Ściany i podłogi siłowni i klubów fitness powinna charakteryzować odpowiednia izolacyjność akustyczna. Sprawdź wymagania prawne dotyczące ochrony przed hałasem i sposoby na jego redukcję.
Hałas w sąsiedztwie siłowni i klubów fitness
Coraz popularniejsza moda na zdrowy tryb życia sprawia, że zwracamy większą uwagę nie tylko na to, co jemy, ale także na nasze ciała. Zjawisko to wyraźnie można zaobserwować w miastach, w których w ostatnim czasie otwiera się dużo obiektów sportowych, takich jak kluby fitness. Dobierając lokalizację dla tego miejsca, pod uwagę bierze się takie czynniki, jak dobry dostęp dla potencjalnych klientów oraz odpowiednio duża powierzchnia. W efekcie miejscami bardzo często wybieranymi są m.in. przypadkowe powierzchnie biurowe. Zapewniają one nie tylko odpowiednią przestrzeń na wszystkie urządzenia i strefy sportowe, ale także umożliwiają korzystanie z usług bezpośrednio przed lub po godzinach pracy bez czasochłonnego dojeżdżania. Kluby fitness możemy również znaleźć w sąsiedztwie obiektów hotelowych czy mieszkalnych oraz coraz modniejszych prywatnych placówek medycznych lokalizowanych w budynkach biurowych. Warto jednak zwrócić uwagę, że sąsiedztwo klubu fitness ma też swoje minusy w sposób znaczący, z zasady negatywny, oddziaływające na ludzi. Mowa tu m.in. o hałasie będącym skutkiem działalności takich obiektów. Co dokładnie może być źródłem zagrożenia? Po pierwsze dobiegająca z sal ćwiczeń głośna muzyka, którą wykorzystuje się w zajęciach grupowych, takich jak taniec czy aerobik. Przy takich czynnościach pojawia się także hałas powstający w wyniku skakania i biegania po podłodze. Znacznie większym problemem zarówno pod kątem odbiorczym, jak i walki z hałasem są dźwięki powstające w tak zwanej strefie wolnych ciężarów, które są efektem zrzucania na podłogę elementów o dużej masie. Powstające w ten sposób dźwięki uderzeniowe są bardzo uciążliwe oraz wymagają specjalistycznych rozwiązań zabezpieczających.
stock.adobe (WavebreakmediaMicro)
Izolacyjność akustyczna – wymagania prawne
Według polskiego prawa, dokładniej ustawy – Prawo budowlane, ochrona przed hałasem jest jednym z siedmiu wymagań podstawowych, jakie powinien spełniać budynek. Rozszerzenie tego zapisu, szczególnie w kontekście analizowanego tematu, można znaleźć w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie wraz ze zmianami (Dz.U. z 2015 r. poz. 1422), dalej: WT. W dokumencie określone zostały przegrody, które powinny zostać objęte wymagania dotyczącymi izolacyjności akustycznej. Uogólniając i biorąc pod uwagę tematykę artykułu, wymagania te dotyczą przegród zewnętrznych, przegród wewnętrznych, okien i drzwi w zakresie dźwięków powietrznych, a także stropów i podłóg zarówno w zakresie dźwięków powietrznych, jak i uderzeniowych.
Dokumentem, który w sposób precyzyjny określa te wymagania, jest norma PN-B-02151- 3:2015-10 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych. Co ważne, norma została przywołana w WT. W efekcie należy ją traktować jako obowiązkową i jej wytyczne muszą zostać spełnione.
Polecamy też: Izolacyjność akustyczna przegród między pomieszczeniami – wymagania i wykonawstwo
W analizowanym przez nas zakresie w normie przedstawiono wymagania dotyczące budynków mieszkalnych oraz zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej za pomocą:
- minimalnej wartości parametru wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej, R’A1′ – w przypadku przegród pionowych oraz poziomych w kontekście dźwięków powietrznych;
- maksymalnej wartości wskaźnika ważonego przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego, L’nw, – w przypadku przegród poziomych, w kontekście dźwięków uderzeniowych.
Już na tym etapie należy podkreślić, że wartości dotyczą parametrów uwzględniających przenoszenie pośrednie dźwięku.
Oznacza to, że w przypadku doboru czy analizy przegród należy brać pod uwagę, oprócz parametrów akustycznych analizowanej przez nas przegrody, m.in. także sąsiednie przegrody, sposób łączeń czy sposób prowadzenia instalacji.
Wyciąg z wymagań normy w kontekście analizy przegród pomieszczeń fitness w zakresie izolacyjności od dźwięków powietrznych znajduje się w tab. 1.
Tab. 1. Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych wg normy PN-B-02151-3 :2015-10 w kontekście klubów fitness
a Dotyczy wskaźnika wspólnej powierzchni przegrody dzielącej pomieszczenia; jeżeli wspólna powierzchnia przegrody, S, jest mniejsza niż 10 m2, wymaganie dotyczy wskaźnika oceny wzorcowej różnicy poziomów DnTA1. b Równocześnie należy spełnić wymagania wg PN-B-02151-02 dotyczące dopuszczalnego poziomu hałasu przenikającego do pomieszczenia chronionego z pomieszczeń ze źródłami hałasu. c Na przykład: kluby fitness, siłownie, szkoły tańca, rozdzielnie paczek w urzędach pocztowych itp. d Nie zaleca się lokalizacji tego rodzaju pomieszczeń w budynkach mieszkalnych. e W przypadku małych punktów handlowych typu „kiosk” przyjmuje się wartość R’A 1 > 53 dB. f Nie zaleca się lokalizacji tego rodzaju pomieszczeń przy pomieszczeniach chronionych. g Przy indywidualnym ustalaniu wymagań należy uwzględnić rodzaj występujących zakłóceń (np. uderzenia o podłogę, skoki, przesuwanie przedmiotów lub częste przemieszczanie się ludzi). h Przy indywidualnym określaniu wymagań należy uwzględnić przewidywane maksymalne poziomy hałasu w pomieszczeniu ze źródłami zakłóceń akustycznych.
Tab. 2. Wyciąg z wymagań normy w kontekście analizy przegród pomieszczeń fitness w zakresie izolacyjności od dźwięków uderzeniowych
a Jeżeli w pomieszczeniu usługowym prowadzone są takie czynności, jak: przetaczanie wózków, rzucanie ciężkimi przedmiotami, uderzenia w twarde podłoże, to należy przyjąć wymagania wg I.2. b Wymaganie dotyczy wszystkich kierunków rozprzestrzeniania dźwięku w budynkach. W przypadku mieszkań wielopoziomowych dotyczy także przenoszenia dźwięków z wewnętrznych stropów i wewnętrznych klatek schodowych. c Równocześnie należy spełnić wymagania wg PN-B-02151-02 dotyczące dopuszczalnego poziomu hałasu przenikającego do pomieszczenia chronionego z pomieszczenia ze źródłami hałasu. d Na przykład kluby fitness, siłownie, szkoły tańca, rozdzielnie paczek w urzędach pocztowych itp. e Nie zaleca się lokalizacji tego rodzaju pomieszczeń w budynkach mieszkalnych. f Przy indywidualnym określaniu wymagań należy uwzględnić rodzaj występujących zakłóceń akustycznych.
Z wymagań norm wynika, że w zależności od strefy klubu fitness i funkcji sąsiadującego pomieszczenia wymagania dla ścian w zakresie dźwięków powietrznych charakteryzują wartości parametru wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’A1 między 55 a 65 dB. Najwyższe wymagania stawiane są w przypadku obiektów mieszkalnych. Z drugiej strony, najniższe wartości występują w przypadku obiektów biurowych, przy których, zgodnie ze współczesną tendencją, najczęściej lokalizuje się kluby. Podobna sytuacja jest w przypadku dźwięków uderzeniowych i dopuszczalnych wartości wskaźnika ważonego przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego, L’nw.
Spełnienie wskazanych wymogów w wielu przypadkach, szczególnie przy adaptacji obiektów istniejących – biorąc pod uwagę zastane przegrody oraz dopuszczalne obciążenia – jest zadaniem dość trudnym. Bardzo często nie wystarczają standardowe systemowe rozwiązania oferowane przez dostawców materiałów i niezbędne staje się wykonywanie indywidualnie dobranych zabezpieczeń. Co więcej, bardzo często są to rozwiązania wielowarstwowe z zastosowaniem specjalistycznych materiałów.
Sprawdź też: Izolacja akustyczna klatek schodowych – wymagania prawne i rozwiązania
Izolacyjność akustyczna – rozwiązania dla przegród pionowych
Mając na względzie spełnianie wymagań, zaczniemy od analizy przegród pionowych. W przypadku ścian, zgodnie z normą, wymagania są związane z wykorzystaniem parametru wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’A,1, czyli parametru uwzględniającego przenoszenie pośrednie dźwięku. Wartości deklarowane przez producentów opisywane są parametrem RA,1, który jest mierzony w warunkach laboratoryjnych i nie uwzględnia przenoszenia pośredniego. W efekcie wartości uzyskane na budowie będą prawie zawsze mniejsze niż deklarowane przez producentów, co wynika z występowania w konkretnym budynku przenoszenia drogami innymi niż przez analizowaną ścianę, czyli np. przez stropy czy ściany boczne.
W przypadku ścian masywnych (murowanych, żelbetowych) współczynnik k, opisujący wpływ przenoszenia pośredniego, może wynosić kilka dB – można założyć, że do 5 dB. W efekcie bardzo trudno spełnić wymagania za pomocą pojedynczej ściany murowanej. Analizując dokumenty udostępniane przez producentów, najlepsze osiągi można uzyskać przy zastosowaniu bloczków betonowych lub silikatowych, które mogą się charakteryzować izolacyjnością od dźwięków powietrznych o wartości nawet R’A1’ = 58 dB. Biorąc jednak pod uwagę przenoszenie pośrednie, szczególnie w obiektach, w których średnia masa przegród bocznych wynosi m’ < 300 kg, wypadkowa wartości wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej – R’A1, będzie mniejsza nawet niż najniższa wymagana wartość, czyli 55 dB. Ewentualnym rozwiązaniem, mogącym zagwarantować dzięki swojej masie lepsze osiągi, są przegrody w technologii żelbetowej. Mimo wszystko w wyniku przenoszenia pośredniego dźwięku zysk może się okazać niewielki. Co więcej, bardzo duża masa przegród może też nie być pożądana w przypadku adaptacji istniejących przestrzeni.
Analizując przegrody w technologii suchej zabudowy, osiągnięcie wymaganych wartości, nawet tych najniższych, może być jeszcze trudniejsze. W przypadku tego typu ścian przenoszenie pośrednie może wynosić nawet ponad 15 dB. Wpływ na to ma sposób posadowienia ściany, rozwiązania podłogowe, rozwiązania sufitowe, sposób łączenia ścian, sposób prowadzenia instalacji i wiele innych czynników. Toteż można założyć, że najsłabszy element przegrody decyduje o wypadkowej izolacyjności akustycznej. W wielu przypadkach może się okazać, że zastosowanie ściany o deklarowanej wartości nawet RA,1 = 68 dB nie pozwoli spełnić wymagań, a dodawanie kolejnych warstw płyt nie będzie miało wpływu na wypadkową izolacyjność akustyczną.
W wielu przypadkach spełnienie wymagań normowych z zastosowaniem ścian w technologii suchej zabudowy jest praktycznie niemożliwe. Rozwiązaniem problemu są ściany wielowarstwowe oparte na dwóch ścianach murowanych lub ścianie murowanej z obudową w technologii suchej zabudowy.
Istotnymi czynnikami wpływającymi na wypadkową izolacyjność będzie relacja między masami poszczególnych elementów oraz odległość między nimi, a także sposób wypełnienia przerwy między poszczególnymi warstwami. Zdecydowanie najbardziej optymalnym rozwiązaniem, pod względem akustycznym, konstrukcyjnym oraz ekonomicznym, jest ściana masywna (murowana, żelbetowa) z okładziną z płyt gipsowo-włóknowych lub gipsowo-kartonowych. Niestety, nie ma uniwersalnego rozwiązania i każdy przypadek należy analizować indywidualnie, jednak praktyka i badania pokazują, że takie rozwiązania umożliwiają spełnienie wymagań normowych.
Szczególnie istotne jest odpowiednie dobranie warstw, ponieważ w przypadku dobrania zbyt małej masy okładziny lub za małej szerokości pustki może się okazać, że w wyniku zjawisk rezonansowych izolacyjność przegrody, zamiast wzrosnąć, zmaleje.
W takich przypadkach niezwykle istotna jest konsultacja akustyka, który dokona odpowiedniej analizy.
Co więcej, należy podkreślić, że wykończenie ściany warstwą wełny mineralnej, pianki lub styropianu nie zwiększa jej wypadkowej izolacyjności akustycznej. Wręcz przeciwnie, w wielu przypadkach ją obniża.
Izolacyjność akustyczna – rozwiązania dla przegród poziomych
Sprostanie wymaganiom dla stropów jest trudniejsze, ponieważ należy spełnić równocześnie wymagania dla dwóch parametrów: minimalnej wartości wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’A,1 oraz dopuszczalnej wartości wskaźnika ważonego przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego, L’n,w.
Zacznijmy od analizy dźwięków powietrznych. W tym przypadku rozwiązania powinny wyglądać podobnie jak w przypadku ścian i być oparte na rozwiązaniach wielowarstwowych.
Jako strop bazowy najlepiej się sprawdza pełna płyta żelbetowa, gdzie im większa grubość, tym łatwiej będzie spełnić wymagania normowe. Mimo wszystko w większości przypadków, czyli gdy grubość takiego stropu jest mniejsza lub równa 30 cm, niezbędne jest zastosowanie dodatkowych warstw.
Najlepszym rozwiązaniem jest obudowa akustyczna od spodu stropu na bazie płyt gipsowo-kartonowych lub gipsowo-włóknowych. Tutaj, tak jak w przypadku okładzin ściennych, konieczna jest indywidualna analiza każdego przypadku w celu dobrania odpowiedniej masy płyt oraz dystansu od stropu. Należy przy tym zaznaczyć, że na przyrost izolacyjności akustycznej stropu bardzo duży wpływ będzie miała masa stropu właściwego (np. płyty żelbetowej). Im będzie ona większa, tym bardziej rozbudowane rozwiązania (większa masa opłytowania, większy dystans) są niezbędne w celu osiągnięcia odpowiedniego wzrostu wypadkowej izolacyjności akustycznej. Rozwiązaniem, które również zwiększa izolacyjność akustyczną, jest stosowanie podłóg pływających, ale ich skuteczność jest również w dużym stopniu zależna od masy stropu. Z badań wynika, że w przypadku stropu żelbetowego o grubości 14 cm przyrost izolacyjności akustycznej w wyniku zastosowania podłogi pływającej (50 mm wełny mineralnej, 40 mm wylewki cementowej) może wynosić nawet 10 dB. Z drugiej strony, gdy płyta żelbetowa będzie grubsza (będzie miała większą masę), przyrost ten będzie mniejszy. W przypadku stropu o grubości 28-30 cm przyrost może wynosić jedynie 1-2 dB.
Zupełnie na odwrót wygląda sprawa izolacyjności od dźwięków uderzeniowych. Podłoga pływająca w sposób znaczący zwiększa wypadkową wartość, a w przypadku dodatkowej obudowy stropu wzrost jest niezauważalny. Wyjaśnienie tego jest bardzo proste – w przypadku podłóg pływających „odcinamy” drogę przenoszenia dźwięków materiałowych powstających w wyniku uderzeń.
Rozwiązania podłogowe w kontekście klubów fitness są niezwykle istotne, szczególnie w takich strefach, jak wolne ciężary czy crossfit, gdzie zrzuca się na strop (podłogę) przedmioty o bardzo dużej masie i często z wysokości ponad 2 m. Powstające w efekcie dźwięki uderzeniowe mają bardzo duży poziom w szerokim zakresie częstotliwości. Stosowanie dodatkowych warstw jest konieczne nie tylko z punktu widzenia akustyki, ale także konstrukcji w celu ochrony elementów budowlanych przed szkodliwym wpływem takich uderzeń.
Rozwiązaniem najprostszym jest użycie przeznaczonych do tego typu przestrzeni mat elastomerowych i gumowych jako warstw wykończeniowych podłogi.
Dobór mat o odpowiedniej gęstości pozwala zwiększyć izolacyjność stropu od dźwięków uderzeniowych, a jeszcze lepsze efekty można uzyskać, stosując kilka warstw mat o różnej gęstości. Należy przy tym pamiętać, że rozwiązania te są skuteczne jedynie w zakresie średnich i dużych częstotliwości.
W przypadku strefy wolnych ciężarów, gdzie pobudzenie powoduje powstanie również dźwięków o małych częstotliwościach, zabezpieczenie w postaci mat jako warstwy wykończeniowej jest niewystarczające. Niezbędne okazuje się rozwiązanie oparte na podłodze pływającej z wykorzystaniem opartych na stropie warstwy sprężystej, masy dociskowej (np. wylewki) oraz wspomnianych wcześniej mat. Jako warstwę sprężystą można wykorzystać wełnę mineralną, odpowiednio dobrane do obciążenia podkładki elastomerowe lub dające najlepsze efekty układy sprężynowe. Właściwy dobór poszczególnych warstw podłogi pływającej umożliwia uzyskanie nawet ΔLw = 40 dB. Oznacza to, że w kontekście wymagań normy istnieje możliwość spełnienia większości wytycznych. W przypadku projektowania takiego rozwiązania niezwykle istotne jest określenie częstotliwości rezonansowej tego układu. Im niższa będzie częstotliwość, tym lepsze uzyskamy, w większości przypadków, efekty tłumienia. Bardzo ważny jest odpowiedni dobór materiału elastycznego pod wylewką do obciążeń, jakim będzie poddawany. Za małe obciążenie sprawi, że podkładka nie będzie pracować prawidłowo, a zbyt duże obciążenie może spowodować, że podkładka straci część swoich właściwości. Co więcej, w tym przypadku również należy pamiętać o warstwach wierzchnich nad wylewką, chroniących konstrukcję płyty betonowej, a także wpływających na wypadkowe zmniejszenie poziomu dźwięków uderzeniowych.
Ze względu na bardzo duże wymagania normowe w kontekście ochrony przeciwdźwiękowej związanej z klubami fitness niezbędne jest stosowanie skomplikowanych rozwiązań. W większości przypadków konieczne jest tworzenie zarówno w przypadku ścian, jak i stropów wielowarstwowych układów z wykorzystaniem specjalistycznych materiałów. Często, nie znając dokładnie zagadnień i sposobu ich analizy, można popełnić bardzo kosztowne błędy, które wbrew oczekiwaniom pogorszą parametry danej przegrody. W związku z tym w przypadku zabezpieczeń klubów fitness niezbędna się okazuje konsultacja z akustykiem, który przeprowadzi analizę oraz dobierze i zoptymalizuje rozwiązania.
Rafał Zaremba
Zobacz: Materiał sprężysty w podłogach pływających a redukcja hałasu
