Ať už vás trápí hlasitá televize od sousedů nebo rušná ulice, je potřeba učinit hluku přítrž. Klidné bydlení by nemělo být luxus, ale samozřejmost. Ne vždy to tak ale funguje, zvlášť v panelových a bytových domech. Člověk je ve svém okolí denně vystavován hluku z nejrůznějších zdrojů. 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. Příliš silné, příliš časté, v nevhodnou dobu nebo na nevhodném místě se vyskytující zvuky jsou pro náš organismus nežádoucí. Způsobují naši rozmrzelost, nesoustředěnost, ruší nás v práci. Tyto zvuky označujeme jako hluk. Hluku nelze přivyknout, nelze se mu přizpůsobit! Jeho úroveň však stále stoupá.
Většina z nás si znečištění spojuje se špínou, prachem nebo zhoršeným ovzduším. Náš mozek reaguje na neustálý hluk zvýšením produkce hormonů kortizolu a adrenalinu, tedy vyvoláním různě intenzivní stresové reakce. Prvním krokem k omezení negativních účinků hluku na vaše zdraví je eliminovat pobyt v blízkosti jeho zdrojů.
Zvuková izolace je strategické použití materiálů a technik k minimalizaci nebo eliminaci přenosu zvuku mezi prostory. Ať už se snažíte vytvořit tichou domácí kancelář, snížit hlukovou zátěž v obytné oblasti nebo zlepšit akustiku nahrávacího studia, pochopení principů zvukové izolace je nezbytné. Akustika stavebních konstrukcí se zabývá studiem a aplikací poznatků o šíření zvuku z hlediska zvukové izolace, tj. z hlediska ochrany vnitřního prostředí budov před cizím hlukem.
Co je zvuk a jak se šíří?
Než se začneme zabývat zvukovou izolací, je nezbytné pochopit podstatu samotného zvuku. Zvuk je mechanické vlnění, které se šíří prostředím, obvykle vzduchem. Když nějaký předmět vibruje, vytváří tlakové vlny, které se šíří vzduchem, dostávají se k našim uším a umožňují nám vnímat zvuk. Zvuk je charakterizován frekvencí a vlnovou délkou. Frekvence označuje počet kmitů za sekundu a měří se v hertzích (Hz), zatímco vlnová délka je vzdálenost mezi dvěma po sobě jdoucími vrcholy nebo koryty vlny. Když zvukové vlny narazí na povrch, mohou být pohlceny, odraženy nebo přeneseny. K přenosu zvuku dochází, když vlny procházejí materiálem, což může způsobit hlukové znečištění.
- Zvuk: Mechanické vlnění a pohyb částic pružného prostředí kolem rovnovážné plochy v kmitočtovém rozsahu, který vnímá lidský sluch, tj. přibližně mezi 16 Hz a 20 000 Hz. Lidské ucho dokáže vnímat frekvence od 16 Hz do 20000 Hz.
- Ultrazvuk: Postupné podélné vlnění v pružném prostředí, jehož kmitočet je nad pásmem slyšitelných kmitočtů (f > 20 kHz).
- Infrazvuk: Postupné podélné vlnění v pružném prostředí, jehož kmitočet je pod pásmem slyšitelných kmitočtů (f < 16 Hz).
- Vysokofrekvenční zvuk: Slyšitelný zvuk s výraznými frekvenčními složkami v oblasti kmitočtů vyšších než 8 kHz.
- Nízkofrekvenční zvuk: Slyšitelný zvuk s výrazným frekvenčními složkami v oblasti kmitočtů nižších než 50 Hz.
Akustický tlak a hladina akustického tlaku
Akustický tlak je střídavý tlak, který vyvolává zvuková vlna v plynech nebo kapalinách a jenž se skládá se statickým tlakem (např. atmosférickým tlakem vzduchu) (jednotka 1 Pa). Akustický tlak p je střídavá složka tlaku vlnícího se prostředí. Vyjadřuje odchylku od klidové hodnoty barometrického tlaku a jeho hodnota je v porovnání s barometrickým tlakem nepatrná (asi milióntina). Lidské ucho vnímá akustický tlak jen v určitém rozsahu, který je závislý na zvukové frekvenci a jeho dolní hranici nazýváme práh slyšení. Jeho hodnota pro f = 1000 Hz činí p0 = 2.10-5 Pa.
Čtěte také: Výběr konzistence betonu pro základovou desku
Hladina akustického tlaku Logaritmickou veličinou akustického tlaku je hladina akustického tlaku L udávaná v decibelech [dB]. Je to desetinásobek dekadického logaritmu poměru mocnin akustického tlaku a mocniny základního (referenčního) akustického tlaku. Výsledná hladina akustického tlaku z více zdrojů není prostým součtem jednotlivých hladin. Práh slyšení je závislý na kmitočtu. Pro kmitočet 1000 Hz udává hodnoty kolem 0 dB, tj. intenzity právě zachytitelné uchem mladého zdravého člověka. Maximální prakticky se vyskytující intenzity hluku dosahují 130 - 140 dB. Od hodnot nad 120 dB začíná člověk vnímat hluk jako bolest. Zde se nachází práh bolesti.
Hladina akustického tlaku Lp popisuje, jak silně na nás zvuk působí. Je vyjádřením míry akustické intenzity a odvozuje se pomocí logaritmického vyjádření poměru mezi skutečnou hodnotou akustického tlaku p a smluvenou hranicí akustického tlaku p0 = 2.10-5 Pa (hodnota akustického tlaku zvuku na prahu slyšení). Jednotkou je jeden decibel [dB]. Hladina akustického tlaku a hladina intenzity zvuku mají přibližně stejnou hodnotu: Li ≈ Lp. Sčítání hladin akustického tlaku - hladiny jsou vyjádřením určité míry, takže se nedají sčítat přímo, ale pomocí energetického součtu.
Oblast slyšení (sluchové pole) je u člověka vymezena pásmem slyšitelných kmitočtů přibližně od 16 Hz do 20 kHz. Tento rozsah citlivosti lidského sluchu je velmi subjektivní a závisí na zdravotním stavu, věku a zatěžování sluchu posluchače. Může se stát, že šestnáctiletý pravidelný návštěvník technopárty má rozsah slyšení menší než zdravý šedesátník. Obecně ale platí, že s přibývajícím věkem se rychle zhoršuje slyšitelnost především v oblasti vysokých frekvencí. Lidé kolem 50-ti let již nemohou vnímat hudební tóny od 8 do 10 kHz. Ve sluchovém poli je možno najít oblast frekvencí a intenzit řeči a hudby.
Pro lepší představu o různých zvukových úrovních si uveďme příklady v tabulce:
| Hladina akustického tlaku (dB) | Příklad |
|---|---|
| 0 | Práh slyšení |
| 30 | Šepot, tichá knihovna |
| 50 | Běžná konverzace, tichá kancelář |
| 70 | Rušná ulice, vysavač |
| 90 | Motorka, sekačka na trávu |
| 110 | Rockový koncert, sbíječka |
| 130 | Práh bolesti, startující tryskové letadlo |
Typy zvukové izolace a normativní požadavky
Nezbytným předpokladem ochrany proti hluku v místnostech budov je zabezpečení normativních požadavků na neprůzvučnost stavebních konstrukcí mezi místnostmi v budovách a normativních požadavků na neprůzvučnost obvodového pláště a jeho částí. Základním předpokladem splnění požadavků na ochranu před hlukem v budovách podle právních předpisů je uplatnění normových požadavků ČSN 73 0532: 2010 ve znění změny Z1:2013 na neprůzvučnost stavebních konstrukcí mezí místnostmi v budovách a normových požadavků na neprůzvučnost obvodového pláště a jeho částí.
Čtěte také: Kvalitní betonové stupně pro vaše schodiště
Pokud není technickou normou stanoveno jinak, prokazuje se dodržení normativních požadavků na neprůzvučnost zkouškou, která sestává z měření, určení hodnoty jednočíselné veličiny a jejího porovnání s požadavkem. Základem zkoušky je měření v třetinooktávových kmitočtových pásmech podle ČSN EN ISO 140-1 až ČSN EN ISO 140-8 a podle norem s uvedenými normami souvisejícími.
Dva podstatné typy zvukové izolace můžeme uvést jako - zvukovou izolaci vedenou vertikálně vzduchem a izolaci nárazového zvuku (kročejová neprůzvučnost).
Vzduchová neprůzvučnost (Rw)
U akustických konstrukcí se hodnotí vzduchová neprůzvučnost. Tato veličina se značkou Rw určuje, do jaké míry materiál tlumí hluk šířící se vzduchem. Čím vyšší číslo, tím lépe. Je důležité podotknout, že u konstrukcí se uvádí hodnoty laboratorní vzduchové neprůzvučnosti Rw. Aktuální norma předepisuje svoje požadavky na stavební vzduchovou neprůzvučnost Rw, takže od laboratorních hodnot musíme odečíst korekční faktor. Podle normy by stěny měly dosahovat zvukové izolace minimálně 53 dB (u panelových domů 52 dB).
Pro lepší názornost můžeme popsat vztah mezi hodnotami neprůzvučnosti a subjektivně pociťovaným hlukem slovně. Slovní popisy mohou být použity pro vzduchovou neprůzvučnost stěn a stropů, pokud hladina hluku pozadí dosahuje L eq = 20 dB(A). Z této tabulky je zřejmé - s přihlédnutím k požadavkům normy, že např. hlasité rádio souseda je do sousedního bytu ještě slyšitelné.
Kročejová neprůzvučnost
Kročejový zvuk vzniká přímo ve stavební konstrukci, a to chůzí nebo pádem předmětů na podlahu. Jak tedy dupání nad hlavou utišit? I pro tento druh hluku existují normy, konkrétně hodnoty kročejové neprůzvučnosti. Narozdíl od vzduchové neprůzvučnosti zde platí, že čím menší číslo, tím lépe konstrukce tlumí hluk. Kročejová neprůzvučnost by měla být maximálně 58 dB v rámci téhož domu.
Čtěte také: Povolování staveb v souladu s novým stavebním zákonem
Řešení zvukové izolace
Samotné provedení zvukové izolace není nikterak složité, ale nejdřív musíte zjistit, odkud hluk přichází. Nezbytným předpokladem ochrany proti hluku v místnostech budov je zabezpečení normativních požadavků na neprůzvučnost stavebních konstrukcí mezi místnostmi v budovách a normativních požadavků na neprůzvučnost obvodového pláště a jeho částí.
Odhlučnění stěny, stropu a podlahy patří mezi naše nejzákladnější formy odhlučnění. Aby bylo zabráněno rušení různými činnostmi, které se odehrávají ať už v přilehlé vedlejší místnosti, nebo v místnosti nad námi, musí konstrukce budovy zamezovat přenosu zvuku. Dobrá zvuková izolace závisí na celkové schopnosti konstrukce budovy a jejich stavebních prvků redukovat přenos zvuku skrz tyto materiály a celkovou konstrukci. Nejslabší prvek konstrukce nebo stavebního řešení může mít velký vliv na zvukovou izolaci.
Sendvičové konstrukce
Odpovědí je sendvičová sádrokartonová konstrukce, ve které se uplatňuje několik akustických principů. U masivních konstrukcí je vzduchová neprůzvučnost o to lepší čím vyšší je objemová hmotnost dělící konstrukce. Oproti tomu jsou konstrukce na bázi dřeva vícevrstvé sendvičové systémy. Zvuková energie, která dopadne na opláštění stěny se dále šíří přes spodní konstrukci (sloupky) a druhou cestou přes dutinu konstrukce. Zde je vložen pórovitě otevřený izolační materiál (minerální izolace / dřevovláknitá izolace a další), která zvukové vlny pohlcuje. Pro tlumící účinek vrstvy platí stejný princip jako u monolitické konstrukce: čím větší je plošná hmotnost vrstvy, tím lepší je útlum. Dalším faktorem zlepšujícím útlum je počet vrstev - platí, že dvě vrstvy desek 10 mm silných mají lepší účinek než jedna vrstva 20 mm silná. Obě vrstvy desek však nesmí být spojeny „natvrdo“, například slepením.
Je dobré vědět, že čím více spojovaných bodů se v konstrukci nachází, tím více se zhoršují akustické vlastnosti konstrukce. Připevnění opláštění na konstrukci pomocí sponek, hřebíků nebo šroubů je z akustického hlediska lepší a ekonomicky levnější než lepení desek. Akustické vlastnosti pozitivně ovlivňuje i vložení proužků izolace na nosnou konstrukci. Lepších akustických vlastností lze dosáhnout i řešením, při kterém bude opláštění spojeno s konstrukcí bodově (např. přes křížové laťování nebo akustickými profily), a nikoli plošně, přímo na nosnou konstrukci. Výhodou je toto řešení především u stěn, u stropů je toto řešení neekonomické, protože vyžaduje dvě nosné konstrukce - jednu pro podhled a druhou pro podlahu.
Vzduch v dutině mezi oběma opláštěními působí jako tlumicí pružina, která je tím pružnější, čím větší je vzdálenost obou opláštění. Nevýhodou je zvětšení konstrukční výšky nosné stropní konstrukce. Účinek takovéto tlumicí pružiny je lepší, je-li vložena do dutiny vláknitá izolace. Vlákna izolace „rozbíjejí“ zvukové vlny, a snižují tak zvukovou energii. Výzkumy ukázaly, že nejvhodnější je dutinu vyplnit izolací asi z 70 procent. Izolace z vláken - minerálních, dřevitých nebo skelných - jsou vždy vhodnější než izolace s uzavřeným povrchem.
Modrá akustická deska
Existuje ale možnost, jak byt odhlučnit i s dostatečnou rezervou bez velkých stavebních úprav. Řešení představuje naše Modrá akustická deska. Samostatná deska má tloušťku pouhých 12,5 mm, ale v kombinaci s kvalitní minerální izolací (např. R-CW 75, opláštění 1x MA (DF) 12,5 mm, minerální izolace tl. 80 mm; R-CW 75, opláštění 2x MA (DF) 12,5 mm, minerální izolace tl. 115 mm) dokáže výrazně zlepšit zvukovou izolaci. Modrá akustická deska je k dostání i v impregnované verzi vhodné do vlhkých prostor. A co víc - jde o jediný sádrokarton na trhu, který rozkládá emise formaldehydu. Modrá akustická deska a izolace tvoří pouze základ protihlukové konstrukce.
Konkrétní řešení pro různé zdroje hluku
- Pokud vás ruší hovor nebo televize, případně hlučný bar pod okny, pomůže vám akustická předstěna. Izolační desky se v tomto případě montují jen na jednu stranu stávající stěny. Vzduchová stavební neprůzvučnost se zlepšila ze 47 dB na 53 dB.
- Pokud vás ruší hluk od sousedů nad vámi (nemluvíme teď o dupání), pomůže vám odhlučnění stropu. Konkrétně tedy podhled z akustického sádrokartonu.
- Ačkoli se jedná znovu o hluk přicházející stropem, má v tomto případě jinou povahu. Jde o tzv. kročejový zvuk, který vzniká přímo ve stavební konstrukci, a to chůzí nebo pádem předmětů na podlahu. Pro tento druh hluku platí hodnoty kročejové neprůzvučnosti.
Zvuková izolace oken
Pokud žijete nebo pracujete v rušné části města, třeba v blízkosti železniční trati nebo tramvajové zastávky, nestačí jednoduše zavřít obyčejné okno. Doma máte možnost hluk zvenčí výrazně omezit. Kvalitní okna s optimálně zvolenými zvukově izolačními skly mohou výrazně snížit hluk ve vaší domácnosti nebo na pracovišti. Jak konkrétní typ okna izoluje hluk z vnějšího prostředí udává index zvukové neprůzvučnosti Rw (v decibelech dB). Stará panelákové okna s jednoduchým zasklením mají hodnoty indexu vzduchové neprůzvučnosti Rw přibližně 20 dB. Pro porovnání, okna Slovaktual OPTIM s dvojitým zasklením mohou (podle typu zvoleného dvojskla) běžně dosahovat hodnot indexu neprůzvučnosti 34 až 39 dB. Nejčastěji používaná plastová okna Slovaktual OPTIM s trojitým zasklením dosahují hodnot indexu neprůzvučnosti 35 až 42 dB.
Můžete se setkat s názorem, že pro vyšší zvukovou izolaci stačí vybrat okna s izolačním trojsklem. Celkovou zvukovou izolaci okna totiž ovlivňuje více faktorů. Za prvé jsou to izolační parametry samotného okenního profilu, za druhé záleží na výběru izolačního skla. Sklo je výborný materiál pro tlumení zvukových vln, má vysokou hustotu a je neporézní. Vysoce zvukotěsná jsou speciální vrstvená lepená skla s akustickou fólií. I těsnění je důležité.
Často se uvádí, že použitím izolačního trojskla se dosáhne výrazně vyššího zvukového útlumu oken. Je to pravda jen zčásti; v případě použití tří stejně silných skel může docházet při určitých frekvencích zvukových vln k nežádoucím rezonančním efektům. Kombinací různých tlouštěk skel se sice dosáhne výrazně vyšší hodnoty vážené neprůzvučnosti, jde ale hlavně o oblasti vyšších frekvencí. Vzhledem k tomu, že právě automobilová doprava produkuje zvuky frekvencí nižších, je použití trojskel ve městech účinné pro zvukový útlum jen málo. Nejefektivnější z tohoto pohledu jsou speciální lepená skla, která se různě kombinují. Jejich nevýhodou je však výrazně vyšší cena. Pro běžné případy se doporučuje volit třídu zvukové izolace 2, tedy Rw = 30-34 dB. Požadavku na zvukovou izolaci oken musí pochopitelně odpovídat i stejně přísný požadavek na zvukovou izolaci připojovací spáry. Zvukověizolační vlastnosti připojovací spáry se zabezpečí jejím správným provedením.
Akustická izolační vlastnost skleněné tabule nebo rámu je definována hodnotou R, která představuje rozdíl akustického výkonu z jedné strany skla na druhou. Právě hodnota Rw je nejběžnější metodou hodnocení zvukové izolace jakéhokoli skleněného předmětu. Jelikož se hodnoty Rw měří v továrním nastavení, nemohou vždy věrně odrážet zvukovou izolaci budovy, pokud se do ní započítají takové věci, jako jsou střešní spoje, duté podlahy a spoje, a jak se celá instalace bude chovat v různých „reálných“ akustických situacích a zdrojích.
Každý typ a tloušťka skla vibruje při různých frekvencích jinak, což znamená, že při určitých frekvencích může být hodnota útlumu hluku instalace skla velmi nízká. Akustické mezivrstvy ve skle fungují tak, že mění kmitavý charakter skleněné tabule, a proto odstraňují tento efekt kritické frekvence a umožňují sklu udržovat stálé akustické snížení až do všech frekvencí. Tyto skleněné tabule s vysokou akustickou hodnotou lze použít pro vnitřní použití ke snížení přenosu zvuku mezi prostory nebo na vnější plochy.
Zvukotěsné závěsy
Zvukotěsné závěsy jako dostupné a univerzální řešení představují další vrstvu ochrany proti nežádoucímu hluku. Tyto závěsy jsou obvykle vyrobeny z hustých materiálů s několika vrstvami, které obsahují jak absorpci, tak hmotnost, aby se minimalizoval přenos zvuku. Při výběru zvukotěsného závěsu, je důležité věnovat pozornost jeho hmotnosti, protože ta přímo ovlivňuje jeho účinnost při blokování a pohlcování zvuku. Naše zvukotěsné závěsy jsou speciálně navrženy s vysokou hmotností, aby poskytovaly vynikající výkon. Je pozoruhodné, že mnoho závěsů na trhu obvykle váží kolem 400 gramů na metr čtvereční, což je z hlediska zvukové izolace značně málo.
Materiály pro zvukovou izolaci
Zvuková izolace je mnohostranný přístup, který zohledňuje vědecké poznatky o zvuku a využívá různé materiály a techniky k regulaci jeho přenosu. Cílem je vytvořit prostředí, které přispěje ke snížení hladiny hluku, od absorpčních materiálů až po úvahy o hmotnosti a hustotě. Každý materiál zvuk izoluje. Otázka je, zda je to dostatečné pro váš typ hluku. U nás už běžné materiály nepoužíváme a přinášíme vám ty nejlepší zvukové izolace z celé Evropy.
- Hmotnost a hustota: Těžké a husté materiály, jako jsou sádrokartonové desky, masivní vinyl, který je hlavní součástí výroby našich zvukotěsných kabin, nebo hustá guma, mohou bránit přenosu zvukových vln.
- Oddělování: Oddělování zahrnuje oddělení stavebních prvků, aby se minimalizoval přenos vibrací.
- Těsnění: Správné utěsnění mezer a trhlin je nezbytné pro zabránění úniku zvuku.
Příklady materiálů pro zvukovou izolaci:
- Materiály pro zvukovou izolaci stěn a stropů:
- Na skladě Topsilent Adhesive: Ohebný 4 mm zvuko izolační pás 8,5 m², se samolepicí stranou, Rw = 27 dB.
- Na skladě ZINO Acoustic 50TOP: Pohltivá akustická izolace, tloušťka 50 mm, hmotnost pouhých 1,6 kg.
- Na skladě SILIO 13TOP: Zvuko izolační deska 0,96m², Rw = 35dB, tloušťka 13mm.
- Nejlepší materiály pro odstranění hluku z chůze, dupání, padání předmětů, posouvání nábytku (kročejová izolace):
- Na skladě Insulit Bi+9: Kročejová izolace pod potěr, tloušťka 9 mm, role 45 m², ΔLw 30-35 dB.
- Na skladě Insulit 4+2: Kročejová izolace pod potěr, tloušťka 6 mm, role 75 m², ΔLw 26-35 dB.
- Na skladě InsulParq 2+: Kročejová izolace pod parkety, tloušťka 2 mm, role 15 m², ΔLw = 20 dB.
- Akustické panely:
- BEELIVE: Textilní akustický panel, určený k lepení na zeď, od 4 kusů.
- Na skladě ZINO Acoustic 50TOP: Pohltivá akustická izolace, tloušťka 50 mm, hmotnost pouhých 1,6 kg.
- TheFelt!
- Zvuko izolační dveře:
- Zvuko izolační dveře, vnitřní, technické i studiové, Rw 42-59 dB.
tags: #stupen #zvukove #izolace #informace