Projekt powinien zawierać szczegółowe rozwiązania konstrukcyjne dotyczące ochrony przed hałasem, ponieważ nawet najlepsze rozwiązania materiałowe nie odniosą oczekiwanego skutku, jeśli w obiekcie pozostaną mostki umożliwiające przenikanie hałasu.
Obowiązek spełnienia wymagań dotyczących ochrony przed hałasem i drganiami jest zapisany w Prawie budowlanym w art. 5 ust. 1e. Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wymagają, aby budynek i urządzenia były zaprojektowane i wykonane w sposób umożliwiający pracę, odpoczynek i sen w zadowalających warunkach (par. 323 ust. 1); dodatkowo w par. 326 ust. 3 wymaga się prowadzenia przewodów i kanałów wentylacyjnych w sposób niepowodujący pogorszenia izolacyjności akustycznej między pomieszczeniami. Pomimo tak jednoznacznych sformułowań bardzo często mamy do czynienia z niedostateczną izolacyjnością akustyczną pomieszczeń. Większość użytkowników obiektów budowlanych stwierdza to codziennie.
Fot. 1 Przejście łącznika szalunkowego
Fot. 2 Brak wypełnienia zaprawą spoiny oraz zaprawa w styku płyt izolacji akustycznej
Fot. 3 Pomiary akustyczne przegrody bez wypełnionych spoin pionowych
Powodem tego jest brak dostatecznej świadomości dotyczącej przyczyn i skutków przenikania hałasu już na etapie projektowania oraz w czasie wykonywania robót budowlano-instalacyjnych. Zdaniem autora niniejszego artykułu problem nadmiernego przenikania hałasów dotyczy większości nowych inwestycji. Szczególnie w obiektach mieszkalnych jest to bardzo uciążliwe z dwóch powodów. W mieszkaniach przebywamy przez ponad 1/3 dnia, odpoczywając oraz śpiąc. W nocy każdy nadmierny hałas odbierany jest wyjątkowo uciążliwie, ponieważ wtedy brakuje tła tworzonego przez codzienne hałasy zewnętrzne. W pomieszczeniach biurowych, handlowych lub użyteczności publicznej należy natomiast uwzględnić ich odmienne potrzeby funkcjonalne.
Projekt jest jedyną podstawą wykonania robót i dlatego powinien zawierać szczegółowe rozwiązania konstrukcyjne dotyczące ochrony przed hałasem, ponieważ nawet najlepsze rozwiązania materiałowe nie odniosą oczekiwanego skutku, jeśli w obiekcie pozostaną mostki umożliwiające przenikanie hałasu. Należy zaznaczyć, że dźwięki przenikają we wszystkich możliwych kierunkach. Nadmierne przenikanie hałasu może mieć bardzo poważne konsekwencje, łącznie z odmową odbioru inwestycji. Lokalizacja oraz usuwanie mostków akustycznych są bardzo uciążliwe i kosztowne.
Fot. 4 Brak pełnego wypełnienia ościeża
Fot. 5 Cokół z płytek biegu schodowego jako mostek akustyczny
Fot. 6 Liczne braki wypełnienia ościeżnicy kątowej
W „Inżynierze Budownictwa” nr 12/2013 w artykule „Izolacyjność akustyczna przegród oddzielających pomieszczenia” autorka, p. Barbara Ksit, podała podstawowe definicje i ogólne założenia ochrony przed hałasem w budownictwie. W tym artykule zostaną podane jedynie wybrane praktyczne zasady projektowania i wykonania przegród akustycznych. Świadomość absolutnej konieczności stosowania się do tych zasad jest podstawą dla uniknięcia podanych wcześniej konsekwencji.
Analiza potrzeb i wymagań w obiekcie w zakresie ochrony przed hałasem
Przepisy Prawa budowlanego oraz warunków technicznych nie różnicują obiektów i wymagają dla wszystkich, w jednakowym stopniu, ich wykonanie z dotrzymaniem warunków wystarczającej izolacyjności akustycznej. Bardzo trudne jest zapewnienie 100-procentowej poprawności wykonania dla wszystkich elementów budowlanych. Podam to na przykładzie obiektu biurowego w Berlinie o ustalonym w umowie poziomie tłumienia hałasu przez ściany zewnętrzne (wraz z oknami) 40 dB. Przeprowadzone na wniosek użytkownika pomiary tłumienia wyniosły w części pomieszczeń 39,5 dB. Spowodowane to było m.in. przez technologicznie konieczne wycięcia w uszczelkach okiennych. Użytkownikiem tych pomieszczeń była kancelaria prawna, która zmusiła wykonawcę do częściowej wymiany okien oraz wykonania niezbędnych napraw dla uzyskania uzgodnionego w umowie poziomu tłumienia 40 dB. W innym przypadku w nocy występowały okresowo wyraźnie słyszalne hałasy kojarzące się z odgłosem wydawanym podczas wirowania źle wyważonej pralki bębnowej; w dzień jednak nie można było stwierdzić występowania tego hałasu. Po dłuższych poszukiwaniach okazało się, że źródłem hałasu były wibracje zaworu grzejnika; w dzień prawie niesłyszalne, natomiast w nocy bardzo zakłócające sen. Z kolei hałas spowodowany odgłosem przejeżdżającego jednostkowego pojazdu może nawet w nocy i przy otwartym oknie pozostać niezauważony. Podobnie jak odgłosy wybijanych przez stary zegar godzin.
Różne rodzaje dźwięków mogą być lepiej lub gorzej słyszane przez ludzi. Natomiast reakcje roszczeniowe występują zazwyczaj, jeżeli hałas jest uciążliwy − przykład zaworu grzejnika, gdzie samo natężenie hałasu jest wprawdzie znikome, jednak przy niskim tle w nocy jest subiektywnie odczuwane jako uciążliwe. Dlatego w założeniach do projektowania oraz przy realizacji robót dobrze jest uwzględnić przeznaczenie pomieszczeń i ich lokalizację w budynku oraz ewentualnych użytkowników obiektu. Problemów i uzasadnionych roszczeń można uniknąć, jeżeli zastosuje się sprawdzone rozwiązania materiałowe oraz zapewni odpowiednią jakość wykonania robót.
Fot. 7 Braki przylegania skrzydła drzwi do uszczelki
Fot. 8 Brak przylegania uszczelki drzwiowej w miejscu rozet
Fot. 9 Prześwit poddrzwiami akustycznymi
Rozwiązania materiałowe oraz szczegóły konstrukcyjne
O skuteczności izolacyjności akustycznej przegrody decydują przede wszystkim:
– rodzaj materiału,
– zdylatowanie elementów,
– brak mostków akustycznych.
Wybór rozwiązania dla przegród akustycznych jako jednorodnych lub systemowych-warstwowych należy do projektanta. Można przyjąć, że pod warunkiem poprawnego wykonania robót dana przegroda spełni wymagania akustyczne. Jednak przy wyborze należy uwzględnić, że wszystkie nieciągłości lub braki wypełnienia w przegrodzie oraz niedostatecznie zamknięte styki do sąsiadujących elementów powodują powstawanie mostków akustycznych.
W ścianach betonowychmoże to być technologiczny otwór dla ściągów szalunkowych (fot. 1), dylatacja między górną krawędzią a stropem lub niewłaściwe wypełnienie otworu do przeprowadzenia instalacji. Należy mieć świadomość, że wypełnienie podanych przykładowo elementów musi zapewnić tłumienie przenikania dźwięków na poziomie materiału samej przegrody. Stosowanie materiałów zastępczych, jak pianki poliuretanowe lub wełna mineralna, powoduje powstawanie mostków akustycznych.
Podobne problemy dotyczą również ścian murowanych. Mogą ponadto wystąpić problemy z powodu braku całkowitego wypełnienia zaprawą spoin (fot. 2). Jest to szczególnie często stwierdzane w spoinach pionowych. Jeżeli w projekcie przewidziano różne materiały dla sąsiadujących ścian, to przy wykonywaniu ich przewiązania lub w narożnikach ściana istotna akustycznie musi być wykonana z właściwych elementów na całej jej powierzchni, łącznie z elementami zazębień. W systemach murowanych z elementów zazębiających się i bez konieczności wypełniania zaprawą styków pionowych należy bezwzględnie zachować określone przez producenta maksymalne szerokości odstępów pionowych (fot. 3). Warto podkreślić, że wszystkie styki takich elementów docinanych na budowie muszą być całkowicie wypełnione odpowiednią zaprawą. Zaprawa tynkarska nie wypełni pozostawionych pustych miejsc w głębi fugi (fot. 4), nawet jeżeli jest to zaprawa narzucana mechanicznie ciśnieniowym agregatem. Warstwy tynku jedynie zakrywają powierzchniowo miejsca braków wypełnienia, jednak nie poprawiają w sposób istotny izolacyjności akustycznej przegrody.
Fot. 10 Podkucia ściany dla instalacji elektrycznych
Fot. 11 Przejście instalacyjne pod podłogą studia telewizyjnego
Fot. 12 Gotowa przegroda akustyczna z licznymi wadami
Skuteczność izolacyjności akustycznej w przegrodach systemowych z płyt gipsowo-kartonowych zależy od jakości wykonania: stelaża, styków płyt gipsowych, wypełnienia wewnątrz wełną mineralną oraz połączeń z sąsiadującymi elementami konstrukcyjnymi. Teoretycznie występuje tu więcej elementów stanowiących o skuteczności tłumienia, a zarazem system wykonywania daje możliwość ich etapowej kontroli. Jest to jednak często zaniedbywane w trakcie robót, ponieważ się uznaje, że ten system jest prosty w realizacji. W praktyce problemy akustyczne wynikają najczęściej z niedostatecznego wypełnienia wełną mineralną oraz nieprawidłowo wykonanych połączeń − jak w przykładzie podanym na końcu artykułu.
Mostki akustyczne powstają często w obszarach dylatacji.Może być to: zaprawa murarska między dwoma ścianami rozdzielonymi wełną mineralną (fot. 2), zaprawa lub resztki betonu w miejscu oparcia biegów schodowych na podestach, przeciek masy jastrychu w warstwy izolacji lub nawet płytka cokołowa stopni schodów łącząca bieg ze ścianą (fot. 5). Każdy taki wadliwy element powoduje bezpośrednie przekazywanie dźwięków pomiędzy zdylatowanymi elementami. W Polsce w ogóle bardzo rzadko wykonuje się zdylatowanie biegów i podestów klatek schodowych.
Czy i w jakim stopniu lokalne mostki akustyczne będą miały wpływ na brak wymaganej izolacyjności przegrody, można zazwyczaj sprawdzić dopiero po zamknięciu danego pomieszczenia. Wykonywanie ewentualnych napraw jest w tym czasie zazwyczaj bardzo utrudnione i połączone ze znacznymi dodatkowymi kosztami ze względu na stan zaawansowania dalszych robót wykończeniowych. Z tego powodu należy wykonywać realizacje przegród akustycznych w całym ich zakresie i obszarze dokładnie w zgodzie z zasadami wiedzy technicznej oraz z zaleceniami producenta odnośnie do używanych materiałów budowlanych.
Fot. 13 Braki w wypełnieniu przegrody akustycznej na styku z podłożem
Fot. 14 Braki w gotowej przegrodzie akustycznej na styku ze stropem
Fot. 15 Braki w gotowej przegrodzie akustycznej na styku z elewacją
Wymagania wobec okien i drzwi
Okna wytwarzane w całości w sposób przemysłowy powinny spełniać − jako produkt budowlany − wymogi deklarowanej izolacyjności akustycznej. Przy ich osadzaniu należy jednak przestrzegać instrukcji podanych przez producenta oraz zasad wiedzy technicznej, aby po wbudowaniu ramy okna w przegrodzie spełnione były wymogi dostatecznej ochrony przed hałasem.
W przypadku drzwi również należy założyć, że wyprodukowane elementy ościeżnicy i skrzydła spełniają deklarowane wymagania izolacyjności akustycznej. Jednak przy drzwiach częściej dochodzi do problemów z trzech powodów: braku wypełnienia przy osadzaniu ościeżnicy (fot. 6), deformacji skrzydła i braku przylegania do uszczelek (fot. 7 i 8) oraz nieszczelności w obszarze progu (fot. 9). Z praktyki autora wynikają następujące wnioski i zalecenia:
– Przy osadzaniu ościeżnic kątowych oraz wypełnianiu wełną mineralną przestrzeni między obudową i ścianą należy zawsze liczyć się z mostkiem akustycznym, mimo że wypełnienie wełną jest zgodne z kartami technicznymi wielu producentów i potwierdzone przez odpowiednie instytucje dopuszczające produkty budowlane.
– Drzwi szczególnie istotne dla ochrony akustycznej, np. ościeżnice drzwi wejściowych do mieszkań, należy wykonywać jako opaskowe z wypełnieniem wolnych przestrzeni w przegrodzie przez zalewanie ich niskokurczliwą zaprawą. Takie wykonanie gwarantuje dokładne wypełnienie pustych przestrzeni pod ościeżnicą i minimalizację możliwości powstania mostków akustycznych.
– Deformacja skrzydła drzwi może być spowodowana różnicami temperatury lub wilgotności w oddzielanych pomieszczeniach. Z tego powody należy przy zamówieniu podać producentowi rodzaje oddzielanych pomieszczeń. Pomimo teoretycznego spełnienia przez skrzydło drzwiowe warunków klimatycznych może jednak dojść do jego nadmiernej deformacji, jeżeli miały miejsce istotne przekroczenia temperatur lub wilgotności w pomieszczeniach. Według np. tolerancji w Niemczech skrzydło standardowych drzwi wewnętrznych może mieć odkształcenie na całej wysokości do 4 mm. Taki brak przylegania do uszczelki powoduje automatycznie zwiększenie przenikania hałasów.
Próg drzwiowy zazwyczaj nie jest częścią ościeżnicy – w odróżnieniu do ram okiennych. Jest on wykonywany na budowie w podłożach, podłogach lub posadzkach. Przyleganie skrzydła do uszczelki w obszarze progu dlatego jest często nieprawidłowe. W systemach z wypuszczanymi uszczelkami należy zadbać o równomierne wykonanie posadzki oraz właściwe ustawienie aktywacji opuszczania uszczelki podczas zamykania drzwi, tak aby uszczelka mogła spełnić funkcję tłumienia.
Fot. 16 Braki w wypełnieniu przegrody akustycznej niewłaściwą wełną mineralną
Fot. 17 Braki i luki w ościeżnicy drzwi akustycznych
Prowadzenie instalacji oraz zabezpieczenia przed przenoszeniem hałasu
W przypadku instalacji technicznych w budynku zagrożenie może wynikać z poziomu głośności samych urządzeń lub przenoszonych mediów, przenoszenia dźwięków przez ciągi instalacyjne oraz obniżenia izolacyjności akustycznej przegród budowlanych podczas wbudowywania instalacji. Pierwszy i drugi przypadek jest zależny od urządzeń oraz zastosowanych rozwiązań technologicznych. Wykonawca ma tu znikomy wpływ na skutki związane z nadmierną głośnością instalacji. W ramach posiadanej wiedzy technicznej powinien jednak zapobiegać lub przeciwdziałać możliwości przenoszenia hałasu do pomieszczeń. Jako przykłady można podać całkowite unikanie prowadzenia instalacji wodno-kanalizacyjnych w przegrodach sypialni lub obudowy ciągów instalacyjnych materiałami o wysokim poziomie tłumienia. Późniejsze poszukiwania i wytłumianie źródeł nadmiernego hałasu jest bardzo uciążliwe oraz kosztowne. Na rynku materiałów budowlanych można spotkać rury kanalizacyjne o deklarowanych podwyższonych właściwościach tłumienia odgłosów przepływu. Nie należy jednak na tym bezkrytycznie polegać. Autorowi artykułu znany jest przypadek wypełnienia suchej obudowy instalacji kanalizacyjnej piaskiem dla zapewnienia w mieszkaniu maksymalnego wytłumienia hałasów spowodowanych przepływem ścieków.
Instalacje elektrycznenie powodują hałasu, poza silnikami lub transformatorami. Jednak podczas ich wbudowywania często dochodzi do wytwarzania mostków akustycznych. Spowodowane jest to podkuciami w przegrodzie dla ułożenia przewodów lub osadzenia puszek rozdzielczych i gniazdek. Niewłaściwe prowadzenie rurek (tzw. peszeli) powoduje nieuchronnie wzrost przenikania dźwięków (fot.10). Twierdzenie, że pojedyncza puszka elektryczna w ścianie nie powoduje istotnego wzrostu przenoszenia hałasu, może się w praktyce nie potwierdzić. Jeżeli nie możemy uniknąć prowadzenia instalacji w przegrodzie pomieszczenia przeznaczonego na sen lub odpoczynek, to należy tam położyć płaskie przewody niewymagające wykonywania podkuć w powierzchni przegrody pod tynkiem oraz wbudować płaskie puszki. Natomiast w przegrodach z płyt gipsowo-kartonowych z wymogiem tłumienia akustycznego należy wykonać wewnątrz ściany za puszką skrzynkowe obudowy. W podniesionych podłogach technicznych trzeba pamiętać, że systemowe wpusty instalacyjne stanowią mostek akustyczny. Z tego powodu przegrody ścienne muszą być wykonane od stropu do stropu, oczywiście w wymaganej klasie izolacyjności akustycznej. Na zakończenie należy ponownie przypomnieć, że zamykanie przejść instalacyjnych w przegrodach musi być wykonane również z zapewnieniem odpowiedniej izolacyjności akustycznej (fot. 11).
Przykłady błędnych rozwiązań oraz usterek wykonawczych
Podano wiele przykładów właściwych rozwiązań materiałowych. Natomiast w „IB” nr 10/2012 na s. 16 autor niniejszego tekstu przedstawił przykład błędnego rozwiązania projektowego. Ze względu na ograniczone ramy artykułu jako usterka wykonawcza zostanie przedstawiony jeden przykład niewielkiej pojedynczej przegrody akustycznej z wieloma istotnymi brakami wykonawczymi (fot. 12). Przegroda z płyt gipsowo-kartonowych miała za zadanie wypełnienie odstępu o wymiarach 0,5 x 4,0 m między skrajnym słupem konstrukcji a elewacją. Pomimo licznych uwag zwracanych bezpośrednim wykonawcom robót oraz ich kierownikowi robót okazało się po zakończeniu prac, że przegroda nie była połączona w pełni z podłożem na dole (fot. 13), stropem na górze (fot. 14) i z elementem elewacji z boku (fot. 15) oraz miała braki wypełnienia, w dodatku niewłaściwą wełną mineralną (fot. 16). Konieczny był demontaż aż do odkrycia całego rusztu oraz ponowny montaż ośmiu uprzednio gotowych ścianek.
Podsumowanie
Skuteczna ochrona przez hałasem powinna być jednym z najważniejszych elementów bezusterkowej realizacji budynków. W Polsce poświęca się temu problemowi zbyt mało uwagi mimo istniejących przepisów prawnych. Dotyczy to błędnych lub niepełnych założeń projektowych będących jedyną podstawą wykonywania robót. W połączeniu z licznymi usterkami wykonawczymi oraz brakami kontroli na budowie wiele realizowanych obiektów posiada usterki istotnie ograniczające lub nawet uniemożliwiające użytkowanie pomieszczeń zgodnie z ich przeznaczeniem. Każda luka w przegrodzie lub wypełnieniu oraz mostek akustyczny sprzyjają przenikaniu dźwięków (fot. 17). W Niemczech podwyższony poziom hałasu w trakcie dnia może być podstawą obniżenia wartości obiektu nawet o 20%, przenikanie zaś dźwięków w porze nocnej oraz istotnie zwiększony poziom przenikania hałasu w dzień mogą być powodem uzasadnionej odmowy odbioru obiektu. Można przypuszczać, że jest tylko kwestią czasu, iż również w Polsce problem niedotrzymania wymogów akustycznych obiektu będzie miał dla inwestora wymierne konsekwencje finansowe.
Samo podwojenie źródeł hałasu powoduje podniesienie jego poziomu o 3 dB. Ta różnica jest praktycznie słabo rozpoznawalna przez ucho ludzkie. Podwyższenie natężenia hałasu o 10 dB (lub dziesięciokrotne zwiększenie ilości źródeł hałasu) jest odbierane przez nasze ucho jako jego podwojenie. Z kolei obniżenie natężenia hałasu o 10 dB zmniejsza o połowę odczucie hałasu. Obniżenie natężenia hałasu o 1 dB jest prawie niesłyszalne. Aparatura pomiarowa jest jednak w stanie mierzyć różnice poziomu hałasu poniżej 1 dB.
dr inż. Jan Czupajłło
