Wibroizolacje jako sposób ograniczenia transmisji hałasu uderzeniowego w budynkach

Wibroizolacja
Autor: Getty Images Wibroizolacja może być wykonana ze specjalnych paneli, które mogą być stosowane do izolacji hałasu już wzniesionych przegród

Wibroizolacja jest jednym ze środków technicznych służących do ograniczenia hałasu uderzeniowego w budynkach. Wibroizolacje akustyczne stanowią dodatkowe wytłumienie przegrody, redukując drgania.

Wibroizolacja – dobór parametrów

Wibroizolacja to zabieg ograniczenia drgań poprzez zastosowanie elementów o charakterze masy M i sztywności kdyn, które tworzą układ drgań o jednym stopniu swobody (rys. 1a) i własnym rezonansie. Drgania z podłoża są przenoszone bez zmian na masę M poniżej częstotliwości rezonansowej frez, wzmacniane w pobliżu frez i wreszcie mocno redukowane dla większych częstotliwości. Wibroizolacja urządzeń technicznych, np. pomp czy central wentylacyjnych, możne stosunkowo łatwo spełnić warunek braku drgań o częstotliwości w pobliżu frez, w przypadku konstrukcji budynku jest to natomiast znacznie trudniejsze, a często wręcz niemożliwe.

Parametry wibroizolacji dobiera się wówczas tak, aby drgania w pobliżu częstotliwości rezonansowej były poza zakresem słyszalnym (poniżej 20 Hz) bądź występowały w zakresie takich częstotliwości, gdzie ochrona przeciwhałasowa nie jest wymagana lub może być niska.

Wibroizolacja akustyczna stropów

W celu ograniczenia poziomu uderzeniowego stropów w budynku z wykorzystaniem wibroizolacji najczęściej stosuje się tzw. podłogi pływające (rys. 1b). Szlichta podłogowa tworzy tu element o masie M, a podkład elastyczny stanowi odpowiednik sprężyny o sztywności kdyn. Dla stropów z poprawnie wykonaną podłogą pływającą ich hałas uderzeniowy jest redukowany o 15–20 dB. Ponadto wibroizolacja może być stosowana na biegach schodów, stropach pojedynczych pomieszczeń, a w niektórych przypadkach na wybranej kondygnacji lub nawet całym budyneku (rys. 1c, d).

Podział wibroizolacji

Wibroizolacje, ze względu na kształt i sposób rozmieszczenia wibroizolatorów, dzieli się na:

  • wibroizolację punktową,
  • wibroizolację liniową,
  • wibroizolację powierzchniowa.

Wibroizolacja punktowa wykorzystuje pojedyncze wibroizolatory, np. w postaci kostek elastomerowych, odpowiednio rozmieszczone pod stropem, ścianą lub innym elementem konstrukcyjnym. W drugiej sytuacji używa się pasów z elastomeru, gumy lub elastycznych tworzyw sztucznych, umieszczonych pod elementami konstrukcyjnymi, a w trzeciej – mat obciążonych na ich całej powierzchni. Na przykład w standardowej podłodze pływającej elementem elastycznym jest mata z wełny mineralnej lub płyty styropianowe, stanowiące wibroizolację powierzchniową.

W bardziej zaawansowanych rozwiązaniach stosowanych w pomieszczeniach o podwyższonej ochronie przeciwdźwiękowej, np. laboratoriach badań akustycznych lub studiach nagrań, wykonuje się podparcie podłogi elastomerami w postaci kostek lub wibroizolatorów sprężynowych, będącymi tu wibroizolacją punktową. Umożliwia ona uzyskanie bardzo małej częstotliwości rezonansowej, nawet 5–6 Hz, a tym samym wysoką ochronę przed hałasami uderzeniowymi o tłumieniu powyżej 20 dB dla częstotliwości już od 20 Hz, czyli w całym słyszalnym zakresie. Z kolei częstotliwość rezonansowa typowych podłóg pływających z wełną lub styropianem wynosi 40–60 Hz, a tym samym są one skuteczne dla częstotliwości >100 Hz.

Wibroizolacje w budynkach
Autor: Romuald Bolejko Wibroizolacja w budynkach: a) układ drgający o jednym stopniu swobody, b) podłoga „pływająca”, c) wibroizolacja całego pomieszczenia, d) wibroizolacja schodów

Wibroizolacje - prawidłowe projektowanie i wykonanie

Projektowanie wibroizolacji w zasadzie sprowadza się do takiego doboru parametrów M (masa elementu spoczywającego na wibroizolatorze/podkładce, np. masa biegu schodów) i sztywności kdyn (elastyczność podkładki/wibroizolatora), który pozwoli uzyskać założoną frez układu, a tym samym i określone tłumienia drgań dla zadanych częstotliwości. 

Poprawnie wykonana wibroizolacja w praktyce umożliwia redukcję drgań od co najmniej 10 do nawet 50 dB. Należy jednak zwrócić uwagę, że dla tej samej podkładki elastomerowej o określonej, podanej przez producenta sztywności kdyn, skuteczność wibroizolacji będzie zależała od obciążenia podkładki. Dlatego, aby ochrona przed dźwiękami uderzeniowymi była skuteczna, wibroizolatory czy podkładki elastomerowe powinny być dobierane indywidualnie dla konkretnej budowy podłóg, schodów i ogólnie konstrukcji budynku. Ponadto w niektórych przypadkach skuteczność wibroizolacji może być istotnie zredukowana ze względu na dodatkową sztywność poduszki powietrznej utworzonej w zamkniętej komorze zastosowanego systemu. Na przykład w podłogach pływających, gdzie użyta jest wibroizolacja punktowa i liniowa taka komora tworzy się pomiędzy stropem a szlichtą podłogi. Z tego względu odległość pomiędzy szlichtą a stropem z wibroizolacją punktową (o dużej skuteczności redukcji drgań w całym zakresie słyszalnym) powinna być większa od 80 mm.

Systemy wibroizolacji akustycznych

Wibroizolacje akustycze często oferowane są jako system przeznaczony do wykorzystywania w budownictwie, na przykład podłóg pływających, rzadziej wibroizolacji schodów lub innych elementów konstrukcyjnych. W ostatnim przypadku na ogół stosuje się podkładki elastomerowe bądź wibroizolatory dobierane indywidualnie do każdego projektu.

Stosunkowo mało znane są systemy wibroizolacji schodów, składające się z gotowych elementów dopasowanych do typowej konstrukcji biegów i spoczników, lub systemy w postaci elastomerowych podkładek punktowych i liniowych. W katalogach takich rozwiązań producenci podają jeden parametr związany z redukcją hałasu – zmniejszenie  poziomu uderzeniowego ∆L, który określa jej wartość w pomieszczeniu odbiorczym po zastosowaniu danego systemu w postaci podłogi pływającej lub wibroizolacji biegów i spoczników schodów, zmierzonej w warunkach laboratoryjnych. W przypadku podłóg pływających parametr ten na ogół wynosi ok. 20 dB, zaawansowane systemy wibroizolacji schodów umożliwiają natomiast redukcję hałasu uderzeniowego nawet o 30 dB (∆L = 28–32 dB).

Pewną trudnością w określeniu skuteczności tych systemów w rzeczywistych budynkach jest ustalanie ∆L w warunkach laboratoryjnych dla jednoznacznie wskazanych przegród, tzw. referencyjnych. Na przykład skuteczność podłóg pływających jest określana dla ciężkiego stropu żelbetowego o gr. 10 cm. Ponieważ w rzeczywistym budynku mogą występować inne konstrukcje ścian, stropów, schodów niż określone jako referencyjne, to skuteczność redukcji hałasu uderzeniowego przez wybrany system może być mniejsza od określonej przez producenta.

W standardowych budynkach różnice te nie są jednak duże – na ogół poniżej 3 dB. W obiektach o podwyższonej ochronie przeciwhałasowej te różnice mogą być znacznie większe, a stosowanie gotowych systemów powinno być konsultowane z specjalistą akustykiem.

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE
Czytaj więcej