Akustyka w suchej zabudowie

W ostatnim okresie w polskim budownictwie coraz więcej uwagi poświęca się zagadnieniom związanym z akustyką obiektów budowlanych. Architekci i inżynierowie mają podczas planowania i projektowania budynków zadanie ograniczenia istniejącego hałasu.

Wymagani dotyczące izolacyjności akustycznej przegród budowlanych są obligatoryjne do stosowania. Rozporządzenie ministra w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie określa warunki, które zapewniają ochronę przed hałasem zgodnie z wytycznymi obowiązującymi w Unii Europejskiej. Budynek i urządzenia z nim związane powinny być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby poziom hałasu, na który będą narażeni użytkownicy lub ludzie znajdujący się w ich sąsiedztwie, nie stanowił zagrożenia dla ich zdrowia, a także umożliwiał im pracę, odpoczynek i sen w zadawalających warunkach.

Przegrody zewnętrzne i wewnętrzne budynku powinny mieć izolacyjność akustyczną nie mniejszą od wymaganej w Polskiej Normie PN-B-02151-3:1999 „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach - Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania” – która znajduje się na liście norm do obowiązkowego stosowania.

Izolacyjność akustyczna jest to miara określająca jak dobrze przegroda budowlana izoluje pomieszczenie od hałasu dochodzącego z innych pomieszczeń lub z otoczenia. Wartość wyrażona jest w decybelach czyli jednostce ciśnienia akustycznego. Ciśnienie akustyczne to każdą zmiana ciśnienia w stosunku do ciśnienia atmosferycznego zarejestrowana w czasie. Ciśnienie akustyczne w absolutnej ciszy wynosi 0,00002 Pa a tolerowane przez ludzkie ucho maksimum to 20 Pa. Różnica pomiędzy rzędami wielkości to aż 1 000 000. Dlatego poziom dźwięku określamy wzorem:

10 log (Pa / 0,00002) 2 gdzie Pa – to zmierzone ciśnienie akustyczne.

Przykładowe poziomy dźwięku (dB) i odpowiadające im ciśnienia akustyczne (Pa) wynoszą:

W przypadku ścian masywnych Izolacyjność akustyczna podlega tzw. „prawu masy”.

Czyli im cięższa ściana tym wyższa (lepsza) izolacyjność akustyczna tej ściany np.:
- dla masy < 150 kg/m² izolacyjność akustyczna wynosi R @ 17 log M + 4 (dB)
- dla masy > 150 kg/m² izolacyjność akustyczna wynosi R @ 40 log M - 46 (dB)

Natomiast w przypadku ścian systemowych firmy Knauf wysoką izolacyjność akustyczną uzyskujemy dzięki warstwowej budowie. Ich konstrukcja tworzy układ „masa – sprężyna - masa”, gdzie masami są płyty Knauf a „sprężyną” wypełnienie czyli powietrze lub wełna mineralna. „Wzbudzone” masy wyhamowuje sprężyna.

W związku z tym, że wełna jest lepszą sprężyną, w ściankach zawsze ją stosujemy.

Czynniki mające znaczący wpływ na poziom izolacyjności akustycznej takich przegród to:

Rodzaj pokrycia
* płyty gipsowo kartonowej z warstwą ołowiu ( do 3 mm warstwy ołowiu ) – płyta o bardzo dużej masie 44,6 kg/m2
* płytę gipsowo włóknową Vidiwall 12,5 mm – 15 kg/m2
* płytę gipsowo kartonową Diamant 12,5 mm – 13 kg/m2
* płytę gipsowo kartonową Piano 12,5 mm
* płytę gipsowo kartonową GKF 12,5 mm – 10 kg/m2




Płyta GK
Płyta Piano

Płyta gipsowo-kartonowa Knauf Piano dzięki specjalnej recepturze i szczególnej strukturze kryształów która powoduje że W stosunku do płyty standardowej jest bardziej elastyczna zapewnia bardzo dobry poziom izolacji akustycznej przy małym ciężarze powierzchniowym ok. 10,5 kg/m2.

Typ konstrukcji szkieletu
* profile CW
* profile MW

Profil MW
Profil CW

* Izolacja wewnętrzna
- Wełna mineralna szklana
- Wełna mineralna kamienna

* Odległość między pokryciami – minimalna odległość wynosi około 30 mm w przypadku tzw połączenia mieczowego czyli przegrody na konstrukcji z profili UD.
* Grubość przegrody - minimalna grubość wynosi około 55 mm w przypadku tzw połączenia mieczowego czyli przegrody na konstrukcji z profili UD.
* Sposób mocowania pokrycia – np. tzw. mocowanie płyt w systemie odprężnym które w stosunku do tradycyjnego mocowania płyt GK wkrętami podnosi pozio izolacyjności akustycznej o ok. 2 dB
* Jakość wykonania prac montażowych

Oceny izolacyjności akustycznej ścian wewnętrznych należy dokonywać na podstawie parametru RA1, wyrażonego w [dB], podanego na podstawie badań akustycznych przez producenta ściany następnie zredukowanego zgodnie z zaleceniem Polskiej Normy PN-B-02151-3 o 2dB (współczynnik bezpieczeństwa - dokładność wyznaczania wskaźników na pdst. pomiarów laboratoryjnych, różny stopień odtworzenia prawdziwej ściany w badanym wzorcu, niedokładności wykonawstwa) oraz o wartość K czyli tzw. przenoszenie boczne czyli przenoszenie dźwięku przez sąsiadujące elementy budynku.

RA1’ = RA1R - K [dB]

RA1R = RA1 - 2 dB

RA1 = RW + C

RA1 - wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej ściany (wartość wynikająca z pomiarów laboratoryjnych)

RA1R - wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej ściany RA1 pomniejszony o 2dB

R’A1 - przewidywana wartość izolacyjności akustycznej ściany na budowie (z uwzględnieniem wpływu przenoszenia bocznego K)

K - szacowana wielkość przenoszenia bocznego dźwięku wg Załącznika D do PN-B-02151-3:1999

Wartości obliczeniowe oznaczonego współczynnika izolacyjności akustycznej RW w systemach akustycznych Knauf oraz wielkości przenoszenia bocznego dla różnego rodzaju sąsiadujących elementów przegrody podane są w katalogu „Systemy Akustyczne Knauf”

Kolejnym istotnym aspektem akustyki budowlanej oprócz zagadnienia izolacyjności akustycznej jest pochłanianie dźwięków. W nowoczesnych wnętrzach obiektów użyteczności publicznej projektuje się pomieszczenia o dużych powierzchniach, gdzie zachodzi konieczność stworzenia odpowiedniego klimatu akustycznego.

Problem połączenia wymagań dotyczących akustyki wnętrza z jego indywidualną formą architektoniczną udaje się jednak rozwiązać coraz łatwiej stosując nowoczesne systemy dźwiękochłonne Knauf.

Zadaniem systemów akustycznych jest pochłanianie dźwięku, czyli redukcja hałasu odbitego w stosunku do hałasu dochodzącego do powierzchni ściany czy też sufitu. Pochłanianie wyraźnie wpływa na regulację długości, tzw. "czasu pogłosu" w pomieszczeniu, czyli na skrócenie czasu trwania słyszanego dźwięku w przestrzeni, a zarazem na obniżenie jego energii akustycznej – hałasu.

Według definicji czas pogłosu jest to czas wyrażony w sekundach, potrzebny do zredukowania poziomu hałasu o 60 dB od momentu wyłączenia jego źródła.

Przykładowe czasy pogłosu:
Małe studio nagrań 0,4 s.
Niewielkie sale narad 0,8 s. do 1 s.
Muzyka klasyczna 1,5 s.
Kościoły (chór + organy) 2,7 s.

W praktyce posługujemy się współczynnikiem pochłaniania dźwięku, czyli miarą określającą jak dobrze konstrukcja budowlana (system) chłonie dźwięki/hałas wytwarzany w tym samym pomieszczeniu zapobiegając jego odbiciom. Wartość wyrażona jest w % i zawiera się w przedziale 0-1. (Stosunek energii nieodbitej do odbitej)

W sytuacjach, gdy oprócz odpowiedniej akustyki pomieszczenia ważną rolę odgrywają walory estetyczne, bardzo dobrze sprawdzają się rozwiązania na bazie nowoczesnych materiałów o porowatej strukturze lub o odpowiednim stopniu perforacji.

Jednym z rozwiązań jest tynk akustyczny Knauf nanoszony są bezpośrednio na powierzchnie ścian lub sufitów, dlatego może być stosowany wszędzie tam, gdzie nie możemy pozwolić sobie na redukcję kubatury pomieszczenia. Mogą to być sytuacje, gdy nie ma możliwości zainstalowania wieszaków lub rusztu, gdy wykonywane są powierzchnie łukowe o małym promieniu krzywizny (np. podczas renowacji starych sklepień) czy też w obiektach znajdujących się pod nadzorem konserwatorów zabytków.

W celu uzyskania wymaganej porowatości tynki dźwiękochłonne muszą być nanoszone wielowarstwowo. Grubość wykonanego tynku ma bezpośredni wpływ na jego wskaźnik pochłaniania dźwięku, który przy grubości 15 mm wynosi 0,35.

Dlatego przy wyborze tynku i projektowaniu jego grubości konieczne jest dokładne określenie wymagań projektowych dotyczących tłumienia dźwięków.

Porowate, chłonne tynki akustyczne nie mają wytrzymałości tynków o powierzchniach zamkniętych, dlatego mogą być stosowane wyłącznie we wnętrzach, na powierzchniach ścian i sufitów. W przypadku niektórych produktów podawane jest zastrzeżenie, że mogą być one układane wyłącznie w strefach nie narażonych na obciążenia mechaniczne – np. na ścianach powyżej 2,5 m . Tynki akustyczne są jednocześnie materiałami niepalnymi.

Rozwiązaniem alternatywnym dla tynków akustycznych są perforowane płyty gipsowo-kartonowe Knauf. Płyty te można stosować zarówno w systemach ściennych jak i sufitowych, a o niezawodności tych systemów świadczy wiele zrealizowanych do tej pory w Polsce obiektów.

Systemy na bazie płyt gipsowo-kartonowych Knauf gwarantują maksymalne wartości współczynnika pochłaniania dźwięków(od 0,4 do 0,9). Różnorodność systemów umożliwia wykonanie sufitu z perforacją ciągłą na całej powierzchni, bez podziałów i fug, o jednolitej fakturze, jak również sufitu z podkreślonym podziałem, poprzez widoczne fugi lub fryzy. Sufity takie wykonuje się z płyt wielko formatowych, montowanych do standardowych konstrukcji przewidzianych dla płyt gipsowo - kartonowych.



System sufitu akustycznego Knauf D127

Inną propozycją są sufity zbudowane z modułowych elementów gipsowo - kartonowych na konstrukcji, która do tej pory była zarezerwowana dla sufitów z płyt z prasowanej wełny mineralnej. Ten nowy typ sufitów to systemy Knauf Danoline łączące zalety typowe dla gipsu, czyli niepalność, zdolność regulowania wilgotności pomieszczenia czy korygowania parametrów akustycznych z zaletami sufitów z wełny mineralnej, takimi jak szybkość montażu, rozmaitość wzorów płyt czy możliwość stosowania różnorodnych konstrukcji podwieszenia, zarówno z konstrukcją widoczną, jak i częściowo lub całkowicie ukrytą.

Oczywiście, zawsze istnieje możliwość demontażu części lub całości konstrukcji w sytuacjach awaryjnych lub tam, gdzie z różnych względów (np. konserwacyjnych i instalacyjnych) konieczny jest okresowo dostęp do przestrzeni nad sufitem lub następuje zmiana wystroju pomieszczenia. Oferta Knauf Danoline obejmuje wiele wariantów powierzchni płyt: od świecących po matowe, od malowanych po laminowane, pełne i perforowane. Płyty występują w różnych formatach i grubościach, mają też różnego rodzaju krawędzie.

Każdy z wymienionych systemów ma swoją charakterystykę akustyczną współczynnika pochłaniania dźwięków w funkcji częstotliwości dźwięków. Systemy akustyczne Knauf sa bardzo dobrym rozwiązaniem do zastosowania w różnorodnych obiektach użyteczności publicznej: nowych, remontowanych i modernizowanych.

Ich właściwości doskonale możemy odczuć np. w pubach, kawiarniach czy restauracjach, gdzie bardzo ważne jest aby dźwięki dochodzące z sąsiednich stolików zostały maksymalnie wytłumione.

Sufity te można montować zarówno w małych pomieszczeniach biurowych lub mieszkalnych, jak i w dużych salach, aulach, audytoriach, pomieszczeniach dworcowych, szpitalach, bibliotekach, szkołach, biurach, pomieszczeniach produkcyjnych, handlowych lub wypoczynkowych (np. w kręgielniach) i wielu innych.

mgr inż. Marcin Wieteska
Kierownik Działu Technicznego Knauf Sp. z o.o.
http://www.abc-izolacje.pl