Spis treści
Jak są zbudowane okna dźwiękoszczelne?
Okno stanowi element budynku spełniającego szereg ważnych zadań, mających istotny wpływ na jego prawidłowe funkcjonowanie. Zaliczyć do nich należy m.in. ochronę przed docierającym z zewnątrz hałasem. Wnętrza budynków mieszkalnych, biurowych i usługowych powinny gwarantować właściwy klimat akustyczny, stwarzający warunki do stosownego wypoczynku, snu i pracy. W dużej mierze zapewnić to może wykorzystanie okien o odpowiedniej izolacyjności akustycznej, zwane dźwiękoszczelnymi. Są to specjalne wyroby otworowe o konstrukcji, w której zastosowano odpowiednie materiały i technologię, skutecznie tłumiące hałas docierający z zewnątrz.
Potrzeba minimalizacji możliwości przenikania dźwięków do wnętrza pomieszczenia powoduje, iż okno dźwiękoszczelne jest konstrukcją dość złożoną, w której wyróżnia się następujące podstawowe elementy:
- ramy ościeżnicy i skrzydła,
- oszklenie,
- uszczelnienie.
Duży wpływ na izolacyjność akustyczną okien ma rodzaj oraz szerokość (zwana głębokością zabudowy) ram skrzydła i ościeżnicy, która według fachowej literatury powinna minimalnie wynosić 70 mm. Ponadto pełne zachowanie właściwości dźwiękoszczelnych okien jest zależne od ich prawidłowego montażu w otworze okiennym. W związku z tym zalecana jest jego realizacja poprzez profesjonalistów.
Na rynku budowlanym dostępne są okna dźwiękoszczelne:
- drewniane,
- tworzywowe,
- metalowe,
- składające się z dwóch różnych materiałów, jak drewniano-aluminiowe.
Okna drewniane
W przypadku okien drewnianych, ramy ościeżnic i skrzydeł są wykonywane zwykle z ramiaków klejonych o szerokości około 90 mm, głównie z drewna twardego np. dębu i red meranti, ale także innych gatunków jak sosny.
Na przykład, producent CDM ma w swoim asortymencie wyrobów okna drewniano-aluminiowe, w których ościeżnica i skrzydło wykonane z drewna są od strony zewnętrznej wyposażone w aluminiowe kształtowniki osłonowe. Elementy te m.in. podwyższają odporność okna na działanie niekorzystnych czynników atmosferycznych oraz na uszkodzenia mechaniczne.
Okna tworzywowe
W oknach tworzywowych, ramy ościeżnic i skrzydeł wykonuje się z kształtowników (zwanych popularnie profilami) z PVC, cechujących się większą liczbą komór i zwiększoną grubością ścianek oraz dodatkowymi wzmocnieniami stalowymi. Kształtowniki zazwyczaj wchodzą w skład systemów opracowanych głównie dla wyrobów otworowych o podwyższonej izolacyjności termicznej. Stosowane na ramy okien dźwiękoszczelnych charakteryzują się co najmniej 6-cioma komorami i mają szerokość od 80 mm do 90 mm. Są przystosowane do oszklenia pakietami szyb o grubości do 56 mm, co zapewnia właściwą izolacyjność akustyczną. Przykład takiego rozwiązania stanowią okna typu Schuco LivING dostępne w ofercie Awilux Polska.
Okna aluminiowe
Kolejny rodzaj okien dźwiękoszczelnych stanowią wyroby otworowe aluminiowe. Ich konstrukcja jest oparta także na wielokomorowych kształtownikach, tylko wykonywanych ze stopów aluminium, dodatkowo wyposażonych w przekładkę termiczną. Przekładka poprawia zarówno izolacyjność termiczną, jak i akustyczną, poprzez przerwanie ścieżki drgań dźwiękowych. Kształtowniki pochodzą głównie z systemów zaprojektowanych dla okien o wysokiej izolacyjności termicznej, lecz przy zastosowaniu odpowiedniego przeszklenia, wyrób uzyskuje także wymaganą odporność na przenikanie hałasu. Potwierdzają to okna systemu Aluprof MB-86N, które wg materiałów informacyjnych producenta, po wyposażeniu w stosowne pakiety szyb, spełniają wymagania okien dźwiękoszczelnych.
Polecamy:
- Okiennice znów na czasie - te klasyczne, ale i nowe wersje
- Okna z PCW – co to takiego i w czym są dobre? Poznaj okna z tworzywa
Rodzaj oszklenia
Najistotniejszy czynnik wpływający na izolacyjność akustyczną okien stanowi rodzaj oszklenia, będący największym elementem powierzchni okna. Uzyskanie wymaganej ochrony przed działaniem hałasu jest możliwe dzięki zastosowaniu w skrzydle pakietu szyb dźwiękoszczelnych.
Standardowo stosuje się pakiety szyb zespolonych jedno- lub dwukomorowe, o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych. W typowych występują szyby o zróżnicowanej grubości lub o różnej sprężystości, przy czym od strony pomieszczenia jest szyba laminowana, składająca się z dwóch tafli szkła przedzielonych przynajmniej jedną warstwą foli tłumiącej dźwięki PVB (butyral poliwinylu). Folia nie tylko izoluje od głośnych dźwięków, ale także wytłumia odgłos deszczu padającego na szybę. Jednocześnie w przypadku rozbicia przeszklenia okna, podtrzymuje odłamki szkła. Najczęściej w tego rodzaju pakietach oprócz szyby o standardowej grubości 4 mm, stosuje się szybę 6 mm lub 8 mm. Powoduje to jednak zwiększenie masy pakietu, co powinno uwzględniać rozwiązanie konstrukcyjne okna (solidniejsze ramy skrzydła i mocniejsze zawiasy). Dodatkowo przestrzeń międzyszybową wypełnia się specjalnym gazem, mającym właściwość izolujący hałas, jak np. kryptonem.
Uszczelnienie styków ram ościeżnicy i skrzydła
Nie mniej ważnym elementem okien dźwiękoszczelnych jest uszczelnienie styków ram ościeżnicy i skrzydła. Zwykle stosuje się dwie lub trzy uszczelki wykonane z kauczuku syntetycznego lub EPDM. Uszczelki powinny być trwałe, elastyczne, odporne na starzenie i łatwe do wymiany. Dodać jednak należy, iż występuje tutaj zagadnienie sposobu rozszczelnienia, wynikające z przepisów dotyczących wymiany powietrza (przedstawionych w dalszej części publikacji).
W budynkach niewyposażonych w pełną wentylację mechaniczną lub klimatyzację, wymagane jest zapewnienie odpowiedniego przepływu powietrza, celem uzyskania stosownej wartości współczynnika infiltracji powietrza okna. Zrealizować to można instalując we fragmentach przymyków uszczelki płaskie lub perforowane, co pogarsza izolacyjność akustyczną okna. Zamiast rozszczelnienia stosować można nawiewniki powietrza, instalowane w przeszkleniu lub ramach ościeżnicy albo skrzydła, co również obniża izolacyjność akustyczną okna.
Okucia
Z powyższą problematyką związany jest także właściwy dobór okuć, które zapewniają możliwie silny docisk skrzydła do ościeżnicy, gwarantujący wymaganą szczelność. Każda bowiem najmniejsza nieszczelność wpływa na obniżenie parametrów izolacyjności dźwiękowej okna.
Okna dźwiękoszczelne a wymagania i certyfikacja
Wymagania odnoszące się do wyrobów budowlanych, w tym także okien dźwiękoszczelnych, określa rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (jednolity tekst w Dz. U. z 2022 r., poz. 1225 z późniejszymi zmianami). Sformułowane są jednak w sposób ogólny, głównie w dziale pt. „Ochrona przed hałasem i drganiami”. Stwierdza się w nim m.in., iż budynek powinien być zaprojektowany i wykonany w taki sposób, aby poziom hałasu nie stanowił zagrożenia dla zdrowia jego użytkowników, a także umożliwiał im pracę, odpoczynek i sen w zadawalających warunkach. Ponadto podaje się, że okna zainstalowane w przegrodach zewnętrznych i wewnętrznych budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej powinny mieć izolacyjność akustyczną nie mniejszą od podanych w Polskich Normach dotyczących wymaganej izolacyjności akustycznej przegród i elementów budowlanych.
W związku z tym w Załączniku Nr 1 do ww. rozporządzenia powołane są m.in. następujące normy:
- PN-B-02151-02:2018 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach - Część 2: Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach, w której określono najwyższe dopuszczalne poziomy dźwięku A hałasu w pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt ludzi, pochodzącego od źródeł zlokalizowanych w samym budynku lub w jego bezpośrednim sąsiedztwie.
- PN-B-02151-3:2015 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej w budynkach i elementów budowlanych. Norma obejmuje wymagania związane z izolacyjnością od dźwięków powietrznych ścian zewnętrznych, wewnętrznych i stropów oraz dotyczące maksymalnego poziomu dźwięków uderzeniowych przenikających do pomieszczeń chronionych.
Zagadnienia ochrony przed hałasem są również objęte regulacjami zawartymi w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 1 października 2012 roku w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz. U. z 2012 r., poz. 1109 z późniejszymi zmianami).
Z wymienionych powyżej dokumentów wynika, że dla obszaru zabudowanego poziom hałasu w ciągu dnia powinien być niższy bądź maksymalnie równy 60 dB, natomiast w nocy wynosić do 50 dB. W pomieszczeniach mieszkalnych, natężenie hałasu w budynku w ciągu dnia nie może przekraczać 40 dB, natomiast w nocy 30 dB.
Okna, w tym także dźwiękoszczelne, są objęte wymaganiami normy wyrobu PN-EN 14351-1+A2:2016 Okna i drzwi – Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne – Część 1: Okna i drzwi zewnętrzne. Z zapisów w niej wynika, iż izolacyjność akustyczną należy określać według postanowień normy pomiarowej EN ISO 140-3 (polski odpowiednik PN-EN ISO 10140-3:2021 Akustyka – Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych – Część 3: Pomiar izolacyjności od dźwięków uderzeniowych) lub – dla specyficznych typów okien – zgodnie z załącznikiem B (metodą obliczeniową).
Izolacyjność akustyczną wyraża się za pomocą trzech wskaźników – RW, C i Ctr, które oznaczają:
- RW – ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej, dB,
- C – widmowy wskaźnik adaptacyjny dla dźwięków o średniej i wysokiej częstotliwości, dB,
- Ctr – widmowy wskaźnik adaptacyjny dla dźwięków o niskiej i średniej częstotliwości, dB.
Metody wyznaczania powyższych wskaźników, a także szczegółowe zasady przyporządkowania wynikającego z rodzaju hałasu występującego w otoczeniu budynku, są zawarte w kolejnych normach.
Norma wyrobu nie ustala jednak żadnych wymagań dotyczących izolacyjności akustycznej okien, pozostawiając producentom pełną dowolność w zakresie tej właściwości. Wymaga jednak, aby była wyrażona przy użyciu wskaźników RW, C i Ctr. Ich wartości deklaruje producent okien dla pojedynczego wyrobu lub rodziny wyrobów, dla której jest on reprezentatywny (cechuje się najmniej korzystną kombinacją właściwości, mających zasadniczy wpływ na izolacyjność akustyczną). Deklarowane wartości parametrów akustycznych powinny być potwierdzone w procedurze wstępnego badania typu oraz zakładowej kontroli produkcji. Polega to na przeprowadzeniu przez jednostkę notyfikowaną pomiarów laboratoryjnych lub wykonaniu obliczeń w oparciu o dane tabelaryczne zawarte w Załączniku B normy PN-EN 14351-1+A2:2016.
Przedstawioną powyżej procedurę określa się popularnie certyfikacją, potwierdzającą zdolność okien do tłumienia hałasu. Pomaga to wybrać wyroby charakteryzujące się właściwym poziomem izolacyjności akustycznej. Okna dźwiękoszczelne wytłumiają więcej hałasu niż standardowe i zazwyczaj przyjmuje się, że są to wyroby o współczynniku RW wyższym niż 34 dB. Występuje prosta zależność, że im wyższa wartość wskaźnika RW, tym lepsza jest ochrona przed hałasem.
Dowiedz się więcej o:
- Montaż okien – wymagania i zasady. Jak zamontować okno o podwyższonej odporności na włamanie?
- Okna aluminiowe czy stalowe? Porównanie właściwości i opłacalności metalowej stolarki okienne
- Moc bez kabla. Profesjonalne narzędzia akumulatorowe. W jakich okolicznościach i do jakich prac sprawdzą się najlepiej?
Gdzie stosuje się okna dźwiękoszczelne?
Okna dźwiękoszczelne zainstalowane w pomieszczeniach redukują dochodzący do nich hałas, przez co znacznie polepszają komfort przebywającym w nich użytkownikom. Ponadto cechują się lepszą izolacyjnością termiczną przyczyniającą się do oszczędności energii, zwiększając jednocześnie wartość danej nieruchomości. Przy wyborze okien należy w pierwszej kolejności określić poziom hałasu istniejący w okolicy budynku. Dzięki tej informacji można w dość precyzyjny sposób dobrać okna spełniające wymagane oczekiwania w zakresie izolacyjności akustycznej.
Tego typu wyroby otworowe są szczególnie zalecane do stosowania m.in. w:
- budynkach zlokalizowanych w miejscach o nasilonym hałasie, jakimi są ruchliwe ulice, lotniska, zakłady przemysłowe itp.,
- obiektach służby zdrowia, bibliotekach, ośrodkach naukowych i podobnych placówkach, wymagających ciszy i skupienia,
- domach i mieszkaniach, w których użytkownikom zależy na ciszy i komforcie przebywania, lub wymagają spokojnego snu,
- pomieszczeniach, w których przebywają osoby pracujące lub uczące się, a hałas może być uciążliwą okolicznością.
Podkreślić należy, iż przy wyborze okna dźwiękoszczelnego dla danego pomieszczenia, uwzględniać należy jego wymiary gabarytowe i kształt, ponieważ najbardziej niekorzystnymi właściwościami akustycznymi cechują się wyroby o dużych wymiarach skrzydła w kształcie kwadratu. Wynika to z faktu, że im większa jego powierzchnia, tym gorsza izolacyjność dźwiękowa. W literaturze fachowej spotkać można pogląd określający referencyjne wymiary okna na 1230 mm x 1480 mm.
Literatura:
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r.
- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 01.10.2012 r.
- Normy: PN-EN, PN-EN ISO, PN-B
- Materiały informacyjne firm: CDM, AWILUX Polska, Aluprof, Schüco
- Augustyn Zioło „Izolacyjność akustyczna okien i jej wpływ na warunki akustyczne w pomieszczeniach”
