Součinitel zvukové izolace (Lnw, ΔLnw, Rw, ΔRw) – jak určit, vzorec, standardní hodnoty

Dnes stručně prozkoumáme, jak se stanovuje izolační součinitel různých druhů hluku, pochopíme, jaké jsou zvukově pohltivé vlastnosti materiálů a proč pohltivost zvuku (a akustická korekce místností) nepřímo souvisí se zvukovou izolací.

Všechny definice budou podpořeny příklady pro snazší pochopení pro nepřipraveného člověka.

Decibel (dB) – 110 Bell.

V akustice je koncept 1 Bell relativní jednotkou měření, která ukazuje, o kolik větší je konkrétní hodnota zvuku ve vztahu ke konvenční nule. Kde konvenční nula je hlasitost zvuku na minimální hranici lidského sluchu.

To znamená, že 0 dB je minimální zvuk naměřený lidským uchem, 130 dB je nejhlasitější hladina zvuku, při které nastává práh bolesti.

Vezměte prosím na vědomí, že izolační indexy jsou hodnoty v dB, stanovené ve frekvenčním rozsahu od 100 Hz do 3150 Hz. Například pro neomítnutý keramický blok o tloušťce 20 cm je index vzduchové neprůzvučnosti 49 dB. V tomto případě můžete vidět jeho frekvenční charakteristiku izolace na obrázku níže.

To znamená, že koeficient zvukové izolace na jednotlivých frekvencích může být větší nebo menší než Rw vypočítané z těchto údajů. Nebudeme zabíhat do detailů výpočtu Rw na základě frekvenčních údajů, můžeme pouze říci, že se jedná o průměrnou charakteristiku ve frekvenčním rozsahu od 100 do 3150 Hz.

Je důležité pochopit, že index izolace hluku 49 dB neznamená, že tato úroveň izolace bude zachována v celém frekvenčním rozsahu.

Součinitel vzduchové neprůzvučnosti Rw

Vlastní index vzduchové neprůzvučnosti Rw, zvukově izolační hodnota hluku pro obvodovou konstrukci. Čím vyšší je Rw, tím lepší jsou zvukově izolační vlastnosti montované stěny, stropu nebo příčky. Příkladem takového zvuku je mluvení lidí, televizní nebo zvukový systém nebo štěkot psa.

Tuto charakteristiku lze použít jako obecný index neprůzvučnosti stěny (stropu, příčky) spolu s na ní namontovaným zvukově izolačním pláštěm. Součinitel zvukové izolace je v tomto případě určen vzorcem Rw celkem = Rw stěna + ΔRw zvukově izolační konstrukce.

Například Rw betonové podlahové desky o tloušťce 160 mm je 52 dB. To znamená, že pokud máte zdroj zvuku o hlasitosti 80 dB, pronikne podlahovou deskou 28 dB. Instalací pláště na tuto desku, který má například ΔRw 10 dB, dosáhneme snížení hluku až o 18 dB.

Metodiku měření tohoto indexu lze stručně popsat následovně. Pro laboratorní měření jsou k dispozici speciální místnosti z masivního monolitického betonu, aby se eliminoval nepřímý přenos zvuku stěnami obcházející zvukově izolační plášť.

Místnost je rozdělena na dvě části známého objemu s předem vypočítanou dobou dozvuku. První místnost je vysokotlaká komora, druhá místnost je nízkotlaká komora. Každá buňka má speciální protihlukové vstupní dveře, které vedou do chodby.

Před měřením jsou místnosti odděleny instalací zvukově izolační obvodové konstrukce. Ve vysokotlaké komoře je instalován akustický systém vytvářející difúzní zvukové pole a v nízkotlaké komoře jsou měřeny hladiny hluku. Během procesu měření se mikrofon a reproduktorový systém nutně pohybují po místnostech, aby se získaly co nejpřesnější výsledky.

Získaná data jsou následně zpracována s přihlédnutím ke všem faktorům, které mohou ovlivnit přesnost získaného výsledku (teplota vzduchu, vlhkost, doba dozvuku atd.). Na výstupu laboranti zajistí frekvenční charakteristiku izolace příčky, ze které se podle konkrétního vzorce určí součinitel zvukové izolace Rw.

Pro různé typy prostor specifikuje SNiP standardní hodnoty zvukové izolace. Jako příklad se můžeme podívat na některé z nich. Údaje jsou převzaty z KODEXU PRAVIDEL PRO VÝSTAVBU UZAVŘENÝCH BYTOVÝCH A VEŘEJNÝCH BUDOV SP 275.1325800.2016, datum zavedení 17.06.2016.

Tyto hodnoty musí developer dosáhnout ve fázi výstavby budovy a jsou minimální. Obvykle se s těmito hodnotami nedá pohodlně bydlet v bytě ve vícepodlažním domě, ale to se většinou vyjasní až po nastěhování, jak přibývá obyvatel v domě.

Dodatečný izolační koeficient hluku šířeného vzduchem ΔRw

Dodatečný index zvukové izolace ΔRw ukazuje, jakého zvýšení (rozdílu) zvukové izolace lze dosáhnout instalací zvukově izolačního pláště na horní část stávající stěny, stropu nebo podlahy.

Tato vlastnost je nejzajímavější při výběru řešení pro zvukovou izolaci stávajících stěn, podlah a stropů. Umožňuje vám pochopit, jak efektivně struktura funguje, a předvídat výsledek získaný po odhlučnění.

Uvažujme například pórobetonovou příčku tloušťky 200 mm s Rw indexem 53 dB. Namontováním rámové zvukotěsné konstrukce na něj (neuvažujeme žádné konkrétní řešení, ale uvažujeme o abstraktní situaci) získáme celkový izolační index 65 dB. Proto, když známe počáteční vlastnosti jakékoli konstrukce a úroveň zvukové izolace, které chceme dosáhnout, můžeme zvolit vhodné řešení.

Toto řešení není standardní a bylo vyvinuto speciálně pro tento projekt.

Je třeba zvážit několik nuancí. Měření Rw a ΔRw se provádějí v laboratorních podmínkách, ale skutečná situace na místě nemusí být zdaleka ideální. Máme-li například příčku tloušťky 1 cihly a namontovaný plášť na nezávislém rámu (tedy celkem efektní řešení), ale zároveň ze sousední místnosti prochází odvětrávací potrubí bez tlumičů a zvukové izolace, nedosáhneme požadovaného výsledku. Zvuk půjde do dutiny trubky a zhorší celkový výsledek.

Například situace ze života. Bylo provedeno odhlučnění stěny přiléhající k chodbě a výtahové hale. Před výměnou levných dveří od vývojky jimi pronikalo značné množství zvuku. Když zákazník vyměnil dveře za kvalitnější, situace se změnila k lepšímu.

Index snížené hladiny kročejového hluku pro podlahovou desku Lnw

Charakteristika odrážející množství zvuku naměřeného pod podlahovou deskou, když na ní pracuje standardní rázový stroj. To znamená, že tato charakteristika ukáže, kolik zvuku bude vyzařováno z podlahové desky, čím vyšší je Lnw, tím horší jsou zvukově izolační vlastnosti podlahy. Zdrojem může být déšť narážející na kovovou střechu, dupání, tedy jakýkoli typ nárazu na podlahovou desku.

Dávejte pozor!
Na rozdíl od Rw platí, že čím vyšší hodnota, tím vyšší zvuková izolace. U Lnw je situace zcela opačná. Čím nižší je Lnw, tím lepší vlastnosti zvukové izolace získáte.
Podívejme se na stejný SNiP SP 275.1325800.2016.

Jak vidíte, s rostoucí důležitostí prostor se požadovaná hodnota Lnw snižuje. Pokud máte například dvouúrovňový byt, podle požadavků SNiP stačí zajistit, aby hladina hluku nepřesáhla 63 dB. Zároveň pro hudební třídy umístěné nad sebou budou požadavky vyšší, bude nutné dosáhnout prostupu zvuku maximálně 55 dB.

Tyto požadavky samozřejmě neznamenají, že pokud budou splněny, bude se v místnosti příjemně žít. 60 dB hluku je poměrně hodně a v noci bude hluk od sousedů o takové hlasitosti způsobovat značné nepříjemnosti.

Hodnoty izolace Lnw pro standardní podlahové desky můžete vidět v tabulce převzaté z GOST 26434-2015 „Železobetonové podlahové desky pro obytné budovy“

Pro zvýšení zvukotěsných vlastností podlahové desky se používají dva přístupy: izolace stropu a izolace podlahy. U zdroje kročejového hluku je nejúčinnějším řešením instalace zvukově izolačního materiálu na straně zdroje hluku, tedy na podlaze v místnosti výše, nejoblíbenějším řešením je typ „plovoucí podlaha“ pod potěr. Mimochodem, pro dřevěné podlahy není možné použít řešení „plovoucí podlahy“, proto byly speciálně pro ně vytvořeny různé lehké konstrukce na trámech.

Zvuková izolace stropu sníží množství hluku, ale méně efektivně. Protože často je zdrojem tohoto hluku strukturální nebo kročejový hluk. Zateplením stropu snížíte jeho vyzařování, ale stěny budou i nadále vydávat hluk přenášený konstrukcí. S tím je spojeno mnoho nuancí, pokud je dům monolitický, pak nosné stěny, které mají pevné spojení se stropem, budou vydávat více hluku, než když se jedná o stěny z plynového bloku nebo cihel.

Index zlepšení izolace sníženého kročejového hluku ΔLnw

Odráží zlepšení (snížení) hladiny hluku pod podlahovou deskou. Charakteristika je podobná ΔRw, pouze s tím rozdílem, že celková Lnw = strop Lnw – ΔLnw.

Studium indexů Lnw a ΔLnw stropů a konstrukcí pro zvukovou izolaci se provádí v laboratorních a polních podmínkách. Metodika měření je do jisté míry podobná měření hluku šířeného vzduchem. Jediný rozdíl je v tom, že zdrojem hluku je nárazový stroj. Jedná se o zařízení instalované na rovině podlahy nad místností, ve které se provádí měření, stroj je vybaven pěti válcovými kladivy o hmotnosti 500 gramů. Kladiva vytvářejí nárazy pádem volným pádem při dané frekvenci, čímž generují nárazový hluk. V místnosti níže se provádějí měření pomocí zvukoměru a na základě získaných údajů se vypočítají hodnoty izolace.

Před studiem vlastností materiálu se vypočítá správný index Lnw pro překrytí. Poté se položí měkký zvukově izolační materiál, na který se položí betonová deska se známými vlastnostmi a provedou se opakovaná měření. Na základě těchto údajů se vypočítá ΔLnw, které může materiál poskytnout. Často platí, že čím tlustší materiál, tím lepší výkon vykazuje.

Jako účinnou podložku pod potěr nabízíme pěnový vícevrstvý materiál DB-heavy-panel-10. Jedná se o elastický materiál skládající se z husté membrány a dvou absorpčních vrstev, každá o tloušťce 5 mm. Listy materiálu jsou umístěny pod potěr a pomáhají snižovat přenos vibrací na podlahovou desku.

Jaký je koeficient zvukové pohltivosti materiálu?

Koeficient zvukové absorpce, charakteristika ukazující, kolik zvuku a při jaké frekvenci bude materiál pohlcen. Navíc, na rozdíl od dříve uvažovaných izolačních indexů, je tato charakteristika relativní a měří se v rozsahu od 0 do 1. Kde nula je úplný odraz zvuku a 1 je celková absorpce.

Existují 2 typy koeficientů absorpce zvuku, normální a dozvuk. Metody měření těchto charakteristik se od sebe radikálně liší. Tyto metody nebudeme v rámci tohoto článku rozebírat, protože by to vyžadovalo výrazné navýšení jeho objemu.

Materiály pohlcující zvuk jsou polotuhé nebo měkké desky (někdy listy a role) materiálu s vláknitou porézní strukturou. Zvuková vlna vstupující do materiálu se začne chaoticky pohybovat ve své hmotě a je pohlcena, jako by uvízla ve vláknech materiálu, díky čemuž se neodráží zpět do místnosti. Tvrdé a hladké materiály působí opačně, jako příklad takového materiálu lze díky absenci pórů efektivně odrážet zvukovou vlnu od jejich povrchu.

Proč zvuková absorpce nemá nic společného se zvukovou izolací

Zvuková izolace je kombinace materiálů odrážejících zvuk a pohlcujících zvuk. Při montáži protihlukového systému ze sádrokartonu je také důležité zvýšit hmotnost konstrukce, zlepšit její těsnost a snížit její elasticitu. To znamená, že při použití pouze vláknitých materiálů pohlcujících zvuk, jako je pěnová pryžová vlna, čedičová minerální vlna ve složení konstrukce, není možné dosáhnout vysoké zvukové izolace. Materiály pohlcující zvuk fungují jako jedna ze složek dobré zvukové izolace, mnohé z těchto materiálů, přestože mají vysoké koeficienty pohlcování hluku, jsou dostatečně transparentní, aby jimi procházely zvukové vlny.

Je mylná představa, že pokud namontujete dřevovláknité desky na povrch stěn nebo je přilepíte pěnovou pryží (jako vlna nebo pyramida), můžete zlepšit její zvukově izolační vlastnosti. To není pravda; instalace těchto materiálů může pouze snížit množství odraženého zvuku uvnitř místnosti (ozvěna) a neposkytne zvukotěsný efekt. Totéž platí pro použití materiálů Dinbarrier pro tento účel. Zvukovou pohltivost materiálu můžete vidět v tabulce, ale to nemá nic společného s vysokou zvukovou izolací.

Jaký je koeficient zvukové izolace?

Toto je charakteristika, která ukazuje, jak velký hluk zadržuje uzavírací konstrukce (RW). Nebo o kolik se zvýší zvuková izolace po instalaci speciálních systémů na stávající stěny (ΔRw).

Jak se měří zvuková izolace?

V decibelech (dB) pro všechny druhy hluku, například pro sádrokartonovou příčku je to 47 dB pro hluk přenášený vzduchem. Přečtěte si více o různých typech hluku a jak se před nimi chránit v článku.

Jaká je hladina hluku 35, 40, 45, 50, 55, 60 dB?

Hluk 35 dB je docela tichý a není prakticky slyšet přes žádné stěny, ale hluk 60 dB je již problém a vyžaduje další zvukovou izolaci.