PORADNIK PROJEKTANTA. ROZDZIAŁ V - Izolacja akustyczna

Transkrypt

1 PORADNIK PROJEKTANTA ROZDZIAŁ V - Izolacja akustyczna

2 SPIS TREŚCI Miejsca problematyczne pod względem akustyki....3 Sposoby oceny parametrów akustycznych...4 Izolacje o identycznej klasie pochłaniania dźwięku w praktyce...5 Rola pokrycia w izolacjach akustycznych porównanie....6 Zalecane produkty i rozwiązania...7 Tłumiki do redukowania hałasu w kanałach wentylacyjnych...9 2

3 MIEJSCA PROBLEMATYCZNE POD WZGLĘDEM AKUSTYKI Hałas, rozumiany jako niechciane dźwięki obniżające komfort użytkowania budynku, potrafi przysporzyć niemałego bólu głowy projektantom instalacji. Na niepożądane zjawisko często składa się kilka lub nawet kilkanaście osobnych czynników. Zwłaszcza w przypadku większych obiektów, w których mieszczą się zarówno silne źródła hałasów (np. maszynownie lub systemy dystrybucji powietrza), jak i miejsca dystrybucji instalacji pomiędzy piętrami. Podczas gdy z niepożądanymi dźwiękami z otoczenia są w stanie sobie poradzić odpowiednio zaprojektowane przegrody zewnętrzne, problem wciąż mogą stanowić odgłosy generowane wewnątrz budynku. Część z tych dźwięków wytwarzają instalacje wentylacji i klimatyzacji, co z jednej strony wynika z pracy urządzeń (m.in. silników, wentylatorów i pomp), a z drugiej z transportu powietrza poprzez kanały. Najwięcej niepożądanych dźwięków powstaje w miejscach, gdzie instalacje charakteryzują się dużymi przekrojami oraz wysokimi prędkościami przepływających czynników, czyli w pionach. Piony instalacyjne prowadzone są zazwyczaj w wydzielonych z konstrukcji budynku pionowych kanałach, które potocznie nazywa się szachtami. Wśród najczęściej spotykanych rodzajów szachtów wymienić można: piony techniczne służą do pionowego prowadzenia instalacji wewnątrz budynku; piony wentylacyjne służą do wentylacji pomieszczeń (w tym garaży) i odprowadzenia powietrza bądź dymu z wnętrza budynku; szyby dźwigowe przestrzeń, w której porusza się winda; szyby kominowe służą do odprowadzenia spalin z kotłów lub pieców. Aby zapewnić spełnienie normowych wymagań dotyczących akustyki budynku oraz jego elementów, a także zagwarantować użytkownikom wymagany przepisami budowlanymi komfort akustyczny, często zachodzi potrzeba dodatkowego izolowania ścian maszynowni oraz szachtów instalacyjnych. Jak dobrać rozwiązanie o odpowiednich parametrach? Najwięcej niepożądanych dźwięków powstaje w miejscach, gdzie instalacje charakteryzują się dużymi przekrojami oraz wysokimi prędkościami przepływających czynników, czyli w pionach. 3

4 SPOSOBY OCENY PARAMETRÓW AKUSTYCZNYCH Podstawowym parametrem określającym dźwiękochłonność wyrobów izolacyjnych jest pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku αw. Jego wartości podawane są w postaci charakterystyki w funkcji częstotliwości dla pasm 1/3 oktawowych z zakresu od 100 Hz do 5000 Hz. Współczynnik ten przyjmuje wartości z przedziału od 0 do 1, gdzie wartość 1 oznacza, że dźwięk został w całości pochłonięty, zaś 0, że nastąpiło jego całkowite odbicie. Aby usystematyzować produkty dźwiękochłonne, norma PN-EN ISO 11654:1999 wprowadziła klasy pochłaniania dźwięku. Klasy oznaczone literami A, B, C, D oraz E przypisywane są wyrobom na podstawie zmierzonego wskaźnika pochłaniania dźwięku. Zestawienie klas i odpowiadające im wskaźniki przedstawiają się następująco: KLASA POCHŁANIANIA DŹWIĘKU WSKAŹNIKI A 1,00; 0,95; 0,90 B 0,85; 0,80 C 0,75; 0,70; 0,65; 0,60 D 0,55; 0,50; 0,45; 0,40; 0,35; 0,30 E 0,25; 0,20; 0,15 WYROBY NIEKLASYFIKOWANE 0,10; 0,05; 0,00 Norma PN-EN ISO 11654:1999 wprowadziła ponadto uproszczone parametry oceny właściwości dźwiękochłonnych materiałów. Służą do tego: 1. wskaźnik pochłaniania dźwięku αw wyrażany za pomocą wielkości jednoliczbowej, niezależnej od częstotliwości; 2. praktyczny współczynnik pochłaniania dźwięku αp określany w pasmach oktawowych; 3. wyznacznik kształtu L, M, H informujący, że wartość praktycznego współczynnika pochłaniania dźwięku przekracza o 0,25 lub więcej przesuniętą krzywą odniesienia, w pasmach częstotliwości: niskich, 250 Hz (wyznacznik L), średnich, 500 Hz (wyznacznik M), wysokich, 2000 Hz (wyznacznik H). 4

5 IZOLACJE O IDENTYCZNEJ KLASIE POCHŁANIANIA DŹWIĘKU W PRAKTYCE Analizę parametrów akustycznych wyrobów izolacyjnych najlepiej zacząć od wglądu w raport z badania w laboratorium akustycznym. Może się zdarzyć tak, że szukając optymalnego produktu, porównywać będziemy materiały o identycznym wskaźniku pochłaniania, a co za tym idzie o tej samej klasie pochłaniania dźwięku. Czy oznacza to, że mamy do czynienia z zamiennymi wyrobami? By odpowiedzieć na to pytanie, powinniśmy porównać właściwości dźwiękochłonne porównywanych wyrobów. Po głębszej analizie okazać się może, że każdy z materiałów posiada nieco inną charakterystykę tłumienia. Innymi słowy tłumi inne częstotliwości. Jest to nie do wychwycenia, jeśli posługujemy się wyłącznie klasą pochłaniania dźwięku. Dodatkowych wskazówek informujących o charakterystyce tłumienia można szukać w opisie wyrobu za pomocą wyznacznika kształtu, który sugeruje, w jakich częstotliwościach jest on najefektywniejszy. Parametry podawane za pomocą wyznacznika kształtu mają jednak charakter czysto informacyjny. Podobnie rzecz ma się z jednoliczbowym wskaźnikiem pochłaniania dźwięku αw. Obydwa parametry używane są głównie w celach marketingowych oraz do określania ogólnych wymagań i określania właściwości dźwiękochłonnych wyrobów stosowanych w miejscach niewymagających obliczeń akustycznych. W przypadku elementów i miejsc systemów HVAC wymagających obliczeń akustycznych, takich jak wspomniane maszynownie, systemy dystrybucji powietrza czy szachty instalacyjne, niezbędna staje się wiedza o pełnej charakterystyce współczynnika pochłaniania dźwięku αs. Jak bardzo potrafią różnić się między sobą produkty izolacyjne o tej samej klasie pochłaniania dźwięku, pokazuje rysunek 1. Porównywane produkty charakteryzują się klasą pochłaniania C. Po przeanalizowaniu wskaźników pochłaniania okazuje się jednak, że płyta PAROC InVent 80 G9 gr. 30 mm posiada wskaźnik pochłaniania dźwięku αw = 0,65 i wyznacznik kształtu MH, co oznacza, że najefektywniej pracuje w zakresie średnich i wysokich częstotliwości. Płyta PAROC InVent 80 G9 gr. 50 mm posiada natomiast wskaźnik pochłaniania dźwięku αw = 0,60 i wyznacznik kształtu LM, co z kolei oznacza, że najefektywniej pracuje w zakresie niskich i średnich częstotliwości. W przypadku elementów i miejsc systemów HVAC wymagających obliczeń akustycznych, niezbędna jest wiedza o pełnej charakterystyce współczynnika pochłaniania dźwięku αs. RYSUNEK 1.: CHARAKTERYSTYKI WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA DŹWIĘKU PŁYT PAROC INVENT 80 Z POKRYCIEM G9 O GRUBOŚCIACH 30 mm i 50 mm. 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 InVent 80 G9 gr. 30mm InVent 80 G9 gr. 50mm 5

6 ROLA POKRYCIA W IZOLACJACH AKUSTYCZNYCH Na parametry akustyczne izolacji wpływa również sposób wykończenia powierzchni zewnętrznej wyrobu. Jak duży jest wpływ pokrycia zewnętrznego płyty izolacyjnej, pokazuje rysunek 2. Widzimy na nim płyty PAROC InVent o grubości 50 mm każda, z pokryciem z welonu szklanego (N) oraz z płótna (G), które występuje w dwóch rodzajach G2 oraz G9, w zależności od gęstości. Z wykresu wyraźnie widać, że pokrycie G9 posiada wyraźnie lepszą charakterystykę. Wynika to z niższej gęstości zastosowanego płótna, która powoduje, że fala akustyczna lepiej wnika wgłąb materiału włóknistego i ulega wytłumieniu. W efekcie mniejsza część energii akustycznej ulega odbiciu. RYSUNEK 2.: CHARAKTERYSTYKI WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA DŹWIĘKU PŁYT PAROC INVENT 80 N3 GR. 50 mm, PAROC INVENT 80 G9 GR. 50 mm i PAROC INVENT G2 GR. 50 mm. 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 InVent 80 N3 gr. 50mm InVent 80 G9 gr. 50mm InVent 60 G2 gr. 50mm 6

7 PORADNIK PROJEKTANTA IZOLACJA AKUSTYCZNA - ZALECANE PRODUKTY I ROZWIĄZANIA IZOLACJA AKUSTYCZNA WEWNĄTRZ KANAŁÓW WENTYLACYJNYCH W sytuacjach, gdy konieczne jest ograniczenie przenoszenia hałasu przez strumień powietrza, a z różnych względów niemożliwe bądź utrudnione jest wykorzystanie tłumików akustycznych, zaleca się użycie produktów z serii PAROC InVent. Specjalnie zaprojektowane i przebadane pod kątem akustyki płyty występują w gęstościach 60, 70 i 80 kg/m3. Dzięki zastosowaniu specjalnych pokryć powierzchni z płótna lub włókna szklanego, płyty montowane wewnątrz kanałów wentylacyjnych wytrzymują przepływy powietrza nawet do 20 m/s. Płyty z grupy PAROC InVent nadają się do stosowania jako: izolacja akustyczna wewnątrz kanałów wentylacyjnych, wypełnienie kulis szczelinowych tłumików akustycznych, izolacja dźwiękochłonna skrzynek rozprężnych, izolacja dźwiękochłonna w centralach wentylacyjnych, izolacja akustyczna ścian maszynowni i szachtów instalacyjnych. Zastosowanie płyt PAROC InVent w charakterze wewnętrznej izolacji akustycznej kanałów wentylacyjnych umożliwia wyeliminowanie z systemu RYSUNEK 3.: PRZYROST IZOLACYJNOŚCI ŚCIANY PO ZAIZOLOWANIU PŁYTĄ PAROC INVENT 80 G9 O GR. 50 mm. tłumików oraz dodatkowo w przypadku prowadzenia kanałów na zewnątrz budynków pozwala uniknąć konieczności stosowania dodatkowego płaszcza izolacji. IZOLACJA AKUSTYCZNA ŚCIAN MASZYNOWNI I SZACHTÓW INSTALACYJNYCH W celu sprawdzenia przydatności płyt PAROC InVent G9 do izolacji akustycznej ścian maszynowni oraz szachtów instalacyjnych, wyroby przebadane zostały zgodnie z normą PN-EN ISO :2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych - Część 2: Pomiar izolacyjności od dźwięków powietrznych. Wyjątkowe właściwości akustyczne płyt potwierdziła seria badań wykonanych w Instytucie Techniki Budowlanej w Warszawie. Na wstępie zbadano izolacyjność akustyczną od dźwięków powietrznych ściany bez izolacji. Kolejnym krokiem było zamontowanie płyt z wełny mineralnej skalnej PAROC InVent 80 G9 o grubości 50 mm i 100 mm do ściany podstawowej od strony komory nadawczej i zmierzenie uzyskanej izolacyjności akustycznej właściwej od dźwięków powietrznych R. Wyniki tego badania przedstawiają poniższe rysunki. RYSUNEK 4.: PRZYROST IZOLACYJNOŚCI ŚCIANY PO ZAIZOLOWANIU PŁYTĄ PAROC INVENT 80 G9 O GR. 100 mm. 7

8 W ramach tego samego doświadczenia obliczono również wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej R w oraz widmowe wskaźniki adaptacyjne C i C tr według normy: PN-EN ISO 717-1:1999 Akustyka -- Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych -- Izolacyjność od dźwięków powietrznych. Wyniki doświadczenia przedstawia tabela 1: TABELA 1.: WSKAŹNIK IZOLACYJNOŚCI AKUSTYCZNEJ WŁAŚCIWEJ R W ORAZ WIDMOWE WSKAŹNIKI ADAPTACYJNE C I C TR PŁYT PAROC INVENT 80 G9. SKRÓCONY OPIS PRÓBKI Ściana z betonu komórkowego gr. 10 cm - Ściana bazowa; Otynkowana jednostronnie tynkiem gipsowym o gr. 10 mm Ściana z betonu komórkowego gr. 10 cm + PAROC InVent G9 gr. 100 mm; Ściana jak próbka GLA-1130/13 z zamontowanymi płytami z wełny skalnej PAROC InVent 80 G9 o gr. 100 mm pokryte tkaniną szklaną typ 3907 Ściana z betonu komórkowego gr. 10 cm + PAROC InVent G9 gr. 50 mm; Ściana jak próbka GLA-1130/13 z zamontowanymi płytami z wełny skalnej PAROC InVent 80 G9 o gr. 50 mm pokryte tkaniną szklaną typ 3907 WSKAŹNIK IZOLACYJNOŚCI R W (C; C TR ) 38 (0; -2) db R W (C; C TR ) 48 (-1; -5) db R W (C; C TR ) 45 (-1; -4) db Na koniec, obliczono także wskaźnik przyrostu izolacyjności akustycznej właściwej >Rw, direct, wg normy PN-EN ISO :2011 Akustyka. Załącznik G. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych Część 1: Zasady stosowania dla określonych wyrobów. Wyniki prezentuje tabela 2. TABELA 2.: WSKAŹNIK PRZYROSTU IZOLACYJNOŚCI AKUSTYCZNEJ WŁAŚCIWEJ >R W PŁYT PAROC INVENT 80 G9. PRZYROST IZOLACYJNOŚCI AKUSTYCZNEJ DR W, direct (db) D(R W +C), direct (db) D(R W +C tr ), direct (db) Celem badań było określenie przyrostu izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych jednostronnie otynkowanej ściany z betonu komórkowego zaizolowanej płytami z wełny mineralnej kamiennej. Osiągnięte rezultaty pozwalają na stwierdzenie, że zastosowanie płyt PAROC InVent 80 G9 jako izolacji akustycznej ścian szachtów instalacyjnych oraz maszynowni pozwala znacznie poprawić izolacyjność przegrody, a co za tym idzie komfort akustyczny w przestrzeniach bezpośrednio do nich przylegających. Wyjątkowe właściwości akustyczne płyt PAROC InVent G9 potwierdziła seria badań wykonanych w Instytucie Techniki Budowlanej w Warszawie. 8

9 PORADNIK PROJEKTANTA TŁUMIKI DO REDUKOWANIA HAŁASU W KANAŁACH WENTYLACYJNYCH Istotnym elementem instalacji wentylacyjnych są tłumiki akustyczne. Tłumiki z reguły montuje się pomiędzy wentylatorem a kanałem nawiewnym lub wywiewnym, a także przed nawiewnikami powietrza. W tłumikach dla przewodów okrągłych wykorzystać można wełnę kamienną PAROC Silencer 60 G5. UWAGA! W przypadku, gdy kanały przebiegają przez pomieszczenia zimne (np. poddasze nieogrzewane), zaleca się stosowanie izolacji termicznej o grubości minimum 100 mm. Kanały wentylacyjne warto zabezpieczyć dodatkową izolacją, aby utrzymać założone w projekcie parametry robocze instalacji. W tym celu zaleca się wykonanie dodatkowej izolacji zewnętrznej kanału z wykorzystaniem mat z serii PAROC Hvac Lamella Mat i płyt PAROC Hvac Slab z pokryciem typu AluCoat lub GreyCoat, które oprócz dobrych parametrów akustycznych zapewniają optymalną izolacyjność termiczną. W przypadku kanałów prostokątnych wykorzystać można tłumiki prostokątne, które wykonywane są w zakresie odpowiadającym wymiarom konkretnych przewodów. Ilość kulis uzależniona jest od szerokości tłumika, natomiast jego długość determinują pożądane parametry tłumienia. Jako wypełnienie kulis szczelinowych tłumików akustycznych dla kanałów prostokątnych wykorzystuje się płyty PAROC InVent. Tłumik płytowy TP wykonany jako kanał prostokątny z płytami tłumiącymi. 9

10 Paroc jest wiodącym producentem energooszczędnych rozwiązań izolacyjnych w regionie Morza Bałtyckiego. W naszej działalności skupiamy się na potrzebach klienta i personelu, ciągłych innowacjach, wzroście rentowności oraz zrównoważonym rozwoju. W skład asortymentu Paroc wchodzą izolacje budowlane, izolacje techniczne, izolacje morskie, płyty warstwowe i produkty akustyczne. Wyroby PAROC są wytwarzane w Finlandii, Szwecji, na Litwie i w Polsce, a począwszy od 2013 roku, także w Rosji. Grupa Paroc posiada biura sprzedaży i przedstawicieli w 14 krajach w Europie. IZOLACJE BUDOWLANE oferują szeroką gamę produktów i rozwiązań izolacyjnych dla wszystkich typów budynków. Produkty izolacji budowlanych są stosowane głównie do izolacji termicznej, ogniowej i akustycznej ścian zewnętrznych, dachów, stropów, podłóg, piwnic, stropów międzykondygnacyjnych i ścian działowych. PRODUKTY AKUSTYCZNE to dźwiękochłonne sufity i panele ścienne, a także produkty do kontroli hałasu w warunkach przemysłowych. IZOLACJE TECHNICZNE to produkty stosowane do izolacji termicznej, ogniowej, akustycznej oraz izolacji przeciwkondensacyjnej we wnętrzach budynków (HVAC systemy klimatyzacji, wentylacji i ogrzewania), a także w procesach przemysłowych i rurociągach, urządzeniach przemysłowych i konstrukcjach okrętowych. PŁYTY WARSTWOWE to ogniochronne, lekkie panele z rdzeniem z wełny kamiennej i obustronnym pokryciem z blachy stalowej. Płyty PAROC stosowane są w fasadach, ścianach działowych i stropach w obiektach użyteczności publicznej, budynkach handlowych i przemysłowych. WYŁĄCZENIE ODPOWIEDZIALNOŚCI Z TYTUŁU GWARANCJI Informacje zawarte w niniejszej broszurze opisują warunki i właściwości techniczne przedstawionych produktów, obowiązujące w momencie publikacji tego dokumentu, do czasu zastąpienia go przez nowszą wersję drukowaną lub cyfrową. Najnowsza wersja tej broszury jest zawsze dostępna na stronie internetowej firmy Paroc. Nasz materiał informacyjny przedstawia zastosowania, dla których funkcje i właściwości techniczne naszych produktów zostały zatwierdzone. Jednakże informacje te nie są równoznaczne z udzieleniem gwarancji handlowej. Nie bierzemy odpowiedzialności za komponenty innych producentów użytych w danym zastosowaniu lub podczas instalacji naszych produktów. Nie gwarantujemy właściwości naszych produktów, jeżeli są one stosowane w obszarze lub w warunkach, które nie zostały uwzględnione w naszych materiałach informacyjnych. Z powodu ciągłego rozwoju naszych produktów, zastrzegamy sobie prawo do wprowadzania zmian w naszym materiale informacyjnym w dowolnym momencie. PAROC jest zastrzeżonym znakiem towarowym firmy Paroc Group. Wydanie: wrzesień 2016 Paroc 2016 TIPO0916 PAROC POLSKA SP. Z O.O. ul. Gnieźnieńska Trzemeszno Telefon A MEMBER OF PAROC GROUP