Výpočet vzduchové a kročejové neprůzvučnosti mezi místnostmi v obytných budovách

Datum: 13.1.2014  |  Autor: Ing. Jiří Nováček, Ph.D., Stavební fakulta, ČVUT v Praze  |  Recenzent: Ing. Miroslav Meller, CSc., CSI a.s.

V článku je provedeno vzájemné porovnání vybraných výpočtových postupů pro stanovení vzduchové a kročejové neprůzvučnosti mezi místnostmi. Na základě výsledků výpočtů je pro referenční vzorek obytných budov stanoven teoretický vliv bočního přenosu zvuku na celkový přenos zvuku mezi místnostmi. Dále jsou představeny nové zjednodušené postupy pro odhad korekcí na boční přenos zvuku a kročejového zvuku v běžných případech.

Úvod

Obecným záměrem tohoto článku je ověření vlivu bočního přenosu zvuku a kročejového zvuku na celkový přenos mezi místnostmi. Pro toto ověření byl vybrán reprezentativní vzorek stavebních situací, zejména s těžkými stavebními prvky (např. zděnými stěnami a monolitickými betonovými stropy), které jsou charakteristické pro české stavebnictví. Na základě výsledků teoretických výpočtů byla provedena analýza vlivu zabudování stavebních prvků do stavby a vlivu bočního přenosu zvuku na vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost mezi místnostmi. Zjištěné hodnoty byly porovnány s běžně používanými empirickými korekcemi na boční přenos zvuku, zejména podle ČSN 73 0532 [1]. Pro snazší využití výsledků v praxi byly na základě modelů uvedených v ČSN EN 12354-1 [4] a -2 [5] vytvořeny nové zjednodušené postupy pro odhad míry bočního přenosu zvuku v budovách. Hlavním důvodem byla složitá realizace výpočtů podle normových modelů bez použití nákladného specializovaného softwaru. Nové návrhové postupy jsou dostatečně obecné, přitom vyžadují pouze znalost základních konstrukčních vlastností stavebních prvků a styků mezi nimi.

Výpočet vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi

Výpočet podle ČSN 73 0532

Podle ČSN 73 0532 [1] lze ve fázi návrhu budovy použít změřené nebo vypočtené laboratorní hodnoty vážené neprůzvučnosti Rw a provést jejich přibližný přepočet na váženou stavební neprůzvučnost w podle vztahu:

w = Rw − kI [dB]
 

kde kI je korekce závislá na vedlejších cestách šíření zvuku. Základní hodnota kI = 2 dB je platná pro všechny dělicí konstrukce v masivních zděných nebo montovaných panelových stavbách z klasických materiálů (cihla beton), kI = 2 až 5 dB pro těžké dělicí konstrukce ve skeletových stavbách a kI = 4 až 8 dB pro lehké dělicí konstrukce ve skeletových, ocelových nebo dřevěných stavbách (například sádrokartonové konstrukce, dřevěné stropy apod.). Pro složitější konstrukce nebo dispozice místností se doporučuje korekci stanovit individuálně. Přesnější odhad vlivu vedlejších cest lze získat výpočtem například podle ČSN EN 12354-1 [4] nebo jiným způsobem.

Encyklopedie Šíření zvuku a stavební akustika (Nováček, Kaňka) zde

Podrobný model výpočtu podle ČSN 12354-1

Podrobný model umožňuje výpočet stavební neprůzvučnosti v kmitočtových pásmech (třetinooktávových nebo oktávových). Z těchto výsledků se stanoví jednočíselné hodnocení vlastností budovy podle ČSN EN ISO 717-1 [2]. Akustické vlastnosti stavebních prvků musí být před výpočtem přímého a bočního přenosu zvuku převedeny na hodnoty in-situ. V rámci článku je vliv zabudování prvků do stavby na jejich neprůzvučnost řešen odděleně. Cílem zvoleného přístupu bylo odlišit vliv zabudování od vlivu bočního přenosu zvuku.

Vliv zabudování prvku do stavby

Za vliv zabudování prvku do stavby lze považovat nejen způsob napojení prvku na okolní konstrukce, ale též skutečné rozměry prvku, které se liší od běžných rozměrů v laboratoři, kde bývá plocha prvku přibližně 10 m2.

Při měření neprůzvučnosti v laboratoři je prvek standardně zabudován do těžkého zkušebního železobetonového rámu, na stavbě je však po obvodě spojen s ostatními stavebními prvky. Tento rozdílný způsob zabudování ovlivňuje pohltivost ohybových vln ve stycích prvků. Podle ČSN EN 12354-1 [4] se činitel zvukové pohltivosti pro ohybové vlny αk v budovách s těžkými stavebními prvky pohybuje v rozmezí 0,05 až 0,5, v laboratoři má hodnotu kolem 0,15. S narůstající hodnotou činitele pohltivosti se zkracuje doba doznívání stavebního prvku Ts a roste neprůzvučnost, zejména pro rezonanční přenos. Doba doznívání prvku je dána následujícím vztahem:

vzorec [s]
 

kde ηtot je celkový ztrátový činitel, který se skládá ze tří složek:

vzorec [-]
 

kde ηint je vnitřní ztrátový činitel materiálu (související s přeměnou akustického výkonu v tepelný), který pro běžné homogenní stavební materiály nabývá hodnoty přibližně 0,01, ηrad je ztrátový činitel zohledňující ztráty vyzařováním (obvykle je možné ho zanedbat) a poslední člen vyjadřuje ztráty pohltivostí na okrajích prvku (S je plocha prvku a lk je délka styku na okraji k).

Pro přepočet laboratorní neprůzvučnosti Rlab na hodnotu in-situ Rsitu, v závislosti na skutečné době doznívání prvku Ts,situ, lze použít jednoduchý vztah:

vzorec [dB].
 

Doba doznívání v laboratoři a in-situ je přibližně stejná pro stavební prvky, které jsou výrazně lehčí než okolní stavební prvky nebo s nimi nejsou pevně spojené.

Vliv bočního přenosu zvuku

Celkový přenos zvuku mezi dvěma místnostmi v budově je ovlivněn přímým přenosem zvuku vlastním dělicím prvek a přenosem zvuku bočními stavebními prvky. Stavební neprůzvučnost je tedy určena následujícím vztahem:

vzorec [dB]
 

kde Wt,d je přenášený akustický výkon pro přímý přenos a Wt,ij pro boční přenosovou cestu ij, R je neprůzvučnost pro přímý přenos a Rij je neprůzvučnost pro boční přenosovou cestu ij. Obvykle se uvažuje celkem 12 bočních přenosových cest (jedna přímá a tři přes každý ze čtyř styků). Přenos zvuku přes zadní stěnu místnosti zdroje se zanedbává.

Podle podrobného modelu se neprůzvučnost pro boční přenos Rij určí ze vztahu:

vzorec [dB]
 


kde Ri, resp. Rj je neprůzvučnost bočního prvku i, resp. prvku j a člen vzorec je směrově průměrovaný rozdíl hladin rychlosti ve styku, ΔRi, resp. ΔRj je zlepšení neprůzvučnosti obkladem bočního prvku v místnosti zdroje, resp. příjmu, Ss je plocha dělicího prvku a Si, resp. Sj je plocha bočního prvku i, resp. prvku j.

Zjednodušený model výpočtu podle ČSN 12354-1

Zjednodušený model umožňuje přímý výpočet vážené stavební neprůzvučnosti w, založený na jednočíselných veličinách popisujících akustické vlastnosti jednotlivých prvků. Vážená stavební neprůzvučnost w je dána podobným vztahem jako v podrobném modelu, avšak s použitím jednočíselných veličin:

vzorec [dB].
 

Vážená neprůzvučnost pro boční přenos Rij,w se určí ze vztahu:

vzorec [dB]
 

kde Ri,w, resp. Rj,w je vážená neprůzvučnost bočního prvku i, resp. prvku j, Kij je styková neprůzvučnost vibrací pro přenos z prvku i do prvku j, ΔRij,w je celkové zlepšení vážené neprůzvučnosti obkladem bočního prvku v místnosti zdroje a/nebo v místnosti příjmu, Ss je plocha dělicího prvku, lf je společná délka styku mezi dělicím prvkem a bočními prvky a l0 je referenční délka styku (= 1 m).

Kročejová neprůzvučnost mezi místnostmi

Výpočet podle ČSN 73 0532

Podle ČSN 73 0532 [1] lze ve fázi návrhu budovy použít změřené nebo vypočtené laboratorní hodnoty normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku stropních konstrukcí Ln,w a provést jejich přibližný přepočet na váženou stavební normovanou hladinu akustického tlaku kročejového zvuku n,w podle vztahu:

n,w = Ln,w + kII [dB]
 

kde kII je korekce závislá na vedlejších cestách šíření zvuku v rozsahu 0 až 2 dB. Pro složitější konstrukce nebo dispozice místností se doporučuje korekci stanovit individuálně. Přesnější odhad vlivu vedlejších cest lze získat výpočtem například podle ČSN EN 12354-2 [5] nebo jiným způsobem.

Podrobný model výpočtu podle ČSN 12354-2

Podrobný model umožňuje výpočet stavební normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku n v kmitočtových pásmech (třetinooktávových nebo oktávových). Z těchto výsledků se stanoví jednočíselné hodnocení vlastností budovy podle ČSN EN ISO 717-2 [3]. Akustické vlastnosti stavebních prvků musí být před výpočtem přímého a bočního přenosu zvuku převedeny na hodnoty in-situ.

Celková stavební normovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku n in-situ je dána energetickým součtem hladiny kročejového zvuku Ln způsobené přímým přenosem a hladin kročejového zvuku Ln,ij způsobených bočním přenosem:

vzorec [dB].
 

V případě horizontálního přenosu kročejového zvuku mezi místnostmi se vztah zredukuje pouze na boční přenos:

vzorec [dB].
 

Obvykle se uvažují celkem 4 boční přenosové cesty pro vertikální přenos a 2 boční přenosové cesty pro horizontální přenos kročejového zvuku.

Normovaná hladina kročejového zvuku způsobená bočním přenosem určí ze vztahu:

vzorec [dB]
 

kde Ri je neprůzvučnost buzeného (dělicího) prvku i, Rj je neprůzvučnost bočního prvku j, Dv,ij je rozdíl hladin rychlosti ve styku při přenosu z prvku i do prvku j, ΔRj vyjadřuje vliv obložení prvku na straně místnosti příjmu, Si je plocha buzeného (dělicího) prvku a Sj je plocha bočního prvku j vyzařujícího zvuk do místnosti příjmu.

Zjednodušený model výpočtu podle ČSN 12354-2

Zjednodušený model umožňuje přímý výpočet vážené stavební normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku n,w z jednoduchého vztahu:

n,w = Ln,w − ∆Lw + K [dB]
 

kde Ln,w je vážená laboratorní normovaná hladina kročejového zvuku základní stropní desky, ΔLw je vážené snížení hladiny kročejového zvuku podlahou a K je korekce na boční přenos kročejového zvuku. Hodnota korekce K se určí z tabulky uvedené v ČSN EN 12354-2 [5] v závislosti na střední plošné hmotnosti bočních prvků a na plošné hmotnosti dělicího prvku (stropu).

Teoretický vliv bočního přenosu zvuku na vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost

V rámci této práce bylo vybráno šest novostaveb obytných budov, v nichž byla provedena měření a výpočty zvukové izolace mezi místnostmi (vzduchové a kročejové neprůzvučnosti). Celkem byla změřena a vypočtena vzduchová neprůzvučnost 21 dělicích konstrukcí a kročejová neprůzvučnost 8 stropních konstrukcí. Mezi změřenými konstrukcemi byly zastoupeny zejména těžké prvky (charakteristické pro rezidenční výstavbu v ČR). Následující souhrnné vyhodnocení je založené na analýze výsledků výpočtů podle výše popsaných evropských modelů.

Podrobný model výpočtu

Vliv zabudování prvku na váženou neprůzvučnost Rw,situ, vyjádřený rozdílem Rw,situ − Rw,lab :
Průměr: −0,3 dB
Směrodatná odchylka: 1,8 dB

Vliv bočního přenosu zvuku na váženou stavební neprůzvučnost w, vyjádřený rozdílem w − Rw,situ :
Průměr: −2,6 dB
Směrodatná odchylka: 1,6 dB

Rozdíl mezi váženou stavební neprůzvučností w a váženou laboratorní neprůzvučností Rw,lab :
Průměr: −2,9 dB
Směrodatná odchylka: 2,6 dB

Zjednodušný model výpočtu

Rozdíl mezi váženou stavební neprůzvučností w a váženou laboratorní neprůzvučností Rw,lab :
Průměr: −3,4 dB
Směrodatná odchylka: 1,9 dB

Výsledná průměrná hodnota vlivu zabudování stavebních prvků na váženou stavební neprůzvučnost činí −0,3 dB. Ačkoliv se tento rozdíl může zdát nevýznamný, neznamená to, že vliv zabudování lze při výpočtu neprůzvučnosti vždy zanedbat. Ve specifických případech totiž může způsob zabudování váženou neprůzvučnost významně ovlivňovat, jak naznačuje hodnota směrodatné odchylky. Typicky se jedná o budovy, kde jsou kombinovány těžké a lehké stavební prvky.

Průměrný vliv bočního přenosu zvuku na váženou stavební neprůzvučnost je −2,6 dB. V porovnání s vlivem zabudování se jedná o výrazně vyšší hodnotu.

Hodnota celkového průměrného rozdílu mezi váženou stavební a laboratorní neprůzvučností (−2,9 dB) je v porovnání s empirickou korekcí podle ČSN 73 0532 [1] o něco méně příznivá.

V následující tabulce jsou uvedeny průměrné hodnoty a směrodatné odchylky rozdílů mezi vybranými jednočíselnými veličinami vzduchové neprůzvučnosti a váženou stavební neprůzvučností. Vážená stavební neprůzvučnost w se v souladu s ČSN 73 0532 [1] používá pro hodnocení zvukové izolace v budovách. Veličiny uvedené v dalších sloupcích tabulky se v ČR zatím běžně nepoužívají, mají spíše doporučený charakter. Některé z nich však v budoucnu pravděpodobně nahradí stávající systém. Význam veličin je následující (jejich označení se může v odborné literatuře lišit):

A,1,100-3150 = w + C,
A,1,50-5000 = w + C50-5000.
 

Veličina DnT,w je nižší z hodnot stanovených v obou směrech přenosu zvuku.

Tabulka 1 – porovnání jednočíselných veličin vzduchové neprůzvučnosti pro vybraný soubor staveb
A,1,100-3150 [dB]A,1,50-5000 [dB]DnT,w
Průměr X – w [dB]−1,7−1,1+0,3
Smodch X – w [dB]0,50,51,5

Z tabulky 1 vyplývá, že zohlednění tvaru spektra rušivého zvuku (v tomto případě růžového šumu, který reprezentuje hluk z běžného užívání bytu) na vzduchovou neprůzvučnost mezi místnostmi může být i u homogenních jednoduchých prvků důležité. Pro sledovaný soubor jednoduchých stavebních prvků je průměrný rozdíl v hodnotě jednočíselné veličiny vzduchové neprůzvučnosti −1,7 dB (pro tradiční zvukově izolační pásmo 100 až 3 150 Hz). Naopak vliv přenosu zvuku o kmitočtech nižších než 100 Hz (tj. 50 Hz, 63 Hz a 80 Hz) není u sledovaných jednoduchých homogenních prvků rozhodující, znamená teoretické snížení hodnoty rozdílu na −1,1 dB. Uváděné výsledky jsou založené na teoretických výpočtech a do budoucna je proto bude nutné ověřit řadou měření.

Vliv bočního přenosu kročejového zvuku na celkový přenos mezi místnostmi nebyl z důvodu malého počtu stavebních situací statisticky vyhodnocen. Ve sledovaných případech se pohyboval v rozmezí od +0,9 do +1,8 dB. Zjištěné hodnoty bočního přenosu kročejového zvuku se pohybují v rozmezí doporučeném ČSN 73 0532 [1] (0 až 2 dB).

Nový zjednodušený postup pro odhad korekce na boční přenos zvuku

Obrázek 1 – přenos zvuku dělicím prvkem (přímý přenos) a jedním stykem s bočním prvkem (boční přenos)
Obrázek 1 – přenos zvuku dělicím prvkem (přímý přenos) a jedním stykem s bočním prvkem (boční přenos)

V novém zjednodušeném postupu se korekce vážené neprůzvučnosti kI stanoví individuálně pro každou situaci podle následujícího vztahu:

vzorec
 

kde n je počet bočních přenosových cest a ki je dílčí korekce vážené laboratorní neprůzvučnosti Rw způsobená bočním přenosem zvuku i-tou přenosovou cestou. Pro obvyklé situace hodnota n odpovídá počtu styků mezi dělicím prvkem a bočními prvky (n = 4) a k1k4 jsou korekce na přenos zvuku podlahou, stropem a dvěma bočními stěnami. Tento přístup je odlišný od výpočtových modelů uvedených v ČSN EN 12354-1 [4], které pro každý styk uvažují zvlášť tři boční přenosové cesty (celkem tedy 12 bočních přenosových cest). Jinými slovy, zatímco normové metody uvažují pro styk i zvlášť přenos zvuku cestami (Fi,d), (D,fi) a (Fi,fi) podle obrázku 1, v novém postupu jsou uvažovány tyto tři cesty dohromady. Hodnoty korekcí ki stanovených na základě teoretických výpočtů s použitím zjednodušeného modelu podle ČSN EN 12354-1 [4] jsou pro běžné typy styků uvedeny v závěrečné zprávě k projektu COST CZ LD 12075 [11] v závislosti na plošné hmotnosti dělicího prvku d a na plošné hmotnosti bočního prvku f. Vzorový příklad hodnot korekce pro T-styk dvou těžkých prvků je v tabulce 4. Kód označení styků je následující:

1. část:S = styk,
2. část – typ dělicího prvku:T = těžký, L = lehký, TO = těžký s obkladem,
3. část – typ bočního prvku:T = těžký prvek,
4. část – tvar styku:T = T-styk, X = křížový styk,
5. část:číslo styku.

Například označení STTT01 tedy znamená T-styk dvou těžkých prvků s pořadovým číslem 01.

Pro styky s lehkými dělicími prvky závisí hodnota korekce ki na typu dělicího prvku. Rozlišeny jsou tři základní typy prvků s označením 20a, 40a, 40b. Parametry jednotlivých prvků jsou podrobně popsány v následujících dvou tabulkách. Všechny prvky mají vzduchovou mezeru zatlumenou porézním pohlcovačem z minerálních vláken a ocelové sloupky typu CW po 625 mm.

Obrázek 2 – referenční laboratorní neprůzvučnost vybraných lehkých dvojitých prvků
Obrázek 2 – referenční laboratorní neprůzvučnost vybraných lehkých dvojitých prvků
Tabulka 2 – konstrukční parametry dvojitých lehkých dělicích prvků
Typ
prvku
Počet desek sádrokartonu
z každé strany
Počet řad sloupkůTloušťka vzduchové mezery
[mm]
20a40a40b20a40a40b20a40a40b
I1221125050105
II1221127575155
III122112100100205
Tabulka 3 – akustické parametry dvojitých lehkých dělicích prvků
Typ prvku20a40a40b
Rw [dB]
I435462
II455665
III485766
Tabulka 4 – hodnoty korekce ki pro T-styk dvou těžkých stavebních prvků
STTT02
ki [dB]
f
[kg.m−2]
d [kg.m−2]
100200300400500600
1000,81,62,83,84,65,3
2000,30,81,62,53,34,1
3000,10,40,81,42,02,5
4000,10,20,50,81,31,7
5000,00,10,30,60,91,2
6000,00,10,20,40,60,9
Příklad použití postupu pro výpočet vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi:
Obrázek 3 – půdorys vybrané části stavby pro výpočet vzduchové neprůzvučnosti
Obrázek 3 – půdorys vybrané části stavby pro výpočet vzduchové neprůzvučnosti

Předmětem výpočtu je vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi č. 2 a 3 na obrázku 3. Jedná se o mezibytovou stěnu tl. 300 mm vyzděnou z cihelných bloků třídy objemové hmotnosti 980 kg.m−3. Plošná hmotnost dělicího prvku je přibližně 345  kg.m−2. Strop je tvořen ŽB deskou s plošnou hmotností cca 615 kg.m−2, doplněnou o těžkou plovoucí podlahu. Vnitřní příčky jsou zděné s plošnou hmotnosti 85 kg.m−2. Obvodový plášť je rovněž zděný, s plošnou hmotností cca 300 kg.m−2. Výpočet laboratorní neprůzvučnosti mezibytové stěny byl proveden podle ČSN EN 12354-1, přílohy B.

Přímý přenos:Rw = 56,3 dB,   d = 345 kg.m−2
Boční přenos:
Styk 1 (STTT01, f = 300 kg.m−2):k1 = 1,5 dB
Styk 2 (STTX01, f = 615 kg.m−2):k2 = 0,2 dB
Styk 3 (STTT01, f = (345 + 85)/2 = 215 kg.m−2):k3 = 2,7 dB
Styk 4 (STTX03, f = 615 kg.m−2):k4 = 0,1 dB
k = 10.lg(−3 + 100,15 + 100,02 + 100,27 + 100,01) = 3,7 dB
w = 56,3 − 3,7 = 52,6 dB

Z výpočtu je zřejmé, že korekce na boční přenos zvuku je vyšší, než bývá běžné. Je to způsobeno zejména přenosem zvuku prostřednictvím styku mezi dělicím prvkem a lehkou vnitřní příčkou. Pro srovnání, hodnota stanovená výpočtem s použitím zjednodušeného modelu podle ČSN EN 12354-1 je w = 52,8 dB.

Nový zjednodušený postup pro odhad korekce na boční přenos kročejového zvuku

Obrázek 4 – přenos kročejového zvuku dělicím prvkem (přímý přenos) a jedním stykem s bočním prvkem (boční přenos)
Obrázek 4 – přenos kročejového zvuku dělicím prvkem (přímý přenos) a jedním stykem s bočním prvkem (boční přenos)

V novém postupu se korekce vážené normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku kII stanoví individuálně pro každou situaci podle stejného vztahu jako pro vzduchovou neprůzvučnost, tedy:

vzorec
 

kde n je počet bočních přenosových cest a ki je dílčí korekce vážené laboratorní hladiny kročejového zvuku Ln,w způsobená bočním přenosem zvuku i-tou přenosovou cestou. Pro obvyklé situace hodnota n odpovídá počtu styků mezi dělicím prvkem a bočními prvky (n = 4) a k1k4 jsou korekce na přenos zvuku bočními stěnami. Nový postup je určen výhradně pro místnosti umístěné nad sebou. Hodnoty korekcí ki stanovených na základě teoretických výpočtů s použitím přesného modelu podle ČSN EN 12354-2 [5], avšak s váženými vstupními údaji o jednotlivých prvcích, jsou pro běžné typy styků uvedeny v závěrečné zprávě k projektu COST CZ LD 12075 [11] v závislosti na plošné hmotnosti dělicího prvku d a na plošné hmotnosti bočního prvku f. Vzorový příklad hodnot korekce pro T-styk dvou těžkých prvků je v tabulce 5. Kód označení styků je stejný jako u vzduchové neprůzvučnosti.

Tabulka 5 – hodnoty korekce ki pro kročejový zvuk a T-styk dvou těžkých stavebních prvků
STTT01
ki [dB]
f
[kg.m−2]
d [kg.m−2]
100200300400500600
1000,40,91,52,02,42,8
2000,10,40,81,21,62,0
3000,10,20,40,70,91,2
4000,00,10,20,40,60,8
5000,00,10,20,30,40,6
6000,00,00,10,20,30,4
Příklad použití postupu pro výpočet kročejové neprůzvučnosti mezi místnostmi:
Obrázek 5 – půdorys vybrané části stavby pro výpočet kročejové neprůzvučnosti
Obrázek 5 – půdorys vybrané části stavby pro výpočet kročejové neprůzvučnosti

Předmětem výpočtu je kročejová neprůzvučnost stropu modré místnosti na obrázku 5. Dělicí stavební prvek tvoří železobetonový deskový strop tl. 220 mm s těžkou plovoucí podlahou na zvukově izolační podložce z elastifikovaného polystyrenu. Všechny svislé konstrukce jsou vyzděné z děrovaných keramických tvarovek. Výpočet laboratorní hodnoty normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku byl proveden podle ČSN EN 12354-2 [5], přílohy B.

 
Přímý přenos:Ln,w = 38,4 dB,   d = 533 kg.m−2
Boční přenos:
Styk 1 (STTT01, f = 345 kg.m−2):k1 = 0,8 dB
Styk 2 (STTX01, f = 134 kg.m−2):k2 = 1,2 dB
Styk 3 (STTX01, f = 134 kg.m−2):k3 = 1,2 dB
Styk 4 (STTX01, f = 345 kg.m−2):k4 = 0,4 dB
k = 10.lg(−3 + 100,08 + 100,12 + 100,12 + 100,04) = 2,9 dB
n,w = 38,4 + 2,9 = 41,3 dB

Pro srovnání, hodnota stanovená výpočtem s použitím zjednodušeného modelu podle ČSN EN 12354-2 je n,w = 40,4 dB.

Závěr

Výsledky teoretických výpočtů prezentované v článku ukazují, že v běžných případech se korekce vážené stavební neprůzvučnosti pohybuje v průměru mezi 2 až 3 dB. To znamená, že přibližně 50 % akustického výkonu se mezi místnostmi šíří přímou cestou a zbývajících 50 % bočními cestami. Pro kročejový zvuk se korekce na boční přenos pohybuje mezi 0 až 2 dB. Ve složitějších situacích a zejména při použití lehkých dělicích prvků mezi místnostmi však mohou být korekce zcela odlišné. Pro takové případy jsou určeny přesnější výpočtové postupy, například podle ČSN EN 12354-1 a -2. Vhodné jsou i v článku prezentované nové výpočtové postupy, které jsou ve srovnání s normovými postupy uživatelsky přívětivější a zároveň poskytují podobné výsledky.

Poděkování

Tato práce byla podpořena grantem č. LD12075 „Efektivní navrhování zvukově izolačních dělicích konstrukcí v budovách“ v rámci programu COST CZ a akcí COST TU0901 „Integrating and Harmonizing Sound Insulation Aspects in Sustainable Urban Housing Constructions“.

Podklady

Normy (v aktuálním znění)
  • [1] ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky
  • [2] ČSN EN ISO 717-1 (73 0531) Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 1: Vzduchová neprůzvučnost
  • [3] ČSN EN ISO 717-2 (73 0531) Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 2: Kročejová neprůzvučnost
  • [4] ČSN EN 12354-1 (73 0512) Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 1: Vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi
  • [5] ČSN EN 12354-2 (73 0512) Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 2: Kročejová neprůzvučnost mezi místnostmi
Monografie a ostatní dokumenty
  • [6] Kaňka, Jan, Stavební fyzika 1: Akustika budov, 2. vyd., Praha: ČVUT, 2007, 120 s., ISBN 978-80-01-03664-8
  • [7] Vigran, Tor Erik, Building Acoustics, 1st edition, Taylor & Francis, 2008, ISBN 0-203-93131-9
  • [8] Nováček, Jiří, Vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi v závislosti na akustických vlastnostech stavebních prvků – disertační práce, FSv ČVUT v Praze, 2008
  • [9] Nováček, Jiří, Přístupy k hodnocení vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi v budovách pro bydlení, TZB info (on-line časopis), ISSN 1801-4399, 2012, ročník 14, číslo 14
  • [10] Nováček, Jiří, Efektivní navrhování zvukově izolačních dělicích konstrukcí v budovách, závěrečná zpráva projektu COST CZ LD 12075, FSv ČVUT v Praze, 2013
 
Komentář recenzenta
Ing. Miroslav Meller, CSc., CSI a.s.

Předmětem článku je analýza situace při přenosu zvuku mezi místnostmi vlivem vedlejších cest převážně bočními konstrukcemi a to u vzduchové i kročejové neprůzvučnosti v budovách. Je popsána stávající jednoduchá normová orientační metoda stanovení korekcí podle ČSN 73 0532 a jsou zde též uvedeny podrobné výpočtové metody podle ČSN EN 12354-1 a -2, které jsou však pro běžnou stavební praxi téměř nepoužitelné vzhledem k jejich složitosti a nutnosti použití speciálního výpočtového programu. Článek se proto dále zabývá návrhem nové praktické metody pro stanovení korekcí pro boční přenosy zvuku v obytných budovách, která je poměrně jednoduchá na praktické používání a zároveň dostatečně přesná pro použití ve všech typických situacích.

Metoda je teoreticky založena na původních postupech podle ČSN EN 12354-1 a -2 pro jednočíselné vážené hodnoty R’w a L’nw. Nabízí však mnohem jednodušší a přehlednější postup pro stanovení korekcí pro boční přenosy u jednotlivých bočních konstrukcí, které jsou zde stanoveny v tabulkách souhrnně pro všechny boční cesty a to pouze v závislosti na plošných hmotnostech dělicí konstrukce a čtyř hlavních bočních konstrukcí. Uvažují se zde konstrukční styky převážně těžkých silikátových konstrukcí ve tvaru T a X, které jsou charakteristické pro běžnou výstavbu.

Je nutné si uvědomit, že tato metoda je založena pouze na teoretických postupech a určitých předpokladech, které nebylo možné zatím systematicky ověřit měřením. Nicméně na základě teoretického porovnání s původními normami ČSN EN 12354-1 a -2 se ukazuje, že nová metoda poskytuje srovnatelné výsledky. V porovnání se stávající jednoduchou empirickou pomůckou uvedenou v ČSN 73 0532, která vychází z praktických porovnání výsledků měření na stavbách a v laboratoři se rovněž ukazuje, že nová metoda poskytuje srovnatelné hodnoty, ale přesněji v závislosti na skutečném provedení dělicí konstrukce a jednotlivých bočních konstrukcí. Z tohoto hlediska se může stát užitečným doplňkem současné orientační metody zejména v případech, kdy na přesnosti korekce závisí splnění určitého požadavku na stavební vzduchovou nebo kročejovou neprůzvučnost. Z tohoto důvodu doporučuji tuto metodu po některých úpravách využít při další revizi normy ČSN 73 0532 jako její nezávaznou informativní přílohu. Jedině tak lze v delším časovém horizontu prokázat její užitečnost a spolehlivost.

English Synopsis
Calculation of airborne and impact sound insulation between rooms in residential buildings

The comparison of different calculation methods for airborne and impact sound insulation between rooms is given in this paper. Theoretical influence of flanking transmission on total sound transmission between rooms is done, based on calculation results for reference set of residential buildings. New simplified methods are also introduced for estimation of corrections for flanking transmission in common cases.

 

Hodnotit:  

Datum: 13.1.2014
Autor: Ing. Jiří Nováček, Ph.D., Stavební fakulta, ČVUT v Praze   všechny články autora
Recenzent: Ing. Miroslav Meller, CSc., CSI a.s.



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcích 


 
 

Aktuální články na ESTAV.czAirbnb chce začít stavět vlastní domy na pronájemNové loftové bydlení umí ukázat kvality staré řemeslné práceVIDEO: Autonomní stavební mechanizace. Reálné využití dříve než automobilyBrno zahájilo průzkumné práce v retenční nádrži v Králově Poli