Vzduchová neprůzvučnost mezibytových stěn v praxi Každý z Vás, kdo se někdy účastnil projektu bytového domu, ať už v přípravné, projektové, či realizační fázi, se tímto tématem zcela určitě zaobíral. A ačkoli je zadání na první pohled poměrně jednoduché a stručné, cesta k nalezení správného řešení u každého konkrétního projektu již tak přímočará není. Když přeskočíme dispoziční předpoklady a potřeby uspořádání prostoru, který pak konkrétní stěna odděluje, zůstává nám stále více než dost požadavků, které taková mezibytová stěna musí plnit. K samotné akustice se téměř vždy přidává požární odolnost, statika, požadavky na povrch, napojení na navazující konstrukce a v neposlední řadě i co nejmenší tloušťka stěny, aby zabírala minimum prostoru, atd. To by asi na úvod jednoho článku stačilo. Opusťme proto (až na drobné doplňující výjimky) virtuální svět obecné problematiky, která už je bohatě popsána v jiné literatuře a odborných článcích a přejděme k tomu, co nás v praxi zajímá nejvíce, a to je konkrétní praktická zkušenost! Nejčastější dotaz v praxi totiž zní: Už jste to někde vyzkoušeli? A s jakým výsledkem? Mohu to vidět? Ano, pojďme tedy ke konkrétní stavbě v Praze z letošního roku, k realizaci I. etapy projektu bytových domů 2Barevné Letňany, developerské spol. Trigema a.s. podle architektonického návrhu Ing. arch. Daniela Smitky. Předem se proviníme proti zásadě správného dramatu a prozradíme, že se jedná o příklad velmi profesionální spolupráce a zodpovědného přístupu nejen k řešení této konkrétní disciplíny, takže závěr tohoto příběhu lze předem snadno odhadnout. Nicméně to podstatné začíná už tady! Přesto věříme, že vás výsledek nakonec překvapí. Více o návrhu a projektu této stavby nám řekne sám autor, Ing. arch. Daniel Smitka: Projekt 2Barevné Letňany se skládá z devíti podobných bytových bloků s celkovým počtem 213 bytů spojených po částech společnými suterény pro garážové parkování. Domy jsou řazeny v jedné linii s orientací východ západ. Měřítkově se jedná o jakési viladomy o pěti nadzemních podlažích s ustoupenými vyššími podlažími. Principy hmotového utváření jednotlivých bloků jsou založeny na živelném a dynamickém prolínání dvou hranolových hmot v jednom jediném objektu. Protože se projekt devíti bloků skládá z více etap, jsou tyto hmotové principy v každé etapě mírně pozměny. Docházím zde k novým tvarům, přičemž kompozice jednotlivých bloků jsou si zdánlivě podobné. Konkrétní detailní řešení fasád domů jednotlivých bloků je tedy mírně odlišné a udělané nově. Používám však podobné motivy a jde mi stále o stejné principy tj. formování finální hmoty domu ve smyslu srozumitelnosti a přehlednosti. Mám rád, když bytový dům vypadá jako bytovka a ne jako hokejový stadion. Domy mají přirozené a lidské měřítko, srozumitelně členěné fasády, balkony, lodžie, terasy a velké okenní plochy propouštějící do interiéru hodně světla. Největší barevný akcent nesou barevné skleněné plochy zábradlí v kombinaci s tlumenými tóny omítaných fasád. Dispozice bytů jsou logické přehledné a vždy vybavené dostatečným úložným zázemím. Relativně nestandardní a méně běžný je návrh menších jednoprostorových bytů v těsném sousedství bytů větších s možností jejich vzájemného disposičního propojení. To vytváří pro potenciální majitele bytů příležitost si byty podle potřeby propojovat či pronajímat. Technický a environmentální standard bytů je vysoký díky použitému nucenému větrání bytů s rekuperací zaručující kvalitu vnitřního vzduchu s možností její regulace a dnes již časté rekuperace tepla ve vzduchotechnické jednotce. Všechny bloky 2BL jsou vybaveny podzemními garážovými stáními a sklepními kójemi pro každý byt, které jsme povětšinou tentokrát umístili co možná nejblíže bytům do nadzemních podlaží. Kombinovaný nosný konstrukční systém je zčásti železobetonový avšak s převládající cihelnou nosnou soustavou. To je myslím v dobrém souladu s vilovou povahou zástavby a v jistém smyslu z mého pohledu i návratem k tradičním metodám stavění. Foto č. 1 Bytové domy 2Barevné Letňany 1
Použití cihel jako nosného formátu rozsáhlejší stavby není dnes již zcela běžné. Z mého pohledu to znamenalo zaměřit se na kvalitu a ověření vlastností zdících systémů na trhu a to zejména pevnostních a akustických a vyčerpání profesního servisu, který jednotliví výrobci projektantům poskytují. Na základě těchto informací jsem jako nosný systém použil většinově cihly Porotherm 25 AKU SYM, které díky provedeným měřením splňují požadavky na mezibytové stěny. Všechny rozvody instalací jsme důsledně osadili na předstěny a ověřili bezkonfliktní polohu elektrických zásuvek v těchto stěnách. U nosných cihelných systémů mezibytových stěn je samozřejmě výhoda tuhého napojení na stropní konstrukci, tzn., že stěny nejsou u stropů doplňovány měkkou vložkou z minerálních vláken, kde je riziko přenosu hluku z bytu do bytu vyšší. Díky průhybům stropů je při realizaci výplňových konstrukcí tendence tyto spáry zvětšovat a zvyšovat tloušťku minerálních vláken ve spáře, čímž se místa možného přenosu hluku zvětšují. Cihelný systém domu se nám podařilo doplnit správným výškovým modulovým systémem tak, aby konstrukční výška podlaží v součtu s čistými podlahami dobře odpovídala výškovému modulovému systému cihel bez prořezů. Cihelný systém mezibytových stěn jsme poté doplnili příčkovkami Porotherm 11,5 AKU mezi chráněnými místnostmi bytu a uzavřeli tak cihelný systém interiéru domu. Za důležitý rys těchto domů považuji jejich lidské měřítko a proporce umožňující vznik normálních sousedských vztahů mezi nájemníky a tím snad i komunity, která může fungovat s vyššími ambicemi než je jen běžné přežívání v anonymním prostředí. Ze všech výše uvedených konstrukcí, které jsou všechny svým způsobem důležité, se dále budeme zabývat pouze nosnými mezibytovými stěnami. Hlavní funkcí těchto stěn, krom nosného systému, je laicky řečeno zajistit pohodu a ticho od sousedů. První doplnění teorie je o vztahu laboratorní a stavební neprůzvučnosti: Vztah mezi tzv. laboratorní hodnotou vážené vzduchové neprůzvučnosti R w (R w udává výrobce ve svých technických listech a jedná se o hodnotu naměřenou ve státní akreditované zkušebně, případně stanovenou výpočtem) a tzv. stavební hodnotou vážené vzduchové neprůzvučnosti R w je následující: R' wn R' w = R w k 1 (db) Kde R w je vážená hodnota laboratorní vzduchové neprůzvučnosti R' w je vážená hodnota stavební vzduchové neprůzvučnosti R' wn k 1 je normový požadavek na stavební vzduchovou neprůzvučnost je korekce vyjadřující zhoršení stavební neprůzvučnosti oproti laboratorní hodnotě vlivem vedlejších cest šíření zvuku. Korekce k 1 je pak ovlivněna řadou okrajových podmínek, které v laboratoři nezjistíte, nejvíce tzv. přenosem vedlejšími cestami, oslabením stěny rozmístěním elektro rozvodů a krabic atd. Ze zkušenosti víme a opakovaně si na stavbách ověřujeme, že korekce k 1 = 3 až 4 db. Přičemž varianta nosné konstrukce je pro korekci příznivější oproti výplňovým nenosným stěnám. V našem konkrétním případě byl vybrán pro zděné konstrukce cihelný systém Porotherm společnosti Wienerberger cihlářský průmysl, a. s. a pro mezibytové stěny pak přímo výrobek Porotherm 25 AKU SYM (hodnota R w = 57 db). Specifikem tohoto výrobku je unikátní vnitřní děrování cihel a maltová kapsa ve styčné spáře uzavřená perodrážkovým spojem. Výrobek se vyrábí v pevnostech P10,15 a 20 MPa v modulové výšce 250 mm, poprvé byl představen na veletrhu IBF v 04/2011. Od té doby patří mezi nejprodávanější akustickou cihlu spol. Wienerberger v České Republice. Foto č. 2 Porotherm 25 AKU SYM, maltová kapsa ve styčné spáře 2
Tím se pomalu dostáváme od projektu do fáze realizační, tzn. k samotnému provedení. Obecné požadavky na zdění jsou, věříme, všem notoricky známé a detailně popsané např. v příručce pro provádění spol. Wienerberger a.s., přesto neuškodí stručná rekapitulace, protože dodržení technologického postupu při zdění AKU cihel je velmi důležité a zásadní. Druhé doplnění teorie je o správném technologickém provedení: Cihly jsou zděny na maltu s požadovanou min. objemovou hmotností 1750 Kg/m 3, tloušťka ložné spáry ideálně 12 mm + výška bloku 238 mm odpovídá celkově výškovému modulu 250 mm. Ložná spára je maltována v celé šířce zdiva od líce do líce. Po sražení cihel AKU SYM vzniká uvnitř styčné spáry maltová kapsa, která se plně vymaltuje zdicí maltou (pro správné a plnohodnotné vyplnění maltové kapsy je dobré používat jednoduché pomůcky, např. dřevěné latě apod.). Foto č. 3 Porotherm 25 AKU SYM, používání dřevěné latě pro správné maltování kapes ve styčné spáře Velkou záludností akustiky je, že výsledky se dozvíte až na úplném konci, to znamená před kolaudací. Proto je nutné věnovat se již od samého počátku (čímž máme na mysli již projekt) nejen správnému vyzdívání stěny, ale také jednotlivým detailům návazností na okolní konstrukce. Pokud ponecháte řešení detailů až do fáze samotné realizace, hrozí riziko, že na správné provedení již nebude mít zhotovitel potřebné finance a dost možná ani čas. Jak by tedy správné řešení detailů mělo vypadat? Svislá spára - Výhodou nosného zděného systému je snadné napojování navazujících stěn, které je provedeno pouze pomocí stěnových spon a plnohodnotného promaltování styčné spáry zdicí maltou. Takto vyplněná styčná spára je z hlediska vzduchové neprůzvučnosti ideální (tuhé připojení). Foto č. 4, 5 Porotherm 25 AKU SYM, tuhé připojení k navazující svislé konstrukci Vodorovná spára - Pokud lze oddělit vodorovnou monolitickou konstrukci od zděné svislé stěny, je to z hlediska akustiky naopak žádoucí. Pro tento případ byl použit jako separace těžký asfaltový pás (tloušťka min. 3,5 mm, na vložce pásu nezáleží) a to jak pod stěnu, tak i nad ní. Z pohledu statiky i požárního hlediska bylo shledáno toto řešení jako vyhovující. Zatímco použití asfaltového pásu pod první vrstvou zdiva, je dnes již víceméně standardem, tak použití asfaltového pásu pod stropní konstrukcí nikoli. 3
Všechny předpoklady vedou k tomu, že pokud má asfaltový pás dole pozitivní vliv na výslednou hodnotu vzduchové neprůzvučnosti, bude stejně efektivní i nahoře. Otázka ale zní: Jak moc?. Záměrně nebyl tento detail použit u všech stěn, ale jen u vybraných, abychom mohli porovnat, zda účinek bude měřitelný. Proto byly vybrány pro srovnání byty se shodnou dispozicí na stejném objektu. Zkrátka, aby všechny okrajové podmínky měření byly pokud možno co nejpodobnější. Zde bychom opět vyzdvihli přístup spol. Trigema a.s., která se na celém řešení aktivně podílela a byla ochotná do tohoto experimentu jít. Dále nutno podotknout, že bez zajištění správného provedení samotné stěny, by ověřování vlivu detailů rovněž nemělo smysl. Ještě jednou díky! Foto č. 6 Porotherm 25 AKU SYM, použití těžkého asfaltového pásu pod stěnou Foto č. 7 Porotherm 25 AKU SYM, použití těžkého asfaltového pásu na zhlaví stěny pod monolitickou stropní deskou Třetí doplnění teorie je o vlivu plošné hmotnosti na vzduchovou neprůzvučnost: Vzduchová neprůzvučnost zvukově izolačních stěn závisí ve velké míře na její plošné hmotnosti. Celková plošná hmotnost je složena nejen z vlastního zdicího prvku, ale také z hmotnosti použitých omítek. Vliv omítek není vůbec zanedbatelný. Kromě funkce tzv. uzavírací, kdy svou plochou uzavírá nejslabší místo ve zděné stěně, což je styčná spára, pak také svou objemovou hmotností přispívá ke zvýšení plošné hmotnosti stěny. Dnes se na stavbách provádějí nejčastěji dva typy omítek dvouvrstvé jádrové (vápenocementové jádro + štuk) nebo jednovrstvé sádrové. Rozdíl kromě technologických a vizuálních vlastností je právě v objemové hmotnosti použitých materiálů a také ve výsledné tloušťce omítek. Zatímco vápenocementové jádro má objemovou hmotnost cca 1450 kg/m 3 a provádí se v tloušťce cca 15 mm, sádrová omítka má objemovou hmotnost cca 1000 kg/m 3 a provádí se v tloušťce cca 10 mm. Laboratorní hodnota R w u použité cihly 25 AKU SYM byla měřena s vápenocementovou omítkou. Na této stavbě byla použita jednovrstvá sádrová omítka, jedná se o dnes oblíbenou a rozšířenou povrchovou úpravu, přestože má nezanedbatelný nežádoucí vliv na snížení plošné hmotnosti stěny. Čtvrté doplnění teorie je o možnosti umístění rozvodů do mezibytových stěn: Ideální mezibytová stěna by byla prosta jakýchkoliv zásahů do konstrukce z důvodů rozvodů a drážek. Všechna tato místa stěnu oslabují a mohou mít vliv na snížení vzduchové neprůzvučnosti. Již v projektové fázi by mělo být zajištěno, že kromě elektro-rozvodů nebudou do mezibytových stěn prováděny rozvody žádných jiných instalací (tzn. vodovod, kanalizace, UT, vzduchotechniky atd.). Vzhledem k náročnosti budoucích klientů dnes v praxi neexistuje stěna bez elektro rozvodů. Všechna měření tak proběhla vždy na stěnách s umístěnými elektro rozvody a krabicemi pro zásuvky. 4
Foto č. 7 Porotherm 25 AKU SYM, provedené elektro-rozvody krabice pro zásuvky v neomítnuté stěně Foto č. 8 Porotherm 25 AKU SYM, provedené elektro-rozvody krabice pro zásuvky v omítnuté stěně při měření Jak jsme uvedli na začátku, celý příběh má šťastný konec. Jistě již tušíte, že výsledné měření dopadlo na výbornou a normový požadavek na stavební vzduchovou neprůzvučnost R' wn (který je min. 53 db) byl splněn. Podle výše uvedené teorie a korekce k 1 pro nosné konstrukce se výsledek očekával na úrovni hodnoty R w = 54 db. Jak to tedy dopadlo? A jaký byl vliv použití asfaltového pásu nahoře pod stropní konstrukcí? Celkem proběhlo měření na 4 stěnách. Z toho tři měření vyšla s hodnotami stavební vzduchové neprůzvučnosti R w = 55 db a jedno měření s hodnotou R w = 56 db. Hodnota R w = 56 db byla naměřena u stěny, kde byl použit asfaltový pás právě i pro horní vodorovnou spáru oddělující stěnu se stropní konstrukcí. Všechna měření dopadla nad očekávání výborně! Jaký závěr je tedy možné si z tohoto příkladu realizace mezibytových AKU stěn udělat? Hodnotu korekce k 1 je možné minimalizovat zvolením vhodného systému (nosný systém), správnou volbou materiálu, vyřešením detailů v projektu a v neposlední řadě precizním provedením. K velmi dobrému výsledku se vyjádřil za realizaci i Ing. Karel Branda (výkonný ředitel Trigema Building, a. s.): Velmi dobrý výsledek je důsledkem přípravy a plánování. Pokud se povede vše řešit dostatečně včas a otevírat problémy v týmu s projektantem již v projekční přípravě a společně řešit detaily, je půl úspěchu zaručeno. Pak přichází fáze realizace a velmi záleží, jakou znalost mají technici na stavbě o dané problematice. Dalším faktorem, který ovlivní výsledek, je práce řemeslníků na HSV, jejich odbornost, kvalifikace a pečlivost. Jsem rád, že o výsledku práce celého týmu mohou mluvit čísla z protokolů. Toto byl jeden z příkladů úspěšné realizace stavby s použitím zdicích prvků od spol. Wienerberger a.s. Díky profesionálům z řad stavebních firem zabývajících se realizací bytových domů, podobně jako tomu bylo v tomto případě, a jejich ochotě se podělit o výsledek, jsme vám mohli zprostředkovat praktické zkušenosti z řešení zděných mezibytových stěn a jejich výsledného měření stavební vzduchové neprůzvučnosti. Rádi bychom touto cestou všem ještě jednou poděkovali a popřáli další úspěšné projekty! Ing. Robert Blecha, pracuje jako technický poradce ve firmě Wienerberger cihlářský průmysl, a. s. Ing. Jan Müller, pracuje jako oblastní manažer ve firmě Wienerberger cihlářský průmysl, a. s. Ing. arch. Daniel Smitka, je autorem architektonického návrhu bytových domů 2Barevné Letňany Použitá literatura: 1) Podklad pro navrhování systému Porotherm č. 13 2) Podklad pro provádění systému Porotherm č. 3 3) ČSN 73 0532 - Akustika 4) Foto z provádění stěn Porotherm AKU (vlastní archiv Wienerberger cihlářský průmysl, a. s.) 5