Tehlový systém HELUZ a stavebná akustika

Tento článok sa venuje časti akustickej mikroklímy¹), konkrétne ochrane proti hluku – zvukovej izolácii.

Pôsobenie hluku na ľudské zdravie

Hluk negatívne ovplyvňuje ľudské zdravie a to či už v krátkodobom (napr. zhoršenie nálady), tak aj dlhodobom časovom horizonte (napr. poškodenie sluchu). Ochrana proti hluku v budovách je v ČR zakotvená napr. v stavebnom zákone č. 183/2006 Zb., vo vyhláške o technických požiadavkách na stavby č. 268/2009 Zb., v zákone o ochrane verejného zdravia č. 258/2000 Zb., v nariadení vlády o ochrane zdravia pred nepriaznivými účinkami hluku a vibrácií č.272/2011 Zb. a súvisiacich predpisoch.

Ako vybrať správny konštrukčný systém pre svoj dom?

Konštrukcia budov chráni užívateľov pred účinkami hluku z vonkajšieho prostredia budovy a samozrejme pred účinkami hluku medzi jednotlivými priestormi vo vnútri budovy. Požiadavky na zvukovú izoláciu jednotlivých typov konštrukcií budov (zvislých a vodorovných) udáva ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posudzovanie vlastností stavebných výrobkov. Voľba konštrukčného systému je zásadná pre splnenie požiadaviek na zvukovú izoláciu jednotlivých konštrukcií.

Z pohľadu požiadaviek trhu a technických požiadaviek na stavby je možné rozdeliť konštrukcie na typické podľa druhu domu: samostatne stojace rodinné domy, radový dom, bytový dom a ostatné stavby, akými sú napr. stavby na ubytovanie – ubytovne, administratívne budovy či budovy nemocničného typu.

Rodinný dom

Uvedené typové skupiny budov sa vyznačujú podstatnými rozdielmi v požiadavkách na zvukovú izoláciu konštrukcií a to hlavne vnútorných konštrukcií oddeľujúcich jednotlivé miestnosti. V samostatne stojacich rodinných domoch sa zvuková izolácia v praxi príliš nerieši, pretože zaťaženie hlukom pochádza hlavne z činností v rámci jednej rodiny a subjektívne vnímanie hluku medzi jednotlivými členmi rodiny je často akceptované. Môžeme uviesť ale aj ten prípad, že rodinný dom má až tri bytové jednotky a každú z týchto bytových jednotiek môže obývať iná rodina. Podľa normy ČSN 73 0532 je potom požiadavka na deliacu stenu medzi dvoma miestnosťami (izbami) vyjadrená hodnotou tzv. stavebnej váženej vzduchovej nepriezvučnosti R'_w = 42 dB. To je nízka hodnota pre konštrukciu oddeľujúcu dva byty, ktorá môže byť jadrom veľmi nepríjemných sporov. Na porovnanie stena medzi jednotlivými bytmi v bytovom dome musí mať zvukovú izoláciu R'_w = 53 dB. To je rozdíl celých 11 dB!

Radový dom

Pre navrhovanie každej budovy je potrebné zvoliť konštrukčný systém či už s ohľadom na zvukovú izoláciu, tak aj na ostatné základné požiadavky a to na najčastejšie spomínanú tepelnú ochranu budov. Pri návrhu jednotlivých konštrukcií budovy sa podľa ČSN 73 0532 musia používať také konštrukcie a stavebné výrobky, ktoré majú laboratórnym meraním stanovené ukazovatele úžitkovej hodnoty výrobku vyjadrené kmitočtovým priebehom hodnôt (napr. nepriezvučnosť konštrukcie). Na základe stanovených ukazovateľov sa výpočtovou alebo inou metódou predikuje akustická úžitková hodnota stavby. V stavebnej praxi je táto požiadavka často prehliadaná.

Preukazovanie splnenia požiadaviek na zvukovú izoláciu konštrukcií sa vykonáva meraním na stavbe.

Nepriezvučnosť konštrukcií je kmitočtovo závislá. Vážená hodnota vzduchovej nepriezvučnosti konštrukcie zodpovedá nepriezvučnosti smernej krivky kmitočtu 500 Hz. Na obrázku je vidieť priebeh laboratórnej nepriezvučnosti steny z tehál HELUZ AKU 25 MK s R_w = 56 dB.

Už niekoľkokrát bolo spomenuté, že sa požiadavky na zvukovú izoláciu vyjadrujú tzv. váženou jednočíselnou hodnotou napr. váženou hodnotou vzduchovej nepriezvučnosti (R).Je potrebné mať na pamäti, že nepriezvučnosť napr. steny, ktorá oddeľuje dve miestnosti je kmitočtovo závislá veličina. To znamená, že na nízkych kmitočtoch zvuku je nepriezvučnosť menšia – napr. R = 45 dB.Na vyšších kmitočtoch je nepriezvučnosť vyššia - napr. R = 60 dB. Jednočíselná vážená hodnota vyjadruje „priemer, váhu” stanovený normovou metodikou. Pokiaľ sme pri nepriezvučnosti, potom vážená hodnota R zodpovedá hodnote nepriezvučnosti tzv. smernej krivky pri kmitočte 500 Hz.

Nízkoenergetické domy sa s obľubou navrhujú z tehlových blokov. Súčasná ponuka výrobcov tehlových prvkov je široká a pre rôzne stavby je potrebné voliť rôzne výrobky. V súčasnosti sa často hovorí o pasívnych rodinných domoch a programe Nová zelená úsporám. Pre tieto stavby sa spravidla navrhujú obvodové konštrukcie s hodnotou súčiniteľa prestupu tepla U ≤ 0, 14 W/m².K. Pre splnenie týchto požiadaviek sa nechá navrhnúť jednovrstvé murivo z tepelnoizolačných tehál HELUZ Family 2in1 s integrovaným polystyrénom v hrúbke 50 cm alebo 44 cm. Pre zabezpečenie dobrej tepelnej pohody sa používajú tieniace prvky okien ako rolety či žalúzie a je výhodné použiť na konštrukciu stropov či nosných častí striech aj keramobetónové stropy, ktoré vynikajú výbornou tepelnou akumuláciou.

Brúsený tehlový blok HELUZ Family 50 2in1.

Ako je to s akustickým komfortom?

Na túto otázku sa snažila odpovedať spoločnosť HELUZ otestovaním experimentálneho pasívneho domu v Českých Budejoviciach. Spoločnosť HELUZ je zakladajúcim členom Asociácie akustiky českého stavebníctva a v rámci aktivít tejto asociácie prebehlo otestovanie domu, ktoré viedlo k vydaniu tzv. akustického štítku budovy. Zatiaľ sa jedná o dobrovoľnú činnosť, ale laik, ktorý veľmi často nerozumie stavebnej akustike, si môže veľmi ľahko zistiť, čo je možné od budovy očakávať. Obvodový plášť pasívneho domu HELUZ TRIUMF je z tehál HELUZ Family 50 2in1, strecha je z panelov HELUZ uložených v spáde 7° zateplených PIR doskami. Strop medzi 1. NP a 2.NP je zo systému HELUZ MIAKO. Vnútorné steny sú z brúsených tehál v rôznych hrúbkach. Na základe výsledkov akustického merania bol dom zaradený do kategórie „B”, zodpovedajúcej „veľmi tichému prostrediu”. V slovnom popise hodnotenia konštrukcie je uvedené: „Experimentálny pasívny rodinný dom poskytuje za normálnych podmienok ochranu proti neznesiteľnému hluku bez obmedzovania a rušenia jeho užívateľov”.

Vzorový pasívny dom HELUZ Triumf.

V reálnych podmienkach stavby bolo overené, že dom postavený v tehlovom systéme HELUZ dosahuje veľmi dobrú ochranu proti hluku. Pri meraní bola zistená jedna zaujímavosť a to konkrétne, že vzduchovú aj kročajovú nepriezvučnosť konštrukcií môže značne ovplyvniť vzduchotechnika (VZT), resp. šírenie zvuku cez vzduchotechnické rozvody. Pri návrhu VZT je tomuto javu potrebné predchádzať napr. vhodným návrhom tlmičov. Niekoho môže napadnúť otázka, čo urobiť preto, aby bol dom zaradený do kategórie „A”? Z pohľadu konštrukcií by bolo vhodné použiť akustické tehly určené na priečky. V skladbe stropu by bolo potrebné zameniť kročajovú izoláciu z elastifikovaného polystyrénu za minerálnu vlnu. Avšak najzásadnejšie by bolo optimalizovanie vzduchotechnických rozvodov.

Akustický štítok experimentálneho pasívneho domu, ktorý ponúka veľmi tiché prostredie a tiež minimálnu spotrebu energie.

Zložitejšia situácia nastáva pri navrhovaní radových domov s dôrazom na malú zastavanú plochu. Je potrebné riešiť kombináciu požiadaviek na zvukovú izoláciu, tepelnú ochranu, statiku, architektúru, vnútornú dispozíciu a pod., ktoré sú na prvý pohľad často v protikladoch. Z pohľadu zvukovej izolácie je najdôležitejšou konštrukciou tá, ktorá od seba oddeľuje jednotlivé domy. Základným predpokladom pre správny návrh je to, aby boli od seba oddelené konštrukcie domov od základov až po strechu. Pre tieto konštrukcie je snaha voliť čo najmenšiu výslednú hrúbku, dostatočnú únosnosť a dobrú zvukovú izoláciu. V konštrukčnom systéme HELUZ sa ponúka veľmi populárna systémová skladba z tehál HELUZ AKU 17,5 MK, ktoré sú doplnené minerálnou vlnou hrúbky 50 mm. Celková hrúbka konštrukcie bez omietok je 400 mm. Laboratórna hodnota váženej vzduchovej nepriezvučnosti R_w = 62 dB. Požiadavka na stavebnú hodnotu váženej vzduchovej nepriezvučnosti je R'_w = 57 dB. Na splnenie požiadavky máme teda rezervu 5 dB, čo je dostatočná rezerva aj s ohľadom na šírenie zvuku vedľajšími cestami, o ktorej musíme pri návrhu konštrukcií vždy uvažovať.

V systéme HELUZ pri tomto type domov je možné pracovať s hodnotou k = 2 dB. Táto hodnota sa odpočítava od hodnoty R_w.

U bytových domov je stavebná akustika veľmi vážnou témou.

Bytové domy

Pri bytových domoch je situácia najzložitejšia. Prirodzene vychádza z princípu sústrediť čo najviac obytných jednotiek na čo najmenší priestor (samozrejme vždy sa uplatňujú požiadavky trhu. „Najexponovanejšou” konštrukciou je stena oddeľujúca dva byty. Táto stena musí byť dostatočne únosná, požiarne odolná, zvukovoizolačná, cenovo priaznivá a čo najtenšia. Na splnenie požiadavky na zvukovú izoláciu je potrebné dosiahnuť hodnoty R'_w ≥ 53 dB.Návrhu konštrukčného systému bytového domu je potrebné venovať zvýšenú pozornosť. Norma ČSN 73 0532 zohľadňuje typ konštrukčného systému pri základnom návrhu konštrukcií cez koreláciu šírenia zvuku vedľajšími cestami. Pre medzi obytnú stenu v murovanom systéme je k = 2 dB, pre murované výmurovky v železobetónovom skelete je k = 2 až 5 dB a pre ľahké deliace konštrukcie napr. sadrokartónové v skeletových stavbách je k = 4 až 8 dB. S ohľadom na túto skutočnosť je možné navrhovať steny z tzv. akustických tehál murovaných výlučne na maltu šírky najmenej 25 cm napr. HELUZ AKU 25 MK. V prípade medzibytových stien je potrebné minimalizovať vykonávanie zásahov do muriva pre technické inštalácie. Do stien je možné navrhnúť elektroinštalácie (aj niekoľko elektroinštalačných krabíc), pri návrhu je potrebné počítať so znížením nepriezvučnosti steny o 0,5 dB. Vykonávanie vodovodných a iných inštalácií je neprípustné. Každý projekt bytového domu by mal obsahovať akustickú štúdiu vypracovanú skúseným odborníkom na stavebnú akustiku, aby sa minimalizovalo riziko nesplnenia základných požiadaviek na zvukovú izoláciu konštrukcií. Tu je potrebné upozorniť na fakt, že overenie zvukovej izolácie konštrukcií je možné vykonať až po dokončení budovy. Sanácia nevyhovujúcich konštrukcií na zvukovú izoláciu je potom veľmi nepríjemná.

Murovanie bytového domu z tehál HELUZ ( v popredí tehly HELUZ AKU 25 MK).

Stena mezdi bytmi z tehál HELUZ AKU 25 MK obojstranne vybavená sadrovou omietkou osadená elektroinštalačnými krabičkami. Na stavbe nameraná hodnota R ́w = 53 dB. Normová požiadavka je splnená.

Záver

Voľba konštrukčného systému je z pohľadu stavebnej akustiky celkom zásadná. Každý typ domu vyžaduje konkrétny prístup k navrhovaniu konštrukcií. Na splnenie normových požiadaviek na zvukovú izoláciu konštrukcií je vhodné používať jeden typ konštrukčného systému. V prípade kombinácie konštrukčných systémov – ako ŽB skelet s tehlovými výmurovkami – je potrebné venovať návrhu veľkú pozornosť. Vďaka zvyšujúcim sa technickým ale aj klientskym požiadavkám na konštrukcie s ohľadom na dosiahnutie dobrého akustického komfortu, sa stavebná akustika dostáva stále viac do popredia. Komplexný systém HELUZ ponúka veľa možností riešení požiadaviek na zvukovú izoláciu všetkých typov konštrukcií od rodinných domov až po bytové domy a to na základe overených riešení.