Ulubiony kiosk WRZEŚNIOWY NUMER - PRZEJRZYJ ONLINE Live Sound PRZESYŁKA GRATIS >>

Tutoriale

Akustyka budowlana. Ochrona antyhałasowa. Właściwości akustyczne stropów

Akustyka budowlana. Ochrona antyhałasowa. Właściwości akustyczne stropów

Dodano: środa, 19 kwietnia 2017

Mówiliśmy już w poprzednich numerach o przenikaniu energii dźwiękowej przez przegrodę i właściwościach izolacyjnych różnorakich przegród – od najprostszych, pojedynczych, poprzez podwójne, po wielokrotne, w tym lekkie przegrody szkieletowe i wielowarstwowe z ustrojami rezonansowymi.

 

Inną odmianą przegród budowlanych są stropy, które – w odróżnieniu od ścian – powinny mieć odpowiednią odporność zarówno na przenikanie dźwięków powietrznych, jak i uderzeniowych. Właśnie tym przegrodom przyjrzymy się bliżej w tym artykule.

Izolacyjność stropów od dźwięków powietrznych podlega prawu masy, a zatem obowiązują w tym przypadku te same zależności, co dla ścian.

Na własności akustyczne stropu wpływają:
– konstrukcja części nośnej stropu i jej masa,
– układ dodatkowych warstw izolacyjnych na lub pod stropem.


Większość pojedynczych stropów stosowanych w budownictwie powszechnym nie tłumi w wystarczającym stopniu dźwięków uderzeniowych, dlatego stosuje się na nich dodatkowe ustroje izolacyjne. Najpierw jednak rozpatrzmy jakie własności akustyczne mają

STROPY BEZ PODŁÓG


Właściwości akustyczne płyt stropowych zależą od ich masy i konstrukcji. Izolacyjność akustyczna właściwa płyt stropowych podlega prawu masy, przy czym związek między masą stropu a wskaźnikiem izolacyjności akustycznej jest różny dla płyt pełnych, kanałowych i pustakowych.

Stropy kanałowe wykazują lepsze, od stropów pełnych płytowych, właściwości izolacyjne (głównie w paśmie małych i średnich częstotliwości). Przy tym samym ciężarze 1 m2 różnica w izolacyjności akustycznej na korzyść stropów kanałowych wynosi 2 do 5 dB.

Natomiast tłumienie przez płytę stropową dźwięków uderzeniowych jest uzależnione od grubości i masy stropu oraz od modułu sprężystości i konstrukcji stropu. Poziom uderzeniowy pod jednorodnym pojedynczym stropem płytowym zależy znacznie bardziej od grubości stropu niż od ciężaru i modułu sprężystości. Poziom uderzeniowy pod stropem zmienia się w funkcji częstotliwości i jest większy dla wyższych częstotliwości. Najmniej korzystne, ze względu na tłumienie dźwięków uderzeniowych, są stropy pustakowe, które wykazują szczególnie małą odporność na przenikanie dźwięków uderzeniowych w paśmie dużych częstotliwości.

Stropy płytowe pełne i kanałowe, zwłaszcza o większej masie i grubości, tłumią w większym stopniu dźwięki uderzeniowe. Ze względu na mały współczynnik tłumienia wewnętrznego podstawowych materiałów budowlanych, stosowanych w konstrukcjach stropowych, odporność na przenikanie dźwięków uderzeniowych, bez względu na ich masę i konstrukcję stropu, jest niedostateczna w stosunku do wymagań normowych.

PODŁOGOWE USTROJE IZOLACYJNE


Podłogowe ustroje izolacyjne ze względu na ich właściwości akustyczne dzieli się na trzy podstawowe grupy:

– podłogi pływające (PP), powodujące zwiększenie izolacyjności akustycznej właściwej stropu i poprawę tłumienia przez strop dźwięków uderzeniowych,
– lekkie izolacyjne układy podłogowe (PL), dające jedynie zwiększenie tłumienia dźwięków uderzeniowych przez strop,
– wykładziny podłogowe z warstwą izolacyjną (PW), powodujące jedynie zwiększenie tłumienia dźwięków uderzeniowych przez strop.

Osobną grupę stanowią sufity podwieszane, które z kolei poprawiają w zasadzie tylko izolacyjność stropu na dźwięki powietrzne.

Lekkie izolacyjne układy podłogowe oraz wykładziny podłogowe z warstwą izolacyjną mogą spowodować pogorszenie izolacyjności akustycznej właściwej stropu o 2 do 3 dB.

W zależności od zastosowanych materiałów i grubości warstw podłogi pływające dzieli się dodatkowo na:
– podłogi pływające zwykłe,
– podłogi pływające o zwiększonej izolacyjności akustycznej, wśród których wyróżnia się podłogi z warstwą przeciwdrganiową z płyt półtwardych z wełny mineralnej.

PODŁOGI PŁYWAJĄCE


Zwiększenie ciężaru części konstrukcyjnej stropu zwiększa tłumienie dźwięków uderzeniowych przez ten strop, głównie w zakresie małych częstotliwości, ale przeważnie w stopniu niewystarczającym. Dlatego też stosuje się stropy warstwowe lub podwójne. Zadanie ich polega na tym, że nad (albo pod) stropem wykonuje się warstwy sprężyste, ułożone na stropie (lub do niego podwieszone) w sposób elastyczny. Wpływają one na częstotliwość drgań całego układu stropowego i na jego sztywność na zginanie walcowe, decydując o stopniu tłumienia dźwięków uderzeniowych, przy czym unika się tworzenia mostków dźwiękowych (sztywnych połączeń) między warstwą sprężystą a stropem, gdyż zmniejszają one tłumienie dźwięków uderzeniowych.

Efektywność działania sufitów podwieszanych w zakresie tłumienia dźwięków uderzeniowych jest mniejsza niż warstw sprężystych ułożonych na stropie ze względu na to, że dźwięki uderzeniowe przenikają za pośrednictwem części konstrukcyjnej ściany budynku, skąd wypromieniowane zostają do pomieszczenia pod stropem, z pominięciem sufitu. Dlatego najbardziej efektywne tłumienie dźwięków uderzeniowych uzyskuje się przez zastosowanie pływających podłóg, składających się z warstwy materiału sprężystego ułożonego na stropie, na którym położony jest jastrych cementowy lub płyta dociążająca z betonu, keramzytobetonu, perlitobetonu lub innych materiałów. Płyta dociskowa w podłodze pływającej powinna być odizolowana od ścian za pomocą warstwy materiału sprężystego. W przeciwnym przypadku efekt tłumienia dźwięków uderzeniowych przez pływającą podłogę znacznie maleje. Na stropach o wystarczającej izolacyjności przeciwdźwiękowej dostateczne tłumienie dźwięków uderzeniowych zapewniają lekkie układy podłogowe lub wykładziny podłogowe na warstwach tłumiących.


Właściwości akustyczne podłóg pływających zależą przede wszystkim od sztywności dynamicznej warstwy przeciwdrganiowej i masy płyty dociskowej. Zwiększenie grubości materiału przeciwdrganiowego powoduje zmniejszenie sztywności dynamicznej warstwy, co z kolei wpływa na poprawę właściwości akustycznych pływającej podłogi. Bardzo dobrymi właściwościami akustycznymi charakteryzują się pływające podłogi z warstwą przeciwdrganiową z wełny mineralnej, które znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie wymagania w stosunku do właściwości akustycznych stropów są szczególnie wysokie lub właściwości płyt stropowych są szczególnie niekorzystne.

Materiał, z którego wykonano płytę dociążającą, ma również pewien niewielki wpływ na tłumienie dźwięków uderzeniowych podłogi pływającej. Bardzo istotne jest, aby ciężar płyty był nie mniejszy niż 400 N/m2. Z kolei zwiększanie ciężaru płyty dociążającej ponad 800 N/m2 nie jest celowe.

W tabeli 1 zestawione są najpopularniejsze materiały do konstrukcji podłóg pływających oraz grubości poszczególnych warstw, stosowanych w budownictwie mieszkaniowym i ogólnym. W tabeli podano jedynie warstwy wpływające na własności akustyczne podłogi. Pozostałe warstwy, np. izolację przeciwwilgociową, należy projektować zgodnie z zasadami sztuki budowlanej.

Efektywność pływających podłóg pod względem akustycznym zależy również od dokładności ich wykonania. Błędy popełnione podczas wykonywania podłóg powodują najczęściej powiązanie płyty dociskowej na obwodzie ze ścianami (np. przez zalanie szczeliny zaprawą, zamiast uszczelnienia materiałem przeciwdrganiowym) lub powstanie między płytą dociskową a stropem tzw. mostków akustycznych, pogarszających w znacznym stopniu własności przeciwdrganiowe pływającej podłogi.

LEKKIE UKŁADY PODŁOGOWE I WYKŁADZINY Z WARSTWĄ PRZECIWDRGANIOWĄ


Lekkie konstrukcje podłogowe składają się z dwóch zasadniczych warstw:
– przeciwdrganiowej, która wpływa w zasadniczy sposób na właściwości akustyczne podłogi (jako warstwę przeciwdrganiową najczęściej stosuje się płytę pilśniową porowatą),
– wierzchniej warstwy podłogowej (posadzki), która ma minimalny wpływ na właściwości akustyczne podłogi.

Posadzki z tworzyw sztucznych lub z parkietu mozaikowego powinny być położone na warstwie izolacji akustycznej z cienkiej płyty podkładowej, np. płyty pilśniowej twardej.

Lekkie konstrukcje podłogowe tłumią dźwięki uderzeniowe głównie w paśmie średnich i dużych częstotliwości. Mogą one powodować pogorszenie odporności stropu na przenikanie dźwięków powietrznych. Dlatego zakres ich stosowania jest ograniczony wyłącznie do stropów, które wykazują „zapas” izolacyjności od dźwięków powietrznych w stosunku do wymagań normowych, wynoszący co najmniej 2 dB.

Podobnymi właściwościami akustycznymi charakteryzują się wykładziny podłogowe z warstwą izolacyjną. Wykładzina PCW może być fabrycznie zaopatrzona w warstwę tłumiącą z filcu, korka, spienionego PCW itp. Grubość warstwy izolacyjnej waha się zazwyczaj w granicach od 3 do 4 mm.

 

SUFITY PODWIESZANE


Sufity podwieszane stosuje się przede wszystkim do zwiększenia izolacyjności stropu na dźwięki powietrzne. Zasada działania i konstrukcja sufitów podwieszanych są zbliżone do rezonansowych ustrojów izolacyjnych na masywnych przegrodach ściennych.

W trakcie wykonywania sufitu podwieszanego bardzo istotne ze względów akustycznych jest odizolowanie szkieletu utrzymującego warstwę okładzinową od powierzchni stropu. Dla uzyskania możliwie najlepszych właściwości akustycznych podwieszonego sufitu należy dążyć do maksymalnego zwiększenia powierzchni pól szkieletu.


W tabeli 2 zestawiono właściwości akustyczne niektórych stropów z dodatkowymi układami izolacyjnymi.

Piotr Sadłoń


Przy tworzeniu artykułu autor korzystał z publikacji „Akustyka architektoniczna” Jerzego Sadowskiego oraz „Podstawy elektroakustyki” Zbigniewa Żyszkowskiego.