Wybrane aspekty jakości drzwi o zwiększonej izolacyjności akustycznej Anna Iżewska, Instytut Techniki Budowlanej
Parametry akustyczne drzwi Izolacyjność akustyczna właściwa (zależna od częstotliwości) R = L 1 L 2 + 10log(S/A) gdzie: L 1 poziom ciśnienia akustycznego (nadawczy - źródła), db L 2 poziom ciśnienia akustycznego (odbiorczy), db A chłonność akustyczna pomieszczenia odbiorczego, m 2 S powierzchnia okna, m 2 Pomiar w laboratorium wg PN EN 20140-3:1999. Obecnie wg PN EN ISO 10140-2:2011! 2
Parametry akustyczne drzwi Wskaźniki oceny akustycznej R w (C ; C tr ) gdzie: R w ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej, db C widmowy wskaźnik adaptacyjny dla np. hałasu lotniczego, db C tr widmowy wskaźnik adaptacyjny dla hałasu ulicznego, db Wskaźniki jednoliczbowe izolacyjności akustycznej właściwej obliczone wg normy PN-EN ISO 717-1:2013 3
Parametry akustyczne drzwi 4
Parametry akustyczne drzwi stosowane w wymaganiach normowych i Aprobatach Technicznych Jednoliczbowe wskaźniki oceny akustycznej uwzględniające kształt widma hałasu oraz korekcję A (ucha ludzkiego) R A1 = R W + C R A2 = R W + C tr R A2 = R W + C tr R A1 = R W + C niskie średnie wysokie pasma częstotliwości 5
Wybór wskaźnika oceny R A1 czy R A2??? PN-EN ISO 717-1:2013 R A2 = R w + C tr R A1 = R w + C Ruch uliczny miejski Ruch kolejowy z małymi prędkościami Śmigłowce Samoloty odrzutowe, w dużej odległości Muzyka dyskotekowa Zakłady przemysłowe emitujące głównie hałas nisko i średnioczęstotliwościowy Źródła hałasu bytowego (rozmowa, muzyka, radio, tv) Ruch kolejowy ze średnią i dużą prędkością Ruch na drodze szybkiego ruchu > 80 km/h Samoloty odrzutowe, w małej odległości Zakłady przemysłowe emitujące głównie hałas średnio i wysokoczęstotliwościowy 6
R A1 Ściany wewnętrzne, drzwi wewnętrzne R A2 Ściany zewnętrzne, okna, drzwi zewnętrzne 7
Klasyfikacja akustyczna (AT) Drzwi wewnętrzne Drzwi zewnętrzne ppoż. Klasyfikacja podstawowa Klasyfikacja uzupe!niaj"ca Symbol klasy akustycznej Warto#ci laboratoryjne R A1 stanowi"ce podstaw$ do zaliczenia drzwi do danej klasy akustycznej, db Symbol klasy akustycznej Warto!ci laboratoryjne R A2 stanowi"ce podstaw# do zaliczenia drzwi do danej klasy akustycznej, D 1-20 22-26 D 2-20 22-26 D 1-25 27-31 D 2-25 27-31 D 1-30 32-36 D 2-30 32-36 D 1-35 37-41 D 2-35 37-41 D 1-40 42-46 D 2-40 42-46 db 8
Klasyfikacja akustyczna (AT) Drzwi wewnętrzne Drzwi zewnętrzne ppoż. (stosowana do 1999 r na podstawie wskaźników Rw) Symbol klasy akustycznej Wartości laboratoryjne wskaźników R w [db] R w = 22 db 22-26 R w = 27 db 27-31 R w = 32 db 32-36 R w = 37 db 37-41 R w = 42 db 42-46 R w = 47 db 47-51 9
Właściwości akustyczne (CE) Drzwi zewnętrzne bez odporności ogniowej Właściwości akustyczne drzwi zewnętrznych w postaci R w (C ; C tr ), db mogą być podawane przy znakowania CE zgodnie z normą wyrobu PN - EN 14351-1+A1:2010 10
Włłaściiwościi akusttyczne Wybór reprezentatywnej próbki do badania ITT wg normy PN-EN 14351-1+A1:2010 i prpn-en 14351-2 Wzajemna zależność między właściwościami akustycznymi i elementami składowymi Oznaczenia: Komponenty Okucia Ościeżnica, skrzydło budowlane a Uszczelki b Materiał c Kształtownik Oszklenie e d N (?) (Y) (Y) Y Y Y Zmiana komponentu prawdopodobnie zmieni daną własność (Y) Jest możliwe, że zmiana komponentu zmieni daną własność N Zmiana komponentu prawdopodobnie nie zmieni danej własności a Liczba, umiejscowienie, zamocowanie b Liczba, materiał c Moduł Younga, przewodność cieplna, gęstość d Powierzchnia i kształt przekrojów poprzecznych, montaż, urządzenia wentylacyjne e Typ, masa, powłoki, przestrzeń międzyszybowa, gaz, instalowanie, uszczelnienie 11
Co wpływa na izolacyjność akustyczną drzwi? Izolacyjność akustyczna drzwi zależy od: Ê konstrukcji skrzydła (masy powierzchniowej, liczby i rodzaju warstw oraz sposobu ich łączenia), Ê izolacyjności przymyków (rodzaju i jakości zastosowanych uszczelek) 12
S j Izolacyjność akustyczna drzwi # S R( f ) drzwi =!10 lg% " j j S 10!0,1R j ( f ) + l0 $ % S " l s,k 10!0,1R s,k ( f ) k k - powierzchnie poszczególnych elementów konstrukcyjnych okna (ościeżnica, skrzydło, oszklenie), m 2 S - całkowita powierzchnia okna, m 2 R j R s,k elementy konstrukcyjne - izolacyjność akustyczna elementu składowego, db uszczelki i złącza - izolacyjność akustyczna wypełnionej szczeliny lub złącza k na jednostkę długości, db l s - długość wypełnionej szczeliny lub złącza k, w metrach (l 0 = 1 m) & ( '( 13
Wpływ konstrukcji skrzydła (różne wypełnienia)!"#$%&'()#*+,%-./0'&")%,12%*&31%,45,67, $$# $"# '$# '"# &$# &"# %$# %"#!$#!"#!""#!%$#!("# %""# %$"# &!$# '""# $""# (&"# )""#!#"""#!#%$"#!#(""# %#"""# %#$""# &#!$"# 85,9", *+,-.#-+/0123452#5-#6-478#*8,52#9758:-;58<#!$"#+=>9&?#@A!#B#'&#.C# *8,5-#9758:-;5-#!$"#+=>9&?#@A!#B#&&#.C# 012:DE7-5#FGH?#@A!#B#%(#.C## 14
Wpływ konstrukcji skrzydła (częściowe oszklenie) 15
Wpływ uszczelnienia przymyków dolnych Symbol r uszczelka poślizgowa r uszczelka opadająca r próg drewniany z uszczelką r wszystkie przymyki uszczelnione (wynik dot. samego skrzydła) R w 37 38 42 43 C - 2-1 - 2-2 C tr - 5-5 - 8-8 16
Wpływ uszczelnienia przymyków dolnych Symbol r dwie różne uszczelki opadające r dwie takie same uszczelki opadające R w 40 44 C -1-1 C tr -3-5 17
Wpływ uszczelnienia przymyków środkowych Symbol r drzwi jednoskrzydłowe r drzwi dwuskrzydłowe R w 37 36 C 0 0 C tr - 2-2 18
Badanie izolacyjności akustycznej uszczelek w laboratorium 70 Rs [db] 60 50 b=0 b=3 b=5 b=6 b=8 b=10 b=12 40 30 20 63 125 250 500 1000 2000 4000 F [Hz] Przykłady izolacyjności akustycznej uszczelek o różnej grubości (wartości R s dla b = 0 odpowiadają całkowitemu uszczelnienie złącza) 19
Wpływ uszczelnienia drzwi za pomocą pianki montażowej na jego izolacyjność akustyczną Izolacyjność okna (montaż na piankę), Rw + Ctr, db 50 48 46 44 42 40 38 36 34 Rs,w + Ctr= 45 db Rs,w + Ctr= 50 db Rs,w + Ctr = 55 db Rs,w + Ctr= 60 db 32 32 34 36 38 40 42 44 46 48 Max. izolacyjność okna, Rw + Ctr, db Izolacyjność pianki montażowej R s zmierzona wg PN EN ISO 10140-1:2011/A1:2012 20
IZOLACYJNOŚĆ WYPADKOWA PRZEGRODY ZŁOŻONEJ k Si!0.1Ri Rwyp =!10 lg(" 10 ) i=1 S UWAGA: Wzór ten stosuje się zarówno do wartości w poszczególnych pasmach częstotliwości, jak również do odpowiednich wskaźników oceny 21
Wypadkowa izolacyjność akustyczna ścian działowych szklanych z drzwiami (przykłady) Rodzaj wska!nika izolacyjno"ci akustycznej Warto"ci wska!ników oceny izolacyjno"ci akustycznej "ciany z drzwiami szklonymi szyb# 8mm 1) w zale$no"ci od stosunku powierzchni drzwi do powierzchni ca%ej "ciany [db] 0% (bez drzwi) 10 % 25% 50% 70%!ciana z podwójnym wype"nieniem przeziernym 66.2 i 55.2 R A1 46 35 31 28 27 R A2 43 34 30 27 25 R w 47 35 32 29 27!ciana z pojedynczym wype"nieniem przeziernym 66.2 R A1 34 32 30 28 26 R A2 31 30 28 26 25 R w 35 32 30 28 27 1) Izolacyjność drzwi: R A1 = 25 db, R A2 = 24 db, R w = 26 db 22
Podsumowanie Izolacyjność akustyczna drzwi ze względu na różnorodność konstrukcji oraz sposobów uszczelniania przymyków zawiera się w dość szerokim zakresie wartości. Umożliwia to projektantom właściwy dobór tych elementów pod kątem spełnienia wymagań akustycznych stawianych obiektom budowlanym. Istotnymi czynnikami mającymi wpływ na ich właściwości drzwi są nie tylko rodzaje konstrukcji lecz również jakość wykonawstwa (dotyczyć to powinno zarówno procesu produkcji, jak i montażu w budynku). 23
DODATEK NADZWYCZAJNY NOWE WYMAGANIA NORMOWE DOT. IZOLACYJNOŚCI AKUSTYCZNEJ PRZEGRÓD I ICH ELEMENTÓW W BUDYNKACH!!! 24
Obecne wymagania dot. izolacyjności ścian zewnętrznych (wg PN-B-02151-3:2015) Miarodajne długoterminowe poziomy hałasu zewnętrznego hałas pochodzący od komunikacji drogowej i szynowej: Dzień 6 00-22 00 Noc 22 00-6 00 - L A,eq,D - L A,eq,N hałas pochodzący od obiektów przemysłowych i urządzeń instalacyjnych: Dzień 6 00-22 00 - L A,eq,D w ciągu kolejnych najniekorzystniejszych 8 godzin lub w czasie występowania danego hałasu, jeżeli jest on krótszy niż 8 godzin Noc 22 00-6 00 - L A,eq,N w ciągu najniekorzystniejszej 1 godziny 25
Dotychczasowe wymagania dot. izolacyjności ścian zewnętrznych (wg PN-B-02151-3:1999) Miarodajny poziom d!wi"ku A ha#asu zewn"trznego,db Dzie& Noc Zakres minimalnych warto$ci wska!nika R A2 (lub R A1 ) przegród zewn"trznych, wymaganych dla ró%nego typu pomieszcze&, db Budynki mieszkalne Hotele Budynki biurowe Szko#y Szpitale, przychodnie do 45 do 35 20 20 20 20 20-23 46-50 36-40 20 20 20 20 20-23 51-55 41-45 20-23 20-23 20-23 23 23-28 56-60 46-50 20-23 20-23 20-23 23 23-33 61-65 51-55 23-28 23-28 23-28 28 28-38 66-70 56-60 28-33 28-33 28-33 33 33-38 71-75 61-65 33-38 33-38 33-38! 38! 38 26
Obecne wymagania dot. izolacyjności ścian zewnętrznych (wg PN-B-02151-3:2015) Przybli!ona izolacyjno"# akustyczna w$a"ciwa przegród zewn%trznych R A,2 gdzie: R A,2 L A,zew L A,wew A S R & S #, 2 = LA, zew ' LA wew + 10 lg$! + % A" ' A, wska!nik oceny przybli"onej izolacyjno#ci akustycznej w$a#ciwej przegrody zewn%trznej, db miarodajny poziom ha$asu zewn%trznego przy danej przegrodzie zewn%trznej, db poziom odniesienia do obliczenia izolacyjno#ci akustycznej przegrody zewn%trznej, db ch$onno#& akustyczna pustego pomieszczenia dla cz%stotliwo#ci f = 500 Hz, m 2 pole rzutu powierzchni przegrody zewn%trznej na p$aszczyzn% fasady lub dachu, widzianej od strony pomieszczenia, m 2 27 3
Obecne wymagania dot. izolacyjności ścian zewnętrznych (wg PN-B-02151-3:2015) Poziom odniesienia L A,wew = L Aeq,wew stosowany przy obliczaniu izolacyjno!ci przegrody od ha"asu zewn#trznego (przyk"ady) Rodzaj budynku Budynki mieszkalne (bez wzgl#du na rodzaj zabudowy) Budynki hotelowe Rodzaj pomieszczenia 28 Poziom odniesienia L Aeq,wew [db] dzie$ noc Pokój 35 25 Wydzielona kuchnia 40 - Pokój hotelowy 35 25 Hol, pomieszczenie recepcji 45 -
Obecne wymagania dot. izolacyjności ścian zewnętrznych (wg PN-B-02151-3:2015) Nowa metoda wyznaczania wymaganej izolacyjności akustycznej ścian zewnętrznych jest dokładniejsza. Zamiast stosowanych wcześniej klas (co 5 db), wykonuje się obliczenia na podstawie danych odpowiadających konkretnej sytuacji, a wynik obliczeń zaokrągla się do 1 db. 29