Akustyka w lekkiej obudowie hal
Accoustics in lightweight cladding of industrial buildings
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z akustyką budowlaną. Omówiono parametry charakteryzujące materiały stosowane w lekkiej obudowie hal pod względem ich właściwości dźwiękoizolacyjnych oraz dźwiękochłonnych.
Archiwum redakcji
Obecnie trudno sobie wyobrazić budownictwo, zwłaszcza halowe, użyteczności publicznej, przemysłowe i specjalne bez obudowy, jaką stanowią ściany osłonowe czy przekrycia dachowe. Wykonuje się je przede wszystkim z płyt warstwowych, systemów opartych na bazie kaset stalowych wzdłużnych, warstwowych przekryć dachowych z elementem nośnym w postaci blach trapezowych.
Zobacz także
Ultrapur Sp. z o.o. Pianka poliuretanowa a szczelność budynku
Wielu inwestorów, wybierając materiał do ocieplenia domu, kieruje się głównie parametrem lambda, czyli wartością współczynnika przewodzenia ciepła. Jest on jedynym zestandaryzowanym współczynnikiem, który...
Wielu inwestorów, wybierając materiał do ocieplenia domu, kieruje się głównie parametrem lambda, czyli wartością współczynnika przewodzenia ciepła. Jest on jedynym zestandaryzowanym współczynnikiem, który określa właściwości izolacyjne materiału. Jednocześnie jest współczynnikiem wysoce niedoskonałym – określa, jak dany materiał może opierać się utracie ciepła poprzez przewodzenie.
Rockwool Polska Termomodernizacja domu – na czym polega i jak ją zaplanować?
Termomodernizacja to szereg działań mających na celu poprawę energochłonności Twojego domu. Niezależnie od zakresu inwestycji, kluczowa dla osiągnięcia spodziewanych efektów jest kolejność prac. Najpierw...
Termomodernizacja to szereg działań mających na celu poprawę energochłonności Twojego domu. Niezależnie od zakresu inwestycji, kluczowa dla osiągnięcia spodziewanych efektów jest kolejność prac. Najpierw należy docieplić ściany i dach, aby ograniczyć zużycie energii, a dopiero potem zmodernizować system grzewczy. Dzięki kompleksowej termomodernizacji domu prawidłowo wykonanej znacznie zmniejszysz koszty utrzymania budynku.
Recticel Insulation Nowoczesne technologie termoizolacyjne Recticel w renowacji budynków historycznych
W dzisiejszych czasach zachowanie dziedzictwa kulturowego i jednoczesne dostosowanie budynków do współczesnych standardów efektywności energetycznej stanowi duże wyzwanie zarówno dla inwestora, projektanta...
W dzisiejszych czasach zachowanie dziedzictwa kulturowego i jednoczesne dostosowanie budynków do współczesnych standardów efektywności energetycznej stanowi duże wyzwanie zarówno dla inwestora, projektanta jak i wykonawcy. Niejednokrotnie w ramach inwestycji, począwszy już od etapu opracowywania projektu, okazuje się, że tradycyjne materiały izolacyjne i metody ich aplikacji nie są wystarczające, aby zapewnić właściwe parametry termiczne i należytą ochronę wartości historycznych budynku.
ABSTRAKT |
---|
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z akustyką budowlaną. Omówiono parametry charakteryzujące materiały stosowane w lekkiej obudowie hal pod względem ich właściwości dźwiękoizolacyjnych oraz dźwiękochłonnych. Przedstawiono wymagania akustyczne obowiązujące w Polsce według polskich norm. Scharakteryzowano izolacyjność akustyczną elementów budowlanych przeznaczonych do wykonywania przegród zewnętrznych. Zaprezentowano również katalog rozwiązań akustycznych i jego znaczenie dla przedsiębiorstw zajmujących się projektowaniem, modernizacją i remontami budynków. |
Accoustics in lightweight cladding of industrial buildingsThe article presents the issues related to building acoustics. It discusses the sound insulation and sound absorbing parameters characterizing the materials used in the lightweight cladding of the industrial buildings. The acoustic requirements obligatory in Poland according to Polish standards have been presented. The acoustic insulation of building components designed for making external partitions has been characterized. A catalog of acoustic solutions and its significance for companies. |
Wymienione rozwiązania mają szereg zalet, m.in. małą masę jednostkową, możliwość montażu niezależnie od warunków atmosferycznych, montaż bez konieczności wykorzystywania ciężkiego sprzętu oraz łatwość demontażu i ponownego montażu, np. w przypadku zmiany przeznaczenia hal. Powinny mieć również odpowiednie właściwości dźwiękoizolacyjne, aby spełnić obowiązujące w Polsce wymagania normowe.
Poniższy artykuł powinien być pomocny w obliczu ogromnego zapotrzebowania na dostępność wiedzy o właściwościach dźwiękoizolacyjnych i dźwiękochłonnych materiałów budowlanych.
Parametry charakteryzujące materiały stosowane w lekkiej obudowie
Właściwości dźwiękoizolacyjne
Parametrem określającym właściwości dźwiękoizolacyjne materiałów stosowanych w lekkiej obudowie hal jest izolacyjność akustyczna od dźwięków powietrznych, którą wyraża się za pomocą izolacyjności akustycznej właściwej R:
(1)
gdzie:
L1 - poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu nadawczym [dB],
L2 - poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu odbiorczym [dB],
S - powierzchnia przegrody [m2],
A - chłonność akustyczna pomieszczenia odbiorczego [m2] (A = 0,161 V/T, gdzie V - objętość pomieszczenia odbiorczego, T - czas pogłosu pomieszczenia odbiorczego [s]).
Wymienione parametry akustyczne określają właściwości dźwiękoizolacyjne danego rozwiązania w poszczególnych 1/3-oktawowych lub oktawowych pasmach częstotliwości w przedziale minimum od 100 do 3150 Hz (według ostatnich norm międzynarodowych zalecane jest rozszerzenie zakresu częstotliwości od 50 do 5000 Hz).
W praktyce do oceny parametrów dźwiękoizolacyjnych przegród budowlanych i ich elementów stosuje się jednoliczbowe wskaźniki wyznaczane na podstawie charakterystyk w funkcji częstotliwości, zgodnie z metodami podanymi w normach międzynarodowych. W Polsce w tym zakresie stosowane są normy PN-EN ISO 717‑1:2013-08 [1].
Do oceny izolacyjności od dźwięków powietrznych stosuje się następujące rodzaje wskaźników jednoliczbowych:
- wskaźnik ważony oznaczany, w zależności od rodzaju parametru akustycznego, symbolem Rw(wskaźnik ważony izolacyjności akustycznej właściwej),
- dwa uzupełniające widmowe wskaźniki adaptacyjne C i Ctr, których zadaniem jest wskazanie na zdolność przegrody budowlanej lub jej elementu do izolowania hałasów o widmie płaskim w funkcji częstotliwości (wskaźnik adaptacyjny C) oraz hałasów o widmie niskoczęstotliwościowym (wskaźnik adaptacyjny Ctr).
Sposób zapisu izolacyjności od dźwięków powietrznych przegrody budowlanej lub jej elementu za pomocą powyższych wskaźników jest następujący:
(2)
Norma PN-EN ISO 717-1:2013-08 [1] podaje metody wyznaczania i zakresy stosowania poszczególnych wskaźników, i tak na przykład:
- wskaźnik C odnosi się przede wszystkim do oceny izolacyjności akustycznej przegród w stosunku do hałasów bytowych, ale stosowany jest także przy ocenie izolacyjności akustycznej w stosunku do takich hałasów zewnętrznych, jak np. hałas lotniczy występujący w niedalekiej odległości od lotnisk oraz hałas drogowy i kolejowy przy przejeździe pojazdów z dużą prędkością (norma podaje graniczne wartości prędkości),
- wskaźnik Ctrodnosi się przede wszystkim do oceny izolacyjności akustycznej przegród w stosunku do hałasów zewnętrznych pochodzących od komunikacji drogowej w mieście, ale także w stosunku do niektórych rodzajów hałasów instalacyjnych, np. hałasu pochodzącego od stacji transformatorowych.
Przy projektowaniu i ocenie izolacyjności akustycznej konkretnych rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych stosuje się sumę wskaźnika ważonego i (odpowiednio do zakresu stosowania danego rozwiązania) jednego z dwóch widmowych wskaźników adaptacyjnych, a powstały w ten sposób nowy wskaźnik oznacza się symbolem RA1 lub RA2, przy czym:
Utworzone w ten sposób wskaźniki noszą nazwę: wskaźniki oceny izolacyjności akustycznej właściwej RA1 i RA2.
Wprowadzenie widmowych wskaźników adaptacyjnych wskazuje więc, że ta sama przegroda budowlana, posiadającą określoną izolacyjność akustyczną, w funkcji częstotliwości charakteryzuje się różną zdolnością do izolowania hałasu w zależności od jego widma, co liczbowo wyraża się zróżnicowanymi wartościami wskaźników RA1 i RA2.
Wykorzystując przy projektowaniu wskaźniki izolacyjności akustycznej przegród budowlanych i ich elementów, określone na podstawie laboratoryjnych pomiarów akustycznych wzorców tych rozwiązań, zaleca się wprowadzenie korekty dwudecybelowej, która przy projektowaniu budynków pełni rolę współczynnika bezpieczeństwa pod względem akustycznym.
Właściwości dźwiękochłonne
Podstawowym parametrem charakteryzującym właściwości dźwiękochłonne wyrobów budowlanych jest pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku αs. Współczynnik ten - zgodnie z normą PN-EN ISO 354:2005 [2] - wyznacza się w komorze pogłosowej dla próbki o powierzchni 10-12 m2, zamontowanej w sposób podobny, jak przewidywany w praktyce stosowania (np. sufity podwieszane montuje się w odpowiedniej odległości od powierzchni odbijającej).
Pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku αs jest podawany w postaci charakterystyki w funkcji częstotliwości dla pasm 1/3-oktawowych z zakresu od 100 do 5000 Hz i zawiera pełną informację o właściwościach dźwiękochłonnych wyrobu.
RYS. 1. Zależności graficzne między wskaźnikami pochłaniania dla poszczególnych klas; rys.: archiwum autora
W 1999 r. wprowadzono normę europejską PN-EN ISO 11654:1999 [3], która zaleca stosowanie, i podaje metodę wyznaczania, następujących uproszczonych parametrów charakteryzujących właściwości dźwiękochłonne wyrobów budowlanych:
- αp - praktyczny współczynnik pochłaniania dźwięku, obliczony dla pasm oktawowych jako wartość średnia pogłosowych współczynników αs zmierzonych dla pasm 1/3-oktawowych; współczynnik ten stosowany jest przez akustyków do typowych obliczeń w projektach adaptacji wnętrz,
- αw - wskaźnik pochłaniania dźwięku,będący wielkością jednoliczbową, określany na podstawie charakterystyki praktycznego współczynnika pochłaniania dźwięku αp według metody podanej w normie PN‑EN ISO 11654:1999 [3].
Wskaźnik pochłaniania zawiera szacunkową informacje o właściwościach dźwiękochłonnych wyrobu. Czasami występuje z dodatkowym literowym wyznacznikiem kształtu, informującym o współczynniku większym o 0,25 lub więcej, niż wskazuje na to wartość wskaźnika, w pewnym zakresie częstotliwości, tj. wyznacznik L oznacza większe pochłanianie dla zakresu niskich częstotliwości (250 Hz), M - dla średnich częstotliwości (500 Hz, 1000 Hz), zaś H - dla wysokich częstotliwości (2000 Hz, 4000 Hz).
W oparciu o wyznaczony wskaźnik pochłaniania dźwięku do wyrobu przypisuje się odpowiednią klasę pochłaniania dźwięku. Klasy pochłaniania wyrobów dźwiękochłonnych i odpowiadające im wskaźniki pochłaniania dźwięku zestawiono w TAB. 1 a praktyczny współczynnik pochłaniania dla poszczególnych klas ukazano na RYS. 1.
W TAB. 2 i TAB. 3 zebrano informacje na temat norm pomiarowych służących do określania właściwości dźwiękochłonnych i dźwiękoizolacyjnych materiałów, wyrobów i elementów budowlanych zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i w miejscu zastosowania in situ.
Wymagania akustyczne obowiązujące w Polsce
Polskie przepisy budowlane, w ślad za Rozporządzeniem UE nr 305/2011 (CPR), stawiają siedem wymagań podstawowych w stosunku do właściwości użytkowych budynków. Wymagania te dotyczą:
- nośności i stateczności,
- bezpieczeństwa pożarowego,
- higieny zdrowia i środowiska,
- bezpieczeństwa użytkowania i dostępności obiektów,
- ochrony przed hałasem,
- oszczędności energii i izolacyjności cieplnej,
- zrównoważonego wykorzystania zasobów naturalnych.
Zabezpieczenia akustyczne ujęte są jako wymaganie podstawowe nr 5 "Ochrona przed hałasem", uzupełnione wymaganiem dotyczącym ochrony przed drganiami.
Umocowanie prawne wymagań w zakresie ochrony przed hałasem w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej zawarte jest w następujących dokumentach wchodzących w skład systemu legislacyjnego w budownictwie:
- Ustawa Prawo budowlane (z dnia 7 lipca 1994 r. wraz z późniejszymi zmianami - tekst jednolity DzU z 4.01.2018),
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 (DzU Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami).
W Rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, zagadnieniu ochrony przed hałasem i drganiami poświęcony jest Dział IX, w którym opisano zakres i sposób ochrony budynku i jego otoczenia ze wskazaniem na wymagania ujęte w normach technicznych. Rozporządzenie ustosunkowuje się do następujących zagadnień:
- zakres ochrony obejmujący ochronę przed hałasem zewnętrznym, wewnętrznym bytowym i instalacyjnym, powietrznym i uderzeniowym wytwarzanym przez użytkowników innych mieszkań i lokali usługowych, pogłosowym powstającycm w wyniku odbić fali dźwiękowej od powierzchni ograniczających dane pomieszczenia oraz przed drganiami przekazywanymi na budynek i odbieranymi przez użytkowników budynku w sposób bierny,
- lokalizacja budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej: zalecenie sytuowania w miejscach najmniej narażonych na występowanie hałasów i drgań,
- zachowanie odpowiednich odległości między źródłami hałasów i drgań a budynkami z pomieszczeniami wymagającymi ochrony przed zewnętrznym hałasem i drganiami, a także stosowanie odpowiednich zabezpieczeń wibroakustycznych w postaci odpowiedniego ukształtowania budynku, stosowania elementów amortyzujących drgania oraz osłaniających i ekranujących przed hałasem, a także racjonalnego rozmieszczenia pomieszczeń w budynku, przy czym stopień ochrony powinien odpowiadać polskim normom określającym dopuszczalne poziomy hałasu w pomieszczeniach oraz określającym zasady oceny wpływu drgań na ludzi w budynkach,
- stosowanie w budynku przegród zewnętrznych i wewnętrznych, a także elementów budowlanych o izolacyjności akustycznej nie mniejszej od określonej w polskiej normie dotyczącej izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych; ponadto rozporządzenie stawia dodatkowy wymóg, aby w budynkach wielorodzinnych izolacja akustyczna stropów międzymieszkaniowych zapewniała zachowanie przez te stropy zgodnych z normą właściwości akustycznych, bez względu na rodzaj zastosowanej nawierzchni podłogowej,
- stosowanie w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej instalacji i urządzeń stanowiących techniczne wyposażenie budynku; parametry akustyczne tych urządzeń powinny być tak dobrane, aby nie powodowały powstawania nadmiernych hałasów i drgań uniemożliwiających ochronę użytkowników pomieszczeń przed ich oddziaływaniem zgodnie w poziomami dopuszczalnymi określonymi polskimi normami,
- stosowanie zabezpieczeń przeciwdźwiękowych i przeciwdrganiowych w instalacjach przeciwdziałających powstawaniu hałasów i drgań oraz rozprzestrzenianiu się ich w budynku i przenikaniu do otoczenia budynku.
W zakresie formułowania wymagań norma określająca wymagane parametry akustyczne przegród wewnętrznych i zewnętrznych w budynkach dostosowana jest do norm europejskich (odpowiednie normy są także normami PN-EN). Poziom wymagań jest natomiast ustalany przez każde państwo indywidualnie.
Należy stwierdzić, że polskie wymagania w stosunku do izolacyjności akustycznej w budynkach, zwłaszcza w budynkach mieszkalnych, są na stosunkowo niskim poziomie.
Norma dotycząca dopuszczalnych poziomów hałasu, w tym hałasów instalacyjnych, przywołana w Warunkach Technicznych (WT) pochodzi z 1987 roku. Jest już w zbiorze norm PKN nowelizacja tej normy, ale stanie się ona obowiązująca dopiero po wprowadzeniu do WT (ze względu na fakt, że w WT występują powołania datowane, tzn. norma ma określony rok wydania; nowelizacja normy wymaga wprowadzenia do WT nowego wydania datowanego).
Aktualna wersja rozporządzenia to Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 08.12.2017, poz. 2285). Z dniem 1 stycznia 2018 r. wprowadza ono następujące normy, w których zawarte są wymagania akustyczne:
- PN-B-02151-02:1987, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach" [10],
- PN-B-02151-3:2015-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych" [11],
- PN-B-02151-4:2015-06, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 4: Wymagania dotyczące warunków pogłosowych i zrozumiałości mowy w pomieszczeniach oraz wytyczne prowadzenia badań" [12].
Przez przywołanie powyższych norm w rozporządzeniu stały się one obligatoryjne, co oznacza, że każdy oddawany budynek musi spełniać zawarte w nich wymagania.
Wymagania według normy PN-B-02151-3:2015-10
Ustalanie wymaganej izolacyjności ścian zewnętrznych według normy PN-B-02151-3:2015-10
Izolacyjność od dźwięków powietrznych przegród zewnętrznych należy określać za pomocą wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej, R′A,2.
W wypadku występowania źródeł hałasu zewnętrznego, przy których - zgodnie z PN-EN ISO 717-1:2013-08 [1] - przyjmuje się widmowy wskaźnik adaptacyjny C, zamiast wskaźnika R′A,2, stosuje się wskaźnik R′A,1.
Przy określaniu wymagań dotyczących izolacyjności od dźwięków powietrznych przegród zewnętrznych w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego należy stosować następujące zasady:
- wartość wskaźnika R′A,2 oblicza się według metody podanej w rozdziale 7.2 normy PN-B-02151-3:2015-10 [11],
- izolacyjność akustyczną ściany zewnętrznej w budynkach mieszkalnych, hotelowych, zakwaterowania turystycznego, zamieszkania zbiorowego i szpitalnych należy dostosować do poziomu hałasu zewnętrznego ocenianego odrębnie dla pory dnia i pory nocy; w tych przypadkach obliczenia według rozdziału 7.2 normy PN-B-02151‑3:2015-10 [11] należy przeprowadzić zarówno w odniesieniu do pory dnia, jak i do pory nocy, a jako wymaganie przyjąć tę wartość wskaźnika R′A,2, która jest większa,
- bez względu na wynik obliczeń według poz. a), izolacyjność akustyczna przegrody zewnętrznej nie powinna być mniejsza niż R′A,2 = 30 dB; wymaganie to nie dotyczy przegród zewnętrznych holi i pomieszczeń recepcji w hotelach, korytarzy i pomieszczeń rekreacyjnych w szkołach, sal konsumpcyjnych kawiarni i restauracji, sal wystawowych oraz pomieszczeń do zajęć sportowych i innych pomieszczeń o podobnym przeznaczeniu, dla których jako izolacyjność minimalną należy przyjąć wskaźnik oceny R′A,2 = 25 dB.
Uwaga: Zróżnicowanie wymagań w stosunku do ochrony pomieszczeń przed hałasem zewnętrznym wynika z konieczności zapewnienia odpowiednich warunków akustycznych w czasie snu (Guidelines for Community Noise WHO 1999).
W przypadku, gdy pomieszczenie ma jedną przegrodę zewnętrzną, wartość wskaźnika oceny R′A,2 przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej przegrody zewnętrznej należy obliczyć z równania (6):
(5)
gdzie:
R′A,2 - wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej przegrody zewnętrznej,
LA,zew - miarodajny poziom hałasu zewnętrznego przy danej przegrodzie zewnętrznej według rozdziału 7.3 normy PN-B-02151‑3:2015-10 [11], przyjęty z dokładnością do 1 dB,
LA,wew - poziom odniesienia do obliczenia izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej według rozdziału 7.4 normy PN-B‑02151-3:2015-10 [11],
A - chłonność akustyczna pomieszczenia w oktawowym paśmie o środkowej częstotliwości f = 500 Hz, bez wyposażenia pomieszczenia i obecności użytkowników,
S - pole rzutu powierzchni przegrody zewnętrznej na płaszczyznę fasady lub dachu widziane od strony pomieszczenia,
przy czym:
A = 0,161 V/T (6)
gdzie:
V - objętość pomieszczenia,
T - przewidywany czas pogłosu T w pomieszczeniu, w oktawowym pasmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz.
TABELA 4. Składnik 10 lg S/A w zależności od czasu pogłosu T pomieszczenia (Tablica C.1 PN-B-02151-3:2015-10 [11])
Wartość składnika 10 lg S/A należy przyjąć z danych podanych w Załączniku C (informacyjnym) PN-B-02151-3:2015-10 [11]. W Tablicy C.1 tej normy (TAB. 4) zestawiono wartości składnika 10 lg S/A w zależności od czasu pogłosu pomieszczenia T, stosowanego przy obliczaniu izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej według równania (5),
gdzie:
S - pole rzutu powierzchni przegrody zewnętrznej pomieszczenia na płaszczyznę fasady lub dachu, widziane od strony pomieszczenia,
V - objętość pomieszczenia,
T - przewidywany czas pogłosu w pomieszczeniu.
Jeżeli w pomieszczeniu jest jedna ściana zewnętrzna i pomieszczenie ma kształt prostopadłościanu, to wartość V/S odpowiada głębokości pomieszczenia.
Pola zacienione obejmują najczęściej występujące wartości V/S pomieszczeń o danym czasie pogłosu T w przypadku, gdy w pomieszczeniu występuje tylko jedna przegroda zewnętrza.
Wynik obliczeń według równania (5) należy zaokrąglić do całkowitej liczby decybeli. Przewidywany czas pogłosu T w pomieszczeniu w paśmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz należy przyjąć jako równy wzorcowemu czasowi pogłosu T = 0,5 sekundy.
Wyjątkiem są pomieszczenia, dla których w normie PN-B-02151‑4:2015-06 [12] określono dopuszczalny czas pogłosu T lub minimalną chłonność akustyczną A. Dla tych pomieszczeń należy przyjąć wartości T lub wyznaczyć wartości A według normy PN-B-02151-4:2015-06 [12] w oktawowym paśmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz.
Uwaga: Dopuszcza się określanie chłonności akustycznej pomieszczenia A na podstawie obliczeń według normy PN-EN 12354‑6:2005 [13].
Jeżeli pomieszczenie ma więcej niż jedną przegrodę zewnętrzną, to izolacyjność akustyczną każdej z tych przegród należy wyznaczyć indywidualnie, przestrzegając warunku, aby obliczony wypadkowy poziom hałasu zewnętrznego, przenikającego do pomieszczenia przez wszystkie przegrody zewnętrzne, nie przekroczył wartości poziomu odniesienia LA,wew, przyjętego według rozdziału 7.4 normy PN-B-02151-3:2015-10 [11].
Jeżeli przy obliczaniu izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej uwzględnia się wpływ kształtu fasady budynku, to należy go określić według normy PN-EN 12354‑3:2003 [14].
Ustalanie poziomu miarodajnego hałasu zewnętrznego według normy PN-B-02151-3:2015-10
Przy ustalaniu miarodajnego poziomu hałasu zewnętrznego LA,zew uwzględnia się hałas pochodzący od źródeł zewnętrznych, charakterystycznych dla danego terenu. Nie uwzględnia się hałasu powstającego w sytuacjach zagrożeń, podczas imprez masowych na wolnym powietrzu, hałasu wynikającego z prowadzonych prac budowlanych.
Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego odnosi się odrębnie do pory dnia i pory nocy przy uwzględnieniu następujących przedziałów czasu odniesienia:
- dla pory dnia LA,zew,D: od godz. 6.00 do 22.00,
- dla pory nocy LA,zew,N: od godz. 22.00 do 6.00.
W zależności od typu źródła hałasu zewnętrznego przy wyznaczaniu miarodajnego poziomu hałasu LA,zew uwzględnia się, zależnie od potrzeb:
- długookresowy równoważny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego, LAeq,zew,D, odnoszący się do pory dnia,
- długookresowy równoważny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego, LAeq,zew,N, odnoszący się do pory nocy,
- długookresowy średni maksymalny poziom dźwięku A, LAmax,zew,N, odnoszący się do pory nocy.
Uwaga: W normie PN-B-02151-3:2015-10 [11] średnim maksymalnym poziomem dźwięku A jest poziom średni energetyczny.
Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego LA,zew należy określić w odległości 2 m od fasady budynku na wysokości rozpatrywanego fragmentu przegrody zewnętrznej.
Uwaga: W normie PN-B-02151-3:2015-10 [11] średnim maksymalnym poziomem dźwięku A jest poziom średni energetyczny.
Jeżeli do jego wyznaczenia korzysta się z mapy akustycznej danego terenu, to do wartości przyjętych z mapy należy wprowadzić ewentualną poprawkę uwzględniającą zmiany poziomu hałasu zewnętrznego na wysokości powyżej 4 m oraz zmiany związane z lokalnymi warunkami rozprzestrzeniania się dźwięku, określoną na podstawie obliczeń lub/i uzupełniających pomiarów akustycznych.
Uwaga: Potrzeba zastosowania poprawki może wynikać z warunków usytuowania źródła hałasu zewnętrznego w stosunku do fasady budynku, rodzaju zabudowy otoczenia, wysokości budynku itp.
Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego LA,zew powinien uwzględniać perspektywiczne zmiany poziomu hałasu w terenie, wynikające np. z budowy nowej trasy komunikacyjnej, zmiany tras przelotu statków powietrznych lub przewidywane zmiany w natężeniu ruchu komunikacyjnego związanego z istniejącymi obiektami komunikacyjnymi.
Katalog rozwiązań akustycznych i jego znaczenie |
Katalog rozwiązań akustycznych jest autorskim i unikatowym na polskim rynku opracowaniem, stworzonym z inicjatywy firm członkowskich skupionych w Grupie Merytorycznej AKUSTYKA DAFA (Stowarzyszenie Wykonawców Dachów Płaskich i Fasad, www.dafa.com.pl): ArcelorMittal, Izopanel, Blachy Pruszyński, Rockwool, Ruukki, BalexMetal. Katalog ten przeznaczony jest dla architektów, projektantów, wykonawców przy projektowaniu nowych i modernizowaniu lub remoncie już istniejących budynków, ze szczególnym uwzględnieniem obiektów budownictwa ogólnego, budynków administracyjnych i przemysłowych. Katalog rozwiązań akustycznych zawiera kilkadziesiąt rozwiązań lekkiej obudowy (konstrukcje ścienne i przekrycia dachowe) wiodących producentów tego typu systemów w Polsce. Są to ustroje przebadane pod względem izolacyjności akustycznej, jak również pochłaniania dźwięku. Badania zostały wykonane w europejskich akredytowanych laboratoriach. Najprawdopodobniej jest to jedyna publikacja na tak szeroką skalę w Polsce, prezentująca rozwiązania lekkiej obudowy przeznaczone dla obiektów o wysokich wymaganiach pod względem izolacyjności akustycznej lub pochłaniania dźwięku. Katalog obejmuje: • wyjaśnienie pojęć jednoliczbowych wskaźników stosowanych do określania i oceny izolacyjności od dźwięków powietrznych oraz określania właściwości dźwiękochłonnych różnych rozwiązań konstrukcyjnych ściennych i dachowych, • omówienie wyznaczania wypadkowej izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych, • omówienie wymagań akustycznych obowiązujących w Polsce, • omówienie zasad wykorzystania jednoliczbowych wskaźników izolacyjności od dźwięków powietrznych przegród budowlanych przy projektowaniu nowych i modernizacji istniejących budynków z uwzględnieniem wymagań akustycznych, • zestawienie tabelaryczne jednoliczbowych wskaźników uzyskanych podczas badań przeprowadzonych w akredytowanych laboratoriach stanowiących własność firm współtworzących katalog, • zestawienie w załączniku pełnych charakterystyk badanych ustrojów zawierających nazwę systemową, opis zastosowanych materiałów, szkic poglądowy oraz pełne charakterystyki izolacyjności akustycznej i współczynnika pochłaniania, wraz z wykresami i obliczonymi wskaźnikami jednoliczbowymi odpowiednio zarówno dla konstrukcji ściennych, jak i dachowych. Obecnie dostępne jest wydanie II katalogu. W najbliższym czasie pojawi się wydanie III. |
Jeżeli do wyznaczenia miarodajnego poziomu hałasu zewnętrznego LA,zew, odnoszącego się do poziomów równoważnych korzysta się z mapy akustycznej, to miarodajny równoważny poziom dźwięk, odnoszący się do pory dnia LAeq,zew, należy wyznaczyć na podstawie wartości wskaźnika hałasu zewnętrznego LDWN, np. przy zastosowaniu metody obliczania podanej w Załączniku E (informacyjnym) normy PN-B-02151-3:2015-10 [11]. Miarodajny równoważny poziom dźwięku A odnoszący się do pory nocy LAeq,zew,N odpowiada wartości długookresowego, w skali 1 roku, poziomu dźwięku A odnoszącego się do pory nocy LN, podanej na mapie akustycznej.
Jeżeli dla danego terenu nie istnieją mapy akustyczne lub jeżeli przedział czasu, dla którego wyznacza się miarodajny poziom hałasu zewnętrznego LA,zew jest krótszy niż 1 rok, to miarodajny równoważny poziom hałasu zewnętrznego odnoszący się do pory dnia LAeq,zew,D lub nocy LAeq,zew,N, należy wyznaczyć na podstawie obliczeń lub/i pomiarów w krótkich przedziałach czasu z uwzględnieniem korekcji na zmienność hałasu w długim okresie przyjętym zgodnie z rozdziałami od 7.3.2 do 7.3.5 normy PN-B-02151-3:2015-10 [11], w zależności od rodzaju źródła hałasu zewnętrznego.
Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego LA,zew pochodzącego od poszczególnych rodzajów źródeł podano w punktach 7.3.2, 7.3.3, 7.3.4. normy PN-B-02151-3:2015-10 [11].
Jeżeli na danym terenie występuje hałas pochodzący od kilku źródeł działających równocześnie, to miarodajny poziom hałasu zewnętrznego należy określić według rozdziału 7.3.5. normy PN-B-02151-3:2015-10 [11].
Określenie wartości poziomów odniesienia do obliczenia wymaganej izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych
Do obliczenia izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych pomieszczenia według równania (6) wykorzystuje się poziom odniesienia dostosowany do rodzaju miarodajnego poziomu hałasu zewnętrznego.
Rozróżnia się poziomy odniesienia:
- LAeq,wew stosowany w przypadkach, gdy miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dotyczy równoważnego poziomu dźwięku A w porze dnia LAeq,zew,D lub nocy LAeq,zew,N,
- LAmax,wew stosowany w przypadkach, gdy miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dotyczy średniego maksymalnego poziomu dźwięku A w porze nocy LAeq,zew,N.
Wartości poziomu odniesienia LAeq,wew dotyczące miarodajnego równoważnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego należy przyjąć odpowiednio:
- z Tablicy 7 normy PN-B-02151-3:2015-10 [11], jeżeli miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dotyczy wartości równoważnych LAeq,zew, (TAB. 5)
TABELA 5. Poziom odniesienia LAeq,wew dotyczący miarodajnego równoważnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego (Tablica 7 PN-B-02151-3:2015-10 [11])
- z Tablicy 8 normy PN-B-02151-3:2015-10 [11], jeżeli miarodajny poziom hałasu zewnętrznego odnosi się do hałasu lotniczego i dotyczy wartości maksymalnych LAmax,zew. (TAB. 6)
TABELA 6. Poziom odniesienia LAmax,wew dotyczący miarodajnego maksymalnego poziomu hałasu zewnętrznego pochodzącego od operacji lotniczych w nocy, o poziomie dźwięku A na danym terenie LAmax,i ≥ 70 dB (Tablica 8 PN-B‑02151‑3:2015-10 [11])
Izolacyjność akustyczna elementów budowlanych przeznaczonych do wykonywania przegród zewnętrznych
Przy ocenie izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych w budynku należy przyjąć, że wpływ bocznego przenoszenia dźwięku na ich izolacyjność akustyczną jest pomijalny. Oznacza to, że izolacyjność akustyczna elementów wchodzących w skład przegrody zewnętrznej powinna być na tyle duża, aby obliczony lub zmierzony w warunkach laboratoryjnych wskaźnik RA,2 (lub w szczególnych przypadkach wskaźnik RA,1) wypadkowej izolacyjności akustycznej fragmentu przegrody widzianej od strony pomieszczenia nie był mniejszy niż wymagana wartość wskaźnika R′A,2 (lub R′A,1) wyznaczona według rozdziału 7 normy PN-B-02151-3:2015-10 [11].
Zasady obliczania izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej masywnej (np. ściany z oknami) spełniające ten warunek przy uwzględnieniu izolacyjności poszczególnych elementów przegrody podano w Załączniku G (informacyjnym) normy PN-B-02151‑3:2015-10 [11].
Jeżeli, przy doborze rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych przegrody zewnętrznej ze względu na wymagania według rozdziału 7 korzysta się z wyników badań izolacyjności akustycznej fragmentu przegrody lub jej elementów składowych, to zaleca się przyjmować wartości wskaźników oceny izolacyjności akustycznej właściwej określone na podstawie tych badań, sprowadzone do wartości projektowych - patrz Załącznik B (normatywny) normy PN-B-02151‑3:2015-10 [11].
Uwaga: Zgodnie z normą PN-EN 12354-3 [14], poprawka 2 dB, stosowana do wyznaczenia wartości projektowych wskaźników izolacyjności akustycznej fragmentów przegrody zewnętrznej lub jej elementów, jest marginesem bezpieczeństwa w zakresie akustycznym, przy pominięciu wpływu bocznego przenoszenia dźwięku.
Literatura
- PN-EN ISO 717-1:2013-08, "Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 1: Izolacyjność od dźwięków powietrznych".
- PN EN ISO 354:2005, "Akustyka. Pomiar pochłaniania dźwięku w komorze pogłosowej".
- PN EN ISO 11654:1999, "Akustyka. Wyroby dźwiękochłonne używane w budownictwie. Wskaźnik pochłaniania dźwięku".
- PN-EN ISO 10140–1:2011, "Akustyka. Pomiary laboratoryjne izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 1: Zasady stosowania dla określonych wyrobów".
- PN-EN ISO 10140–2:2011, "Akustyka. Pomiary laboratoryjne izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 2: Pomiar izolacyjności od dźwięków powietrznych".
- PN-EN ISO 10140–4:2011, "Akustyka. Pomiary laboratoryjne izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 4: Procedury pomiarowe i wymagania".
- PN-EN ISO 10140–5:2011, "Akustyka. Pomiary laboratoryjne izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Część 5: Wymagania dotyczące laboratoryjnych stanowisk badawczych i wyposażenia".
- PN-EN ISO 140-4:2000, "Akustyka. Pomiary izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Pomiary terenowe izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych między pomieszczeniami".
- PN-EN ISO 140-5:1999, "Akustyka. Pomiary izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Pomiary terenowe izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych ściany zewnętrznej i jej elementów".
- PN-B-02151-02:1987, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach".
- PN-B-02151-3:2015-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych".
- PN-B-02151-4:2015-06, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 4: Wymagania dotyczące warunków pogłosowych i zrozumiałości mowy w pomieszczeniach oraz wytyczne prowadzenia badań".
- PN-EN 12354‑6:2005, "Akustyka budowlana. Określanie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Część 6: Pochłanianie dźwięku w pomieszczeniach".
- PN-EN 12354‑3:2003 "Akustyka budowlana. Określanie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Część 3: Izolacyjność od dźwięków powietrznych przenikających z zewnątrz".