Vzduchová nepriezvučnosť šikmej strechy s MW a striekanou PUR

Momentálny zvyšujúci sa trend aplikácie nových materiálov na báze striekanej polyuretánovej peny v konštrukciách šikmých striech otvára viaceré otázky z pohľadu splnenia kritérií stavebnej fyziky stanovenými príslušnými normami. Preto sa Asociácia výrobcov minerálnych izolácií rozhodla podrobiť skúške dve konštrukcie šikmej strechy z hľadiska akustiky (váženej vzduchovej nepriezvučnosti označovanej ako Rw). V prvom prípade sa jednalo o šikmú strechu zateplenú minerálnou izoláciou, v druhom prípade bola použitá striekaná izolácia na báze PUR peny.

Merania váženej nepriezvučnosti Rw boli uskutočnené v akreditovanom laboratóriu ČVUT v Prahe (Univerzitní centrum energeticky efektívnych budov).

Pre porovnanie boli vybraná klasická skladba šikmej strechy, ktorá bola zateplená minerálnou izoláciou (v prípade vzorky 1) a striekanou polyuretánovou izoláciou s otvorenou bunkovou štruktúrou (v prípade vzorky 2). Obe izolácie majú primárne využitie pri zateplení strešnej konštrukcie. Detailný popis skladby strešnej konštrukcie je uvedený v tabuľke 1. 

Z hľadiska stavebnej akustiky môžeme konštrukcie rozdeliť do dvoch skupín. Prvou sú ťažké konštrukcie (napr. murované a betónové), ktoré sa vyznačujú priebehom vzduchovej nepriezvučnosti vyplývajúcim zo zákona o hmote. Druhou skupinou sú ľahké, násobné konštrukcie (napr. ľahké sádrokartónové konštrukcie), ktoré využívajú systém hmota-pružina-hmota, do ktorej môžeme zaradiť nami posudzované strešné konštrukcie.

Hodnotenie vzduchovej nepriezvučnosti

Hodnotenie vzduchovej nepriezvučnosti je založené na normalizovanej metóde podľa eurokódu STN EN ISO 717. Táto norma stanovuje postup určenia jednočíselnej hodnoty váženej nepriezvučnosti Rz frekvenčne závislého priebehu vzduchovej nepriezvučnosti. Štandardne posudzuje spektrum zvuku od 100 Hz do 3150 Hz. Táto metóda je založená na posúvaní smernej krivky, z ktorej sa následne odčíta hodnota váženej nepriezvučnosti Rw. Táto metóda, z hľadiska subjektívneho vnímania, lepšie vystihuje ťažké konštrukcie.

Avšak norma umožňuje hodnotiť konštrukciu aj v širšom spektre (50 až 5000 Hz) pomocou adaptačných činiteľov spektra, ktorými sa následne upravuje hodnota váženej nepriezvučnosti Rw. Hodnotenie pomocou týchto činiteľov lepšie odzrkadľuje subjektívne vnímanie ťažkým ale aj ľahkých konštrukcií, čím je vhodnejšia pre posúdenie testovaných vzoriek. Poznáme dva činitele spektra. Prvým činiteľom je C, ktoré je založené na spektre ružového šumu a vyjadruje spektrum zvukov vyskytujúcich sa v interiéri budovy. Druhým je činiteľ označený ako Ctr a vychádza zo spektra šumu typického pre hluk z premávky.

Na základe meraní vzduchovej nepriezvučnosti a stanovenia jej jednočíselného hodnotenia podľa spomínaného normového postupu boli určené hodnoty váženej nepriezvučnosti Rw, Rw+C a RW +Ctr pre obe vzorky strešných konštrukcií.

 

Strešná konštrukcia zateplená súvrstvím z minerálnej izolácie (vzorka 1) dosahovala hodnoty Rw =  53 dB, RW+C50-5000 = 46 dB a RW+Ctr,50-5000 = 33 dB. Pri strešnej konštrukcii s aplikáciou striekanej polyuretánovej peny ako tepelnej izolácie (vzorka 2) boli namerané hodnoty Rw =  38 dB, RW+C50-5000 = 36 dB a RW+Ctr,50-5000 = 27 dB.

Pri použití minerálnej izolácie v skladbe strešného plášťa (vzorka 1), boli dosiahnuté signifikantne vyššie výsledky vzduchovej nepriezvučnosti ako pri použití striekanej polyuretánovej peny (vzorka 2). Rozdiel v hodnote váženej nepriezvučnosti bol 15 dB. pri hodnotení prostredníctvom adaptačných činiteľov, bol rozdiel pri spektre C až 10 dB a pri spektre Ctr 6 dB (z frekvenčného rozsahu 50 až 5000 Hz). 

Subjektívne vnímanie zvuku

Niekedy je ťažké ohodnotiť meranie na základe číselného vyjadrenia. Tu si môžete vypočuť, ako by Ste vnímali hluk z exteriéru (mestská doprava a siréna záchrannej služby) v interiéri, pri použití tepelnej izolácie na báze minerálnych vláken (vzorka 1) alebo na báze striekanej polyuretánovej peny (vzorka 2).

Strecha s minerálnou izoláciou

Mestská doprava
Siréna záchrannej služby

Strecha so striekanou PUR penou

Mestská doprava
Siréna záchrannej služby
Požiadavky platné pre Slovenskú republiku

Požiadavky na zvukovú izoláciu pre deliace konštrukcie na Slovensku stanovuje norma STN 73 0532. Zaoberá sa deliacimi konštrukciami medzi miestnosťami v budovách a zvukovou izoláciou obvodových plášťov budov vrátanie okien a dverí. Norma stanovuje požiadavky vzhľadom na funkciu miestností (chránená miestnosť) a hluk v susednom priestore (vysielacia miestnosť). Hodnoty váženej vzduchovej nepriezvučnosti, určené podľa normy STN EN ISO 717-1 z tretinooktávových veličín nameraných podľa STN EN ISO 140-5, nesmú byť nižšie ako normou požadované minimálne hodnoty.

V procese projekčného návrhu sa pre dimenzovanie konštrukcie, z hľadiska jej váženej vzduchovej nepriezvučnosti, zohľadňuje vplyv šírenia zvuku bočnými cestami. Šírenie bočnými cestami je zapríčinené alebo nemožnosťou zhotovenia chybami ideálnej konštrukcie na stavbe, ako je to v prípade laboratória. Ich vplyv sa započítava prostredníctvom korekcie k1, ktorá nadobúda hodnoty v intervale od 1 až 2 dB, pre ťažké konštrukcie a 4 až 8 dB pre ľahké konštrukcie.

V našom prípade sa jedná o ľahkú konštrukcie, preto pre jej uplatnenie, bola použitá stredná hodnota korekcie k1 pre ľahké konštrukcie (t.j. k1 = 6 dB). Táto hodnota sa odpočítava od laboratórnej nepriezvučnosti Rw, čím sa jeho hodnota zníži. Takto upravená laboratórna nepriezvučnosť sa nazýva stavebná vážená nepriezvučnosť a označuje sa ako R'W. Tento parameter sa následne porovnáva s hodnotami uvedenými v STN 73 0532.

Keďže je strešná konštrukcia súčasťou obvodového plášťa normatívne sa na ňu vzťahuje hodnotenie na základe ekvivalentnej hladiny zvuku (váženého filtrom A) vo vzdialenosti 2 m pred fasádou. Ak si vezmeme do úvahy napríklad štandardnú zástavbu pri verejnej komunikácií v Bratislave, tak jej ekvivalentná hladina A hluku dosahuje hodnota okolo 60 až 75 dB. V tomto prípade by použitie polyuretánovej peny s strešnej konštrukcii hraničilo s normovými podmienkami alebo by im ani nevyhovovalo (tab. 2).