Stavební akustika Tronsole 13
Zkušební metody pro posouzení izolace proti kročejovému zvuku Dosavadní zkušební metoda pro stanovení zvukově-izolačních vlastností prvků Schöck Tronsole K vyjádření zvukově-izolačního účinku schodišťových prvků pro izolaci proti kročejovému zvuku (jako např. Schöck Tronsole ) zatím neexistuje žádná normovaná zkušební metoda. Proto je nutno stanovit zvukově-izolační účinek celého konkrétního systému. Dosud byl jako charakteristický ukazatel (analogicky k měření akusticky izolovaného uložení stropu) ve zkušebních podmínkách stanoven většinou rozdíl normovaných hladin akustického tlaku kročejového zvuku schodišťové konstrukce s přerušenými akustickými mosty a bez tohoto přerušení (při pevném spojení jednotlivých částí schodiště): L* n = L n,w (pevné spojení) L n,w (s prvkem pro ochranu proti kročejovému zvuku) Tzn. jednotlivé hodnoty normované vážené hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L n,w byly změřeny u konstrukce pevně spojené i u konstrukce akusticky izolované, a poté byl zjištěn jejich rozdíl. Jelikož k této metodě neexistuje žádná zkušební norma, lze zkušební kritéria pro stanovení tohoto charakteristického ukazatele volit libovolně. Takovéto zkoušky schodišťových prvků pro izolaci proti kročejovému zvuku se z pověření různých výrobců skutečně v současné době provádějí, a to za velmi rozdílných podmínek (např. zkoušky za běžného zatížení schodiště nebo bez něj, zkoušky s rozdílnými rozměry schodišťové konstrukce ap.). Z tohoto důvodu není objektivní srovnání účinnosti těchto zvukově-izolačních prvků obecně možné. Kromě toho dochází vlivem akustického přerušení ke změně chování schodišťového ramene a podesty při kmitání, takže tato zkušební metoda nepopisuje jen samotný zvukově-izolační prvek, nýbrž celý izolační systém včetně vložené obvodové izolace ve srovnání s pevným spojením jednotlivých částí schodiště jako referenční konstrukce. Nová zkušební metoda VUT ve Stuttgartu (zkouška HfT Hochschule für Technik) Snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L** u schodišťových konstrukcí V rámci nedávno dokončeného výzkumného projektu VUT ve Stuttgartu byla vyvinuta metoda pro opakovatelnou a srovnatelnou zkoušku účinnosti prvků pro izolaci proti kročejovému zvuku ve zkušebně a také pro početní odhad účinnosti izolace proti kročejovému zvuku u izolovaných schodišť v budovách (viz Schenk, Jochen a další: Zvuková izolace přerušených masivních schodišť (Schallschutz von entkoppelten Massivtreppen), díl 1, sešit: Bauphysik 5, říjen 2013, s. 328 a dále). Jako vstupní hodnota pro výpočet účinku izolace proti kročejovému zvuku zde slouží nová (kmitočtově závislá) veličina kde: snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L**= L n0,stěna L n,schodišťový prvek L n0,stěna L n,schodišťový prvek normovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku zkušební dělicí stěny normovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku referenční podesty nebo referenčního schodišťového ramene se zkoušeným zvukově-izolačním prvkem 15
Zkušební metody pro posouzení izolace proti kročejovému zvuku Normovanou hladinu akustického tlaku kročejového zvuku zkušební dělicí stěny lze určit buď přímým měřením za použití normovaného elektrodynamického zdroje kročejového zvuku (soustavy kladívek) nebo nepřímo z naměřené vzduchové neprůzvučnosti stěny. Snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L** pak vyjadřuje schopnost zvukově-izolačního prvku včetně izolace mezi stěnou a schodišťovou konstrukcí utlumit kročejový zvuk, který vykazuje zkušební konstrukce. Vážené snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L w ** Z kmitočtově závislé hodnoty L** se určí jednočíselná veličina L w ** ( vážené snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku ), a to analogicky k uložení stropních konstrukcí metodou pro referenční stropy dle normy ISO 717-2. Vážené snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L w ** lze tedy použít jako standardizovaný ukazatel pro charakteristiku zvukově-izolačních vlastností zkoušeného prvku pro izolaci proti kročejovému zvuku. Standardizovaná zkušební kritéria Způsob šíření zvuku schodišťovou konstrukcí izolovanou proti kročejovému zvuku závisí na mnoha faktorech, k nimž patří především: materiál, geometrie a poloha elastomerových ložisek použitých v prvku pro izolaci proti kročejovému zvuku stlačení elastomerových ložisek za různého běžně se vyskytujícího zatížení (přílišné stlačení ložiska může v závislosti na použitém materiálu vést k jeho značnému ztuhnutí, čímž dochází k výraznému zhoršení zvukově-izolačních vlastností) rozměry/geometrie zkušební schodišťové konstrukce (jelikož kmitočtově-technické (modální) chování schodišťové konstrukce výrazně ovlivňuje celkové šíření zvuku) Proto je nezbytně nutné, aby byla pro standardizovanou zkoušku schodišťových prvků pro izolaci proti kročejovému zvuku stanovena vhodná a jednotná zkušební kritéria. Tato jsou uvedena ve zkušebních kritériích zpracovaných VUT ve Stuttgartu (viz Schenk, Jochen a další: Zvuková izolace přerušených masivních schodišť (Schallschutz von entkoppelten Massivtreppen), díl 1, sešit: Bauphysik 5, říjen 2013, s. 328 a dále). Určení normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L n0,stěna u zkušební konstrukce Určení normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L n,podesta referenční podesty se zkoušeným prvkem pro izolaci proti kročejovému zvuku (analogický postup i u schodišťových ramen) 16
Predikční metoda Nová predikční metoda VUT ve Stuttgartu (predikční metoda HfT Hochschule für Technik) Nová predikční metoda vyvinutá v rámci výzkumného projektu na Vysokém učení technickém ve Stuttgartu je založena na modifikaci modelu pro výpočet hladiny akustického tlaku kročejového zvuku u masivních stropů dle normy EN 12354-2. Tato metoda umožňuje vypočítat úroveň izolace proti kročejovému zvuku u budoucích budov charakterizovanou váženou normovanou hladinou akustického tlaku kročejového zvuku L n,w, a to se vstupními hodnotami ze standardizovaných zkoušek schodišťových konstrukcí (snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L** schodiště) při detailním zohlednění šíření zvuku ve všech relevantních navazujících konstrukcích. Tento odhad lze přitom provést v závislosti na kmitočtu za užití snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L** dle podrobného modelu výpočtu, nebo za užití váženého snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L w ** dle zjednodušeného modelu výpočtu podle EN 12354-2. Přesnost této nové predikční metody již byla ověřena měřeními v realizovaných budovách. Přitom se ukázalo, že odhadované hodnoty L n,w,progn. a skutečně naměřené hodnoty L n,w jsou velmi podobné. Tento nový výpočet je proto nejlepší současnou metodou pro odhad úrovně izolace proti kročejovému zvuku konkrétní plánované stavby. Projektanti tak mají k dispozici relativně jistou metodu výpočtu umožňující posouzení ochrany proti kročejovému zvuku v projektovaných budovách. 17
Charakteristické ukazatele kročejové izolace Schöck Tronsole Systém ochrany proti kročejovému zvuku Schöck Tronsole V níže uvedené tabulce naleznete nové zvukově-technické ukazatele (vážené snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L w **) pro jednotlivé typy Schöck Tronsole, naměřené dle nové standardizované zkušební metody, jež byla pro schodišťové zvukově-izolační prvky vyvinuta VUT ve Stuttgartu. Uvedené hodnoty se vztahují k max. přípustnému zatížení vlastní tíhou napojované schodišťové konstrukce, tzn. že u jednotlivých typů prvků Schöck Tronsole každopádně nebudou překročeny. Všechny hodnoty byly naměřeny v kombinaci s odpovídající izolací spárovými deskami (Schöck Tronsole typ L). Pokud se prvky pro izolaci proti kročejovému zvuku Schöck Tronsole kombinují se spárovými deskami jiného výrobce, jsou naměřené zvukově-technické ukazatele obvykle méně příznivé. Odhad očekávané úrovně izolace proti kročejovému zvuku s prvky Schöck Tronsole Dle nové predikční metody VUT ve Stuttgartu byly u typického schodiště v bytových domech vypočítány očekávané vážené normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku pro jednotlivé typy prvků Schöck Tronsole. Pro výpočet tohoto odhadu byly uvažovány následující okrajové podmínky (referenční budova): Schodišťová stěna: zdivo z vápenopískových tvárnic tl. 24 cm, hmotnostní třída 2,0 (odpovídá objemové hmotnosti 1 810 až 2 000 kg/m 3 ) Stěny přijímací místnosti navazující na schodišťovou stěnu (vnější a vnitřní stěna): zdivo z vápenopískových tvárnic tl. 17,5 cm, hmotnostní třída 2,0 (odpovídá objemové hmotnosti 1 810 až 2 000 kg/m 3 ) Stěny s nižší hmotností m vztaženou na plochu vykazují horší kvalitu kročejové izolace, stěny s vyšší hmotností m vykazují lepší kvalitu kročejové izolace typ F typ B typ T Schöck Tronsole typ L w ** L n,w * L' n,w,progn. třída akustické izolace DEGA stupeň akustické izolace dle VDI 4100 (srpen 2007) typ F-V1 40 db 32 db 33 db A SSt III typ F-V2 40 db 31 db 34 db A SSt III typ B-V1 40 db 1) 32 db 1) 33 db A SSt III typ B-V2 40 db 1) 31 db 1) 34 db A SSt III typ T-V2 40 db 32 db 33 db A SSt III typ T-V4 39 db 31 db 34 db A SSt III typ T-V6 37 db 29 db 37 db B SSt III typ T-V8 36 db 2) 28 db 2) 38 db B SSt III typ Q 38 db 30 db 34 db A SSt III typ Z 36 db 27 db 38 db B SSt III Typ B-V1/B-V2: hodnoty odvozeny od prvku Schöck Tronsole typ F Typ T-V8: extrapolovaná hodnota L w ** (vážené snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku) a L n,w *: vztahuje se k max. přípustnému zatížení vlastní tíhou napojovaných schodišťových konstrukcí; měření bylo provedeno v kombinaci se spárovými deskami (Schöck Tronsole typ L). L n,w,progn. dle predikční metody VUT ve Stuttgartu (HfT) pro typické schodiště bytového domu (schodišťová stěna zdivo z vápenopískových tvárnic tl. 24 cm, na ni navazující stěny přijímací místnosti zdivo z vápenopískových tvárnic tl. 17,5 cm, hmotnostní třída 2,0) Dle predikční metody HfT lze pro každou konkrétní budovu a každý prvek Schöck Tronsole vypočítat očekávanou úroveň izolace proti kročejovému zvuku, pokud jsou známy všechny potřebné údaje (tloušťka a objemová hmotnost schodišťové stěny, tloušťka a objemová hmotnost stěn na ni navazujících, půdorys schodišťového prostoru a přijímací místnosti). 18