Stavební dílo je složeno z několika základních elementů, které spolupůsobí, vzájemně se ovlivňují a musí na sebe správným způsobem navazovat. Bez těchto vzájemných funkčních vazeb bude stavební dílo vykazovat vady a poruchy. Toto platí i po stránce funkčnosti pro ochranu proti hluku. Civilizační a technický pokrok v minulém a tomto století nebyl a není vždy jen k našemu prospěchu. Vlivy prostředí, ve kterém se denně pohybujeme, mají na lidský organismus mnohdy stresující účinek. Jedním z těchto negativních vlivů je i nadměrné zatížení hlukem z okolního prostředí, které způsobuje naši rozmrzelost, nesoustředěnost a ruší nás v práci. Stavební akustika je neopomenutelná složka stavební fyziky a zohledňuje kvalitu vnitřního a vnějšího prostředí člověka jak v jeho soukromí, tak s ohledem na jeho pracovní podmínky či podmínky rekreační. Hluk v budovách působí dlouhodobě a opakovaně, a proto způsobem, který významně ovlivňuje práci i odpočinek a v konečném důsledku i zdraví lidí užívajících budovu. Příliš časté nebo příliš silné a v nevhodnou dobu se vyskytující zvuky, které jsou nežádoucí, rušivé, obtěžující nebo lidskému zdraví škodlivé, se označují jako hluk.
Základní Pojmy a Požadavky na Zvukovou Izolaci
Pro ochranu proti hluku je klíčové rozlišovat mezi vzduchovou a kročejovou neprůzvučností. Vzduchová neprůzvučnost je schopnost dělicí konstrukce bránit šíření zvuku vzduchem, vyjádřená rozdílem hladin zvuku mezi vysílací a přijímací místností. Pro snadnou orientaci a porovnání se používá ukazatel vážené vzduchové neprůzvučnosti R´w. Kročejový zvuk vzniká chůzí po podlaze nebo nárazy na stavební konstrukci, šíří se konstrukcí do sousedních místností, kde se šíří vzduchem. Kročejová neprůzvučnost je definována jako vlastnost stropní konstrukce vzdorovat přenášení hluku vznikajícího mechanickými rázy na konstrukci. Kročejová neprůzvučnost se vyjadřuje váženou normalizovanou hladinou akustického tlaku kročejového zvuku L´n,w v decibelech (dB).
Vzduchová neprůzvučnost stavebních konstrukcí roste s jejich plošnou hmotností; obecně platí, že čím je vyšší objemová hmotnost materiálu použitého na dělicí konstrukci, tím je vzduchová neprůzvučnost vyšší. Železobetonové konstrukce plně vyhovují požadavkům vzduchové neprůzvučnosti, špatně na tom nejsou ani konstrukce složené ze stropních panelů či dílců. U stropních konstrukcí a u konstrukcí podlah prověřujeme jak vzduchovou neprůzvučnost, tak kročejovou neprůzvučnost. Zvukově izolační požadavky na tyto konstrukce jsou stanoveny v ČSN 73 0532. Dle platné české legislativy je dodržení požadované kročejové neprůzvučnosti závazné. Požadované hodnoty kročejové neprůzvučnosti jsou pro jednotlivé sousedící typy místností uvedeny v ČSN 73 0532.
Mezi váženými hodnotami vzduchové neprůzvučnosti a normalizované hladiny kročejového zvuku platí u samotných železobetonových desek nepřímá úměra stanovená přibližně: Lnw ≈ 135 - Rw [dB], kde Lnw je normalizovaná hladina kročejového zvuku [dB] a Rw je laboratorní vzduchová neprůzvučnost [dB]. Při pohledu na normové požadavky na zvukovou izolaci, například mezi dvěma byty (R´w = 53 dB; L´n,w = 55 dB), je jasné, že pouze jednoduchá stropní deska je nedostačující (Lnw = 135 - 53 = 82). Z tohoto důvodu je nutné u konstrukcí, jež mají účinně tlumit kročejový hluk, vložit pružnou mezivrstvu.
Tabulka 1: Vybrané požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi (podle ČSN 73 0532)
Uvedené hodnoty představují vážené normalizované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L´n,w.
Čtěte také: HELUZ akustické cihly
| Chráněný prostor | Hlučný prostor | Požadovaná hodnota L´n,w [dB] |
|---|---|---|
| Bytové domy, rodinné domy - nejméně jedna obytná místnost bytu | Všechny ostatní místnosti téhož bytu | 63 |
| Bytové domy - obytné místnosti bytu | Všechny místnosti druhých bytů, včetně příslušenství | 55 |
| Bytové domy - obytné místnosti bytu | Společné prostory domu (schodiště, chodby, terasy, kočárkárny, sušárny, sklípky apod.) | 55 |
| Bytové domy - obytné místnosti bytu | Místnosti s technickým zařízením domu (kotelny, strojovny, prádelny apod.) s hlukem LA,max ≤ 80 dB | 48 |
| Hotely a zařízení pro přechodné ubytování - ložnicový prostor | Všechny místnosti druhých jednotek | 58 |
| Školy a vzdělávací instituce - učebny, výukové prostory | Učebny, výukové prostory | 58 |
Princip Akustického Oddělení Dvojitých Konstrukcí
Pro konstrukci, na níž jsou kladeny vyšší a vysoké nároky z hlediska ochrany proti hluku, musíme zvolit aplikaci tzv. dvojité konstrukce. Dvojité konstrukce využívají desky, které jsou vyrobeny na bázi sádrové, cementové či dřevěné. Největšího účinku, při zvolení dvojité konstrukce, dosáhneme v případě kombinace homogenní tuhé konstrukce a instalací lehké deskové konstrukce. Vzduchová mezera, která odděluje jednotlivé konstrukce, by se měla pohybovat v rozmezí 75 - 200 mm, dle požadavku, který je na ni kladen z hlediska akustiky. Vyššího účinku u takových konstrukcí dosáhneme, pokud do vzduchové mezery vložíme materiál s vysokou pohltivostí, jako jsou minerálně vláknité materiály; v žádném případě nepoužíváme desky na bázi polystyrénu. Z akustického hlediska je optimální ve dvojitých konstrukcích použití porézního pohlcovače ve vzduchové dutině o objemové hmotnosti 35 - 65 kg/m3.
Vzduch v dutině mezi oběma opláštěními působí jako tlumicí pružina, která je tím pružnější, čím větší je vzdálenost obou opláštění. Vlákna izolace „rozbíjejí“ zvukové vlny a snižují tak zvukovou energii. Výzkumy ukázaly, že nejvhodnější je dutinu vyplnit izolací asi ze 70 %. Tlumící vložka musí být volně ložena do vzniklé spáry mezi jednotlivé části konstrukce, v žádném případě nesmí být stačena. Materiál vyrobený k účelu pohlcování má své specifické vlastnosti právě pro svou lehkost a mezerovité složení.
Plovoucí Podlahy jako Klíčové Řešení Kročejové Neprůzvučnosti
Jedním z řešení, jak dosáhnout splnění normových hodnot kročejové neprůzvučnosti, je volba "plovoucí podlahy". Jedná se konstrukčně o plovoucí podlahu. Ta je založena na principu separace nosné konstrukce od vyrovnávací vrstvy nějakým vhodným materiálem, kterému se lidově říká "kročejová izolace". Separačním materiálem jsou například tužší minerálně vláknité desky, nebo desky z pěnového polystyrenu, určené výrobcem k takové aplikaci. Jejich tuhost zajišťuje zachování vlastností těchto použitých materiálů i při větším zatížení. Na správné skladbě vrchní vrstvy na nosné konstrukci závisí akustické vlastnosti celé stropní konstrukce. Kročejovou izolaci je nutné volit s ohledem na rezonanční kmitočet podlahového souvrství, protože je okolo něj účinnost plovoucí podlahy výrazně nižší než v ostatních kmitočtech. Je vhodné, aby rezonanční kmitočet ležel v oblasti fr < 70 Hz. Nejvhodnější kročejovou izolací je izolace s pórovitě otevřenou strukturou.
Typy Plovoucích Podlah
Plovoucí podlahy se podle použití roznášecí vrstvy dělí na lehké a těžké. Separační vrstva musí být zatížena; čím vyšší je neprůzvučnost zatěžované vyrovnávací vrstvy podlahy, tím se kročejový hluk lépe separuje a odbourává.
- Těžké plovoucí podlahy: Zde se jako roznášecí vrstva používá betonová mazanina nebo lité podlahové potěry. Pro těžké plovoucí podlahy má být plošná hmotnost roznášecí vrstvy nejméně 75 kg/m2. Vlastnosti betonové mazaniny s výztužnou sítí se blíží vlastnostem typickým pro železobeton. Výhodou těžkých plovoucích podlah je jejich vyšší účinnost, která je zapříčiněná vyšší hmotností.
- Lehké plovoucí podlahy: Pro roznášecí vrstvu se používají desky na bázi dřeva nebo jiné desky suché výstavby (sádrovláknité desky, sádrokartonové desky). Desky se mají klást alespoň ve dvou vrstvách se vzájemnou převazbou spár. Výhodou této varianty je její nižší hmotnost z hlediska statického a výstavba bez mokrého procesu. Nevýhodou lehké plovoucí podlahy je ale její nižší účinnost oproti těžkým plovoucím podlahám, která je zapříčiněná právě nižší hmotností. Především u lehkých plovoucích podlah však nemusí být reálné dosáhnout optimálního rezonančního kmitočtu. Proto také mají nižší účinnost ve srovnání s těžkými plovoucími podlahami.
Kromě násypů se dnes na trhu objevuje mnoho možných způsobů odbourání kročejového hluku. Skvělé akustické hodnoty splňují například podlahové systémy suché výstavby, které nevyužívají k realizaci žádné mokré procesy. Mají nízkou hmotnost, která nezatěžuje stávající konstrukci, výstavba probíhá rychleji, jsou snadno opravitelné, ekonomicky efektivní a dokonale tlumí hluk, který proudí zespoda anebo shora dolů.
Čtěte také: Výhody Porotherm akustických cihel
Prevence Akustických Mostů a Detaily
Optimální zvukové izolace lze dosáhnout jen tehdy, zamezíme-li zvukovým mostům. Velmi důležité je dodržení technologické kázně na stavbě a správné řešení všech detailů. V opačném případě dojde k vytvoření akustických mostů, čímž také dojde ke zhoršení neprůzvučnosti dělicí konstrukce zásadním způsobem. Při vzniku spár v místech napojení na svislé konstrukce (stropy, trámy, průvlaky) nebo při nezatmelení veškerých spár mezi jednotlivými deskami dojde ke snížení účinnosti útlumu konstrukce. Například při vzniku průběžné spáry široké 1 mm může neprůzvučnost konstrukce klesnout cca o 10 %, při vzniku spáry široké 10 mm pak cca o 90 %.
Pro dosažení požadované funkčnosti plovoucí podlahy je nutné zajistit pružné oddělení nejen v ploše stropní konstrukce, ale i po obvodu roznášecí desky a u všech případných prostupů roznášecí deskou. Separaci je potřeba udělat i po obvodu celé konstrukce, neboť musí dojít k oddělení zatěžované vrchní konstrukce od konstrukce nosné, která přímo navazuje na sousední prostor. Pružné oddělení se provádí okrajovým izolačním páskem v celé tloušťce roznášecí desky i nášlapné vrstvy. Tloušťka použitého izolačního pásku má být navrhována i s ohledem na objemové změny roznášecí desky vlivem teplotní roztažnosti a případných dalších dilatačních pohybů. Při pokládce lité směsi nebo mazaniny je nutné chránit pružnou vrstvu před zatečením pokládané směsi ochrannou vrstvou, obvykle polyetylenovou folií se slepenými spoji. V případě, že zateče pokládaná směs do pružné vrstvy, může dojít k výraznému snížení kročejové neprůzvučnosti stropu oproti projektovanému stavu. Oprava tohoto problému představuje vybourání podlahového souvrství a jeho nové provedení. Separace pomocí "kročejové izolace" musí být celistvá, rozhodně není dobré ji v ploše přerušovat jakýmkoliv způsobem. Proto například rozvody topení (či rozvody jiného druhu) musí být uloženy nad touto separační vrstvou.
Z pohledu kročejové neprůzvučnosti je nutné řešit nejen skladbu podlahy v její ploše, ale také v detailech napojení na související konstrukce, které mohou mít na výslednou kročejovou neprůzvučnost rozhodující vliv. Pružný izolační pásek se vkládá také do spár roznášecí desky mezi dvěma místnostmi. V případě, kdy není spára mezi místnostmi provedena, bude mezi těmito místnostmi docházet k horizontálnímu přenosu kročejového zvuku přímo roznášecí deskou podlahy. Pokud je mezi dvěma místnostmi stanoven požadavek na kročejovou neprůzvučnost, je nutné vždy provést v podlahovém souvrství dilatační spáru zamezující přímému styku podlahových souvrství. Stejně tak rozhodující je provedení detailů konstrukcí, zejména jejich různá napojení vzájemně na sebe. K akustickému oddělení schodišťových ramen od základových desek slouží například distanční desky, které zajistí spáru a zamezí znečištění. Akustické mosty se mohou tvořit i při nesprávném napojení předstěny na stávající konstrukce, například na podlahu. Pro snížení vlivu prostupu zvuku vedlejšími cestami je vhodné v místě napojení předstěny přerušit vrstvu plovoucí podlahy. U takto provedeného detailu napojení je třeba dbát, aby všechny vrstvy plovoucí podlahy byly od příčky odděleny dostatečně dimenzovaným obvodovým páskem z elastického materiálu.
I tyto konstrukce mají své zásady a jsou na ně kladeny takové konstrukční nároky, aby se jejich zvukově izolační vlastnosti zachovaly po celou životnost celé stavby. Velmi důležité je zajištění vzduchotěsnosti těchto dělicích konstrukcí, ta mnohdy určuje zvukově izolační vlastnosti celé konstrukce. Je dobré vědět, že čím více spojovaných bodů se v konstrukci nachází, tím více se zhoršují akustické vlastnosti konstrukce. Akustické vlastnosti pozitivně ovlivňuje i vložení proužků izolace na nosnou konstrukci. Slabým místem mohou být také nevhodně zabudované elektrokrabice; montovat se nesmí na protilehlých lících vstřícně proti sobě, nýbrž musí být umístěny v jiných polích mezi svislé profily. Není-li možné je takto umístit, musí být elektrokrabice překryty vrstvou sádry (tmelu) o tloušťce min. 20 mm nebo zakryty nejméně stejným počtem vrstev, jako je opláštění dané konstrukce.
Čtěte také: řešení hluku u plovoucích podlah
tags: #akusticke #oddeleni #dvou #betonovych #desek #princip