T e m a t P o d s t a w y a k u s t y k i. Podstawy akustyki

Transkrypt

1 T e m a t P o d s t a w y a k u s t y k i Podstawy akustyki

2 Informacje techniczne, wszelkie dane, zdjęcia i rysunki, zawarte w niniejszej broszurze, należy traktować jedynie jako materiał poglądowy, przedstawiający podstawowe informacje i zasady funkcjonowania. Wykonawca / klient jest odpowiedzialny za sprawdzenie kompletności produktów i systemów oraz możliwość ich zastosowania dla danego obiektu. Prace uzupełniające zostały przedstawione jedynie schematycznie. Przedstawione założenia i dane muszą być skonfrontowane z danymi warunkami obiektowymi i w żadnym wypadku nie stanowią one planu działań inwestycyjnych ani montażowych. Należy bezwzględnie przestrzegać założeń i wytycznych zawartych w instrukcjach technicznych produktów, opisach systemów i dopuszczeniach.

3 Spis treści Akustyka Wprowadzenie Hałas Akustyka budowli i wnętrz Słyszalność w pomieszczeniach Czas pogłosu Klimat pomieszczeń Ochrona przeciwpożarowa Podstawowe pojęcia Spis treści 3

4 Utrafić we właściwy ton Komfort akustyczny wpływa na wzrost wydajności Mieszkańcy Europy Środkowej nawet 90 procent czasu spędzają w zamkniętych pomieszczeniach. Pozwala to zrozumieć, jak dużą rolę odgrywają warunki klimatyczne panujące we wnętrzu: klimat w pomieszczeniach decyduje o naszym samopoczuciu. Sprawność i samopoczucie człowieka są ściśle związane z jego otoczeniem. Czynniki wpływające na komfort życia, mieszkania i pracy to oprócz architektury przede wszystkim światło, dźwięk, jakość powietrza i organizacja przestrzeni. Elementy te wywierają wpływ na człowieka, jednocześnie jednak w pewnym stopniu są też przez niego kształtowane. Pierwsze badania naukowe wykazują występowanie wyraźnych efektów wzmacniających lub kompensacyjnych w sytuacji, gdy np. przy stałej temperaturze zmienia się obciążenie akustyczne. Występujące jednocześnie wzajemne oddziaływania między poszczególnymi czynnikami budowlano-fizycznymi oraz ich ogólne oddziaływanie na ludzi stanowią nową dziedzinę badań, psychofizykę budowli. Badania w tym zakresie pozwalają na opracowywanie nowych koncepcji i elementów konstrukcyjnych, które mogą poprawić komfort i sprawność osób przebywających w budynkach. Czynniki wpływające na atmosferę pomieszczenia Dźwięk/akustyka Optyka/kolorystyka Światło Klimat pomieszczeń Jakość powietrza Inwestycje w atmosferę wnętrz są szczególnie opłacalne. Podnoszą one wprawdzie koszty budynku, jednocześnie jednak zwiększają sprawność, a tym samym wydajność personelu. 4 Wprowadzenie

5 Polecany produkt: System akustyczny Sto Wielofunkcyjne systemy akustyczne Sto optymalizują jednocześnie kilka czynników wpływających na atmosferę w pomieszczeniach. Na przykład zastosowanie żaglowych paneli akustycznych StoSilent Modular, oprócz optymalnej akustyki, pozwala uzyskać idealne oświetlenie i atrakcyjną kolorystykę wnętrza. Systemy akustyczne Sto poprawiają atmosferę pomieszczeń w wielu aspektach. Tutaj na przykład zastosowano bezspoinowy system płyt akustycznych StoSilent Cool Top o prawie gładkiej powierzchni, z funkcją chłodzenia i/lub ogrzewania. Należy bezwzględnie przestrzegać konkretnych danych i wytycznych technicznych dotyczących produktów, zawartych w instrukcjach technicznych i aprobatach. Wprowadzenie 5

6 Hałas szkodzi zdrowiu Kiedy dźwięki stają się szkodliwe? Uciążliwe odgłosy w naszym otoczeniu określamy mianem hałasu. Zjawisko to, zdefiniowane jako dźwięk, odbierane jest różnie przez różne osoby. To, czy dane odgłosy odczuwamy jako hałas, zależy od naszych upodobań, samopoczucia i nastroju. Z tego względu nie istnieje określona wartość progowa odczuwania hałasu. Jednak niezależnie od indywidualnej wrażliwości, długotrwałe obciążenie hałasem ma poważne skutki dla zdrowia. Obciążenie hałasem i jego skutki W przypadku problemów z hałasem obowiązuje szereg regulacji i przepisów prawnych. Dla wielu rodzajów hałasu opracowano osobne metody oceny, ponieważ np. hałas uliczny lub lotniczy przy tym samym poziomie dźwięków, może wykazywać różny stopień szkodliwości lub uciążliwości. O obciążeniu hałasem mówimy wtedy, gdy występowanie jednego lub większej ilości dźwięków powoduje przerwanie lub utrudnienie wykonywanej aktywności. Ze szczególną wrażliwością reagują na hałas osoby w sytuacji, gdy zakłócona zostaje ich komunikacja werbalna, w czasie wysiłku intelektualnego oraz gdy chcą się zrelaksować lub spać. Już od poziomu ciśnienia akustycznego równego 55 db(a), dźwięki często odczuwane są jako hałas. Jeśli taki poziom utrzymuje się przez dłuższy czas, dochodzi do obniżenia sprawności i komfortu. Już dźwięki o natężeniu 65 do 75 db(a) powodują stres. Może to prowadzić np. do nadciśnienia. Na marginesie: Już 10 db mniej odczuwane jest o 50% ciszej. n. Obniżenie poziomu natężenia dźwięku o 10 db zmniejsza poziom odczuwanego hałasu o połowę. Systemy akustyczne Sto pozwalają osiągnąć wytłumienie, a tym samym obniżenie głośności nawet o 8 db. Oznacza to redukcję poziomu natężenia dźwięku niemal o połowę. Zagrożenie słuchu: Maksymalna tygodniowa ekspozycja na hałas (dane orientacyjne) 85 db 40 godz. 90 db 12 godz. 95 db 100 db 105 db 110 db 115 db 120 db 3 godz. 1 godz. 18 min. 7 min. 2 min. 45 sek. 6 Hałas Należy bezwzględnie przestrzegać konkretnych danych i wytycznych technicznych dotyczących produktów, zawartych w instrukcjach technicznych i aprobatach.

7 Oddziaływanie hałasu wielkości fizyczne Odbieranie dźwięków jako hałasu oraz oddziaływanie hałasu na człowieka można zmierzyć i opisać za pomocą wielkości fizycznych: Poziom ciśnienia akustycznego: Poziom ciśnienia akustycznego wyrażany jest w decybelach db(a). Najcichszy słyszalny jeszcze dźwięk ma poziom 0 db(a), a granica bólu wynosi 120 db(a) do 130 db(a). Poziom ciśnienia akustycznego zwykłej rozmowy wynosi ok. 65 db. Wysokość dźwięku: Wysokie dźwięki odczuwane są inaczej niż dźwięki niskie, zazwyczaj jako bardziej nieprzyjemne. Zawartość tonów wyizolowanych: Poszczególne komponenty tonalne dźwięków, jak np. pisk, powodują zwiększenie odczuwanej głośności dźwięku. Impulsowość dźwięku: Dźwięki o znacznych zmianach natężenia, takie jak odgłos młotka, odbierane są jako bardziej nieprzyjemne niż dźwięki o stałym, równomiernym natężeniu. Ocena prawna poziomu dźwięku Podstawę oceny prawnej poziomu dźwięku stanowi w zależności od obowiązujących norm i przepisów pomiar lub obliczanie emisji dźwięku. Ponieważ pomiar i ocena poziomu ciśnienia akustycznego nie oddaje dokładnie odczuwanej głośności i potencjalnego uszkodzenia słuchu, oprócz poziomu fizycznego należy uwzględnić dodatki na określone właściwości dźwięku, np. zawartość tonów wyizolowanych (np. pisk) i impulsowość (np. uderzenia młotka). Ludzki słuch Dźwięk jest to zmiana ciśnienia atmosferycznego, którą zdrowy człowiek rejestruje w zakresie częstotliwości od 20 Hz do Hz. Nie odbywa się to jednak liniowo: niskie dźwięki (poniżej 250 Hz) przy takim samym poziomie ciśnienia akustycznego odbierane są jako mniej głośne niż dźwięki o częstotliwości od 1.0 do 5.0 khz. Fale dźwiękowe są słyszalne w zakresie db w zależności od częstotliwości. Oddziaływanie hałasu od 30 db(a) w czasie snu i od 60 db(a) w stanie czuwania od 40 db(a) od 55 db(a) podczas pracy umysłowej i od 70 db(a) podczas pracy biurowej od 80 db(a) w przypadku hałasu ciągłego i od 130 db(a) w przypadku hałasu impulsowego Reakcje wegetatywne (zmiany akcji serca, ciśnienia krwi itd.) Zakłócenia snu Zakłócenia koncentracji Uszkodzenia słuchu (wskutek narażenia na hałas) PC Szept Słaby deszcz Motocykl Ruchliwa ulica Młot pneumatyczny Silnik samolotu 10 db 20 db 30 db 40 db 50 db 60 db 70 db 80 db 90 db 100 db 110 db 120 db 130 db 140 db Natężenie dźwięku mierzone w decybelach db(a). Zwiększenie natężenia dźwięku o 10 db odczuwane jest jako dwukrotny wzrost głośności. Hałas 7

8 Akustyka budowli i wnętrz Regulacja głośności za pomocą elementów konstrukcyjnych Gdy w pomieszczeniach o złej akustyce mowa jest niezrozumiała, komunikacja werbalna może stać się przyczyną wielu konfliktów. Dlatego też zadaniem projektantów jest stworzenie warunków architektonicznych dla optymalnej komunikacji. Warunki konstrukcyjne i materiałowe otoczenia, w którym prowadzona jest rozmowa, stanowią podstawę skutecznego porozumiewania się. Akustyka budowli i akustyka wnętrz W dziedzinie akustyki rozróżnia się dwa podstawowe pojęcia: akustykę budowli i akustykę wnętrz. Akustyka budowli zajmuje się zagadnieniem przenoszenia dźwięków przez elementy konstrukcyjne, z których składa się budynek (ściany, sufity itp.). Zadaniem akustyki budowli jest przede wszystkim izolacja akustyczna, np. zapewnienie izolacyjności od dźwięków powietrznych i odgłosu kroków. Norma EN Akustyka budowlana Określanie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów podaje minimalne wymagania zgodnie z przeznaczeniem budynku. 8 Akustyka budowli i wnętrz

9 Akustyka budowli vs. akustyka wnętrz Akustyka budowli (przenoszenie dźwięku między dwoma pomieszczeniami wzgl. między wnętrzem pomieszczenia a stroną zewnętrzną) Akustyka wnętrz (właściwości akustyczne pomieszczenia, gdy fale dźwiękowe znajdują się w obrębie pomieszczenia) Akustyka wnętrz zajmuje się głównie zagadnieniem słyszalności w pomieszczeniach. Pojęcie to oznacza właściwość pomieszczenia kwalifikującą je do prezentacji określonych dźwięków, wymagających wysokiego stopnia zrozumiałości, np. mowy lub muzyki. Na słyszalność wpływają przede wszystkim następujące parametry: geometria pomieszczenia dobór i rozmieszczenie powierzchni pochłaniających i odbijających dźwięk czas pogłosu całkowity poziom ciśnienia akustycznego dźwięków zakłócających Wymagania dotyczące tych parametrów regulują odpowiednie normy. Na przykład w Niemczech obowiązuje norma DIN ( Słyszalność w małych i średnich pomieszczeniach ) oraz wytyczna VDI 2569 ( Izolacja dźwiękowa i kształtowanie akustyki w biurze ). Natomiast w Polsce obowiązuje norma PN-B "Ochrona przed hałasem w budynkach - izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna przegród budowlanych. Wymagania", w której określono wymagania izolacyjności akustycznej i przegród zewnętrznych i wewnętrznych. Akustyka budowli jest ściśle związana z akustyką wnętrz, ponieważ poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu zależy od czasu pogłosu. Tym samym redukcja czasu pogłosu w jednym pomieszczeniu może mieć pozytywny wpływ na poziom ciśnienia akustycznego w sąsiednich pomieszczeniach. Pomieszczenia stają się bardziej ciche. Akustyka budowli i wnętrz 9

10 Słyszalność w pomieszczeniach Tworzenie miejsc do optymalnej komunikacji DIN Słyszalność w małych i średnich pomieszczeniach Norma DIN dotyczy pomieszczeń o kubaturze do ok m³ oraz hal sportowych i pływalni bez trybun dla publiczności, o kubaturze do m³. Określa ona optymalne czasy pogłosu oraz związany z nimi zakres tolerancji. Norma ta rozróżnia pomieszczenia nie tylko według kryterium czasu pogłosu (T), ale też w zależności od wymaganej zrozumiałości mowy, dzieląc je na grupy A i B. Komunikacja na odległość W grupie A główne znaczenie ma dobra zrozumiałość mowy na większe odległości. Pomieszczenia podzielone są na trzy kategorie w zależności od ich wykorzystania: nauka, mowa, muzyka. Znając kubaturę pomieszczenia można obliczyć ze wzoru lub odczytać z wykresu wymagany czas pogłosu. W pomieszczeniach o kubaturze do 250 m³ nie jest możliwe zastosowanie nadmiernej izolacji, ponieważ dźwięk bezpośredni dociera w wystarczającym stopniu. Dla sali lekcyjnej o kubaturze 180 m³ (kategoria zajęcia lekcyjne ) wymagany czas pogłosu można wyznaczyć następująco: 1. obliczając z poniższego wzoru: T soll = [0,32 * lg(v/m³) 0,17] s T soll = [0,32 * lg(180 m³/m³) 0,17] s T soll = 0,55 s 2. odczytując z tabeli: Dla pomieszczenia o kubaturze 180 m³ wymagany czas pogłosu wynosi 0,55 s. W praktyce czas pogłosu może w pewnym stopniu odbiegać od wymaganego. W zakresie częstotliwości od 250 Hz do 2000 Hz odchylenie może wynosić ± 20 %. Przykład dla grupy A 0,55 s Czas pogłosu T soll w s m³ Kubatura pomieszczenia V w m³ Zajęcia lekcyjne (np. sale lekcyjne, sale wykładowe, pomieszczenia seminaryjne) Mowa (np. sale obrad, hale sportowe i pływalnie z trybunami, sale zebrań) Muzyka (np. sale lekcyjne do nauki śpiewu i gry na instrumentach) 10 Słyszalność w pomieszczeniach

11 Tworzenie przestrzeni do rozmów Grupa B koncentruje się na dobrej zrozumiałości mowy na niewielką odległość, np. w biurach, na korytarzach lub w halach kasowych. Dla pomieszczeń tej grupy norma DIN nie określa wymaganych czasów pogłosu. Norma określa tylko zalecenia dotyczące ilości i klasy materiału absorpcyjnego (wg EN Wyroby dźwiękochłonne stosowane w budownictwie Wskaźnik pochłaniania dźwięku), jaki należy zastosować w pomieszczeniu w zależności od powierzchni podłogi. Należy przy tym przestrzegać zalecanego rozmieszczenia elementów dźwiękochłonnych. Dla zapewnienia właściwych warunków akustycznych w biurach zazwyczaj nie wystarcza redukcja czasu pogłosu. Należy uwzględnić też czynniki takie jak np. strefa prywatności i klasa artykulacji. Przykład dla grupy B Kilkuosobowe biuro o powierzchni 80 m² wymaga powierzchni absorbującej równej 80 m² x 0,7 = 56 m² o ważonym współczynniku pochłaniania dźwięku α w równym 1,0. Norma DIN zawiera zalecenia dla pomieszczeń grupy B, umożliwiające komunikację werbalną na niewielką odległość, dostosowaną do przeznaczenia pomieszczenia. Dzięki zastosowaniu odpowiednich rozwiązań z zakresu absorpcji dźwięku możliwe jest obniżenie poziomu hałasu i zredukowanie czasu pogłosu. Zgodnie z normą DIN 18041, przestrzeganie wymaganego czasu pogłosu nie jest jednak konieczne! Wytyczna VDI 2569 Izolacja dźwiękowa i kształtowanie akustyki w biurze Wytyczna VDI nr 2569 służy do akustycznej optymalizacji pomieszczeń biurowych. Wskazuje ona między innymi na możliwości technicznego spełniania wymogów w zakresie izolacyjności akustycznej zgodnie z dyrektywą dotyczącą miejsc pracy. Celem wytycznej jest unikanie obciążeń hałasem, a w szczególności wyeliminowanie zakłóceń i utrudnień w komunikacji językowej. Przestrzeganie odpowiednich zaleceń wytycznej ma również umożliwić stworzenie komfortu akustycznego w pomieszczeniach. Pomieszczenia grupy B Słyszalność na mniejsze odległości 0,9* 0,7* 0,5* 0,2* Pomieszczenia handlowe Pracownie Call-Center Czytelnie Biblioteki Biura kilkuosobowe lub biura o przestrzeni otwartej z urządzeniami biurowymi Hale kasowe Urzędy Sale operacyjne Sale chorych Wypożyczalnie w bibliotekach Pojedyncze pomieszczenia biurowe Gabinety lekarskie Gabinety zabiegowe i rehabilitacyjne Pomieszczenia do spędzania przerw Restauracje Jadalnie Stołówki o powierzchni ponad 50 m² Klatki schodowe Foyer Hale wystawowe Powierzchnie komunikacyjne (korytarze i hole) o dużym natężeniu ruchu ludzi i pomieszczenia związane z transportem publicznym *Wymagana 100%-owa powierzchnia absorbująca równa powierzchni podłogi pomieszczenia (przy wysokości pomieszczenia 2,5 m) Słyszalność w pomieszczeniach 11

12 Odpowiedni czas pogłosu Akustyczna równowaga kubatury i materiałów Wielkością fizyczną charakteryzującą właściwości akustyczne pomieszczenia jest czas pogłosu (T 60 ). Jest to czas, w którym poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu spada o 60 db po zakończeniu pobudzenia dyfuzyjnego pola akustycznego. Parametr ten zależy od właściwości dźwiękochłonnych ścian, podłogi i sufitu, wyposażenia oraz kubatury pomieszczenia. Długie i krótkie czasy pogłosu Czas pogłosu jest najbardziej znanym kryterium oceny właściwości akustycznych pomieszczenia. Podawany jest w sekundach. Długie czasy pogłosu są charakterystyczne dla przestronnych pomieszczeń, takich jak kościoły lub hale sportowe, natomiast krótkie czasy pogłosu są typowe dla obiektów takich jak np. kina czy studia dźwiękowe. Szczególnie w studiach nagrań i reżyserkach czas pogłosu powinien być możliwie jak najkrótszy, tak by nagrywanie lub odtwarzanie dźwięku przez głośniki było w jak najmniejszym stopniu zakłócane przez odbicia. Czas pogłosu powinien tu wynosić 0,3 sekundy. W pomieszczeniach, których funkcja jest związana z prezentacją mowy, z jednej strony zrozumiałość mowy nie może być obniżana przez długi czas pogłosu, jednocześnie jednak pogłos powinien podnosić natężenie głosu osoby mówiącej. Taki efekt pozwalają uzyskać czasy pogłosu wynoszące między 0,6 a 0,8 sekundy. Jeśli słuchacze skonfrontowani są ze szczególnie wymagającymi sytuacjami, np. w przypadku osób z ograniczoną zdolnością słyszenia lub w razie częstych wystąpień obcojęzycznych, wartość tę należy zmniejszyć dodatkowo o około 20%. Polecany produkt: StoSilent Top W nowoczesnej architekturze bardzo często stosuje się gładkie, twarde powierzchni ze szkła, betonu lub kamienia. Do optymalizacji czasów pogłosu w takich przypadkach polecamy bezspoinowy system płyt akustycznych StoSilent Top. System ten przekonuje swoją niemal całkowicie gładką powierzchnią oraz ważonym współczynnikiem pochłaniania dźwięku α w równym nawet 0,6. 12 Czas pogłosu Należy bezwzględnie przestrzegać konkretnych danych i wytycznych technicznych dotyczących produktów, zawartych w instrukcjach technicznych i aprobatach.

13 Określanie czasu pogłosu T 60 (tutaj: 1,8 sekundy Spadek poziomu ciśnienia akustycznego w db(a) Dźwięk Czas pogłosu w sekundach Wyłączenie źródła dźwięku T 60 Optymalne czasy pogłosu T 60 dla ważniejszych typów pomieszczeń Biuro o otwartej przestrzeni Sala lekcyjna Pokój spotkań Sala konferencyjna Teatr Restauracja Sala wykładowa Opera Kościół Sala koncertowa 0,5 s 0,4 0,6 s 0,8 s 1,0 s 1,0 1,4 s 0,5 1,5 s 0,8 1,5 s 1,2 1,8 s 2,0 s 1,7 2,1 s Bezspoinowy system płyt akustycznych Sto zastosowany w kościele Czas pogłosu 13

14 Komfort dla ciała i umysłu Zapewnienie idealnego klimatu w pomieszczeniach Na zdrowie i samopoczucie człowieka przebywającego w zmkniętych pomieszczeniach wpływa wiele czynników zewnętrznych. Decydujące znaczenie ma tutaj komfort. Odpowiednie wykonanie pomieszczeń pod względem fizyki budowli i aranżacji pozwala stworzyć w nich optymalne warunki. Dzięki zastosowaniu farb, powłok oraz systemów izolacji akustycznej i cieplnej przebadanych pod kątem bezpieczeństwa dla zdrowia i środowiska oraz funkcjonalności, użytkownicy pomieszczeń mogą czuć się w nich naprawdę dobrze. Odczuwana temperatura Skóra człowieka działa jak nieprzerwanie pracujący wymiennik ciepła. Temperatura skóry normalnie ubranego człowieka przy temperaturze powietrza w pomieszczeniu równej 20 C wynosi średnio 33 C. Różnica temperatur między powierzchnią ciała (skórą) a otoczeniem sprawia, że ciało ciągle traci ciepło. Odbywa się to na różne sposoby: parowanie (wilgotne oddawanie ciepła), przez pot, oddech itd. przewodzenie ciepła z powierzchni ciała na bezpośrednio dotykane ciała stałe (głównie przez stopy na podłogę) przejmowanie ciepła przez powietrze przepływające wokół powierzchni ciała promieniowanie cieplne między powierzchnią ciała a przegrodami zamykającymi pomieszczenie (ścianami) Z powodu tych strat ciepła człowiek odczuwa temperaturę, która nie jest wbrew ogólnemu przekonaniu identyczna z temperaturą powietrza w pomieszczeniu. Powietrze w ruchu Na skutek unoszenia się ciepłego powietrza (np. przy grzejnikach) oraz opadania zimnego powietrza (np. przy zimnych ścianach) w zamkniętych pomieszczeniach odbywa się ciągły ruch powietrza. Zazwyczaj konwekcja ta jest niezauważalna, jeśli odbywa się z prędkością mniejszą niż 0,2 m/s. W przypadku większych prędkości odczuwana jest jako nieprzyjemny przeciąg. Jeśli na przykład temperatura powierzchni ściany jest niższa od temperatury powietrza w pomieszczeniu o więcej niż 3 C, powietrze ochładza się tak bardzo, że opada z prędkością większą niż 0,2 m/s w pomieszczeniu powstaje przeciąg. Odczuwany komfort cieplny O komforcie cieplnym pomieszczenia decyduje nie tylko temperatura powietrza, ale też różnice temperatur i ruchy powietrza. Poniżej kilka wartości orientacyjnych dla optymalnego klimatu w pomieszczeniu: Odczuwana temperatura C Temperatura powietrza w pomieszczeniu C Temperatura powierzchni ścian C Temperatura podłogi C Ruch powietrza maks. 0,2 m/sec Różnice temperatur w kierunku pionowym nie większe niż 3 C Temperatura sufitu C Wilgotność względna ca. 50 % 14 Klimat pomieszczeń

15 Systemy sufitowe do chłodzenia i ogrzewania Przez zintegrowany w suficie chłodzącym system rur przepływa zimna woda. Osoby i przedmioty znajdujące się w pomieszczeniu - posiadając wyższą temperaturę - oddają swoje ciepło poprzez promieniowanie do sufitu. Jednocześnie ciepłe powietrze unosi się w kierunku stropu i tam oddaje ciepło do sufitu chłodzącego. Schłodzone powietrze powraca do pomieszczenia. W przypadku funkcji ogrzewania tych sufitów sytuacja jest dokładnie odwrotna: temperatura powietrza w pomieszczeniu jest niższa od temperatury powierzchni sufitu. Sufity grzewcze ogrzewane są ciepłą wodą i oddają swoją energię do pomieszczenia poprzez promieniowanie. Energia ta dopiero w momencie zetknięcia z powierzchnią ciała człowieka lub z przedmiotem zamienia się w ciepło. W rezultacie w pomieszczeniu tworzy się przyjemny klimat przy stosunkowo niewielkim nakładzie energii. Zalety sufitowych systemów chłodzenia Sufity chłodzące w kilku aspektach mają przewagę nad innymi systemami chłodzenia: Mniejszy przepływ powietrza oznacza mniejsze przeciągi, a nawet całkowity ich brak. W pomieszczeniach powstaje w dużym stopniu równomierny pionowy profil temperatury. Odczuwana temperatura w pomieszczeniu jest o ok. 1,5 do 2,0 C niższa od temperatury powietrza w pomieszczeniu i jest przyjemna dla użytkowników. Sufity z funkcją chłodzenia przez promieniowanie osiągają wydajność na poziomie do ok.100 W/m². Pozwala to jednocześnie na duże oszczędności kosztów: Takie rozwiązanie eliminuje koszty inwestycji w drogie i wymagające intensywnej konserwacji instalacje wentylacyjne, które dodatkowo wiążą się z większymi trudnościami aranżacyjnymi i konstrukcyjnymi. Sufity chłodzące sprawiają, że użytkownicy pomieszczeń czują się wyraźnie lepiej, są zdrowsi i bardziej sprawni. Ponadto systemy takie umożliwiają znaczne obniżenie kosztów energii. W przypadku sufitów chłodzących i grzewczych, w płytach sufitowych zintegrowany jest system kapilar, który zasilany jest po tylnej stronie wodą w obiegu zamkniętym. Polecany produkt: StoSilent Cool Top i StoSilent Cool Obydwa wielofunkcyjne systemy StoSilent Cool Top i StoSilent Cool łączą w sobie kilka właściwości. Nie tylko chłodzą i ogrzewają, ale też spełniają wymagania w zakresie akustyki i aranżacji, tworząc przyjemny klimat w pomieszczeniu. Przez cały rok w pomieszczeniu mogą być utrzymywane komfortowe temperatury. Energia uwalniana jest głównie przez promieniowanie cicho, bez bakterii i bez przeciągów. Wydajność chłodzenia wynosi do 75 W/m², a wydajność grzania do 90 W/m². Należy bezwzględnie przestrzegać konkretnych danych i wytycznych technicznych dotyczących produktów, zawartych w instrukcjach technicznych i aprobatach. Klimat pomieszczeń 15

16 Prewencyjna ochrona przeciwpożarowa dzięki zastosowaniu materiałów odpowiedniej klasy Norma EN ocenia reakcję na ogień W razie pożaru na jaw wychodzi jakość budynku. Podczas gdy niektóre materiały budowlane są odporne na działanie ognia, inne powodują poważne zagrożenia, np. poprzez wydzielanie toksycznych oparów i gazów lub też palą się tak szybko, że znajdujący się w budynku ludzie nie mają czasu na ucieczkę. Do oceny spełniania przeciwpożarowych wymagań budowlanych służy klasyfikacja materiałów budowlanych według ich reakcji na ogień oraz podział elementów budowlanych na klasy odporności ogniowej. Room Corner Test (EN ) Wyciąg Rura pomiarowa Reakcja na ogień materiałów budowlanych Materiał łatwopalny [F] może być stosowany w budynku tylko w połączeniu z innym materiałem, tak by jako materiał zespolony nie był już łatwopalny. Materiały do klasy C uznawane są za samogasnące. Od klasy materiałowej E ogień utrzymuje się sam, również po usunięciu źródła ognia. Przyporządkowanie materiałów budowlanych do klas materiałowych zgodnie z ich reakcją na ogień odbywa się na podstawie prób ogniowych. Próbka Palnik gazowy Podstawa próbki Klasy materiałowe wg EN Klasa materiałowa Czas od rozgorzenia ( Flash-Over ) w badaniu RCT ( Room Corner Test ) A1 Brak rozgorzenia; ciepło spalania 2 MJ/kg Materiały niepalne bez udziału materiałów palnych A2 Brak rozgorzenia; ciepło spalania 2 MJ/kg Materiały niepalne z udziałem materiałów palnych Opis Norma EN ISO 1182, EN ISO 1716, EN ISO 9239 EN ISO 1182, EN ISO 1716, EN ISO 9239 B Brak rozgorzenia Materiały trudno zapalne EN ISO C min Materiały trudno zapalne EN ISO D 2 10 min Materiały normalnie zapalne EN ISO E 0 2 min Materiały normalnie zapalne EN ISO F Nie stwierdzono Materiały łatwopalne Nie zbadano 16 Ochrona przeciwpożarowa

17 Dodatkowa klasyfikacja z uwagi na wytwarzanie płonących kropli Klasa d0 d1 d2 Płonące krople w ciągu 600 sekund: Nie w ciągu 600 sekund: Tak dłużej niż 10 sekund: Nie Wartość powyżej wartości maksymalnych, zapalenie papieru filtracyjnego lub materiał nie został przebadany Dodatkowa klasyfikacja z uwagi na wytwarzanie dymu Klasa Maksymalna wartość SMOGRA* w m²/s² Maksymalna wartość TSP ** w m² Klasyfikacja reakcji na ogień wg EN Norma EN Klasyfikacja wyrobów budowlanych i elementów budynku w zakresie reakcji na ogień wyróżnia siedem europejskich klas materiałów budowlanych: A1, A2, B, C, D, E i F. Dodatkowe klasyfikacje dotyczą zjawisk towarzyszących pożarowi, takich jak wydzielanie dymu (s = smoke, klasy s1, s2 i s3) lub płonące krople/cząstki (d = droplets, klasy d0, d1 i d2) wytwarzane przez materiały budowlane. s s s3 Wartość powyżej wartości maksymalnych lub materiał nie został przebadany * SMOGRA = szybkość wytwarzania dymu (Smoke Growth Rate) ** TSP = całkowita ilość wytworzonego dymu (Total Smoke Production) Opis odporności ogniowej według EN Skrót wg normy Kryterium Opis R (Résistance) Nośność Nośność R jest to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymywania oddziaływania ognia przy określonych oddziaływaniach mechanicznych na jedną lub więcej powierzchni bez utraty stabilności konstrukcji. E (Étanchéité) Szczelność Szczelność E jest to zdolność elementu konstrukcji, który pełni funkcję oddzielającą, do wytrzymywania oddziaływania ognia tylko z jednej strony, bez przenoszenia ognia na stronę nieobjętą płomieniem w wyniku przejścia płomieni lub gorących gazów. Klasy odporności ogniowej Odporność ogniowa elementu budowlanego jest częścią reakcji materiału na ogień. Określana jest na podstawie czasu, przez jaki element budowlany zachowuje swoje właściwości (np. R 30 = nośność przez 30 minut; EI 60 = szczelność i izolacyjność przez 60 minut). Istnieją zdefiniowane wymagania wobec elementów budowlanych dotyczące czasu ich odporności ogniowej. I (Isolation) Izolacyjność Izolacyjność I jest to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymywania oddziaływania ognia tylko z jednej strony, bez przenoszenia ognia w wyniku znaczącego przepływu ciepła ze strony nagrzewanej na stronę nienagrzewaną. W (Radiation) Promieniowanie Promieniowanie W jest to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymywania oddziaływania ognia tylko z jednej strony, tak by ograniczyć prawdopodobieństwo przeniesienia ognia w wyniku znaczącego wypromieniowania ciepła przez element lub z jego powierzchni nienagrzewanej na sąsiednie materiały. M (Mechanical) Oddziaływanie mechaniczne Odporność na oddziaływanie mechaniczne M jest to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymywania obciążenia uderzeniowego w przypadku, gdy podczas pożaru utrata nośności konstrukcji innego elementu wywołuje obciążenie uderzeniowe danego elementu. Ochrona przeciwpożarowa 17

18 Podstawowe pojęcia Absorpcja (pochłanianie) dźwięku Oznacza przekształcanie energii dźwiękowej w wibracje mechaniczne i/lub energię cieplną. Wyrażana przy pomocy współczynnika pochłaniania dźwięku α lub klasy pochłaniania dźwięku (A do E) zgodnie z DIN EN ISO Akustyka Nauka o dźwięku. W języku potocznym oznacza także sposób, w jaki dźwięki są odbierane w określonym otoczeniu. Akustyka budowli Podstawę akustyki budowli stanowi izolacja akustyczna. Są to środki, które zapobiegają przedostawaniu się dźwięku z zewnątrz do pomieszczenia lub budynku lub rozprzestrzenianiu się dźwięku między pomieszczeniami. Akustyka wnętrz Dział akustyki zajmujący się wpływem warunków budowlanych pomieszczenia na odbywające się w nim zdarzenia akustyczne. Czas pogłosu Czas pogłosu T (Reverberation Time RT) jest to czas, w jakim, w pomieszczeniu po wyłączeniu źródła dźwięku, ciśnienie akustyczne obniża się do jednej tysięcznej części wartości początkowej, tj. poziom ciśnienia akustycznego obniża się o 60 db. Częstotliwość (f) Częstotliwość f określa liczbę drgań na sekundę. Im szybsze drgania cząstek powietrza, tym wyższa częstotliwość. Jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Jeśli źródło dźwięku wykonuje 500 drgań na sekundę, częstotliwość dźwięku wynosi 500 herców (Hz). Dla człowieka słyszalne są dźwięki w zakresie częstotliwości od ok. 20 Hz do Hz. Z punktu widzenia akustyki budowli, zajmującej się zagadnieniem przenoszenia dźwięków między pomieszczeniami, najbardziej istotny jest zakres częstotliwości od 100 Hz do 3150 Hz. db(a) W pomiarach akustyki stosuje się tzw. ważony poziom ciśnienia akustycznego, w celu przybliżenia wyniku pomiaru do odbieranego przez ucho wrażenia słuchowego. Dźwięk Drgania mechaniczne ośrodka sprężystego (gazu, cieczy lub ciała stałego). W akustyce budowli i wnętrz najważniejsze znaczenie mają drgania w powietrzu, które otacza nas jako ośrodek i za pośrednictwem którego nasze ucho odbiera dźwięk. Dźwięk bezpośredni Część dźwięków w zamkniętym pomieszczeniu, które jako pierwsze docierają do miejsca odbioru lub miejsca pomiaru, nie ulegając po drodze odbiciu. Dyfuzja pary wodnej Zawarte w powietrzu cząsteczki wody w postaci gazu (pary wodnej) przenikają (dyfundują) w kierunku niższego ciśnienia pary wodnej, np. z wilgotnego powietrza w pomieszczeniu przez elementy budowlane do suchego elementu budowlanego. Echo trzepoczące Echo kilkakrotnie odbite między równolegle położonymi powierzchniami. Hałas Niepożądany dźwięk. Uznanie określonego dźwięku za hałas jest kwestią indywidualnej percepcji słuchającego. Herc (Hz) Jednostka miary częstotliwości w układzie SI; określa liczbę drgań na sekundę, a w znaczeniu bardziej ogólnym liczbę powtarzających się cykli na sekundę. Komora pogłosowa Specjalne pomieszczenie laboratoryjne przeznaczone do pomiarów akustycznych, zbudowane tak, by wszystkie ściany odbijały bardzo dużą część dźwięków oraz by dźwięki rozpraszały się równomiernie. Pozwala to uzyskać długi czas pogłosu. W komorze pogłosowej wg DIN EN ISO 354 ( ) wykonuje się m.in. pomiar współczynnika pochłaniania dźwięku αs materiałów. Natężenie dźwięku (db) Mierzone w db (decybelach) przy różnych częstotliwościach. db(a) (lub LpA) jest wartością jednostkową, która opisuje ogólne natężenie dźwięku dla wszystkich częstotliwości i możliwie dokładnie odwzorowuje percepcję zdrowego ucha ludzkiego. db(c) (lub LpC) odnosi się w szczególności do niskich częstotliwości i dokładniej oddaje percepcję dźwięku przez osoby z uszkodzeniem słuchu. Oktawy i tercje Podobnie jak w muzyce pojęcie oktawy stosuje się do podziału zakresu dźwięków słyszalnych na interwały częstotliwości. Jedna oktawa odpowiada podwójnej częstotliwości lub połowie częstotliwości (stosunek częstotliwości 1:2). Mniejszymi interwałami częstotliwości są tercje, a więc 1/3 oktawy (stosunek częstotliwości 1:1,28). Cały zakres dźwięków słyszalnych dla człowieka obejmuje 10 do 11 oktaw. 18 Podstawowe pojęcia

19 Poziom ciśnienia akustycznego (db) Różnice ciśnienia wywołane przez fale dźwiękowe rozchodzące się w powietrzu nazywane są ciśnieniem akustycznym. Najniższy poziom ciśnienia akustycznego słyszalny dla człowieka wynosi 0 db. Jest to tak zwany próg słyszenia. Najwyższy poziom, jaki może znieść ludzkie ucho, wynosi ok. 120 db i określany jest mianem progu bólu. Praktyczny współczynnik pochłaniania dźwięku α p : Współczynnik pochłaniania dźwięku dla oktawowego pasma częstotliwości, obliczany wg EN ISO Punkt rosy Temperatura powietrza, w której wilgotność względna powietrza osiąga wartość 100%. Po przekroczeniu tej granicy powstaje woda kondensacyjna. Punkt rosy zależy od temperatury i ciśnienia. Rezonans Rezonans (łac. resonare = odbijać dźwięk) jest to ogólne określenie na zjawisko narastania drgań podczas wymuszenia układu drgającego z częstotliwością równą lub zbliżoną do częstotliwości drgań własnych układu drgającego. Równoważna powierzchnia dźwiękochłonna A Definiowana jest jako produkt o powierzchni S i współczynniku absorpcji α tej powierzchni. Rura impedancyjna (rura Kundta) System do pomiaru uzależnionych od częstotliwości współczynników pochłaniania dźwięku metodą fali stojącej w zakresie częstotliwości od ok. 50 Hz do Hz. Słyszalność Pojęcie określające wpływ właściwości akustycznych pomieszczenia na jakość prezentacji dźwięku, np. muzyki lub mowy, w miejscu, gdzie znajduje się osoba słuchająca. Stopień bieli Parametr techniczny charakteryzujący zdolność powierzchni do odbijania światła białego. Im wyższy stopień bieli, tym bielszy kolor (tym mniejszy odcień barwny). Ważony współczynnik pochłaniania dźwięku α w : Wartość jednostkowa współczynników pochłaniania dźwięków określonych zgodnie z normą EN ISO W przypadku tej metody wartości wyznaczone zgodnie z normą EN ISO zostają obliczone dla pasm oktawowych o częstotliwości 250, 500, 1000, 2000 i 4000 Hz i zapisane w postaci wykresu. Następnie na wykres nanoszona jest krzywa odniesienia, która jest stopniowo przybliżana do krzywej pomiarowej, aż do uzyskania najlepszego dopasowana. Położenie krzywej wyznacza ważony współczynnik α w, która zostaje zaokrąglona do 0,05. Wskaźnik przekazywania mowy STI (Speech Transmission Index) Metoda STI, służąca do określania poziomu zrozumiałości mowy, jest podobna do procedury RASTI, jednak bardziej szczegółowa. W metodzie STI mierzone są wszystkie pasma oktawowe w zakresie częstotliwości od 125 do Hz. Współczynnik odbicia światła Stosunek ilości światła odbitego od powierzchni do ilości światła padającego na powierzchnię. Im wyższa wartość, tym intensywniejsze odbijanie światła. Współczynnik odbicia światła (A) Określa jasność koloru powierzchni odbieraną przez nasze oko w porównaniu z jasnością innego, jednocześnie widzianego koloru powierzchni. Wpływ współczynnika odbicia światła na postrzeganie kolorów: A = 66 daje kolor pomarańczowy, natomiast A = 30 kolor brązowy. Jako miarę współczynnik odbicia światła opisuje jasność koloru powierzchni w stosunku do idealnie białej powierzchni, przy takim samym natężeniu, kierunku i jakości oświetlenia. Oceniana jest zatem wzajemna zależność między kolorami, ponieważ o kolorze nie decyduje luminacja absolutna. Współczynnik pochłaniania dźwięku α s : Określa, jak dobrze dany materiał absorbuje dźwięk przy pojedynczej częstotliwości (tercji). Pomiary tego współczynnika wykonywane są w komorze pogłosowej zgodnie z EN ISO 354. Współczynnik rozproszenia Opisuje akustyczną właściwość powierzchni ograniczających pomieszczenia, które nie odbijają dźwięku na zasadzie lustra tylko w jednym kierunku (regularnie), lecz dyfuzyjnie. Współczynnik redukcji hałasu NRC (Noise Reduction Coefficient) Współczynnikiem NRC określa się średni współczynnik pochłaniania dźwięku w zakresie częstotliwości od 250 Hz do Hz. Wartość ta służy do oznaczania dźwiękochłonnych wyrobów budowlanych. Współczynnik sd/równoważna dyfuzyjnie grubość warstwy powietrza Opór, jaki warstwa materiału budowlanego stawia dyfuzji pary wodnej. sd [m] = μ d d = grubość warstwy materiału budowlanego [m] μ = współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej [bezwymiarowy] Podstawowe pojęcia 19

20 Centra Sprzedaży: Bydgoszcz ul. Gajowa 7/9 tel fax Kraków ul. Powstańców 50 tel fax Rzeszów ul. Wspólna 4 tel fax cs.rzeszow.pl@stoeu.com Chorzów ul. Niedźwiedziniec 18 tel /55 fax cs.chorzow.pl@stoeu.com Lublin ul. Zemborzycka 57E tel fax cs.lublin.pl@stoeu.com Szczecin ul. Balińskiego 23 tel fax cs.szczecin.pl@stoeu.com Gdynia ul. Chwaszczyńska 172 tel fax cs.gdynia.pl@stoeu.com Łódź ul. Nowogrodzka 2C tel fax cs.lodz.pl@stoeu.com Wrocław ul. Kobierzycka 20 D tel fax cs.wroclaw.pl@stoeu.com Sto-ispo Sp. z o.o Warszawa ul. Zabraniecka 15 tel /02 fax info.pl@stoeu.com Koszalin ul. Szczecińska 3 tel fax cs.koszalin.pl@stoeu.com Poznań ul. Strzeszyńska 29 tel fax cs.poznan.pl@stoeu.com Centrum Profili Elewacyjnych Radom ul r. 3U tel./fax c.fiet@stoeu.com Doradcy Techniczni: Kraków tel Warszawa tel Zielona Góra tel Doradcy Handlowi: Białystok tel Gorzów Wlkp. tel Opole tel Bielsko-Biała tel Kalisz tel Wałbrzych tel Częstochowa tel Kielce tel Podstawy akustyki / Wer. 1 /