Ochrona przed hałasem na poddaszu
Izolacyjność akustyczna to zdolność przegród budowlanych do tłumienia dźwięków powietrznych oraz uderzeniowych. Biorąc pod uwagę mnogość czynników wpływających na izolacyjność akustyczną budynku, należy stwierdzić, że przenikanie energii akustycznej przez przegrodę (zarówno jednorodną, jak i warstwową) jest zjawiskiem bardzo złożonym.
Artykuł ukazał się w "Akustyce" - numerze specjalnym "Informatora Budowlanego-murator".
W pracach Rayleigha i Bergera można znaleźć pierwsze opisy zależności izolacyjności akustycznej przegrody jednorodnej. Jest ona znana jako prawo masy lub prawo Bergera i wykorzystuje się ją do ogólnej oceny izolacyjności akustycznej przegród, na którą mają wpływ: sztywność i masa przegrody oraz zjawisko rezonansu i koincydencji w przegrodzie.
Wymagania akustyczne dla przegród budowlanych – ochrona przed hałasem
Polskie przepisy budowlane, w ślad za Dyrektywą UE nr 89/106/EEC, podają wymagania ochrony przed hałasem w budynkach. Można je podzielić na grupy odnoszące się do następujących zagadnień:
- warunków akustycznych w budynkach,
- warunków akustycznych w otoczeniu budynku.
Obowiązujące w Polsce wymagania akustyczne dotyczące wewnętrznych przegród budowlanych oraz dopuszczalnego poziomu hałasu od wyposażenia technicznego obiektu opisane są w normach PN-B-02151-2:1987 i PN-B-02151-3:1999, przywołanych w załączniku nr 1 do Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie oraz w samej treści rozporządzenia. Ponadto istotne są także parametry akustyczne charakteryzujące materiał, wyrób lub ustrój dźwiękochłonny:
- częstotliwość rezonansowa, tj. częstotliwość, przy której materiał, wyrób lub ustrój maksymalnie pochłania dźwięk (w niektórych przypadkach ustalenie tego parametru może być bardzo trudne);
- charakterystyka pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku w funkcji częstotliwości, która określa wartość tego współczynnika pochłaniania dla konkretnych pasm tercjowych lub oktawowych w zakresie od 63 do 6400 Hz (8000 Hz).
Izolacyjność akustyczna materiałów budowlanych
Wysoką izolacyjność akustyczną wykazują materiały lite (masywne) o dużym ciężarze objętościowym. Natomiast porowate i lekkie włókniste są dźwiękochłonne, nie zaś dźwiękoizolacyjne. Dobór prawidłowych rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych poszczególnych elementów budynku nie gwarantuje spełnienia wymagań akustycznych. Izolacyjność między pomieszczeniami przy transmisji dźwięku wewnątrz obiektu (zarówno w kierunku poziomym, jak i pionowym) determinuje nie pojedyncze przegrody, lecz cały układ dach-ściany. Materiały i wyroby dźwiękochłonne odznaczają się dużym współczynnikiem pochłaniania dźwięku w paśmie średnich i wysokich częstotliwości. Aby uzyskać wysoki współczynnik w paśmie niskich częstotliwości, należałoby znacznie powiększyć grubość warstwy materiału (do 10 cm i więcej), co w większości przypadków jest nieekonomiczne. Ustroje dźwiękochłonne umożliwiają kształtowanie charakterystyki pochłaniania dźwięku. Własności akustyczne ustroju, w zależności od wymagań, można obliczyć, dobierając najlepszy do danego przypadku typ rozwiązania.
Do tworzenia ustrojów mogą być wykorzystane nie tylko typowe materiały i wyroby dźwiękochłonne, lecz także materiały budowlane, które same nie mają zdolności pochłaniania dźwięku (np. blacha perforowana, sklejka, płyty g-k), ale przy połączeniu z kilkoma innymi produktami zdolność tę uzyskują.
Jak widać w powyższym zestawieniu, nie dla wszystkich materiałów do krycia dachu dostępne są dokładne wyniki badań akustycznych. Czynnik ten wciąż wydaje się nie być tak istotny, jak kwestie izolacji termicznej. Niemniej jednak podczas zakupu mieszkania aspekt ten powinien być kluczowy, gdyż będzie decydował o komforcie jego użytkowania. Nadmierny hałas może prowadzić do bezsenności, rozdrażnienia, a nawet chorób serca i skóry oraz nerwic. Z tego względu ww. czynniki mają wpływ na wartość całej nieruchomości. Należy również zwrócić uwagę na poddasza użytkowe. Bardzo często zlokalizowane są tam sypialnie i pokoje wypoczynkowe, czyli miejsca, w których komfort akustyczny ma szczególne znaczenie.
Do niedawna najpoważniejszym problemem był poziom izolacyjności okien, jednak od kilku lat dostępne są rozwiązania ram okiennych oraz przeszklenia wielowarstwowe, spełniające podwyższone wymagania pod kątem poziomu wilgotności powietrza czy strumienia powietrza wentylowanego. Nadal brzemienny w skutkach pozostaje problem wykonawców, którzy w bardzo wielu przypadkach nie stosują się do szczegółowych instrukcji producentów, wykorzystując metody montażowe, od dawna uznane za przeżytek. Wtedy też dochodzi do konfliktu nowoczesnych technologii ze starym sposobem myślenia na temat budowy. Co gorsza, zjawisko to obserwuje się nie tylko w kwestii okien, ale również wielu innych elementów, z których każdy może okazać się w przyszłości kłopotliwy pod względem izolacyjności akustycznej. Podobnie sytuacja wygląda w przypadku różnego rodzaju konstrukcji dachowych. Obecnie dostępne są już liczne rozwiązania, w których podstawowe materiały nie uległy zmianie, a jedynie dodano pewne elementy, znacząco poprawiające komfort akustyczny. Należy mieć również na uwadze, że nawet zmniejszenie poziomu hałasu o 10 dB prowadzi do dwukrotnego obniżenia hałasu słyszanego przez użytkownika.
Wpływ materiałów użytych w konstrukcji dachu na parametry akustyczne poddasza
O parametrach akustycznych poddasza decyduje dobór nie tylko jednego materiału, lecz całego systemu (dachu i jego wykończenia), tworzącego spójną całość. Właśnie dlatego czołowi producenci materiałów budowlanych nie oferują wyłącznie samego budulca, ale kompletne rozwiązania. W ten sposób wpływają nie tylko na sposób wykonania dachu, ale również na parametry całej przegrody. Obecnie wykorzystywane systemy dostosowane są do różnych typów konstrukcji dachów – od lekkich stalowych, po drewniane i żelbetowe. Na etapie projektowania i wykonawstwa jest możliwość konsultacji z ekspertami, którzy dodatkowo wskazują rozwiązania, jakie można zastosować w najbardziej newralgicznych miejscach. Poniżej kilka przykładów.
Najistotniejszym elementem dachu w konstrukcji stalowej (rys. 1) jest nie tylko samo poszycie, ale i łączniki, które mają działać jako tłumiki drgań. Ważne jest również prawidłowe wykonanie izolacji termicznej.
W przypadku innych form wykończenia dach można wykonać z blachy ze specjalnymi przestrzeniami wyłożonymi materiałem tłumiącym (rys. 2). Tutaj kluczowa jest nierównomierność powierzchni oraz zmiany materiału, przez jakie musi przechodzić dźwięk. Barierę akustyczną mogą stanowić różne elementy położone bezpośrednio na konstrukcji, zarówno od strony zewnętrznej, jak i wewnętrznej.
W przypadku cięższych rozwiązań, ciekawym i wartym uwagi układem mogą być dachy balastowe lub wybrane rodzaje dachów zielonych (rys. 3). Oczywiście wiąże się to z dodatkowymi kosztami, jednak takie rozwiązanie może sprawdzić się nawet w budynkach, w których mieszczą się studia nagraniowe. Warto również wspomnieć, że ten typ przegrody pozwala na swobodną adaptację powierzchni dachu na potrzeby użytkowe.
Ciekawym rozwiązaniem może być także dach o konstrukcji drewnianej, której wolne przestrzenie wypełnione są keramzytem. W tym przypadku istotnymi elementami są podkładki tłumiące (rys. 4), zastosowane w obrębie materiałów konstrukcyjnych więźby drewnianej lub też na całej powierzchni wewnętrznej stropodachu (rys. 5). Dawniej były one wykorzystywane jako formy niwelujące drgania przekazywane przez wentylatory oraz inne urządzenia zlokalizowane na dachu, doskonale sprawdza się również jako tłumiki w konstrukcji samej przegrody.
Podsumowanie
Rozwiązaniem dla projektanta jest stosowanie całych systemów gwarantujących odpowiednie parametry akustyczne. Problemy izolacyjności akustycznej występują także przy termomodernizacji stropodachów lub w układzie zewnętrznym materiału termoizolacyjnego (płyty warstwowe z rdzeniem z materiału termoizolacyjnego). Okazuje się, że w pewnych przedziałach częstotliwości taki układ powoduje obniżenie izolacyjności akustycznej całej przegrody. Dodatkowa okładzina złożona z blachy na sprężystej warstwie izolacyjnej tworzy niekorzystny układ rezonansowy. Na rynku budowlanym jest cała gama rozwiązań, które pozwalają zaprojektować obiekt spełniający wymagania akustyczne, jednak nadal poprawa izolacyjności budynku po oddaniu do użytku jest ogromnym wyzwaniem dla wykonawcy. Właściwe zaprojektowanie i wykonanie przegrody dachowej oraz jej okresowe przeglądy sprawią, iż obiekt przetrwa wiele lat i nie będzie przysparzał problemów użytkownikom.
„Akustyka" - numer specjalny „Informatora Budowlanego-murator" ukazał się przy współpracy:
