti v souladu s ČSN EN ISO 140-7:2000 [3], ČSN EN ISO 717-2/ZA1: 1998, 2007 [5] a ČSN 73 0532: 2010 [1], které využívá k vyhodnocení zvukoizolačních vlastností konstrukce v rozsahu (100 - 3150) Hz. (Příp. v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (50 - 2500) Hz, které jsou pouze informativní, a nejsou pro tento kmitočtový rozsah stanoveny hodnoty směrné křivky). V rámci dané problematiky se tedy jeví jako neoptimální, tj. nevyhodnocuje zvukoizolační vlastnosti stropní konstrukce ve sledované oblasti nízkých kmitočtů (31,5 - 40) Hz; · hodnoty maximálních hladin akustického tlaku Lpmax pro nízké frekvence zjištěné při pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou leží nad hranicí prahu slyšení. Vzhledem k tomu, že se jedná o zvuky s výraznými tónovými složkami dominantní v rámci celého spektra, lze je považovat z hlediska vnímání za značně rušivé; · chůzi po stropní konstrukci s podlahou pro danou situaci lze tedy označit za zdroj hluku s dominantním spektrem v oblasti nízkých kmitočtů; · přesto, že nelze zdroj zvuku (chůzi po stropní konstrukci s podlahou) hodnotit v souladu s požadavky Nařízení vlády č. 272/2011 Sb.“o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“ [9], protože hodnocení se nevztahuje na hluky z běžného užívání bytu (tzv. sousedský hluk), je možné chůzi považovat za zdroj hluku s výrazně

70


rušivými účinky a to především, v daném případě, vzhledem k výrazně tónovému charakteru zvuku v oblasti nízkých kmitočtů; · lidský organismus nemá žádnou možnost fyziologicky vyřadit sluch z činnosti. Centrální nervová soustava tedy zpracovává všechny zvukové podměty i ve spánku a rušivý zvuk pak může zapříčinit specifické zdravotní problémy; · v případě hodnocení negativních účinků dle ekvivalentní hladiny akustického tlaku A LAeq,T podle Lehmannova schématu lze na základě úrovně LAeq,T stanovit ohrožené systémy následovně: o LAeq,T > 30 dB – nervový systém, psychika; o LAeq,T > 60 dB – vegetativní systémy; o LAeq,T > 90 dB – sluchový orgán; o LAeq,T > 120 dB – poškození buněk a tkání; · nespecifické akutní negativní účinky hluku, které mají vliv na psychiku se mohou projevit např. únavou, depresemi, rozmrzelostí, agresivitou a neochotou, což se projeví na snížení výkonnosti paměti a pozornosti; · v případě nespecifických chronických negativních účinků hluku může dojít ke zvýšenému výskytu civilizačních chorob, např. fixování akutních účinků, vznik hypertenze, onemocnění srdce a cév a snížení imunitních schopností organismu.

Tento příklad byl jedním z prvních zpracovaných případů, kdy jsem narazila na neřešitelný problém z hlediska legislativy. Na základě uvedených skutečností jsme měřili další konstrukce nejen z hlediska kročejové neprůzvučnosti dle příslušných norem, ale prováděli jsme i informativní měření spektrální analýzy hluku způsobeného pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou. Z grafů 6.1 a 6.2 je patrné, že výše uvedený příklad nebyl ojedinělý a náhodný. Téměř všechny konstrukce vykazují při buzení stropní konstrukce s podlahou “dupáním” výrazný nízkofrekvenční charakter, vysoce přesahující hladinu prahu slyšení, viz. graf 6.3.

71


90 80 70 Lpmax (dB)

60 50 40 30 20 10 A 10k

6,3k

4k

2,5k

1,6k

1k

630

400

250

160

100

63

40

25

16

0

PVC

PVC

vlysy

lamino

f (Hz) dlažba

dřevo

dřevo

vlysy

vlysy

lamino

lamino

lamino

lamino

dlažba

lamino

PVC

lamino

PVC

lamino

koberec

dlažba

lamino

dlažba

PVC

lamino

dlažba

lamino

lamino

dlažba

lamino

lamino

PVC

lamino

dlažba

vlysy

lamino

lamino

PVC

lamino

lamino

lamino

dlažba

dlažba

Práh

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

16 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k 4k 5k 6,3k 8k 10k 12,5k PVC PVC vlysy lamino dlažba dřevo dřevo vlysy vlysy lamino lamino lamino lamino dlažba lamino PVC lamino PVC lamino koberec dlažba lamino dlažba PVC lamino dlažba lamino lamino dlažba lamino lamino PVC lamino dlažba vlysy lamino lamino PVC lamino lamino lamino dlažba dlažba

Lpmax (dB)

Graf 6.1 Spektrální analýza informativního měření hluku způsobeného pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou – souhrn všech měření, včetně hladiny prahu slyšení

í opn str á n ře mě

f (Hz)

0-10

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

60-70

70-80

ru nst ko

kce

80-90

Graf. 6.2 3D Multispektrální analýza informativního měření hluku způsobeného pohybem osob po stropní konstrukci s podlahou - souhrn měření

72


Když se grafem 6.2 proloží plocha vymezená hodnotami prahu slyšení, vznikne graf 6.3, který znázorňuje u všech konstrukcí naměřené hodnoty nad prahem slyšení. Pro srovnání: V případě, že je v rámci měření hluku v mimopracovním prostředí v chráněných vnitřních prostorech staveb v souladu s [9] (např. hluk od VZT zařízení měřený v obytné místnosti) prokázán výskyt tónové složky, přičítá se k základnímu hygienickému limitu korekce – 5 dB. Tomu odpovídají nejvyšší přípustné hodnoty LAmax = 35 dB pro denní dobu a LAmax = 25 dB pro noční dobu. Hluk s tónovými složkami je hluk, v jehož kmitočtovém spektru je hladina akustického tlaku v třetinooktávovém pásmu, případně i ve dvou bezprostředně sousedících třetinooktávových pásmech, o více než 5 dB vyšší než hladiny akustického tlaku v obou sousedních třetinooktávových pásmech. V pásmu kmitočtu (10 – 160) Hz je hladina akustického tlaku v tomto třetinooktávovém pásmu Lpmax vyšší než hladina prahu slyšení, stanovená pro toto kmitočtové pásmo podle tabulky 2.5 kapitoly 2. Při “dupání” by tedy žádná z měřených stropních konstrukcí s podlahou nevyhověla hygienickým limitům.

73


Z grafu 6.3 je zřejmý výskyt zvuku nad hladinou prahu slyšení (hodnoty hladiny prahu

85-90 80-85 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 30-35

A

6,3k

4k

10k

f (Hz)

2,5k

1,6k

dlažba dlažba lamino lamino lamino PVC lamino lamino vlysy dlažba lamino PVC lamino lamino dlažba lamino lamino dlažba lamino PVC dlažba lamino dlažba koberec lamino PVC lamino PVC lamino dlažba lamino lamino lamino lamino vlysy vlysy dřevo dřevo dlažba lamino vlysy PVC PVC 1k

630

400

250

160

100

63

40

25

16

šlyšení viz. tab. 2.5 kapitoly 2) u všech provedených měření.

Graf 6.3 2D Multispektrální analýza v oblasti (16 – 100) Hz nad hladinou prahu slyšení

74


6.1

POUŽITÉ VÝPOČTY PRO VYHODNOCENÍ

Pro další práci a vyhodnocení jsem provedla výpočty všech možných variant neprůzvučností včetně faktorů přizpůsobení spektru: ·

Lń,w (LńT,w) dle [3], [5];

·

Lń,w (LńT,w) + CI dle [3], [5];

·

Lń,w (LńT,w) + CI,50-2500 dle [3], [5];

·

Lń,w (LńT,w) + CI,50-2500 dle Hagberga dle [18]. Dále jsem provedla výpočty faktorů přizpůsobení spektru pro rozšířené kmitočtové

spektrum (50 – 5000) Hz. Tuto možnost norma neuvádí. Nicméně výsledky jsou totožné jako při výpočtu faktoru přizpůsobení spektru v rozsahu (50 - 2500) Hz. Pro výpočet neprůzvučností jsem použila dva tvary směrných křivek. První alternativou je zavedená S.K. dle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3] a jako druhou alternativu jsem použila tvar S.K. vytvořený v roce 2009 ve Švédsku Klas G. Hagbergem [18]. Jak jsem se již zmiňovala výše, tato směrná křivka je v nordických zemích uvažovaná jako možná náhrada

70 60 50 40 30 20 ČSN EN ISO 140 - 7 10

2,5k 3,15k

1,6k 2k

630 800

315 400 500

200 250

125 160

80 100

0

1k 1,25k

Hagberg

50 63

n (dB) Normalizovaná hladina kročejového zvuku L´

směrné křivky dle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3].

f (Hz)

Graf 6.4 Tvary směrných křivek - dle ČSN EN ISO 140 – 7:2000 [3] a navrhované Klas G. Hagbergem [18] 75


Hodnoty směrných křivek jsou vypsány do následující tabulky.

f (Hz) 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k

ČSN EN ISO 140 – 7 [3] S.K. 62 62 62 62 62 62 61 60 59 58 57 54 51 48 45 42

Hagberg [18] S.K. 40 45 51 57 57 57 57 57 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47

Tab. 6.1 Hodnoty směrných křivek dle ČSN EN ISO 140 – 7:2000 [3] a navrhované Klas G. Hagbergem [18]

76


Všechny provedené výpočty námi naměřených hodnot jsou shrnuty do následující tabulky Lń,w

ČSN EN ISO 140-7 CI Lń,w + CI LńT,w CI LńT,w + CI Lń,w CI,50-5000 Lń,w + CI,50 - 5000 LńT,w CI,50-5000 LńT,w + CI,50 - 5000 Lń,w CI,50-2500 Lń,w + CI,50 - 2500

Lń,Tw

CI,50-2500 LńT,w + CI,50-2500 Lń,w

Hagberg CI,50-2500 Lń,w + CI,50-2500 LńT,w CI,50-2500 LńT,w + CI,50-2500

PVC

49

3

52

49

5

54

49

5

54

59

-5

54

PVC

49

3

52

49

5

54

49

5

54

59

-5

54

vlysy

48

0

48

48

3

51

48

3

51

57

-6

51

lamino

46

0

46

46

6

52

46

6

52

60

-8

52

dlažba

56

-3

53

56

-3

53

56

-3

53

55

-2

53

dřevo

49

0

49

150

2

152

49

2

51

57

-6

51

dřevo

49

0

49

49

2

51

49

2

51

57

-6

51

vlysy

58

-1

57

50

2

52

58

0

58

50

2

52

58

0

58

50

2

52

60

-2

vlysy

58

-1

57

50

2

52

58

0

58

50

2

52

58

0

58

50

2

52

60

-2

lamino

47

2

49

47

10

57

47

10

57

62

-5

57

lamino

47

2

49

47

10

57

47

10

57

62

-5

57

lamino

44

1

45

44

9

53

44

9

53

61

-8

53

44

9

53

44

9

53

61

-8

53

45

-1

44

45

5

50

45

5

50

59

-9

50

58

54

-2

52

58

54

-2

52

58

-4

54

55

-8

47

lamino

44

1

45

dlažba

63

-7

56

63

-6

57

63

-6

57

61

-4

57

lamino

46

1

47

46

7

53

46

7

53

61

-8

53

PVC

64

-9

55

64

-8

56

64

-8

56

63

-7

56

PVC

65

-5

60

65

-5

60

65

-5

60

66

-6

60

lamino

51

0

51

51

2

53

51

2

53

59

-6

53

koberec

46

1

47

42

0

42

46

7

53

42

6

48

46

7

53

42

6

48

61

-8

53

56

-8

48

dlažba

54

-7

47

52

-7

45

54

-2

52

52

-2

50

54

-2

52

52

-2

50

49

3

52

56

-6

50

lamino

47

1

48

44

0

44

47

7

54

44

6

50

47

7

54

44

6

50

61

-7

54

57

-7

50

dlažba

67

-11

56

63

-11

52

67

-10

57

63

-9

54

67

-10

57

63

-10

53

64

-7

57

60

-7

53

PVC

47

-7

40

47

-7

40

47

1

48

47

1

48

47

1

48

47

1

48

56

-8

48

56

-8

48

lamino

37

1

38

37

12

49

37

12

49

37

12

49

37

12

49

57

-8

49

57

-8

49

66

-8

58

66

-8

58

63

-5

58

61

-1

60

lamino

60

43

dlažba

-7

-1

53

42

37

1

38

66

-8

58

60

43

-6

4

54

47

60

43

-6

4

54

47

lamino

52

1

53

52

3

55

52

3

55

60

-5

55

lamino

54

2

56

54

5

59

54

5

59

66

-7

59

dlažba

55

-4

51

55

-2

53

55

-2

53

58

-5

53

lamino

49

3

52

49

4

53

49

4

53

57

-4

53

lamino

56

-3

53

56

-1

55

56

-1

55

60

-5

55

PVC

53

-4

49

53

-3

50

53

-3

50

52

-2

50

lamino

53

3

56

53

4

57

53

4

57

63

-6

57

dlažba

60

-1

59

60

vlysy

61

-3

58

61

-3

lamino

45

1

46

45

lamino

51

1

52

51

PVC

55

1

56

55

0

60

60

0

60

58

61

-3

58

62

-4

58

10

55

45

10

55

63

-8

55

2

53

51

2

53

54

-1

53

2

57

55

2

57

61

-4

57

64

-4

60

64

-4

60

63

-4

59

lamino

56

1

57

lamino

56

1

57

64

-4

60

64

-4

60

63

-4

59

lamino

47

0

47

47

3

50

47

3

50

53

-3

50

dlažba

53

-4

49

53

-3

50

53

-3

50

52

-2

50

dlažba

54

-7

47

54

-6

48

54

-6

48

51

-3

48

Tab. 6.2 Naměřené a vypočítané hodnoty neprůzvučností s i bez faktorů přizpůsobení spektru

77


80

70

60

40

30

20

lamino

lamino

lamino

PVC

lamino

lamino

vlysy

lamino

PVC

lamino

lamino

dlažba

lamino

lamino

lamino

PVC

dlažba

lamino

dlažba

koberec

lamino

PVC

PVC

lamino

dlažba

lamino

lamino

lamino

lamino

vlysy

vlysy

dřevo

dřevo

dlažba

lamino

PVC

0

vlysy

10

PVC

L´ n,w (dB)

50

měřená stropní konstrukce s podlahou Lń,w

Lń,w + CI,100 - 2500

Lń,w + CI,50-2500

Hagberg Lń,w + CI,50-2500

Graf 6.5 Znázornění výsledků kročejové neprůzvučnosti Lń,w na námi měřených stropních konstrukcích s podlahami, proložená požadavkovou hodnotou pro kročejovou neprůzvučnost mezi místnostmi v budovách.

78


70 60

LńT,w (dB)

50 40 30 20 10

dlažba

dlažba

dlažba

dlažba

lamino

PVC

dlažba

lamino

dlažba

koberec

lamino

dlažba

vlysy

vlysy

lamino

0

měřená stropní konstrukce s podlahou LńT,w

LńT,w + CI,100 - 2500

LńT,w + CI,50-2500

Hagberg LńT,w + CI,50-2500

Graf 6.6 Znázornění výsledků kročejové neprůzvučnosti LńT,w na měřených stropních konstrukcích s podlahou, proložená požadavkovou hodnotou pro kročejovou neprůzvučnost mezi místnostmi v budovách.

Jak již bylo zmiňováno v kapitole 5.1, měření byla rozdělena podle nášlapné vrstvy podlahy a to na: ·

lamino – 20 měření;

·

dlažbu – 9 měření;

·

PVC – 7 měření;

·

vlysy, dřevo – 6 měření;

·

koberec – 1 měření. Pro detailnější analýzu chování stropních konstrukcí s podlahami s danými nášlapnými

vrstvami byly použity stropní konstrukce s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem a dlažbou. Ostatní stropní konstrukce s podlahami s nášlapnými vrstvami tvořenými PVC, vlysy, dřevem a kobercem nemohly být analyzovány v důsledku malého reprezentativního vzorku měření. Tím by byly závěry značně nepřesné.

79


6.2

REGRESNÍ ANALÝZA

Pro vyjasnění problému v rámci měření kročejové neprůzvuzvučnosti byla vytvořena regresní analýza, ověřující možné závislosti mezi výsledky jednotlivých typů měření a mezi výsledky jednotlivých typů hodnocení. Měření jsem rozdělila podle typu nášlapné vrstvy na lamino a dlažbu. Regresní analýzy jsem vytvořila pro třetinooktávová pásma (40, 50, 100 a 500) Hz. Jak již bylo zmiňováno v kapitole 5.1 vytvořila jsem závislosti mezi: ·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” (pohybem osob po měřené stropní konstrukci s podlahou) s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku Lń,w, váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru Lń,w + CI a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu Lń,w + CI,50-2500, viz. grafy 6.8, 6.10, 6.12 a 6.14;

·

ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou normalizovaným zdrojem kročejového zvuku na laminu a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku Lń,w, váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru Lń,w + CI a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu Lń,w + CI,502500, viz.

·

grafy 6.7, 6.9, 6.11 a 6.13;

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” (pohybem osob po měřené stropní konstrukci s podlahou) s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající

referenční

době

dozvuku

LńT,w,

váženou

stavební

normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru LńT,w + CI a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru

80


v rozšířeném kmitočtovém rozsahu LńT,w + CI,50-2500, viz. grafy 6.17, 6.19, 6.21 a 6.23; ·

ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou normalizovaným zdrojem kročejového zvuku na dlažbě a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku LńT,w, váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru LńT,w + CI a váženou stavební normalizovanou hladinou kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku se započítáním hodnot faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu LńT,w + CI,50-2500, viz. grafy 6.16, 6.18, 6.20 a 6.22;

·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” a ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou “klepáním” (normalizovaným zdrojem kročejového zvuku) – nášlapná vrtsva lamino, viz. graf 6.15;

·

maximální hladinou akustického tlaku vyvolanou “dupáním” a ekvivalentní hladinou akustického tlaku buzenou “klepáním” (normalizovaným zdrojem kročejového zvuku) – nášlapná vrstva dlažba, viz. graf 6.24;

·

maximálními hladinami akustického tlaku vyvolanými “dupáním” – lamino x dlažba, viz. graf 6.25;

·

ekvivalentními hladinami akustického tlaku buzenými normalizovaným zdrojem kročejového zvuku – lamino x dlažba, viz. graf 6.25.

81


Regresní analýza – nášlapná vrstva podlahy LAMINO f = 40 Hz 65 y = 0,037x + 50,003

Lmax (dB) - 40 Hz

60

2

R = 0,0003

55 y = -0,409x + 71,867

50

2

R = 0,076

45 y = -0,4481x + 74,171

40

2

R = 0,0958

35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70

L´ nw , L´ nw + C I , L´ nw + C I,50-2500 (dB)

Graf 6.7 „Klepání“ normalizovaným zdrojem kročejového zvuku 75

y = 0,4266x + 37,315

70

2

R = 0,0541

Lmax (dB) - 40 Hz

65 60

y = 0,6819x + 21,414

55

2

R = 0,0618

50 y = 0,563x + 31,075

45

2

R = 0,0898

40 35 30 30

35

40

45

50

55

L´ nw , L´ nw + C I , L´ nw + C I,50-2500

60

65

70

(dB)

Graf 6.8 “Dupání” osob Z grafu 6.7 můžeme vidět, jak normalizovaný zdroj kročejového zvuku nezajišťuje dostatečně buzení nízkých frekvencí. Graf 6.7 představuje závislost mezi neprůzvučnostmi a hladinou akustického tlaku způsobeného normalizovaným zdrojem kročejového zvuku. Správnou orientaci vykazuje pouze lineární průběh závislosti hladiny akustického tlaku způsobeného “klepáním” a váženou normalizovanou hladinou kročejového zvuku Lń,w + CI,50-2500. Se zhoršující se neprůzvučností se zvyšuje hluková zátěž způsobená “klepáním”. Graf 6.8 představuje závislost mezi neprůzvučnostmi a “dupáním”. Zde je vidět, že “dupání” osob lépe vystihuje vztah mezi kročejovou neprůzvučností a hladinou akustického tlaku pro třetinooktávové pásmo 40 Hz.

82


Regresní analýza – nášlapná vrstva podlahy LAMINO f = 50 Hz 75 70

y = 0,2653x + 42,965

Lmax (dB) - 50 Hz

65

2

R = 0,0149

60

y = -0,2968x + 71,771

55

2

R = 0,0399

50

y = -0,313x + 72,837

45

2

R = 0,0465

40 35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70


Graf 6.9 “Klepání“ normalizovaným zdrojem kročejového zvuku 75

y = 0,6034x + 27,159

70

2

R = 0,077

Lmax (dB) - 50 Hz

65 60

y = 0,2112x + 49,451

55

2

R = 0,0211

y = 0,2937x + 45,636

50

2

R = 0,0389

45 40 35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70


Graf 6.10 “Dupání” osob Analýza dat pro třetinooktávové pásmo f = 50 Hz vykazuje obdobné skutečnosti jako v případě třetinooktávového pásma f = 40 Hz. Normalizovaný zdroj kročejového zvuku dostatečně nebudí nízké frekvence.

83


Regresní analýza – nášlapná vrstva podlahy LAMINO f = 100 Hz 75

y = 0,8678x + 11,123

Lmax (dB) - 100 Hz

70 65 60

2

R = 0,1919 y = 0,3474x + 41,332 2

R = 0,0656

55 50

y = 0,4763x + 34,648

45

2

R = 0,1293

40 35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70


Graf 6.11 “Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku 75

Lmax (dB) - 100 Hz

70 65 60 55 50

y = 0,9772x + 6,5262

y = 1,0532x - 2,2837

2

2

R = 0,3801

45 40

R = 0,1973

y = 1,059x + 3,4331

35

2

R = 0,4252

30 30

35

40

45

50

55

L´ nw , L´ nw + C I , L´ nw + C I,50-2500

60

65

70

(dB)

Graf 6.12 “Dupání “osob Co se týče třetinooktávového pásma f = 100 Hz, tady se situace mění. Z grafu 6.11 je vidět, že toto pásmo je již dostatečně buzeno normalizovaným zdrojem kročejového zvuku. Křivky zobrazující Lń,w i Lń,w + CI jsou již orientovány správným směrem.

84


Regresní analýza – nášlapná vrstva podlahy LAMINO f = 500 Hz 50 45

y = 0,3426x + 26,549 2

R = 0,0669

Lmax (dB) - 500 Hz

40

y = 0,2682x + 28,939 2

R = 0,0183

35

y = 0,4144x + 23,37

30

2

R = 0,0933

25 20 15 10 5 0 30

35

40

45

50

55

60

65

70


Graf 6.13 “Klepání“ normalizovaným zdrojem kročejového zvuku 50 45 Lmax (dB) - 500 Hz

40 35 30

y = 0,7292x - 7,5855

y = 1,0087x - 26,25

2

2

R = 0,2987

25

R = 0,2555

20 15

y = 0,842x - 12,406

10

2

R = 0,3793

5 0 30

35

40

45

50

55

60

65

70


Graf 6.14 “Dupání“ osob Z grafu 6.14 je zřejmé, že “dupání” osob v třetinooktávovém pásmu f = 500 Hz už nedosahuje takové intenzity jako u “klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku.

85


Srovnání spektrálních analýz hladin akustických tlaků vyvolaných “dupáním”osob a “klepáním” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku – nášlapná vrstva podlahy lamino. 90,0 Klepadlo 80,0

Dupání Práh

70,0

Pozadí Lineární (Klepadlo)

60,0 Lp (dB)

Lineární (Dupání) 50,0 40,0 30,0 20,0

10k

6,3k

4k

2,5k

1,6k

1k

630

400

250

160

63

40

25

16

0,0

100

10,0

f (Hz)

Graf 6.15 “Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku x “dupání” osob na laminu, hladina prahu slyšení Z grafu 6.15 je zřejmé, že ve sledované nízkofrekvenční oblasti nedosahuje hladina akustického tlaku v přijímací místnosti vyvolanou „klepním“ normalizovaným zdrojem kročejového zvuku stejné úrovně jako při buzení stropní konstrukce „dupáním“ osob. Dále je z grafu 6.15 patrný značný útlum hladiny akustického tlaku vyvolané „dupáním“ osob v oblasti středních kmitočtů. Na vyšších kmitočtech nejsou rozdíly mezi normalizovaným zdrojem a „dupáním“ tak výrazné. Hraniční kmitočet pro rostoucí a klesající tendenci jednotlivých zdrojů strukturálního zvuku je stanoven na základě průsečíku lineárních logaritmických spojnic trendu a je roven frekvenci f = 70 Hz a hladině akustického tlaku Lp = 58,05 dB. Lineární logaritmická spojnice trendu pro „klepání“ na podlaze s nášlapnou vrstvou z lamina je:

y = -5,1345 × ln ( x ) + 79,855

(6.1)

Lineární logaritmická spojnice trendu pro „dupání“ osob na podlaze s nášlapnou vrstvou z lamina je:

y = -8,5198 × ln ( x ) + 94,278

(6.2)

Hladina akustického tlaku Lp = 58,05 dB na frekvenci f = 70 Hz leží nad hranicí prahu slyšení, který je pro frekvenci f = 63 Hz Lps 42 dB a pro frekvenci f = 80 Hz Lps = 40 dB. 86


Regresní analýza – nášlapná vrtsva podlahy DLAŽBA f = 40 Hz 70

Lmax (dB) - 40 Hz

65

y = 0,9354x - 4,1198

60

2

R = 0,05

55 50 45

y = 0,2877x + 30,738

y = 0,4425x + 20,151

2

2

R = 0,0069

R = 0,0177

40 35 30 30

35

40

45

50

L´ nT,w , L´ nT,w + C I

Graf 6.16

55 ,

60

65

70

75

L´ nT,w + C I,50-2500 (dB)

“Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku

70

Lmax (dB) - 40 Hz

65 60 55

y = 0,2367x + 38,372 2

R = 0,0072

50

y = 0,3396x + 31,072

45

2

R = 0,016

y = 0,814x + 7,3333

40

2

R = 0,0582

35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

L´ nT,w , L´ nT,w + C I , L´ nT,w + C I,50-2500 (dB)

Graf 6.17 “Dupání” osob Z hlediska nášlapné vrstvy tvořené dlažbou je situace úplně jiná než u nášlapné vrstvy tvořené laminem. I když normalizovaný zdroj kročejového zvuku nedosahuje takové intenzity jako u “dupání” křivky svými průběhy sobě takměř odpovídají. Je zřejmé, že nejlépe danou situaci opět vystihuje zelená křivka představující LńT,w + CI,50-2500 (kročejová neprůzvučnost s faktorem přizpůsobení spektru zohledňující nízké frekvence) Křivky svými průběhy jsou téměř identické i v třetinooktávovém pásmu 50 Hz (grafy 6.18 a 6.19), 100 Hz (grafy 6.20 a 6.21) a 500 Hz (grafy 6.22 a 6.23).

87


Regresní analýza – nášlapná vrtsva podlahy DLAŽBA f = 50 Hz 70

Lmax (dB) - 50 Hz

65 60 55 50

y = 0,216x + 38,403 2

R = 0,0056

y = 1,2695x - 23,599

45

2

R = 0,2123

y = 0,6021x + 17,567

40

2

R = 0,0302

35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70

75


Graf 6.18

“Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku

70

Lmax (dB) - 50 Hz

65 60 55 50

y = 0,2987x + 34,945 2

R = 0,0145

y = 1,2556x - 21,959

45

2

R = 0,2797

y = 0,6296x + 16,937

40

2

R = 0,0445

35 30 30

35

40

45

50

55

60

65


Graf 6.19 “Dupání” osob

88

70

75


Regresní analýza – nášlapná vrstva podlahy DLAŽBA f = 100 Hz 70

y = 0,3101x + 40,117

Lmax (dB) - 100 Hz

65

2

R = 0,0352

y = -0,1513x + 65,345

60

2

R = 0,0133

55 50

y = 0,305x + 40,796

45

2

R = 0,0495

40 35 30 30

35

40

45

50

55

60

65

70

75


Graf 6.20 “Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku 65 y = 0,1585x + 41,097

Lmax (dB) - 100 Hz

60 55

2

R = 0,0029

y = 0,1459x + 41,963 2

R = 0,0035

50 45 40 y = -0,5871x + 83,389

35

2

R = 0,062

30 30

35

40

45

50

55

60

65


Graf 6.21 “Dupání” osob

89

70

75


Regresní analýza – nášlapná vrstva podlahy DLAŽBA f = 500 Hz 90

Lmax (dB) - 500 Hz

80 70 60

y = 1,1573x + 0,2166 2

R = 0,4629

50

y = 0,707x + 19,497 2

R = 0,188

40

y = 1,3608x - 12,157

30

2

R = 0,4402

20 10 0 30

35

40

45

50

55

60

65

70

75


Graf 6.22 “Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku 70 y = 2,7581x - 116,46

Lmax (dB) - 500 Hz

60

2

R = 0,5268

50 40 30 20

y = 2,0337x - 75,192 2

R = 0,4164

y = 1,1151x - 33,968

10

2

R = 0,1362

0 30

35

40

45

50

55

60

65

70

75


Graf 6.23 “Dupání“osob Z grafů 6.16 - 6.23 můžeme vidět, že křivky představující vztahy mezi neprůzvučnostmi a “dupáním” a neprůzvučnostmi a “klepáním” mají téměř stejnou polohu a orientaci. Z toho vyplývá, že u nášlapné vrstvy podlahy tvořené dlažbou není příliš velký rozdíl ve “zdrojích”. Je třeba podotknout, že pro spolehlivější výsledky je zapotřebí větší množství změřených konstrukcí (viz. grafy 6.20 a 6.21 – obrácený průběh modrých křivek).

90


Srovnání spektrálních analýz hladin akustických tlaků vyvolaných “dupáním” osob a “klepáním” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku – nášlapná vrstva podlahy dlažba. 90

Klepadlo

80

Dupání

70

Práh slyšení Pozadí

Lp (dB)

60

Lineární (Klepadlo)

50

Lineární (Dupání)

40 30 20 10

10k

6,3k

4k

2,5k

1,6k

1k

630

400

250

160

100

63

40

25

16

0

f (Hz)

Graf 6.24 “Klepání” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku x “dupání” osob na dlažbě, hladina prahu slyšení Z grafu 6.24 můžeme vidět, že v oblasti nižších kmitočtů jsou sice patrné rozdíly mezi hladinou austického tlaku vyvolanou “klepáním” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku a “dupáním”osob, ale až za oblastí prahu slyšení. Hraniční kmitočet pro rostoucí a klesající tendenci jednotlivých zdrojů strukturálního zvuku je stanoven na základě průsečíku lineárních logaritmických spojnic trendu a je roven frekvenci f = 61 Hz a hladině akustického tlaku Lp = 57,65 dB. Lineární logaritmická spojnice trendu pro „klepání“ na podlaze s nášlapnou vrstvou z dlažby je: y = 0,2325 × ln ( x ) + 56,725

(6.3)

Lineární logaritmická spojnice trendu pro „dupání“ osob na podlaze s nášlapnou vrstvou z dlažby je:

y = -7,9578 × ln ( x ) + 90,352

(6.4)

Hladina akustického tlaku Lp = 57,65 dB na frekvenci f = 61 Hz leží nad hranicí prahu slyšení, který je pro frekvenci f = 63 Hz Lps 42 dB a pro frekvenci f = 50 Hz Lps = 43 dB.

91


Srovnání spektrálních analýz hladin akustických tlaků vyvolaných “dupáním” osob – nášlapné vrstvy podlahy dlažba a lamino. 90,0

Dupání lamino

80,0

Dupání dlažba

Lp (dB)

70,0 60,0

Práh slyšení

50,0

Pozadí

40,0

Lineární (Dupání dlažba) Lineární (Dupání lamino)

30,0 20,0 10,0

10k

6,3k

4k

2,5k

1,6k

1k

630

400

250

160

100

63

40

25

16

0,0

f (Hz)

Graf 6.25 Spektrální analýzy hladin akustických tlaků vyvolaných “dupáním” osob, včetně hladiny prahu slyšení Z grafu 6.25 je patrný rozdíl mezi “dupáním” na stropních konstrukcích s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem a stropních konstrukcích s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou. Pro nášlapnou vrstvu tvořenou laminem je patrný vzestup hladiny akustického tlaku vyvolaného “dupáním” osob v oblasti nižších frekvencí a pokles v oblasti středních a vyšších frekvencí. Spektrální analýza tedy vystihuje skutečnost formulovanou následujícím způsobem: “Přestože tyto konstrukce vyhověly z hlediska kročejové neprůzvučnosti, obyvatelé si stěžují na subjektivní vnímání zvuků na nižších kmitočtech. Pravděpodobnou příčinou je výrazný útlum podlahových konstrukcí v oblasti středních a vyšších kmitočtů, tj. od 400 Hz do 3150 Hz. Zvuky nižších frekvencí v těchto případech nejsou maskovány zvuky v běžných kmitočtových pásmech a jsou subjektivně vnímány citlivějšími uživateli.“ Pro nášlapnou vrstvu tvořenou dlažbou můžeme vidět vyrovnanější hodnoty akustického tlaku na středních a nižších kmitočtech.

92


Srovnání spektrálních analýz hladin akustických tlaků buzených “klepáním” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku – nášlapné vrtsvy podlahy dlažba a lamino. 90,0

Klepadlo lamino

80,0

Klepadlo dlažba

Lp (dB)

70,0 60,0

Práh slyšení

50,0

Pozadí

40,0

Lineární (Klepadlo dlažba) Lineární (Klepadlo lamino)

30,0 20,0 10,0

10k

6,3k

4k

2,5k

1,6k

1k

630

400

250

160

100

63

40

25

16

0,0

f (Hz)

Graf 6.26 Spektrální analýzy hladin akustických tlaků vyvolaných “klepáním” normalizovaným zdrojem kročejového zvuku, včetně hladiny prahu slyšení Na tomto grafu můžeme vidět poměrně vyrovnaný průběh hladiny akustického tlaku vyvolaného „klepáním“ normalizovaným zdrojem kročejového zvuku v třetinooktávových pásmech (31,5 – 160) Hz. Na rozdíl od reálného zdroje „dupání“ osob jsou nižší hladiny akustického tlaku na nízkých kmitočtech. Zato vyšší na středních kmitočtech, zvláště pak u nášlapné vrstvy podlahy tvořené dlažbou.

93

SIMULACE LABORATORNÍHO MĚŘENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI

94

Simulace laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti

7

SIMULACE LABORATORNÍHO MĚŘENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI Jak jsem se již zmiňovala v kapitole 4, k predikci zvukoizolačních vlastností stavebních

konstrukcí jsem vybrala výpočetní program ANSYS 14.0. ANSYS je programový balík využívající pro predikci metodu konečných prvků. Je určen pro řešení rozsáhlých úloh mnoha různých kategorií: strukturální, teplotní, teplotně – mechanické, elektromagnetické, akustické, atd. Zvolený výpočetní program umožňuje simulaci měření neprůzvučnosti se specifikací okrajových podmínek a fyzikálních parametrů materiálů, přibližující výpočtové modely reálné situaci. Vzhledem k řešené problematice v kapitole 6 jsem provedla simulaci laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti. Simulace je zaměřena především na oblast nízkých kmitočtů. Ve výpočetním programu ANSYS 14.0 byla vytvořena matematická simulace laboratorního

měření

kročejové

neprůzvučnosti

na

referenční

stropní

konstrukci

(železobetonová deska tloušťky 0,150 m). Na základě buzení referenční desky silovými pulsy, simulující normalizovaný zdroj kročejového zvuku, byla v přijímací místnosti stanovena hladina akustického tlaku. Matematická simulace reálného laboratorního měření je součástí spolupráce mezi akreditovanou akustickou laboratoří BP akustika (ve které zastávám funkci manažera kvality a zkušebního technika) a firmou, disponující modelovanou akustickou laboratoří. Vzhledem k uzavřené vzájemné smlouvě mezi oběma subjekty nemohu v této práci blíže specifikovat přesné rozměry a konkrétní materiály a uvádím pouze základní výsledky z laboratorních měření. Matematický model je kalibrován na základě parametrů naměřených v modelované akustické laboratoři [xyz]. Vzhledem k časové náročnosti probíhajících výpočtů a především vzhledem k technickým možnostem počítače, nebyl proveden výpočet pro celé spektrum potřebné pro stanovení vážené kročejové neprůzvučnosti modelované konstrukce. Výpočet je proveden pouze do třetinooktávového pásma 630 Hz, což je ale plně dostačující pro analýzu funkčnosti modelu v oblasti nízkofrekvenčního hluku.

95


Model Ve výpočetním programu ANSYS byla vymodelována část akustických laboratoří, a to přijímací místnost s měřenou stropní konstrukcí (referenční železobetonová deska tloušťky 0,150 m). Přijímací místnost je lichoběžníkového tvaru s konstantní světlou výškou, viz. obr. 7.1. PŮDORYS

A´

A

ŘEZ A-A´

Obr. 7.1 Schematický půdorys a řez vymodelované části akustických laboratoří Stropní konstrukce laboratoře s referenční stropní deskou je v reálné tloušťce vymodelována ze železobetonu s vlastnostmi uvedenými v tabulce 7.1 Vlastnosti použitých materiálů. Prostor přijímací místnosti laboratoře tvoří „ohraničený vzduch“. Tento „ohraničený vzduch“ má na hranici přiřazenou materiálovou charakteristiku MU specifikovanou rovněž v tabulce 7.1.

96


TVORBA SIMULACE 1) Použité prvky: Pro vytvoření modelu byly použity níže uvedené prvky, které jsou využívané pro řešení 3D úloh. Na obrázku 7.2 Použité typy prvků je vidět způsob jejich použití. FLUID 30 – prvek se strukturou použit na rozhraní

pro FSI (fluid-structure

interaction) analýzu (v jednom uzlu posuvy a ve druhém tlaky), keyopt (2) = 0; – prvek bez struktury použit pro vnitřní prostor laboratoře, keyopt (2) =1. SOLID 185 – prvek použit pro železobetonovou konstrukci stropu

Structural Elements – SOLID 185 Acoustic elements – FLUID 30 KEYOPT (2) = 0 Acoustic elements – FLUID 30 KEYOPT (2) = 1

Obr. 7.2 Použité typy prvků Grafické znázornění použitých typů prvků ve 3D modelu laboratoře je zobrazeno na obrázku 7.3, kde - 1 je prvek FLUID 30, keyopt (2) = 0; - 2 je prvek FLUID 30, keyopt (2) = 1; - 3 je prvek SOLID 185.

97


Obr. 7.3 Grafické znázornění použitých typů prvků

2) Tvorba modelu Nejdříve byly vytvořeny pomocí souřadnicového systému rohové body. Tyto rohové body byly spojeny liniemi, ze kterých byly vytvořeny plochy a následně objemy. Na obrázku 7.4 jsou vidět spojené rohové body liniemi. Na obrázku 7.5 můžeme vidět model vytvořený z ploch. Model je již vytvořen tak, aby bylo možné pokračovat v další práci, a to přidáváním materiálů na referenční stropní desku.

98


Obr. 7.4 Tvorba modelu - linie

Obr. 7.5 Tvorba modelu – plochy 99


3) Vlastnosti použitých materiálů V tabulce 7.1 jsou specifikované materiály použité pro tvorbu 3D modelu akustické laboratoře. Materiál

Železobeton

Vzduch

Fyzikální veličina hustota elastický modul pružnosti ohybová tuhost rychlost ohybových vln součinitel příčné kontrakce (Poissonova konstanta) ztrátový činitel činitel pohltivosti teplota hustota rychlost zvuku ve vzduchu pro θ = 21 ºC materiálová charakteristika podlahy a stěn

Značka ρ E B cL

Hodnota 2400 2,5.1010 7,32.106 3227,5

Jednotka kg.m-3 Pa N.m m.s-1

ν

0,2

-

μ α t ρ c MU

0,08 0,1 21 1, 2041 344,1 0,00761465

ºC kg.m-3 m.s-1 -

Tab. 7.1 Vlastnosti použitých materiálů Stropní konstrukce laboratoře s referenční stropní deskou je tvořena železobetonem. Vzduch je použit pro zbývající část modelu, přičemž stěnám a podlaze je přiřazena materiálová charakteristika MU prostřednictvím činitele pohltivosti α, který je shodný s parametrem reálné laboratoře a je stanoven z následujícího vztahu uvedeného v [3]: T = 0,16 ×

kde V

V V Þ a s = 0,16 × [-] as × S T ×S

(7.1)

je objem přijímací místnosti [m3],

S

je plošný obsah volného povrchu konstrukce [m2],

T

je doba dozvuku v přijímací místnosti [s].

V mém případě V = 71,149 m3, S = 108,06 m2, T - změřené hodnoty v reálné laboratoři pro třetinooktávová pásma [s] jsou uvedené v tab. 7.2, grafické znázornění je uvedeno v grafu 7.1 Vypočítaný činitel pohltivosti v přijímací místnosti (dle vztahu 7.1) je v jednotlivých třetinooktávových pásmech uveden tabelárně tab. 7.2 a graficky znázorněn v grafu 7.2.

100


α [-] 0,019 0,021 0,031 0,036 0,033 0,046 0,049 0,046 0,045 0,047 0,049 0,051 0,053 0,055 0,056 0,055 0,060 0,065 0,070 0,077 0,086

6,00 5,00 4,00 3,00 2,00

5000

3150

2000

1250

800

500

315

200

80

0,00

125

1,00 50

T [s] 5,52 5,08 3,36 2,96 3,16 2,31 2,14 2,31 2,34 2,26 2,17 2,06 1,99 1,92 1,88 1,90 1,76 1,63 1,50 1,37 1,22

T (s)

f [Hz] 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

f (Hz)

Graf 7.1 Změřená doba dozvuku v přijímací místnosti

Tab. 7.2 Změřená doba dozvuku v přijímací místnosti a vypočítaný střední činitel pohltivosti 0,100 0,090 0,080 0,070 0,050 0,040 0,030 0,020

f (Hz)

Graf 7.2 Činitel pohltivocti přijímací místnosti

101

5000

4000

3150

2500

2000

1600

1250

800

630

500

400

315

250

200

160

125

100

80

63

0,000

1000

0,010 50

α (-)

0,060


Materiálová charakteristika MU podlahy a stěn odpovídá činiteli pohltivosti α = 0,039 (což je střední hodnota činitele pohltivosti pro frekvence (50 – 630) Hz ) a je vypočítaná následujícím způsobem:

b = MU =

z0 Re (Z )

kde z0

je vlnový odpor prostředí [kg.m-2.s-1],

(7.2)

Re(Z)

reálná část impedance materiálu [kg.m-2.s-1],

MU, β

materiálová charakteristika využívaná ve výpočetním programu ANSYS [-].

MU =

x=

[-]

1 [-] x

(7.3)

2 × 1- a - a + 2 [-] a

(7.4)

kde ξ je tlumící poměr využívaný ve výpočetním programu ANSYS, α

činitel pohltivosti.

4) Dělení Celkem je model rozdělen na 257 384 prvků. Tato velikost prvků umožňuje fungování modelu do cca 600 Hz. Pro dělení modelu byly použité velikosti prvků určeny z rovnice: vp =

d c c 340 = Þ f = = = 425,0 [Hz] 8 8× f 8 × vp 8 × 0,1 =

340 = 212,5 [Hz] 8 × 0,2

(7.2),

kde vp je velikost prvku [m], c

rychlost zvuku ve vzduchu [m.s-1],

f

frekvence [Hz].

Byla zvolena velikost prvku: 0,1 m pro stropní desku; 0,2 m pro vnitřní prostor laboratoře. Dělení 3D modelu laboratoře je graficky znázorněno na obrázku 7.6, kde je vidět hustší dělení u stropní desky a řidší dělení ve vnitřním prostoru laboratoře. 102


Obr. 7.6 Model rozdělený na prvky Pro funkčnost modelu na vyšších frekvencích by musela být velikost prvků menší. Při velikosti prvku desky 0,1 m má deska cca 38 000 prvků. Kdyby velikost prvku desky byla 0,025 m, pouze deska by měla cca 220 000 prvků. Pro takové množství prvků nemám v současné době dostačující počítačové vybavení.

5) Zatížení stropní konstrukce V současném stádiu vývoje modelu byl normalizovaný zdroj kročejového zvuku simulován silovými pulsy. V budoucnu pro další zpřesnění simulace může být použit časový průběh budícího pulsu. Specifikace silového pulsu: ·

amplituda budící síly je pro uvedenou variantu výpočtu 721,6667 N (bylo provedeno více variant výpočtu pro různé amplitudy budící síly, tato se nejvíce přibližuje skutečnosti);

103


·

čas náběhu síly na maximum t = 0,0006 s;

·

čas seběhu síly z maxima na nulu t = 0,0006 s;

·

časový krok výpočtu 0,0002 s;

·

čas po dopadu posledního závaží – doznívání zvuku t = 0,1 s.

Amplituda budící síly byla odvozena z následujících vztahů:

F = m×a = m× t2

ò Fdt =

t1

dv [N] dt

(7.5)

N2

ò mdv

(7.6)

v1

t2

ò Fdt

- I je rychlost síly

t1

N2

ò mdv

- H je hybnost síly

v1

F=

m × Dv [N] Dt

kde m

je hmotnost padajícího závaží normalizovaného zdroje kročejového zvuku a je rovna 0,5 kg,

Δv

rychlost dopadu je rovna 0,866 m.s-1,

Δt

odhad doby kontaktu padajícího závaží normalizovaného zdroje kročejového zvuku s dopadovou plochou a je rovna pro tuto variantu výpočtu 0,006 s.

Zatížení o amplitudě budící síly 721,66667 N, což je 10 pulsů v čase 1 sekundy znázorňuje graf 7.3. Specifikace silového pulsu je graficky znázorněna v grafu 7.4.

104


Graf 7.3

Budící síla o amplitudě 721,6667 N (10 pulsů v čase 1 sekundy)

Graf 7.4

Specifikace silového pulsu

105


Graf 7.5 Spektrum budícího pulsu do frekvence 2,5 kHz

Graf 7.6 Spektrum budícího pulsu do frekvence 1 kHz

106


Dále byla provedena modální analýza pro určení vlastních kmitů desky.

Obr. 7.7 a 7.8 Ukázka průběhu modální analýzy

107


Výpočetním programem ANSYS byly vypočítány vlastní frekvence desky. Zde uvádím prvních pět. Celá modální analýza je přiložena jako příloha č. 2 disertační práce. 1. vlastní frekvence je na cca 66 Hz; 2. vlastní frekvence je na cca 99 Hz; 3. vlastní frekvence je na cca 141 Hz; 4. vlastní frekvence je na cca 150 Hz; 5. vlastní frekvence je na cca 177 Hz. Dále byla určena kritická frekvence fk fk =

rp c2 c2 @ × [Hz] 1,8 × h × c´L 1.8 × h E

(7.7)

fk = 134,98 Hz

6) Získaná data Výsledky byly získány v šesti bodech rozmístěných v přijímací místnosti dle souřadnic uvedených v tabulce 7.3 a dle souřadného systému znázorněného na obr. 7.9. Číslo bodu P1 P2 P3 P4 P5 P6

x [m] 1.5 2 2.5 3 1 2

y [m] 2.5 2.5 4 5 2 1

z [m] 1.3 1.3 1.3 1.2 1.3 1.2

z

y x

Tab. 7.3 Souřadnice vyhodnocovacích bodů

Obr. 7.9 Použitý souřadný systém

Provedením výpočtu jsem získala časově závislé hodnoty hladin akustického tlaku ve výšce 1,2 m nebo 1,3 m nad podlahou laboratoře, viz. graf 7.9.

108


Graf 7.9 Časově závislé hodnoty hladin akustického tlaku v přijímací místnosti

109


Obrázky 7.10 – 7.13 (vzorek čtyř obrázků z pěti tisíců) znázorňují rozložení hladin akustického tlaku v přijímací místnosti laboratoře v čase. Podrobný průběh je přiložen na CD jako příloha č. 3 disertační práce. Obrázek 7.10 – 1. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku; Obrázek 7.11 – 2. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku za 0,1 sekundu; Obrázek 7.12 – 2. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku o 0,004 sekundy později než na obrázku 7.11; Obrázek 7.13 – 10. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku.

Obr. 7.10 1. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku, čas t = x [s]

110


Obr. 7.11 2. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku, čas t = x + 0,1 [s]

Obr. 7.12 2. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku, čas t = x + 0,104 [s]

111


Obr. 7.13 10. krok normalizovaného zdroje kročejového zvuku

Časově závislé hodnoty hladin akustického tlaku v přijímací místnosti byly v rámci simulace transformovány výpočetním programem MATLAB prostřednictvím Fourierovi 112


analýzy na nevážené hodnoty ekvivalentní hladiny akustického tlaku v třetinooktávových pásmech, viz. grafy 7.10 – 7.15, které jsou využívány pro stanovení vážené hodnoty normalizované hladiny kročejového zvuku.

Graf 7.10 Ekvivalentní hladina akustického tlaku v 1. bodě

Graf 7.11 Ekvivalentní hladina akustického tlaku ve 2. bodě

113




114


Graf 7.14 Ekvivalentní hladina akustického tlaku v 5. bodě

Graf 7.15 Ekvivalentní hladina akustického tlaku v 6. bodě Tyto hodnoty byly porovnány s naměřenými hodnotami v třetinooktávových pásmech. Hodnotu vážené normalizované hladiny kročejového zvuku však nebylo vzhledem k danému stupni vývoje modelu a technickým možnostem dostupného hardwaru stanovit. Z hlediska problematiky nízkofrekvenčního zvuku je však model plně dostačující.

115

ZÁVĚRY A VÝSLEDKY · Závěry z analýzy používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti · Výsledky stanovené k 1. cíly · Závěry ze simulace laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti · Výsledky stanovené k 2. cíly

116

Závěry a výsledky

8.

ZÁVĚRY A VÝSLEDKY 8.1

ZÁVĚRY Z ANALÝZY POUŽÍVANÝCH ZPŮSOBŮ HODNOCENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI

Z vyhodnocení výsledků měření stropních konstrukcí s podlahami vyplývá, že u v současné době nejčastěji používané nášlapné vrstvě tvořené laminem není z hlediska ochrany uživatel před hlukem problém dostatečně řešen. Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. “o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“ [9] jednoznačně stanovuje, že hygienické limity pro chráněné vnitřní prostory staveb, se nevztahují na hluk způsobený užíváním bytů (tzv. sousedským hlukem). V případě hodnocení stropních konstrukcí dle ČSN EN ISO 717-2/ZA1: 1998, 2007 Akustika. Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Část 2: Kročejová neprůzvučnost [5] a požadavků dle ČSN 73 0532: 2010 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky [1], převážná část měřených stropních konstrukcí s podlahou vyhoví. Na základě spektrální analýzy však bylo zjištěno, že zdroj hluku (v našem případě pohyb osob po stropní konstrukci s podlahou) s výraznými složkami v oblasti nízkých kmitočtů je mimo oblast hodnocení kročejové neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí dle ČSN EN ISO 717-2/ZA1: 1998, 2007 [5]. Z výše uvedených skutečností vyplývá, že v ČR není platná legislativa, řešící problematiku nízkofrekvenčního hluku v obytných budovách, způsobeného pohybem osob po stropních konstrukcích s podlahou. Proto jsem v této práci provedla analýzu používaných způsobů hodnocení kročejové neprůzvučnosti. V předkládané disertační práci jsem u 43 konstrukcí: ·

změřila a vyhodnotila kročejovou neprůzvučnost dle ČSN EN ISO 140-7: 2000 [3] a ČSN EN ISO 717-2/ZA1: 1998, 2007 [5];

·

změřila a vyhodnotila spektrální analýzy pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou, přičemž postup pro měření akustického tlaku v interiéru místnosti vycházel ze zkrácené metodiky vycházející z principu pro měření hladiny akustického tlaku v chráněném vnitřním prostoru stavby uvedené v ČSN ISO 1996-1: 2004 [21], ČSN

117


ISO 1996-2: 2009 [11] a metodickém návodu pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí HEM-300-11.12.01-34065: 2001 [10]; ·

provedla porovnání a regresní analýzy. Vytvořila jsem grafy závislostí výsledků jednotlivých

způsobů

hodnocení

kročejové

neprůzvučnosti

bez

i

s faktory

přizpůsobení spektru dle dvou typů směrných křivek a to dle ČSN EN ISO 140-7: 2000 [3] a dle Hagberga [18].

8.1.1

Vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti stropních konstrukcí s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou LAMINEM

Všechny změřené stropní konstrukce s podlahami jsem rozčlenila dle typu nášlapné vrstvy a to na lamino, dlažbu, vlysy, dřevo, PVC a koberec. Vzhledem k menšímu reprezentativnímu vzorku měření stropních konstrukcí s podlahami s nášlapnými vrstvami tvořenými vlysy, dřevem, PVC a kobercem, nebyly tyto již dále zkoumány. Vzhledem k problematičnosti nášlapné vrstvy tvořené laminem jsem provedla následující vyhodnocení shrnuté v tabulce 8.1.

Normativní požadavek Hodnotící parametr Hlučný prostor Lń,w (dle [3], [5])

Všechny místnosti druhých

Lń,w+ CI (dle [3], [5])

Všechny místnosti druhých bytů

Lń,w + CI,50-2500 (dle [3], [5])

Všechny místnosti druhých

Lń,w + CI,50-2500 (dle Hagberga [18])


bytů

bytů

Lń,w [dB] max 55

max 55

max 55

max 55

Počet změřených konstrukcí

Zhodnocení

16

vyhovuje

3

nevyhovuje

15

vyhovuje

4

nevyhovuje

10

vyhovuje

9

nevyhovuje

10

vyhovuje

9

nevyhovuje

Poznámka: Vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku Lń,w - určená vážením podle ČSN EN ISO 717 – 2: 1998 [5] z třetinooktávových hodnot veličin, změřených podle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3], nesmí být vyšší než hodnoty stanovené dle ČSN 73 0532: 2010 [1].

Tab. 8.1

Vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti konstrukcí s podlahami s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem

118


Dále jsem provedla vyhodnocení faktoru přizpůsobení spektru u stropů s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem dle tabulky 8.2 Faktor přizpůsobení spektru Střední hodota

CI [dB] (dle [5]) 1,4

CI,50-2500 [dB] (dle [5]) 4,9

CI,50-2500 [dB] (dle Hagberga [18]) -5,9

Tab. 8.2 Střední hodnoty faktoru přizpůsobení spektru u nášlapné vrstvy tvořené laminem Faktor přizpůsobení spektru CI dle [5] – hodnoty faktoru se poměrně liší. Jsou sice ve většině případů kladné, takže se hodnoty neprůzvučností navyšují a tím se kročejová neprůzvučnost zhoršuje, ale jejich hodnota je příliš malá na to, aby dokázala vyjádřit subjektivní vnímání u tohoto typu nášlapné vrstvy. V některých případech je dokonce hodnota i záporná, takže celkovou kročejovou neprůzvučnost ještě zlepšuje. Faktor přizpůsobení spektru CI,50-2500 dle [5] - hodnoty faktoru jsou ve většině případů mnohem vyšší než u faktoru CI, takže celkovou kročejovou neprůzvučnost výrazněji zhoršují. Lze řící, že faktor zahrnující frekvence už od 50-ti Hz lépe hodnotí subjektivní vnímání u tohoto typu nášlapné vrstvy. Vyhodnocení dle Hagberga [18]: Hodnoty neprůzvučností Lń,w stanovené dle [18] jsou daleko vyšší než hodnoty neprůzvučností stanovené dle [3] a [5]. Hodnoty faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu jsou ve většině případů záporné, takže výsledné hodnoty kročejové neprůzvučnosti zlepšují. V konečné fázi hodnoty celkové neprůzvučnosti včetně faktoru přizpůsobení spektru Lń,w + CI,50-2500 (dle Hagberga [18]) jsou až na dvě výjimky totožné s hodnotami celkové neprůzvučnosti včetně faktoru přizpůsobení spektru Lń,w + CI,50-2500 dle [3], [5]. Na základě výše uvedených skutečností můžu konstatovat: Faktor přizpůsobení spektru CI stanovený dle [5] ve frekvenčním rozsahu (100 - 2500) Hz nevystihuje působení nízkofrekvenčního hluku, které je u stropní konstrukce s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem stěžejní problém. Účelem faktoru přizpůsobení spektru CI,50-2500 stanoveném dle [5] ve frekvenčním rozsahu (50 - 2500) Hz je vyhodnotit horizontální dělící konstrukci i v oblasti nízkofrekvenčního hluku. Na základě provedených měření se však ani tato hodnotící metoda nejeví dostačující.

119


8.1.2

Vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti stropních konstrukcí s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou DLAŽBOU

Vyhodnocení pro nášlapnou vrstvu tvořenou dlažbou je provedeno v tabulce 8.3. Bylo změřeno 9 stropních konstrukcí s podlahami s touto nášlapnou vrstvou. Pro vyhodnocení je použito 7 konstrukcí, u kterých byl hodnotící parametr LńT,w .

Normativní požadavek Hodnotící parametr Hlučný prostor

LńT,w [dB]

LńT,w (dle [3], [5])


LńT,w+ CI (dle [3], [5])


LńT,w + CI,50-2500 (dle [3], [5])


LńT,w + CI,50-2500 (dle Hagberga [18])


Společné prostory domu




max 55

max 55

max 55

max 55

Počet změřených konstrukcí

Zhodnocení

3

vyhovuje

4

nevyhovuje

5

vyhovuje

2

nevyhovuje

5

vyhovuje

2

nevyhovuje

5

vyhovuje

2

nevyhovuje

Poznámka: Vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku LńT,w - určená vážením podle ČSN EN ISO 717 – 2: 1998 [5] z třetinooktávových hodnot veličin, změřených podle ČSN EN ISO 140 – 7: 2000 [3], nesmí být vyšší než hodnoty stanovené dle ČSN 73 0532: 2010 [1].

Tab. 8.3

Vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti konstrukcí s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou

Dále jsem provedla vyhodnocení faktoru přizpůsobení spektru u stropů s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou dle tabulky 8.4. Faktor přizpůsobení spektru Střední hodota

CI [dB] (dle [5]) -6,4

CI,50-2500 [dB] (dle [5]) -5,0

CI,50-2500 [dB] (dle Hagberga [18]) -4,0

Tab. 8.4 Střední hodnoty faktoru přizpůsobení spektru u nášlapné vrstvy tvořené dlažbou U nášlapné vrtsvy tvořené dlažbou faktory přizpůsobení spektru při variántním vyhodnocení ve 20 případech z 21 zlepšují výslednou kročejovou neprůzvučnost. Vzhledem ke skutečnosti, že u této nášlapné vrstvy jsou buzeny především hladiny akustického tlaku v

120


oblasti středních a vyšších kmitočtů, není problematika nízkofrekvenčního hluku zcela aktuální. 8.1.3

Srovnání různých způsobů vyhodnocení kročejové neprůzvučnosti měřených stropních konstrukcí s podlahou

Grafické znázornění výsledků kročejové neprůzvučnosti Lń,w na námi měřených stropních konstrukcích s podlahami je v grafu 6.5. Tabelárně jsou výsledky jednotlivých výpočtů uvedeny v tab. 6.2. U stropních konstrukcí s podlahami s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem vzrůstá počet nevyhovujících konstrukcí s využitím faktorů přizpůsobení spektru, především při využití faktoru přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu. Nicméně v ČR je s požadovanou hodnotou dle normy ČSN 73 0532: 2010 [1] porovnávaná pouze jednočíselná veličina vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku L¢n,w [dB] pro místnosti se společnou plochou stropu se zkoušenou podlahou a vážená normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku L¢nT,w [dB] pro místnosti, kde zkoušená podlaha není součástí společného stropu (L¢n,w, L¢nT,w [dB] stanovené dle [3], [5]). Faktor přizpůsobení spektru je pouze doplňkový postup hodnocení. Je sice součástí výsledku v protokolu o měření, ale jako samostatná hodnota uváděná v závorce. Při porovnávání naměřené a požadované hodnoty L¢n,w, L¢nT,w [dB] se na ní nebere ohled.

8.1.4

Posouzení vhodnosti použití normalizovaného zdroje kročejového zvuku

V rámci posouzení vhodnosti použití zdroje kročejového zvuku vycházím z grafu 6.15 str. 86 a 6.24 str. 91 kapitola 6. ·

Zdroj zvuku pro stropní konstrukce s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem Ve sledované nízkofrekvenční oblasti nedosahuje hladina akustického tlaku v přijímací

místnosti buzená normalizovaným zdrojem kročejového zvuku stejné úrovně jako při buzení

121


stropní konstrukce s podlahou “dupáním” osob. V oblasti středních kmitočtů je patrný značný útlum hladiny akustického tlaku vyvolané “dupáním”osob. Zvuky v těchto případech nejsou maskovány zvuky v běžných kmitočtových pásmech a jsou subjektivně více vnímány. Regresní analýzy u nášlapné vrstvy tvořené laminem mezi: ·

normalizovaným zdrojem kročejového zvuku a změřenou hodnotou kročejové neprůzvučnosti Lń,w, L¢n,w + CI a L¢n,w + CI,50-2500 (grafy 6.7, 6.9, 6.11 a 6.13 strany 82 až 85); “dupáním” a změřenou hodnotou kročejové neprůzvučnosti Lń,w, L¢n,w + CI a L¢n,w +

·

CI,50-2500 (grafy 6.8, 6.10, 6.12 a 6.14 strany 82 až 85); poukazují na nevyhovující parametry normalizovaného zdroje kročejového zvuku v nízkofrekvenční oblasti. ·

Zdroj zvuku pro stropní konstrukce s podlahou s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou U této nášlapné vrstvy převažuje hladina akustického tlaku v přijímací místnosti buzená

normalizovaným zdrojem kročejového zvuku na středních a vyšších kmitočtech. V oblasti nižších kmitočtů jsou sice patrné rozdíly mezi hladinou akustického tlaku vyvolanou normalizovaným zdrojem kročejového zvuku a “dupáním” osob, ale až za oblastí prahu slyšení. Regresní analýzy u nášlapné vrstvy tvořené dlažbou mezi : ·

normalizovaným zdrojem kročejového zvuku a změřenou hodnotou kročejové neprůzvučnosti Lń,w, L¢n,w + CI a L¢n,w + CI,50-2500 (grafy 6.16, 6.18, 6.20 a 6.22 strany 87 až 90);

·

“dupáním” osob a změřenou hodnotou kročejové neprůzvučnosti Lń,w, L¢n,w + CI a L¢n,w + CI,50-2500 (grafy 6.17, 6.19, 6.21 a 6.23 strany 87 až 90);

prokazují, že pro tento typ nášlapné vrstvy lze normalizovaný zdroj kročejového zvuku využít.

122


8.2

VÝSLEDKY PRO 1.CÍL

Faktor přizpůsobení spektru CI stanovený dle [5] ve frekvenčním rozsahu (100 - 2500) Hz nevystihuje působení nízkofrekvenčního hluku, které je u stropní konstrukce s nášlapnou vrstvou podlahy tvořenou laminem stěžejní problém. U podlahy s touto nášlapnou vrstvou doporučuji zavést porovnávání jednočíselných veličin L¢n,w [dB] a L¢nT,w [dB] včetně faktoru přizpůsobení spektru, tedy jako Lń,w (L¢nT,w )+ CI,50-2500 (stanovené dle [3] a [5]) s požadovanými hodnotami dle [1]. Na základě zjištěných skutečností lze konstatovat, že toto řešení problematiku nízkofrekvenčního hluku zcela nevyřeší, pouze hodnota Lń,w (L¢nT,w )+ CI,50-2500 lépe vystihuje subjektivní vnímání hluku z pohybu osob po podlaze s nášlapnou vrstvou z lamina. Současně s tímto hodnocením doporučuji rozšíření měření o spektrální analýzu hladiny akustického tlaku z pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou a zavedení limitních hodnot pro nízkofrekvenční hluk (obdobně, jak je to u tónových složek a hladiny prahu slyšení při měření hluku v mimopracovním prostředí). Zde se však setkáváme s problémem normalizace zdroje simulujícího chůzi po stropní konstrukci “dupání” z hlediska objektivního hodnocení. S možností měření a následného hodnocení hladiny akustického tlaku z pohybu osob po stropní konstrukci s podlahou by také souvisela případná úprava stávajícího Nařízení vlády č. 272/2011 Sb [9]. Úprava by se měla týkat hygienických limitů pro chráněné vnitřní prostory staveb pro sousedský hluk. Na základě vyhodnocení jednotlivých závěrů doporučuji vyvinout alternativní normalizovaný zdroj kročejového zvuku, který by byl schopen vybudit i nízké frekvence. Tedy jeho spektrum by odpovídalo spektru “dupání” a lze předpokládat, že by mohl být použit pro hodnocení kročejové neprůzvučnosti již zavedený postup dle [3] a [5].

123


8.3

ZÁVĚRY ZE SIMULACE LABORATORNÍHO MĚŘENÍ KROČEJOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI

V předkládané disertační práci jsem dále provedla simulaci laboratorního měření kročejové neprůzvučnosti reálné konstrukce ve výpočetním programu ANSYS. Protože výpočetní program ANSYS 14.0 umožňuje zadávání velkého množství okrajových podmínek a fyzikálních parametrů materiálů, považuji ho za program vhodný pro vývoj materiálů tlumící vrstvy podlah. Zde je možné modifikovat strukturu materiálu v závislosti na predikované hladině akustického tlaku ve sledovaném frekvenční rozsahu. Problém predikce pomocí výpočetního programu ANSYS spočívá v potřebě velmi výkonného počítače. Pro můj výpočet bylo spotřebováno cca 3 terabyty paměti (což je 3072 GB) a jeden výpočet trval cca 26 hodin.

8.4

VÝSLEDKY PRO 2.CÍL

V následujícím grafu 8.1 jsou graficky znázorněny výsledné hladiny akustického tlaku v přijímací místnosti laboratoře. Je zde provedeno porovnání s hladinou akustického tlaku reálně naměřenou v laboratoři. Totéž je provedeno číselně v tabulce 8.5. Číselné hodnoty byly vypočteny v MATLABU jako intervalové odhady pro normální rozdělení pravděpodobnosti z vypočtených hodnot akustických tlaků v jednotlivých bodech. Vše je provedeno do třetinooktávového pásma 630 Hz.

124


90

H l a d i n a a k u s t i c k é h o t l a k u L (d B )

80 70 60 50 40 30

Střední hodnota Rozptyl -

20

Rozptyl +

10

Naměřená hodnota 630

400

250

160

100

63

40

25

0 Frekvence f (Hz)

Graf 8.1 Graficky znázorněné výsledky výpočtu hladiny akustického tlaku v přijímací místnosti (tmavě modrá), porovnané s reálně naměřenými hladinami akustického tlaku v přijímací místnosti laboratoře (tyrkysově modrá) f [Hz] 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

L [dB] laboratoř 57,2 53,3 61,9 63,8 67,8 67,9 69,4 68,9 68,9 71,2 71,1 71,3 71,1 72,2 72,4 72,5 72,1 70,6 70,0 67,8 62,7

L [dB] ANSYS 12,5 22,2 31,0 48,1 61,4 50,2 54,3 75,8 79,1 61,0 69,5 67,5 69,3 68,0 69,1 -

Rozptyl – [dB] 9,4 19,3 27,3 46,6 59,7 47,8 52,0 71,3 74,3 58,9 66,2 65,7 64,6 65,7 65,6 -

Rozptyl + [dB] 15,7 25,1 34,6 49,6 63,0 52,5 56,7 80,3 84,0 63,1 72,8 69,2 74,0 70,3 72,5 -

Tab. 8.5 Tabelárně zpracované hodnoty hladin akustického tlaku

125


Vypočítané hodnoty akustického tlaku v přijímací místnosti se přibližují hodnotám reálně změřeným v laboratoři. Nicméně je třeba model dále ladit. Nepřesnosti ve výpočtu mohou být způsobeny: ·

vymodelováním pouze přijímací místnosti laboratoře;

·

zadáním zdroje kročejového zvuku pomocí silových pulsů, kde Δt bylo odhadnuto;

·

malým počtem poloh a krátkým časovým intervalem zadávaného zatížení.

Další ladění modelu může být provedeno: ·

změnou velikosti elementů (při velikosti elementu desky 0,1 m byla modální analýzou zjištěná první vlastní frekvence 66,349 Hz, při velikosti elementu desky 0,05 m byla první vlastní frekvence rovna 56,133 Hz);

·

změnou strukturálního prvku SOLID 185 za SOLID 186 (což je kvadratický prvek).

126

MOŽNOSTI DALŠÍHO VÝZKUMU

127

Možnosti dalšího výzkumu

9

MOŽNOSTI DALŠÍHO VÝZKUMU V této práci jsem se zabývala převážně stropními konstrukcemi s podlahami

s nášlapnými vrstvami tvořenými laminem a dlažbou. Stropní konstrukce s podlahami s jinými nášlapnými vrstvami jsem nemohla objektivně vyhodnotit v důsledku menšího reprezentativního vzorku měření. Proto chci v dalším období rozšířit databázi změřených horizontálních dělících konstrukcí i s jinými nášlapnými vrstvami a následně vyhodnotit používané způsoby hodnocení kročejové neprůzvučnosti. Na základě těchto údajů by se v budoucnu mohla upravit legislativa a normy vedoucí k vyřešení problematiky nízkofrekvenčního hluku horizontálních dělících konstrukcí. Na hotovém a zkalibrovaném 3D modelu laboratoře s referenční stropní deskou budeme simulovat další podlahové vrstvy. Na základě získaných poznatků budeme vyvíjet tlumící podložky do podlah pro maximální možnou eliminaci hluku v oblasti nízkých frekvencí a optimalizovat skladby podlah. Optimalizovaný materiál tlumící podložky bude vyroben a následně odzkoušen v laboratoři a na reálných stavbách. Výsledná skladba podlahy s optimalizovanou podložkou je již předmětem objednávky vývojové, výrobní a realizační firmy u akreditované akustické laboratoře BP akustika, kde zastávám funkci manažera kvality a zkušebního technika. V dalším období se chci zaměřit na specifikaci technických parametrů alternativního zdroje kročejového zvuku, který by byl schopen vybudit i nízké frekvence. Tedy buzené spektrum hladin akustického tlaku by více odpovídalo spektru hladin akustického tlaku “dupání” osob.

128

PŘÍNOS PRO TEORII A PRAXI · Přínos pro teorii · Přínos pro praxi

129

Přínos pro teorii a praxi

10

PŘÍNOS PRO TEORII A PRAXI 10.1 PŘÍNOS PRO TEORII

Přínos pro teorii předkládané disertační práce je shrnut do následujících bodů: ·

databáze naměřených hodnot kročejové neprůzvučnosti a spektrálních analýz pohybu osob po nášlapných vrstvách podlahy horizontálních dělících konstrukcí, umožňuje se dále zabývat otázkou způsobu hodnocení kročejové neprůzvučnosti;

·

3D modelu akustických laboratoří simulující laboratorní měření kročejové neprůzvučnosti využiji pro vývoj materiálů pro materiály podlahových vrstev.

10.2 PŘÍNOS PRO PRAXI Přínos pro praxi předkládané disertační práce je shrnut do následujícího bodu: ·

spektrální analýzy hladin akustického tlaku vyvolané „dupáním“ osob a „klepáním“ normalizovaným zdrojem kročejového zvuku lze využít pro specifikaci technických parametrů alternativního zdroje kročejového zvuku a případný návrh úpravy legislativy;

Doporučení vyplývající z výsledků disertační práce: ·

pro zlepšení akustické pohody v interiéru budov je třeba si při koupi bytu smluvně zajistit dodržení přísnějších požadavků dle ČSN 73 0532: 2010 [1]. Je třeba zohlednit faktor přizpůsobení spektru v rozšířeném kmitočtovém rozsahu (50 - 2500) Hz, popřípadě zařadit byt do „Třídy zvýšené zvukové izolace bytu“.

130

SEZNAMY · Seznam použitých zdrojů · Seznam použitých zkratek a symbolů · Seznam publikační činnosti autora · Seznam příloh

131

11.1 [1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8] [9] [10]

[11]

[12] [13]

[14]

[15] [16]

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

ČSN 73 0532 Akustika. Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky. Praha: Český normalizační institut, Únor 2010. 24 stran. ČSN EN ISO 140-4 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Část 4: Měření vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi v budovách. Praha: Český normalizační institut, Leden 2000. 24 stran. ČSN EN ISO 140-7 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Část 7: Měření kročejové neprůzvučnosti stropních konstrukcí v budovách. Praha: Český normalizační institut, Únor 2000. 24 stran. ČSN EN ISO 717 – 1, ZMĚNA A1: 3/2007 Akustika - Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Část 1 : Vzduchová neprůzvučnost. Praha: Český normalizační institut, Červen 1998. 20 stran. ČSN EN ISO 717 – 2, ZMĚNA A1: 3/2007 Akustika - Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Část 2 : Kročejová neprůzvučnost. Praha: Český normalizační institut, Červen 1998. 16 stran. ČSN EN 12354-1 Stavební akustika - Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků - Část 1: Vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi. Praha: Český normalizační institut, Duben 2001. 60 stran. ČSN EN 12354-2 Stavební akustika - Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků - Část 2: Kročejová neprůzvučnost mezi místnostmi. Praha: Český normalizační institut, Duben 2001. 32 stran. ČSN EN ISO 3382- 2 Akustika – Měření parametrů prostorové akustiky – Část 2: Doba dozvuku v běžných prostorech. Praha: Český normalizační institut, Únor 2009, 20 stran. Sbírka zákonů ČR, předpis č. 272/2011 Sb. Nařízení vlády o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Říjen 2011. 14 stran. MINISTERSTVO ZDRAVOTNICTVÍ – HLAVNÍ HYGIENIK ČESKÉ REPUBLIKY. HEM-300-11.12.01-34065 METODICKÝ NÁVOD pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí. Praha, Prosinec 2001. 19 stran. ČSN ISO 1996 – 2 Akustika – Popis, měření a posuzování hluku prostředí – Část 2: Určování hladin hluku prostředí. 2. vydání. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Srpen 2009. 40 stran. BERKA, Pavel. Disertační práce, Zvukoizolační vlastnosti stavebních konstrukcí, Brno 2004. 102 stran. BERANEK, Leo L. Snižování hluku.1. vydání. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1965, 744 stran. Přeloženo z anglického originálu: Noise Reduction. New York, McGraw-Hill Book Copany, Inc., 1960. VAVERKA, Jiří, HAVRÁNEK, Jiří, KOZEL, Václav, SIEGL, Pavel. AKUSTIKA STAVEB. Souhrn kriteriálních požadavků a výpočtových metod v oboru stavební a prostorové akustiky. 1. vydání. VUT v Brně, 1996. 156 stran. ISBN 80-214-0743-3. ČECHURA, Jiří. Stavební fyzika 10. Akustika stavebních konstrukcí, Dotisk 1. vydání. Praha: vydavatelství ČVUT, Říjen 1999. 173 stran. ISBN 80-01-01593-9 LUKAŠÍK, Leopold, POLEHRADSKÝ, Miroslav., BOŽEK, Václav., ČUPR, Karel. Stavební tepelná technika, akustika a denní osvětlení budov. Akustika a denní osvětlení v pozemním stavitelství. 1. vydání. VUT v Brně, Leden 1985. 202 stran.

[17] [18]

MOURIC, Karel. Stavební akustika. Dotisk 1. vydání. Praha, ČVUT.1974. 127 stran. HAGBERG, Klas G., Evaluation Field Measurements of Impact Sound, Journal of BUILDING ACOUSTICS. Volume 17. Numer 2. 2010. Department of Engineering Acoustics, Lund University. strany 105 – 128.

‹ http://www.akustik.lth.se/fileadmin/tekniskakustik/journals/BA_17-2_Hagberg.pdf › [19]

RASMUSSEN, Birgit. Sound classification schemes in Europe – Quality classes intended for renovated housing, University of Malta, COST Action TU0901, May 2010.

‹http://vbn.aau.dk/files/43741580/SoundClassesEuropeRenovatedHousing _TU0701_UniversityMalta_May2010BiR.pdf›

8 [20]

stran.

Hochschule Rosenheim, University of Applied Science, COST FP 0702 acoustic and vibration in timber buildings Workshop in Delft, Netherlands 4st-5th November 2010. 23 stran.‹http://extranet.cstb.fr/sites/cost/Presentations/COST-FP0702-Delft2010-

[21]

[22] [23] [24]

[25] [26] [27]

[28]

[29] [30] [31]

[32] [33]

Workshop/COST-FP0702-Delft2010-06%20-%20UlrichSchanda.pdf› ČSN ISO 1996 – 1 Akustika – Popis, měření a hodnocení hluku prostředí – Část 1: Základní veličiny a postupy pro hodnocení. 2. vydání. Praha: Český normalizační institut, Srpen 2004. 28 stran. DS 490:2007 „Lydklassifikation af boliger“. (Sound classification of dwellings). Denmark. SFS 5907:2004 Rakennusten Akustinen Luokitus“, Finland. English version „ Acoustic classification of spaces in buildings“ Publisher in July 2005 IST 45:2003 „Acoustics – Classification of dwellings“, Iceland. Note: Under revision, cf. Draft IST 45:2010, „Acoustic conditions in buildings – Sound Classification of Various Type sof Buildings“ (publication expected in 2010). NS 8175:2008 „Lydforhold i bygninger, Lydklassifisering av ulike bygningstyper“ (Sound conditions in buildings – Sound classes for various types of buildings), Norway SS 25267:2004 „Byggakustik – Ljudklassning av utrymmen i byggnader – Bostäder“. (Acoustics – Sound classification of spaces in buildings – Dwellings). Sweden STR 2.01.07:2003 Dél Statybos Techninio Reglemento Str 2.01.07:2003, „Pastatu Vidaus Ir Isores Aplinkos Apsauga Nuo Triuksmo“ (Lithuanian building regulations. Protection against noise in buildings). Patvirtinimo, Lithuania NEN 1070:1999 „Geluidwering in gebouwen – Specificatie en beoordeling van de kwaliteit“ (Noise kontrol in buildings – Specification and rating of duality), The Netherlands. VDI 4100:2007 „Schallschutz von Wohnungen – Kriterium für Planiny und Beurteilung“ and „Noise kontrol in dwellings – Kriteria for planning and assessment“. Germany „La méthode qualitel“, 2008, Association Qualitel, France. www.erqual.fr NGUYEN, C.H. Finite-Element Modeling of Low-Frequency Sound Propagation in Test Room and Sound Transmission through Partititions, 6th Swiss CAD-FEM Users´Meeting, May 31 (June 1). Zürich. 2001. 2 strany. 10 příloh. wikipedie BROTHÁNEK, Marek, JIŘÍČEK, Ondřej, JANDÁK, Vojtěch, Katedra Fyziky, FELČVUT ‹http://archiv.otevrena-veda.cz/users/Image/default/C1Kurzy/Fyzika/21_jiricek.pdf›

[34]

RABOLD, A., DÜSTER, A., RANK, E. FEM based prediction model for the impact sound level of floors. Acoustics 08 Paris. June 29 – July 4, 2008. strany 2993-2998

‹http://webistem.com/acoustics2008/acoustics2008/cd1/data/index.html› [35] [36]

[37]

HALAHYJA, Martina, FEHÉR, Ján, HYKŠ, Pavel. Stavebná tepelná technika, osvetlenie a akustika. 1. vydání. Bratislava: Vydalo nakladatelství ALFA, n.p., 1970. 432 stran. ČSN EN ISO 20140 - 2 Akustika – Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Část 2: Určení, ověření a aplikace pesných údajů. Praha: Český normalizační institut, Listopad 1994. EA – 4/02 Vyjadřování nejistot měření při kalibracích. Praha: Český institut pro akreditaci, o.p.s., Leden 2001. identifikace dokumentu: 01_08-P001-20061023. 74 stran.

[xyz] Akustická laboratoř, která díky uzavřené smlouvě o mlčenlivosti mezi členy laboratoře BP akustika a firmou disponující touto laboratoří, nemůže být v této práci jmenována.

11.2 Značka A, A2 A0 c, (co) cL c´L C CI Ctr d d d0 D Dn Dnt Dn.w Dnt.w Ed E E1 E2 f f0 fh fk F h i j K KAi Ki l x, l y L L1 L2 LA,eq LA,max Lb Leq Li Lj Lmax Lń LŃt Ln,r,0 LNt,w Ln,w Lń,w Lp Lpi

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ Fyzikální veličina ekvivalentní plocha pohlcování v přijímací místnosti referenční plocha pohlcování ( pro obytné místnosti a místnosti srovnatelných rozměrů: A0 = 10 m2) rychlost šíření zvuku rychlost šíření podélných vln v materiálu (v tyči) rychlost šíření podélných vln v materiálu (v desce) faktor přizpůsobení spektru 1 faktor přizpůsobení pro kročejový zvuk faktor přizpůsobení spektru 2 vzdálenost od kmitající konstrukce tloušťka zvukoizolační podložky před zabudováním (v nezatíženém stavu) tloušťka zvukoizolační podložky v zabudovaném stavu rozdíl hladin akustického tlaku normalizovaný rozdíl hladin akustického tlaku normalizovaný rozdíl hladin odpovídající referenční době dozvuku vážený normalizovaný rozdíl hladin akustického tlaku vážený normalizovaný rozdíl hladin odpovídající referenční době dozvuku dynamická modul pružnosti modul pružnosti modul pružnosti konstrukce č. 1 modul pružnosti tlumící vložky č. 2 kmitočet vlastní kmitočet hraniční kmitočet kritický kmitočet síla tloušťka stěny, stropu, vložky index označující třetinooktávová pásma 100 Hz až 3150 Hz index označující číslo spektra 1. a 2. při výpočtu faktorů přizpůsobení spektru C a Ctr korekce zohledňující přenos zvuku bočními cestami korekce při dané střední frekvenci v daném pásmu korekce jednotlivých typů váhových filtrů rozměry kmitající desky hladina akustického tlaku průměrná hladina akustického tlaku ve vysílací místnosti průměrná hladina akustického tlaku v přijímací místnosti ekvivalentní hladina akustického tlaku A maximální hladina akustického tlaku A hladina akustického tlaku pozadí ekvivalentní hladina akustického tlaku hladina akustického tlaku kročejového zvuku hladina akustického tlaku v j –tém bodě maximální nevážená hladina akustického tlaku normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku normalizovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku normalizovaná hladina kročejového zvuku referenční stropní konstrukce vážená stavební normalizovaná hladina kročejového zvuku odpovídající referenční době dozvuku vážená normalizovaná hladina kročejového zvuku vážená stavební normalizovaná hladina kročejového zvuku hladina akustického tlaku hladina akustického tlaku v příslušném pásmu

Jednotka m2 m2 m.s-1 m.s-1 m.s-1 dB dB dB m m m dB dB dB dB dB Pa Pa Pa Pa Hz Hz Hz Hz N m dB m dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB

Značka LpAmax LpCmax Lpmax Lps Lsb

DL DLw m m1, m2 Ms MU, β p q R R´ Re (Z) Rw R´w S s´ s´k s´v t θi T T0 vp V W1 W2 W3 w XA,1 XA,2 z0 ZT Ф h l m r t w ε φ α ξ Δ

Fyzikální veličina maximální hladina akustického tlaku A maximální hladina akustického tlaku C maximální hladina akustického tlaku hladina prahu slyšení kombinovaná hladina signálu zdroje zvuku a hladiny akustického tlaku pozadí snížení hladiny kročejového zvuku vážené snížení hladiny kročejového zvuku hmotnost plošné hmotnosti dílčích vrstev hmota na jednotkovou plochu materiálové charakteristiky využívající se ve výpočetním programu ANSYS atmosférický tlak tlak na zvukoizolační podložku od zatížení neprůzvučnost stavební neprůzvučnost ( zdánlivá neprůzvučnost ) reálná část impedance materiálu vážená neprůzvučnost vážená stavební neprůzvučnost plocha dělícího prvku dynamická tuhost dynamická tuhost kostry dynamická tuhost vzduchu obsaženého ve zvukoizolační podložce čas teplota interiéru doba dozvuku v přijímací místnosti referenční doba dozvuku pro obytné místnosti, T0 = 0,5 s velikost prvku objem přijímací místnosti akustický výkon dopadající na zkoušený dělící prvek akustický výkon přenesený dělícím prvkem akustický výkon přenesený bočními konstrukcemi nebo jinými cestami hustota zvukové energie rozdíl hladin akustického tlaku A ve vysílací místnosti a v přijímací místnosti, pro růžový šum (spektru č.1) ve vysílací místnosti rozdíl hladin akustického tlaku A ve vysílací místnosti ( nebo ve volném prostoru před fasádou) a v přijímací místnosti, pro hluk silniční dopravy (spektru č.2) vlnový odpor prostředí impedance stěny úhel dopadající vlny ze vzduchu ztrátový činitel vlnová délka Poissonův součinitel příčné kontrakce objemová hmotnost, hustota průzvučnost úhlový kmitočet pružnost relativní vlhkost činitel pohltivosti tlumící poměr útlum podélných zvukových vln

Jednotka dB dB dB dB dB dB dB kg kg.m-2 kg.m-2 hPa Pa dB dB dB dB m2 MPa.m-1 MPa.m-1 MPa.m-1 s ºC s s m2 m3 W W W J.m-3 dB dB kg.m-2.s-1 kg.m-2.s-1 º m kg.m-3 rad. s-1 % % dB

Použité zkratky S.K. S.K.P. BC CS QL TZZI Z P

Směrná křivka Posunutá směrná křivka stavební předpisy (building code) klasifikační schéma (classification scheme) Třída / označení (class / label) Třída zvýšené zvukové izolace zdroj hluku přijímač

Označení států DK FI IS NO SE LT NL DE FR

Dánsko Finsko Island Norsko Švédsko Litva Nizozemsko Německo Francie

11.3 [1]

SEZNAM PUBLIKAČNÍ ČINNOSTI AUTORA

ČUPROVÁ, Petra. Vliv hluku větrných elektráren na obytnou výstavbu. Sborník konference JUNIORSTAV 2006. VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2006. 6 stran. ISBN 80-214-3108-3.

[2]

BERKA,

Pavel,

DONAŤÁKOVÁ,

Dagmar,

ČUPROVÁ,

Petra.

Vzduchová

neprůzvučnost stropních konstrukc.í Sborník konference "Podlahy, stropy a podhledy 2006". VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2006. 6 stran. ISBN 80-2143129-6. [3]

DONAŤÁKOVÁ,

Dagmar,

BERKA,

Pavel,

ČUPROVÁ,

Petra.

Kročejová

neprůzvučnost a stropy. Sborník konference "Podlahy, stropy a podhledy 2006". VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2006. 8 stran. ISBN 80-214-3129-6. [4]

BERKA, Pavel, ČUPROVÁ, Petra. Vzduchová neprůzvučnost horizontálních dělících konstrukcí. 30.vědecká konference kateder a ústavu pozemního stavitelství, VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2006. 6 stran. ISBN 80 - 214 - 3237 – 3.

[5]

BERKA, Pavel, ČUPROVÁ, Petra. Analýza hluku větrných elektráren. 30.vědecká konference kateder a ústavu pozemního stavitelství, VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2006. 6 stran. ISBN 80 - 214 - 3237 – 3.

[6]

ČUPROVÁ, Danuše. Tepelná technika budov, Studijní opory pro studijní programy s kombinovanou formou studia, (ČUPROVÁ, Petra. MODUL 04 - Stavebně fyzikální řešení konstrukcí a budov) VUT v Brně, Fakulta stavební, Brno, 2006, CZ, 17 stran.

[7]

ČUPROVÁ, Petra. Kročejová neprůzvučnost a nízkofrekvenční hluk. Sborník konference JUNIORSTAV 2007, VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2007. 5 stran ISBN 978 - 80 - 214 - 3337 – 3.

[8]

ČUPROVÁ, Petra, BERKA, Pavel. Horizontální stavební konstrukce a nízkofrekvenční hluk, Materiály pro stavbu 7/2007. Praha, Springer Media CZ, s.r.o., 2007. 3 strany. ISSN 1213 – 0311.

[9]

ČUPROVÁ, Petra. Pronásledováni hlukem ve dne v noci. Sborník konference JUNIORSTAV 2008. VUT Brno, akademické nakladatelství CERM, 2008. 4 strany. ISBN 979 – 80 – 86499 – 45 – 5.

[10] ČUPROVÁ, Petra, BERKA, Pavel. Kroková nepriezvučnosť stropních konštrukcií, Stavebné materiály č. 5, rok 2009. Bratislava, JAGA GROUP, s.r.o., 3 strany. ISSN 1336-7617 [11] ČUPROVÁ, Petra, BERKA Pavel. Kročejová neprůzvučnost stropních konstrukcí, Realizace staveb č. 5, rok 2009. Ostrava, Nakladatelství MISE, s.r.o., 3 strany. ISSN 1418-0818. [12] BERKOVÁ, Petra, BERKA, Pavel. Ceiling Construction Low-frequency Noise Issue. Sborník mezinárodní konference enviBUILD Budova a prostředí 2012, Brno. 4 strany. ISBN 978-80-214-4600-7. [13] BERKOVÁ, Petra, BERKA, Pavel, Problematika nízkofrekvenčního hluku u stropních konstrukcí. Sborník konference CzechSTAV 2012 Trendy ve stavebnictví, Hradec Králové, 2012. 6 stran. ISBN 978-80-905243-1-6. ETTN 040-12-12015-10-8. [14] BERKOVÁ, Petra, BERKA, Pavel. Skrytá vada stropu s podlahou, nebo nedostatek v posuzování kročejové neprůzvučnosti? Mezinárodní vědecká Konference ExFoS (Expert Forensic Science) pro znalce – zaslaný článek

11.4

SEZNAM PŘÍLOH

Příloha 1 –

Výsledky měření kročejové neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí nevyužité v rámci předložené disertační práce

Příloha

2 (CD) – Modální analýza pro určení vlastních kmitů desky

Příloha

3 (CD) – Rozložení hladin akustického tlaku v přijímací místnosti laboratoře v čase

PŘÍLOHA 1 - Výsledky měření kročejové neprůzvučnosti horizontálních dělících konstrukcí nevyužité v rámci předložené disertační práce Místo měření Brno Brno Brno Blansko Blansko Brno Olomouc Olomouc Olomouc Lednice Brno Brno Olomouc Brno Brno Brno Praha Brno Brno Brno Velké Bílovice Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno Brno Chválkovice Olomouc Praha Sokolnice Olomouc Olomouc Brno Brno Blansko Brno Praha Praha Praha Olomouc Olšany u Prostějova Praha Praha Praha Praha Brno

Rok měření 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2012

Nášlapná vrstva dlažba lamino vlysy PVC dlažba PVC vlysy dlažba lamino anhydrit lamino dlažba lamino dlažba dlažba beton dlažba PVC dlažba koberec lamino dlažba dlažba dlažba dlažba dlažba dlažba dlažba lamino dlažba lamino dřevo lamino dlažba lamino lamino lamino lamino lamino PVC koberec lamino PVC PVC marmoleum marmoleum dlažba koberec dlažba

L´ n,w (C I ) [dB] L´ nT,w (CI) [dB] 57(-5) 53(-1) 54(1) 69(-9) 72(-10) 42(1) 61(-3) 65(-5) 56(1) 46(2) 53(1) 72(-11) 52(0) 58(-5) 49(-3) 59(-8) 46(-7) 61(-6) 64(-7) 60(-9) 45(0) 42(0) 64(-11) 60(-10) 67(-11) 63(-11) 50(-3) 46(-4) 64(-11) 64(-11) 66(-11) 63(-12) 59(-10) 59(-10) 54(-5) 54(-6) 42(0) 39(-1) 61(-4) 50(0) 44(-2) 58(0) 55(-4) 49(3) 37(1) 44(1) 41(1) 47(-2) 55(1) 55(-1) 49(2) 56(0) 62(-5) 57(-9) 73(-7) 78(-8) 69(-8) 46(1) 67(-8)

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Recommend Documents