1 Akustika 1.1 Úvod VÝBORNÉ AKUSTICKÉ VLASTNOSTI Vnitřní pohoda při bydlení a při práci, bez vnějšího hluku, nebo bez hluku ze sousedních domů nebo místností se dnes již stává standardem. Proto je však potřeba použít materiály, které splňují nejvyšší nároky na útlum hluku. Zde se výborně hodí vysoká měrná hmotnost vápenopískových výrobků a tím zajišťuje i výborné zvukově izolační vlastnosti jednotlivých obvodových stěn i příček a to samozřejmě při velmi nízké tloušťce zdiva. Ochrana budov proti vnějsímu hluku se stává stále větším tématem zejména ve větších městech a všude tam, kde jsou budovy vystaveny nadměrnému hluku z vnějšku např. od dopravy. Stejně tak na pohodu bydlení, spaní, práce apod. má ale vliv Lidská řeč: Vážená stavební R w při šumu pozadí 20 db při šumu pozadí 30 db není slyšet 67 57 je slyšet, ale není rozumět 57 47 je částečně rozumět 52 42 je dobře rozumět 42 32 Tabulka 1: Srozumitelnost lidské řeči v závislosti na stavební i stěny šíření hluku mezi jednotlivýmí prostory uvnitř budovy, např mezi sousedními byty, mezi jednotlivými hotelovými pokoji apod. Následující tabulka uvádí proč je vlastně důležitý útlum hluku mezi jednotlivými stěnami v budovách: Základními faktory pro šíření hluku v budovách a případnému odstínění hluku jsou otvory ve vnějším plášti a potom parametry obvodových nebo dělících konstrukcí a jejich měrná hmotnost. Dnes, z důvodu tepelné izolace stále vylehčenější zdící materiály, však již nemohou při stejné tloušťce konkurovat vápenopískovým blokům s vysokou měrnou mnotností. Sendvičové zdivo vápenopískové konstrukce splňuje nejvyšší nároky na vnitřní akustickou pohodu, může být použito i tam, kde je největší hluková zátěž z vnějšku. Stejně tak jsou použitelné dvojité mezidomovní stěny, kde je možné dosáhnout u konstrukce s vápenopískovou stěnou 2x24 cm útlumu R w až 76 db. Obrázek 1: Vážená stavební R w [db]. Požadavek dle ČSN 73 05 32/Z1 a naše doporučená hodnota.
1.2 Požadavky ČSN 73 05 32/Z1 1.1 1.2.1 Všeobecně Nezbytným předpokladem ochrany proti hluku v místnostech budov je zabezpečení normových požadavků na stavebních konstrukcí mezi místnostmi a normových pozžadavků obvodového pláště. Dodržení normativních požadavků se posuzuje zkouškou, která se sestává z měření a porovnání výsledku měření s normativním požadavkem 1.2.2 Vzduchová Vážená stavební nesmí být nižší než je v uvedené tabulce. Přitom platí vztah: R w=r w -k V tomto vztahu je: R w -vážená stavební R w - vážená laboratorní k je korekce, závislá na vedlejších cestách šíření zvuku. Pro jednovrstvé homogenní plošné konstrukce z klasických stavebních materiálů (cihla, beton) k=2 db, pro složitější konstrukce se k určuje individuálně.
1.3 Vážená stavební u 1.3.1 Vážená stavení u jednoduchých Vážená stavební v db u jednovrstvých R w Tloušťka Zdivo na normální maltu Zdivo na tenkovrstvou maltu stěny Třída měrné hmotnosti Třída měrné hmotnosti [cm] 1,2 1,4 1,8 2 1,2 1,4 1,8 2 2,2 Bez omítky, nebo jen tenkovrstvá omítka 7 - - - - - - - 40-11,5-41 44 44-41 44 45-15 - - - - - - - 48-17,5-46 49 49-46 49 50 51 20 - - - - - - - 52 53 24 48 50 53 53 47 49 53 54 55 30 51 53 55 55 50 52 55 57 - Omítka 2x10 mm 7 - - - - - - - 41-11,5-43 45 45-42 45 46-15 - - 48 48 - - 48 49-17,5-47 50 50-47 50 51 52 20 - - - - - - - 53 54 24 49 51 53 53 48 50 53 55 56 30 51 53 56 56 51 53 56 57 - Omítka 2x15 mm 7 - - - - - - - 43-11,5-45 47 47-44 47 48-15 - - 49 49 - - 49 50-17,5-48 51 51-48 51 52 53 20 - - - - - - - 53 54 24 50 52 54 54 49 51 54 55 56 30 53 54 56 56 52 53 56 58-1.3.2 Vážená stavební u dvojitých Vážená stavební R w v db u dvouvrstvých Tloušťka Třída měrné Normální malta + Tenkovrstvá malta stěn hmotnosti 2x10 mm omítka bez omítky [cm] [kg/dm 3 ] [db] [db] 2x11,5 2,0 66 65 1,8 65 64 1,4 63 62 2x15 2,0 69 69 1,8 68 67 2x17,5 2,0 71 70 1,8 70 69 1,4 67 66 2x20 2,2 74 73 2,0 72 72 2x24 2,2 76 75 2,0 74 74 1,8 73 73 1,4 71 70 Dvojité dělící stěny se používají tam, kde je nutné dodržet nejvyšší nároky na zvukový útlum. Např. mezidomovní stěny u řadových domků apod. Každá z obou stěn dvojité stěny včetně omítky musí mít cca 150 kg/m 2. Šířka mezery mezi stěnami musí být minimálně 30 mm.
Pokud je šířka mezery mezi stěnami více než 50 mm, musí plošnou hmotnost každé stěn být vyšší než 100 kg/m 2. Jako bezpečné provedené doporučujeme šířku mezery provádět 40 70 mm a vyplnit jí minerální vatou. Mezera musí být v každém případě provedena bez zvukových mostů a to zejména v detailech pod střešní konstrukcí. Závislost stavební i u R w dvojitých na šířce mezery mezi stěnami Konstrukce R w [db] 1.3.3 Vážená stavební u vnějších stěn s okenními otvory Výslednou zvukovou obvodového pláště budov zejména ovlivňuje také to, kolik je v plášti okenních či dveřních otvorů a jaké tyto výplně mají akustické vlastnosti. K orientačnímu výpočtu zvukové i obvodového pláště s okny můžeme použít náledující tabulku: Přesný výpočet je možné udělat podle vzroce: 3 cm vzduchová mezera 3 cm minerální vata 7 cm vzduchová mezera 7 cm minerální vata 65 66 67 68 kde: R wr je výsledná zvuková R wrstěna vzduchová laboratorní stěny R wrokno vzduchová okna S okno plocha okna S celk plocha stěny vč. okenních otvorů Vzduchová R w v závislosti na vzduchové i stěn a podílu okenních otvorů v % plochy. Příklad pro standartní konstrukce: Vzduchová Vzduchová oken R w při podílu okna na celkové ploše v % stěny 30 db 32 db 35 db 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 45 35 34 33 32 37 36 35 34 39 39 38 37 50 35 35 33 33 37 37 35 34 40 39 38 37 55 35 35 33 33 37 37 35 34 40 40 38 37 Příklad pro konstrukce se zvýšenými akustickými vlastnostmi. Vzduchová Vzduchová oken R w při podílu okna na celkové ploše v % stěny 37 db 40 db 42 db 45 db 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 25% 30% 40% 50% 50 42 42 41 40 45 44 43 43 46 46 45 44 48 48 47 47 60 43 42 41 40 46 45 44 43 48 47 46 45 51 50 49 48 65 43 42 41 40 46 45 44 43 48 47 46 45 51 50 49 48
1.3.4 Požadavky na zvukovou izolaci obvodových plášťů budov podle ČSN 730532 Také proti vnějšímu hluku je nutné se v budovách chránit. Dnes stále se zvyšující dopravní zatížení ve městech zvyšuje dále nároky na zvukovou izolaci obvodových plášťů budov. Požadavky na zvukovou izolaci plášťů budov jsou dány v závislosti na ekvivalentní hladině akustického tlaku 2 m před fasádou domu. Požadavky na zvukovou izolaci obvodových plášťů budov dle ČSN 730532 Ekv. hladina ak.tlaku 2 m před fasádou L Aeq,2m Noc Den Požadovaná zvuková izolace pláště R w, db podle druhu místností 22:00 6:00 6:00 22:00 1. 2. 3. 40 50 30 30-41 až 45 51 až 55 30 30-46 až 50 56 až 60 33 30 30 51 až 55 61 až 65 38 33 30 56 až 60 66 až 70 43 38 33 61 až 65 71 až 75 48 43 38 66 až 70 76 až 80-48 43 1.Lůžkové pokoje, speciální vyšetřovny a operační sály ve zdravotnických zařízeních 2. Obytné místnosti bytů, pokoje hostů v ubytovacích zařízeních, pobytové místnosti dětských zařízení, přednáškové síně, výukové prostory, čítárny, lékařské ordinace 3. Společenské a jednací místnosti, kanceláře a pracovny Z následujícího obrázku můžeme vidět, jak se chová masivní stěna se zateplovacím systémem a bez něj. V oblasti 1. při nízkých frekvencích nedochází k žádné změně. Poté však v oblasti frekvencí 2. poblíž frekvence f 0 dochází k dramatickému snížení zvukového útlumu. Nad touto rezonanční frekvencí pak zase dochází ke zlepšení oprotí původnímu stavu nezateplené zdi. Obdobná německá norma DIN 4109 je v těchto požadavcích vždy o 2-5 db přísnější. 1.3.5 Vážená stavební u vnějších stěn s kontaktními zateplovacími systémy Kontaktní zateplovací systém s tepelněizolační vrstvou a vrchní omítkou působí jako systém dvou hmotných součástí spojených pružinou (zateplovací systém). Podle vlastností tohoto systému může díky kontaktnímu zateplení dojít jak ke zhoršení tak ke zlepšení akustických vlastností stěny. Běžným rozdílem, ke kterému dochází provedením zateplení, je ± 6 db. A to je již znatelný rozdíl! Vhodným výběrem zateplovacího materiálu a vhodnou povrchovou úpravou zateplovacího systému můžeme dosáhnout zlepšení akustických vlastností celého obvodového pláště! Na celkové výsledné akustické vlastnosti obvodového pláště mají dále vliv takové věci, jako je způsob kotvení izolantu, hmoždinkování, výbět lišt zateplovacího systému, armovací tkanina a v neposlední řadě převládající frekvence vnějšího hluku. Každý jednotlivý systém je tedy důležité správně navrhnout a z hlediska akustiky posoudit pro daný případ. Frekvenci f 0 můžeme stanovit takto: kde: s m dynamická tuhost zatep lovacího systému MN/m 3 plošná hmotnost omítky kg/m 2 Z toho vyplývá: Silnější a tím i těžší vrstva vrchní omítky je výhodnější, doporučení je přes 10 kg/m 2 Tuhost tepelné izolace musí být pokud možno co nejmenší
Při použití tuhé polyuretanové pěny může skutečně docházet ke zhoršení akustických vlastností cca o 8 db. Důležitou roli však hraje to, jaký je zdroj vnějšího hluku, a jaké v něm převládají frekvence. Proto je také nutné před navrhováním zateplovcího systému zjitit hlukovou situaci měřením a podle toho systém navrhnout. Důležité: Při projektování zateplovacího systému, kde je nutné také posuzovat vliv vnějšího hluku hraje důležitou roli zvukové spektrum hluku Proto je nutné zjistit aktuální hlukovou situaci nejlépe měřením frekvencí hluku Pokud jsou převládající frekvence vnějšího hluku nižší, je výhodné dosáhnout co nejvyšší hodnoty rezonanční frekvence viz obrázek modrá křívka. Zateplení s nižší rezonanční frekvencí (červená křívka) je z hlediska akustiky nevýhodné. Pokud jsou převládající frekvence vnějšího hluku vyšší, např. u kolejové dopravy, u dálnic a silnic s rychlým provozem aut, je výhodné dosáhnout u zateplovacího systému nižší rezonanční frekvence, viz obrázek, červená křivka je výhodnější.