Krokovรก nepriezvuฤnosลฅ stropnรฝch konลกtrukciรญ
Stavebnรฉ konลกtrukcie dnes musia spฤบลaลฅ veฤพkรฉ mnoลพstvo poลพiadaviek sรบฤasne (tepelno-technickรฝch, akustickรฝch, statickรฝch atฤ.), ktorรฉ sรบ ฤasto protichodnรฉ. Sรบฤasnรฝm trendom je odฤพahฤovanie stavebnรฝch konลกtrukciรญ vyuลพรญvanรญm murovacรญch prvkov sย niลพลกou objemovou hmotnosลฅou aย zavรกdzanie suchรฝch technologickรฝch postupov. Tรกto skutoฤnosลฅ, vyplรฝvajรบca naprรญklad zย tepelno-technickรฝch aย statickรฝch nรกrokov, nepriaznivo ovplyvลuje akustickรฉ parametre konลกtrukcie zรกvislรฉ od jej ploลกnej hmotnosti.
Vย stavebnej akustike sa na hodnotenie zvukovoizolaฤnรฝch vlastnostรญ konลกtrukciรญ tradiฤne vyuลพรญva frekvenฤnรฝ rozsah od 100 do 3ย 150 Hz. Sย vรฝvojom novรฝch stavebnรฝch materiรกlov aย technologickรฝch postupov vลกak narastajรบ problรฉmy vย oblasti niลพลกรญch kmitoฤtov.Krokovรก nepriezvuฤnosลฅ
Jednรฝm zย akustickรฝch deskriptorov opisujรบcich zvukovoizolaฤnรฉ vlastnosti stropnej konลกtrukcie je krokovรก nepriezvuฤnosลฅ. Je to schopnosลฅ konลกtrukcie tlmiลฅ tzv. krokovรฝ hluk spรดsobenรฝ priamym kontaktom zdroja zvuku sย konลกtrukciou. Mechanickรฉ impulzy vyvolรกvajรบ vย konลกtrukcii ohybovรฉ vlny, ktorรฉ sa zย miesta vzniku ลกรญria rรดznou rรฝchlosลฅou aย konลกtrukciu uvรกdzajรบ do difรบzneho chvenia. Vย dรดsledku toho konลกtrukcia vย chrรกnenom priestore prenรกลกa krokovรฝ zvuk, ktorรฝ patrรญ do oblasti chvenia (od 20 Hz vyลกลกie).
Horizontรกlne deliace konลกtrukcie, t. j. stropnรฉ konลกtrukcie vrรกtane podlahy, prรญpadne podhฤพadu, mรดลพeme oznaฤiลฅ za jeden zย rozhodujรบcich prvkov zabezpeฤujรบcich akustickรบ pohodu vย interiรฉri budovy. Vย prรญpade podhodnotenia jej akustickรฝch parametrov sรบ nรกsledky zlรฉho nรกvrhu neskรดr rieลกiteฤพnรฉ len ลฅaลพko aย sย nemalรฝmi finanฤnรฝmi nรกkladmi. Pri komplexnom hodnotenรญ oย akustickรฝch parametroch vodorovnรฉho deliaceho prvku rozhoduje predovลกetkรฝm typ nosnej stropnej konลกtrukcie, typ podlahovej konลกtrukcie (podhฤพadu) aย nรกลกฤพapnej vrstvy.
Skladba plรกvajรบcej podlahy
Ak sa zvuk ลกรญri pevnou lรกtkou, naprรญklad betรณnovou vrstvou, jeho ลกรญreniu zabraลuje prostredie sย rozdielnym vlnovรฝm odporom. Optimรกlnym rieลกenรญm na zvรฝลกenie nepriezvuฤnosti stropnรฝch konลกtrukciรญ sรบ plรกvajรบce podlahy, ktorรฝch roznรกลกacia hornรก doska (zย betรณnu, anhydridu, systรฉmovรฝch montovanรฝch dosรกk) je od konลกtrukcie stropu, zvislรฝch stien aj prestupov pruลพne oddelenรก inลกtalรกciou. Vย prรญpade ลฅaลพkej plรกvajรบcej podlahy vznikne elastickรก sรบstava zloลพenรก zย materiรกlu (roznรกลกacia doska) sย hmotnosลฅou m (kg) aย pruลพiny (tlmiacej podloลพky) sย dynamickou tuhosลฅou sยด (MPa/m). Tlmiace podloลพky do podlรกh sรบ charakterizovanรฉ hlavne svojou dynamickou tuhosลฅou sยด (N/m3) aย pruลพnosลฅou ฮต (%).
Plรกvajรบca podlaha sa vลพdy skladรก zย tlmiacej podloลพky uloลพenej na nosnej konลกtrukcii stropu, roznรกลกacej vrstvy aย zย nรกลกฤพapnej vrstvy. Hlavnou zรกsadou pri ochrane proti krokovรฉmu zvuku je striedanie vrstiev so zotrvaฤnรฝm aย pruลพnรฝm odporom proti rozkmitaniu, teda vrstiev akusticky tvrdรฝch (fkย < 3ย 150 Hz) aย akusticky mรคkkรฝch (fkย >ย 3ย 150 Hz), ฤo plne spฤบลajรบ plรกvajรบce podlahy. Rozhodujรบcim parametrom pri tรฝchto podlahรกch je najmรค dynamickรก tuhosลฅ sยดn (MPa/m) pruลพnej podloลพky, ktorรก sรบvisรญ sย jej hrรบbkou vย nezaลฅaลพenom stave.
ลคaลพkรก plรกvajรบca podlaha
ลคaลพkรก plรกvajรบca podlaha sa skladรก zย tuhej aย ลฅaลพkej roznรกลกacej dosky (napr. betรณnovej mazaniny alebo anhydridu), uloลพenej na tlmiacej podloลพke sย vhodnou dynamickou tuhosลฅou sยด (napr. dosky zย minerรกlnych vlรกkien, zo ลกpeciรกlneho polystyrรฉnu pre krokovรฝ รบtlm aย pod.). Roznรกลกacia doska je po obvode dilatovanรก od zvislรฝch konลกtrukciรญ. Vzniknutรก ลกkรกra bรฝva obyฤajne vyplnenรก rovnakรฝm materiรกlom, akรฝ sa pouลพil na tlmiacu podloลพku. Nevyhnutnรฝm predpokladom funkฤnosti podlahy je neexistencia tuhรฝch spojov medzi roznรกลกacou doskou aย nosnou stropnou konลกtrukciou.
ฤฝahkรก plรกvajรบca podlaha
ฤฝahkรก plรกvajรบca podlaha sa skladรก zย dvoch zรกkladnรฝch prvkov: roznรกลกacej vrstvy, ktorรก mรดลพe byลฅ sรบฤasne nรกลกฤพapnou vrstvou (lamino, drevotrieska aย pod.), aย tlmiacej podloลพky. Tlmiaca podloลพka na konลกtrukciu ฤพahkej plรกvajรบcej podlahy by mala byลฅ tuhลกia ako vย prรญpade ลฅaลพkej plรกvajรบcej podlahy (obr.ย 1).
Obr. 1: Schematickรฉ znรกzornenie a) holรฉ stropnรฉ konลกtrukcie, b) stropnรฉ konลกtrukcie s izolaฤnรฝm podlahovรฝm povlakom, c) s ฤพahkou plรกvajรบcou podlahou, d) s ลฅaลพkou plรกvajรบcou podlahou
Ako najvรฝhodnejลกie aย najbezpeฤnejลกie sa zย hฤพadiska nรกvrhu javรญ vyuลพitie monolitickej ลพelezobetรณnovej stropnej konลกtrukcie vย kombinรกcii sย ลฅaลพkou plรกvajรบcou podlahou. Pri takto navrhnutรฝch konลกtrukciรกch mรดลพeme oฤakรกvaลฅ dobrรฉ zvukovoizolaฤnรฉ vlastnosti aj vย oblasti niลพลกรญch kmitoฤtov.
Meranie krokovej nepriezvuฤnosti
Vรฝsledky laboratรณrnych meranรญ udรกvajรบ hodnotu vรกลพenรฉho znรญลพenia hladiny akustickรฉho tlaku krokovรฉho zvuku podlahou โLw pre ลฅaลพkรฉ plรกvajรบce podlahy vย rozmedzรญ 15 aลพ 32 dB aย pre ฤพahkรฉ plรกvajรบce podlahy vย rozmedzรญ 15 aลพ 26 dB. Tento predpoklad vลกak platรญ iba vย ideรกlnych prรญpadoch aย za predpokladu dokonalรฉho technickรฉho vyhotovenia podlahy. Lepลกie vรฝsledky meranรญ ลฅaลพkรฝch plรกvajรบcich podlรกh sย nรกลกฤพapnou vrstvou tvorenou laminom sรบ danรฉ predovลกetkรฝm typom nรกลกฤพapnej vrstvy aย spรดsobom ukonฤenia podlahy pri stene pomocou liลกty, kedy sa nevytvรกra akustickรฝ most. Pri keramickรฝch nรกลกฤพapnรฝch vrstvรกch vznikรก problรฉm ukonฤenia podlahy pri stene. Vย prรญpade klasickรฉho ukonฤenia pomocou keramickรฉho sokla lepenรฉho bez pruลพnรฉho preruลกenia ku stene aj kย podlahe sa znehodnocuje akustickรก funkฤnosลฅ celej podlahy. Vย tomto prรญpade sa zhorลกujรบ zvukovoizolaฤnรฉ vlastnosti konลกtrukcie vย oblasti vyลกลกรญch kmitoฤtov.
Pri meraniach sme sa najฤastejลกie stretali sย nasledujรบcimi nedostatkami vo vyhotovenรญ podlahovรฝch konลกtrukciรญ:
- nevhodne zvolenou tlmiacou podloลพkou;
- vybetรณnovanรญm roznรกลกacej betรณnovej dosky ลฅaลพkej plรกvajรบcej podlahy aลพ ku stene bez dostatoฤnej dilatรกcie (obr. 2);
- nevhodne vyhotovenรฝm ukonฤenรญm podlahovรฝch konลกtrukciรญ pri stene โ naprรญklad zlรฉ umiestnenie okrajovรฝch pรกsikov po obvode podlahy spรดsobilo, ลพe betรณnovรก mazanina tvoriaca roznรกลกaciu vrstvu zatiekla aลพ ku stene aย vytvorili sa akustickรฉ mostรญky;
- nedbalรฝm uloลพenรญm tlmiacej podloลพky na nosnรบ stropnรบ konลกtrukciu, nรกsledkom ฤoho sa podloลพka vรฝstuลพe prepichla aย zabetรณnovala sa do roznรกลกacej vrstvy;
- nevhodnรฝm poradรญm vrstiev vย skladbe podlahovej konลกtrukcie vzhฤพadom na vedenie rozvodov โ rozvody TZB sa uloลพili vย rozrezanej tlmiacej podloลพke, tรก sa prekryla naprรญklad vrstvou obyฤajnรฉho polystyrรฉnu, ktorรฝ tvoril vรฝplลovรบ (vyrovnรกvaciu) vrstvu vย skladbe stropnej konลกtrukcie;
- vytvorenรญm akustickรฝch mostov na miestach kontaktu rozvodov sย nosnou stropnou konลกtrukciou aย beลพnรฝm polystyrรฉnom;
- za ฤalลกรญ problematickรฝ detail zย hฤพadiska krokovรฉho hluku moลพno oznaฤiลฅ uloลพenie schodรญsk vย mezonetovรฝch bytoch. Nosnรก konลกtrukcia schodiska je vo vรคฤลกine prรญpadov ukotvenรก do nosnej stropnej konลกtrukcie bez preruลกenia akustickรฉho mosta. Pri chรดdzi po schodisku tak prichรกdza kย priamemu prenosu ลกtrukturรกlneho zvuku do stropnej konลกtrukcie (obr. 3).
- ย
Aj keฤ dodrลพรญme hlavnรฉ zรกsady vรฝstavby aย uลพรญvateฤพom bytov zaistรญme optimรกlnu pohodu zย hฤพadiska krokovej nepriezvuฤnosti, na zรกklade subjektรญvneho vnรญmania moลพno oฤakรกvaลฅ mnoho sลฅaลพnostรญ predovลกetkรฝm pri stropnรฝch konลกtrukciรกch sย nรกลกฤพapnou vrstvou zย laminรกtu. Aj keฤ tieto konลกtrukcie zย hฤพadiska krokovej nepriezvuฤnosti vyhovujรบ platnej legislatรญve, uลพรญvatelia bytov sa sลฅaลพujรบ na subjektรญvne vnรญmanie zvukov sย niลพลกรญm kmitoฤtom.
Zvukovoizolaฤnรฉ schopnosti stavebnรฝch konลกtrukciรญ sรบ vย oblasti nรญzkych frekvenciรญ veฤพmi slabรฉ. Akustickรฉ signรกly na tรฝchto frekvenciรกch prechรกdzajรบ stavebnรฝmi konลกtrukciami sย veฤพmi malรฝm รบtlmom aย vย konลกtrukcii sa filtrujรบ โ vysokรฉ frekvencie sa tlmia aย nรญzke frekvencie prechรกdzajรบ. Dฤบลพka zvukovej vlny vย nรญzkofrekvenฤnej oblasti je rรกdovo vย metroch, teda porovnateฤพnรก sย geoยญmetrickรฝmi rozmermi miestnosti โ mรดลพe sa vyskytnรบลฅ stojatรฉ vlnenie aย vznikรก vรฝraznรก priestorovรก nehomogenita akustickรฉho poฤพa. Hluk vย oblasti nรญzkych frekvenciรญ sa vnรญma ako pulzรกcia aย fluktuรกcia, ฤo spรดsobuje pocit tlaku vย uลกiach, ktorรฝ je zย hฤพadiska subjektรญvneho vnรญmania uลพรญvateฤพa veฤพmi neprรญjemnรฝ.
Oblasti nรญzkofrekvenฤnรฉho hluku
Problematika je opรญsanรก na prรญklade vรฝsledku meranรญ vย bytovom dome, kde sa vย priestoroch prรญzemnรฉho bytu vnรญma hluk spรดsobenรฝ pohybom osรดb (uลพรญvateฤพmi bytu 1. NP po stropnej konลกtrukcii, resp. po podlahe na nosnej stropnej konลกtrukcii) subjektรญvne ako silnรฉ ruลกenie. Na zรกklade tejto skutoฤnosti sa merala krokovรก nepriezvuฤnosลฅ stropnej konลกtrukcie vrรกtane podlahy oddeฤพujรบcej priestory bytu na prรญzemnom podlaลพรญ aย na 1. NP. ฤalej sa uskutoฤnilo informatรญvne meranie spektrรกlnej analรฝzy hluku spรดsobenรฉho pohybom osรดb po podlahe na stropnej konลกtrukcii na 1. NP (obr. 4).
Obr. 4: Vรฝsledky meranรญ krokovej nepriezvuฤnosti medzi 1. PP a 1. NP
Poลพiadavka podฤพa STN 73ย 0532 zย hฤพadiska krokovej nepriezvuฤnosti stropnรฝch konลกtrukciรญ oddeฤพujรบcej obytnรฉ priestory susednรฝch bytov je Lโnw = 58 dB, nameranรก hodnota Lโnw je 49 dB โ krokovรก nepriezvuฤnosลฅ medzi miestnosลฅami teda vyhovuje.
Zย obr. 5 vidieลฅ, ลพe hluฤnosลฅ, ktorรก je subjektรญvne poฤuteฤพnรก na 1. PP aย ktorรก je spรดsobenรก pohybom osรดb na 1. NP, sa nachรกdza vย oblasti nรญzkych frekvenciรญ (31,5 aลพ 40ย Hz), teda je mimo rozsahu hodnotenia zvukovoizolaฤnรฝch vlastnostรญ stavebnรฝch konลกtrukciรญ podฤพa STN EN ISO 717-2.
Obr. 5: Spektrรกlna analรฝza merania hluku spรดsobenรฉho pohybom osรดb po stropnej konลกtrukcii vrรกtane podlahy nad 1. PP
Zรกver
Zย prรญkladu merania stropnej konลกtrukcie vyplรฝva, ลพe zย hฤพadiska ochrany uลพรญvateฤพa pred hlukom danรฝ problรฉm nemoลพno legislatรญvneย vyrieลกiลฅ.
Na zรกklade vรฝsledkov meranรญ krokovej nepriezvuฤnosti aย merania hluku spรดsobenรฉho pohybom osรดb po stropnej konลกtrukcii vrรกtane podlahy nad 1. PP sa zistili nasledujรบce skutoฤnosti:
- Spektrรกlnou analรฝzou zdroja hluku (pohybu osรดb po stropnej konลกtrukcii) sa zistilo, ลพe ide oย zdroj hluku sย vรฝraznรฝmi tรณnovรฝmi zloลพkami vย oblasti nรญzkych kmitoฤtov (31,5 โ 40 Hz), teda mimo oblasti hodnotenia krokovej nepriezvuฤnosti stropnej konลกtrukcie podฤพa platnej legislatรญvy.
- Stropnรก konลกtrukcia vrรกtane podlahy ยญvyยญhoยญvuje normatรญvnym poลพiadavkรกm โ hodยญnotila sa zย hฤพadiska krokovej nepriezvuฤnosti vย sรบlade sย STN EN ISO 140-7, STN EN ISO 717-2 aย STN 73ย 0532. Tieto normy sa pouลพรญvajรบ na vyhodnotenie zvukovoizolaฤnรฝch vlastnostรญ konลกtrukcie vย rozsahu 100 โ 3150 Hz, prรญpadne vย rozลกรญrenom kmitoฤtovom rozsahu 50ย โ 5ย 000 Hz, sรบ iba informatรญvne aย vย rรกmci danej problematiky sa javia ako neoptimรกlne, t. j. nevyhodnocujรบ zvukovoizolaฤnรฉ vlastnosti stropnej konลกtrukcie vrรกtane podlahy vย sledovanej oblasti nรญzkych kmitoฤtov (31,5 โ 40 Hz).
- Hodnota maximรกlnej hladiny akustickรฉho tlaku Lpmax pre kmitoฤet 40 Hz (tรณnovรก zloลพka) je 67,4 dB (obr. 5) โ zistila sa pri pohybe osรดb po stropnej konลกtrukcii aย leลพรญ nad hranicou prahu poฤuteฤพnosti pre danรฝ kmitoฤet LPS = 49 dB. Vzhฤพadom na to, ลพe ide oย zvuk sย vรฝraznou tรณnovou zloลพkou dominantnou vย rรกmci celรฉho spektra, moลพno ho povaลพovaลฅ zย hฤพadiska vnรญmania za znaฤne ruลกivรฝ.
- Zdroj zvuku (chรดdzu po podlahe na stropnej konลกtrukcii) nemoลพno hodnotiลฅ vย sรบlade sย poลพiadavkami, keฤลพe vyhlรกลกka Ministerstva zdravotnรญctva Slovenskej republiky ฤ. 549/2007 Z. z. zo 16. augusta 2007, ktorou sa ustanovujรบ podrobnosti oย prรญpustnรฝch hodnotรกch hluku, infrazvuku aย vibrรกciรญรญ aย oย poลพiadavkรกch na objektivizรกciu hluku, infrazvuku aย vibrรกciรญ vย ลพivotnom prostredรญ, sa nevzลฅahuje na hluk spรดsobenรฝ uลพรญvanรญm bytu, je moลพnรฉ ho povaลพovaลฅ za zdroj hluku sย vรฝrazne ruลกivรฝmi รบฤinkami, aย to predovลกetkรฝm vzhฤพadom na vรฝrazne tรณnovรฝ charakter zvuku vย oblasti nรญzkych kmitoฤtov.
Zย uvedenรฉho vyplรฝva, ลพe uย nรกs nie je platnรก legislatรญva, ktorou sa upravuje problematika nรญzkofrekvenฤnรฉho hluku prenikajรบceho stavebnรฝmi konลกtrukciami aย doteraz nie je stanovenรฝ limit pre nรญzkofrekvenฤnรฝ hluk.
Ing.ย Petra ฤuprovรก, Ing.ย Pavel Berka, PhD.
Foto: archรญv autorov
Ing.ย Petra ฤuprovรก pรดsobรญ na FAST VUT vย Brne na รstave pozemnรฉho staviteฤพstva aย vykonรกva funkciu manaลพรฉrky kvality aย skรบลกobnej techniฤky vย akreditovanom skรบลกobnom laboratรณriu BP akustika.
Ing.ย Pavel Berka, PhD., je vedรบcim akreditovanรฉho skรบลกobnรฉho laboratรณria BP akustika ฤ. 1475, ktorรฉ vykonรกva vลกetky akustickรฉ merania.
Literatรบra
1. Berka, P.: Zvukoizolaฤnรญ vlastnosti stavebnรญch konstrukcรญ. รstav pozemnรญho stavitelstvรญ VUT Brno. Disertaฤnรญ prรกce. 2004.
2. ฤSN 73ย 0532/ 2000 ZMฤNA Z1 (mรกj 2005): Akustika. Ochrana proti hluku vย budovรกch aย souvisejรญcรญ akustickรฉ vlastnosti stavebnรญch vรฝrobkลฏ. Poลพadavky. Praha: 2000.
3. ฤSN EN ISO 717 โ 2/98 ZMฤNA A1 (2007) โ Akustika. Hodnocenรญ zvukovรฉ izolace stavebnรญch konstrukcรญ aย vย budovรกch. ฤรกst 2 : Kroฤejovรก neprลฏzvuฤnost. Praha: 1998.
4. Nariadenie vlรกdy ฤ. 148/2006 Zb. zo dลa 15. marca 2006 oย ochrane zdravia pred nepriaznivรฝmi รบฤinkami hluku aย vibrรกciรญ.
ฤlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise Stavebnรฉ materiรกly.