Jak zajistit dobrou akustiku v dřevostavbě, která efektivně sníží nežádoucí hluk
Dana Jakoubková | Pondělí, 15. únor 2021 |
Rozmrzelost je nejobecnější odpovědí člověka na hlukovou zátěž. Organismus však reaguje na hluk jako na poplašný signál a spouští celou řadu stresových mechanismů, které mohou generovat nemalé zdravotní potíže. Ano, dřevostavba má co do akustiky slabší místa ale oproti zděné konstrukci nabízí mnohem více možností, jak nežádoucímu hluku předcházet.
1. Sendvičová konstrukce dřevostavby
Sendvičovou konstrukcí obvodové stěny, tedy vrstvením materiálů s různou dynamickou tuhostí, se velmi výrazně omezuje přenos zvuku. Například laboratorní měření vzduchové neprůzvučnosti obvodových stěn domů ATRIUM DifuTech vykazuje hodnoty Rw = 46 decibelů, příčkových stěn Rw = 45 decibelů a stropní konstrukce Rw = 60 decibelů. Kročejová neprůzvučnost stropní konstrukce s kobercem má pak hodnotu Ln,w = 49 decibelů.
Ilustrace: ATRIUM
2. Celodřevěná konstrukce dřevostavby
Prvním předpokladem pro efektivní snižování prostupu hluku je vzduchotěsnost, respektive neprůvzdušnost konstrukce. Netěsnostmi, kterými proudí sebemenší množství vzduchu, dokáže hluk pronikat velmi výrazně. Celodřevěné konstrukce NOVATOP jsou plošně neprůvzdušné a také velmi odolné proti mechanickému poškození. Předpokladem však je profesionální přístup již ve fázi projektu a poté samozřejmě i precizní provedení realizace.
Foto: NOVATOP
Vzduchová neprůzvučnost
Schopnost dělicí konstrukce nepřenášet zvuk šířený vzduchem, jehož zdroj není v kontaktu s konstrukcí, například hovor. Pro snadnou orientaci a porovnání jednotlivých konstrukcí mezi sebou se používá ukazatel vážené vzduchové neprůzvučnosti Rw (laboratorní vzduchová neprůzvučnost ) a R´w (stavební vzduchová neprůzvučnost). Pro korekci bočních cest se používá faktor k. Čím je hodnota vzduchové neprůzvučnosti vyšší, tím je konstrukce lepší.
Kročejová neprůzvučnost
Schopnost podlahové / stropní konstrukce nepřenášet zvuk (hluk), vzniklý při kontaktu zdroje zvuku s konstrukcí, například při chůzi, došlapu na schod a podobně. Parametrem je vážená normalizovaná hladina kročejové neprůzvučnosti Ln,w (laboratorní kročejová neprůzvučnost) a L´n,w (stavební kročejová neprůzvučnost). I zde se pro korekci bočních cest používá faktor „k". Čím je hodnota kročejové neprůzvučnosti nižší, tím je konstrukce lepší.
obr.: Kročejový zvuk (hluk) vzniká chůzí po podlaze nebo nárazy na stavební konstrukci, šíří se konstrukcí do sousedních místností, kde se šíří vzduchem. Parametrem je vážená normalizovaná hladina kročejové neprůzvučnosti Ln,w – čím je její hodnota nižší, tím je konstrukce lepší. Foto: James Hardie Europe GmbH
3. Podlaha mokrou cestou
Hladina kročejového hluku je závislá na hmotnosti stropní konstrukce a uspořádání jejích vrstev. Hmota stropní konstrukce v případě patrových domů zlepšuje akustické parametry a velký vliv na lepší akustiku má roznášecí vrstva těžké podlahy v podobě cementového potěru či anhydritu na dřevěné konstrukci.
Únosnost konstrukce má však své limity, proto chceme-li podlahu přitížit za účelem zlepšení zvukové izolace, nabízí se doplnit souvrství s hutným potěrem o cementovou pěnu Poriment, která představuje alternativu pro stavební materiály typu pěnobeton, polystyrenbeton, deskový polystyren a podobně.
Ilustrace: Českomoravský beton
4. Podlaha suchou cestou
Kdo nechce volit těžkou podlahu s mokrým procesem, může řešit odhlučnění stropní konstrukce i suchou cestou. Podlahovým systémem fermacell lze v závislosti na skladbě konstrukce zlepšit akustické vlastnosti stropu / podlahy v rozmezí 8–20 decibelů.
Pro tlumicí účinek vrstvy platí stejný princip jako u monolitické konstrukce: čím větší je plošná hmotnost vrstvy, tím lepší je útlum. Zlepšení akustických vlastností, zejména snížení hladiny kročejového hluku, lze pak dosáhnout přitížením konstrukce trámového stropu voštinovým systémem, kdy lze ve spojení s pružně zavěšeným podhledem dosáhnout izolačních hodnot, které odpovídají doporučením pro zvýšenou zvukovou izolaci.
Konstrukce podlahy, vysoká 60, respektive 90 milimetrů, s plošnou hmotností zhruba 70, respektive 115 kg/m2, může zlepšit (podle provedení) izolační schopnosti podlahy / stropu až o 34 decibelů. Pokud jsou na takovéto vrstvě umístěny například sádrovláknité podlahové prvky, sníží se hladina kročejového zvuku zhruba o dalších devět decibelů.
Desky s uzavřeným povrchem (například polystyren) snižují hladinu kročejového zvuku jen o čtyři decibely (uzavřená struktura, šíření akustických vln), svrchní krytina podlah (například koberec) může u dřevěného stropu dále snížit hladinu kročejového zvuku o dva až šest decibelů.
Dalším faktorem zlepšujícím útlum hluku je počet vrstev. Platí, že dvě vrstvy desek silných deset milimetrů má lepší účinek než jedna vrstva 20 milimetrů silná. Obě vrstvy desek však nesmí být spojeny „natvrdo", například slepením. Nejvhodnější kročejovou izolací je izolace z pórovitě otevřenou strukturou (například dřevovláknité nebo minerální desky).
Foto: James Hardie Europe
5. Stropní elementy v dřevostavbě
Vysoce efektivní řešení pro vodorovné konstrukce namáhané kročejovým hlukem nabízí duté velkoplošné panely NOVATOP ELEMENT. Jejich skladbu lze přizpůsobit tak, aby dosáhla normových hodnot pro komfortní bydlení v rodinných domech.
Stropní elementy lze totiž plnit už ve výrobě vápencovým vsypem, který zvyšuje nejen objemovou hmotnost konstrukce, ale navíc díky tření jednotlivých zrn přeměňuje energii chvění podlahy na teplo, čímž pomáhá snižovat hluk vedený konstrukcí.
Foto: NOVATOP
Jaké parametry sledovat pro správně řešenou akustiku dřevostavby?
Zvukový útlum konstrukce v dřevostavbě, ať už vzduchový, či kročejový, závisí na čtyřech hlavních skupinách parametrů:
- Na vlastnostech jednotlivých vrstev (opláštění),
- na způsobu spojení jednotlivých vrstev dohromady (detaily provedení),
- na provedení dutého prostoru mezi vrstvami (vyplnění zvukovou izolací),
- u kročejové neprůzvučnosti se k výše uvedenému řadí ještě vliv vrchní vrstvy položené na nosné stropní konstrukci. Zlepšením všech těchto skupin parametrů a jejich jednotlivých faktorů lze zvýšit zvukový útlum a snížit hladinu kročejového hluku.
Foto: NOVATOP
5. Schodiště v dřevostavbě
Provoz na schodišti patří mezi významné zdroje hluku v interiérech budov. Schodiště ale přenáší i hluk, vytvářený v přilehlých místnostech a z patra do patra. Útlumu vzduchem šířeného zvuku je dosahováno buď vysokou plošnou hmotností jednovrstvých konstrukcí, nebo zdvojováním konstrukcí či jinou jejich speciální úpravou.
Takzvaný kročejový hluk se prostřednictvím tuhých styků a kontaktů (akustických mostů) šíří i do dalších přilehlých i vzdálenějších stavebních dílců a konstrukcí, ze kterých pak zvukové vlny vyzařují do místností. Absolutně zásadní je v tomto ohledu způsob provedení kotvení schodiště na nástupu, výstupu a do konstrukcí stěn.
Snaha je dosáhnout pružného, avšak pevného neposuvného spojení s okolními konstrukcemi. Schodiště s nášlapy vetknutými přímo do stěny či osazenými v této stěně pomocí trnů či konzol se odhlučňuje nejhůře. Pro vrzání je naopak klíčové provedení spoje nášlapů vůči schodnicím či zdem.
Celkovou neprůzvučnost schodišťových konstrukcí ovlivňují i akustické vlastnosti dveří mezi schodišťovým prostorem a přilehlými místnostmi. Zkušenosti mnoha majitelů domů, které jsem navštívila, ukazují na skutečnost, že schodišťové těleso je vhodnější usadit do prostoru stavebně odděleného od pobytových místností.
Foto: SWN Moravia
7. Plovoucí podlaha a podhled v dřevostavbě
Pro dodatečné zlepšení akustických parametrů stávající konstrukce stropu je řešením i kombinace plovoucí podlahy Knauf Brio a podhledu na bázi dvou sádrokartonových desek. U vzduchové neprůzvučnosti jde o zlepšení od 14 do 24 decibelů a kročejový hluk je snížen od 21 do 38 decibelů. Výsledná hladina kročejového hluku je potom pouhých 42 decibelů (s deskami Silentboard), což je lepší hodnota než u masivních betonových stropů.
Ilustrace: Knauf
Komentář odborníka
Zvukověizolační vlastnosti oken v dřevostavbě
V praxi se často setkáváme s požadavkem stavebníků na vysokou vzduchovou neprůzvučnost oken. Ačkoli je akustika a šíření zvuku mezi prostředími složité téma, dá se při výběru oken řídit určitými hledisky, která mají na zvukové vlastnosti okna významný vliv.
Obecně lze říci, že vzduchovou neprůzvučnost oken ovlivňuje jejich konstrukce a také použité materiály. Lepší vlastnosti by měla mít dvojitá okna (špaletová) než okna jednoduchá. Velmi důležitým předpokladem pro dobré zvukověizolační vlastnosti okna je jeho vzduchotěsnost.
U většiny výrobců oken je možné zjistit, do které třídy vzduchotěsnosti jsou jejich výrobky zařazeny. Dá se říci, že průvzdušnost ve třídě 4 již znamená, že okna budou také velmi dobře tlumit zvuk. Na vzduchotěsnost okna má velký vliv především počet celoobvodových těsnění, která zároveň zabraňují pronikání hluku funkční spárou okna.
Dalším faktorem, který má na akustické vlastnosti okna významný vliv, je použité zasklení. Dnes se okna standardně osazují izolačními skly, která mají hodnotu vzduchové neprůzvučnosti (Rw) mezi 29 a 32 decibely, což v případě celého okna znamená, že neprůzvučnost konstrukce činí 32 až 34 decibelů. Samotný rám okna ovlivňuje průnik zvuku jen v omezené míře, nicméně lze říci, že okna s větší stavební hloubkou mají lepší hodnoty než okna s útlejším rámem.
Pokud má stavebník ještě vyšší nároky na zvukovou izolaci oken, pak se volí vhodná skladba izolačních skel – pro dosažení lepších hodnot se tato skla osazují skleněnými tabulemi s různou tloušťkou a lepeným sklem. Pro dosažení hodnoty vzduchové neprůzvučnosti větší než 39 dB je pak nutné deklarovanou hodnotu okna doložit i certifikátem.
Libor Kamír
SLAVONA, s.r.o.
8. Příčky v dřevostavbě
Sendvičové řešení příček (kombinace měkkých izolací a tuhých desek) se jeví v současné době jako nejlepší varianta pro každého, kdo uvažuje o řešení prostorové akustiky. Na akustický komfort má konstrukce vnitřních stěn domu významný vliv. I zde platí obecné pravidlo, že příčky fungují jako překážka šíření zvuku tím lépe, čím větší je jejich hmotnost.
U sádrokartonových příček a obdobných montovaných konstrukcí pak platí ještě pravidlo, vedoucí ke zlepšení vzduchové neprůzvučnosti, a to kombinace pevného materiálu ze dvou stran a měkké pružiny mezi nimi. Proto se příčky vyplňují izolací, která například u lehkých sádrokartonových konstrukcí může zlepšit akustické parametry až o desítky procent.
Speciálně pro potřeby dřevostaveb vyvinula společnost ISOVER desky z minerální vlny Woodsil, které vlastnostmi naprosto zapadají do všech vnějších i vnitřních stěn či prefabrikovaných konstrukcí a střech (rozměr izolační desky je 1200 x 580 mm).
Woodsil má dobré akustické vlastnosti (objemová hmotnost 37 kg/m3), velmi slušný součinitel tepelné vodivosti 0,035 W/mK a faktor difuzního odporu na hodnotě 1. Jedná se tedy o tepelnou izolaci vhodnou pro použití do difuzně otevřených stavebních konstrukcí a díky požární odolnosti ve třídě "A1" (nehořlavé materiály) je vhodná právě i do konstrukcí vnitřních příček.
Foto: ISOVER
9. Sádrovláknitá deska v dřevostavbě
Od hustoty materiálu se odvíjí i lepší akustické vlastnosti sádrovláknitých desek. Ty pod značkou fermacell mají objemovou hmotnost 1 100–1 250 kg/m3, zatímco sádrokarton jen 640–1 000 kg/m3. Montované stěny se sádrovláknitými deskami proto vykazují vyšší hodnoty vzduchové neprůzvučnosti – v případě stěn s jednoduchým opláštěním je rozdíl oproti sádrokartonu až sedm decibelů, u konstrukce dvojitě opláštěných stěn je to decibelů až devět.
Foto: James Hardie Europe
10. Akustická deska v dřevostavbě
Výrazně utlumit zvuk i při nízkých kmitočtech, tedy při hluku, který nás dokáže potrápit třeba bolestí hlavy, zvládne s přehledem akustická deska WOLF. Kročejové i vzduchové neprůzvučnosti je dosaženo těžkou hmotou jemného křemičitého písku, uloženou v unikátní struktuře z tvrdého kartonu.
Zvuková vlna prochází střídavě vrstvami papíru a písku, rozkmitá je a tím se zcela vyčerpá. Při tloušťce desky 15 milimetrů (dodává se i ve variantě 10 a 12,5 mm) klesne hladina hluku o 36 decibelů. V rámci skladby stropu pak až o 58 decibelů.
Deska se nejčastěji montuje přímo na stávající stěnu nebo obložení lehké příčky. Velkých účinků dosahuje už při minimální tloušťce čtyři centimetry, přitom bez problémů snese zatížení až pět kN/m2.
Foto: CIUR
11. Předsazená stěna v dřevostavbě
Pokud jsme akustiku v nějakém ohledu podcenili už ve fázi projektu, je ekonomicky účinným řešením dodatečná instalace akustické předstěny. Existuje několik typů předstěn, ideální variantou je ale volně stojící předsazená stěna, řešená nezávisle na stávající stěně, jejíž výhodou je maximální omezení akustických mostů.
Použitím různých typů sádrokartonových či sádrovláknitých desek v opláštění s vloženou minerální izolací lze pak dosáhnout výrazné změny účinnosti, respektive docílit i vysokého zlepšení akustiky stávající stěny. Například provedením předsazené stěny Knauf, jednostranně opláštěné sádrokartonovou deskou Diamant, s výplní z minerální vlny, lze docílit zlepšení o 18 decibelů, při dvojitém opláštění o 21 decibelů.
Výjimečné jsou v tomto ohledu předsazené stěny s deskami Silentboard, které ve dvou vrstvách zlepšují vzduchovou neprůzvučnost až o 25 decibelů. Navíc jsou výrazně účinné v nízkých a středních frekvencích – tedy lidská řeč a hudba. Zároveň lze takto získat prostor pro vedení instalací.
Funkčně je předsazené stěně rovna takzvaná instalační předstěna, která bývá součástí skladby stěny většiny dodavatelů montovaných domů, s tím rozdílem, že častěji se jedná o konstrukci spřaženou s nosnou stěnou, ne samonosnou.
Stejně jako u lehkých dvojitých konstrukcí je do mezery předsazené stěny jako tlumicí výplň naprosto nevhodný tuhý materiál s uzavřenými póry (polystyren) a opláštění musí být provedeno vzduchotěsně, protože předpokladem dosažení dobré neprůzvučnosti je dokonalá těsnost.
Ilustrace: Knauf
12. Akustický panel v dřevostavbě
Požadavkům na prostorovou akustiku lze vyhovět i akustickými panely NOVATOP ACOUSTIC, které nejenže optimalizují akustické vlastnosti prostoru (většina z nich nejen zvuk pohlcuje, ale i rozptyluje), ale mohou se stát i výrazným stylotvorným prvkem interiéru.
Panely jsou vyrobeny z třívrstvé masivní dřevěné desky (SWP) a perforované do různých profilů. Vhodně zvolená kombinace dřeviny, profilu, absorbéru a povrchové úpravy nabízí velmi široké možnosti při utváření moderního interiérového designu.
Panely lze povrchově upravovat jako přírodní dřevo transparentními nátěrovými hmotami i mořením do různých odstínů a jsou připraveny k přímé montáži ve formátu až 2500 × 5000 milimetrů.
Foto: NOVATOP
Komentář odborníka
Jaký je rozdíl v řešení akustiky konstrukcí na bázi dřeva a klasických zděných konstrukcí?
Vzduchová neprůzvučnost monolitických (jednovrstvých) konstrukcí masivních staveb závisí především na hmotnosti stavebního dílu (konstrukce). Tyto konstrukce kmitají jako celek a platí pro ně, že čím vyšší je hmotnost stavebního dílce (stěny), tím lepšího útlumu se dosáhne. Požadavky a materiály se i v oblasti klasické výstavby vyvíjejí a postupný tlak trhu na odlehčené materiály dnes paradoxně vyvolává „akustické otazníky" i u běžných zděných objektů.
V dřevostavbách je tomu jinak. Obecně můžeme říci, že sendvičové konstrukce dřevostaveb vykazují lepší vzduchovou neprůzvučnost než konstrukce masivní. Svých vynikajících akustických vlastností však nedosahují dřevostavby vysokou objemovou hmotností stavebních dílů, ale využitím inteligentní kombinace materiálů a skladby konstrukce. Dosáhnout dobré akustické pohody v dřevostavbě tak není při dodržení určitých zásad velkým problémem.
Faktem je, že citlivým místem dřevostavby je snižování hladiny kročejového zvuku, protože je závislé na hmotnosti stropní konstrukce a uspořádání jejích vrstev. Z hlediska akustických požadavků by určitě měla být velká pozornost věnována kromě stropní konstrukce také schodišti a všem prostupům, ať už se jedná o rozvody topení v podlaze nebo zásuvky ve stěnách. Je nutné, aby projekt domu obsahoval kompletní skladby konstrukcí včetně detailů, protože řešení těchto detailů je z hlediska akustiky alfou a omegou.
Lze provést nějaká účinná opatření pro zlepšení akustiky po dokončení objektu?
Pro zlepšení akustiky stěny se dá použít například předsazená stěna s akustickým profilem a sádrovláknitou deskou. Tato skladba dokáže vylepšit akustiku stávající konstrukce podle skladby až o 14 decibelů. V případě stropu nebo podlahy je možno zlepšit akustickou pohodu použitím vhodné nášlapné vrstvy.
Dalšího zlepšení u stropu je možno dosáhnou například použitím podhledu s akustickými profily a sádrovláknitými deskami, kdy i při celkové tloušťce 40 milimetrů je zlepšení přibližně o 10–18 decibelů podle skladby konstrukce. Následná opatření jsou ale dost často spjata s vynaložením zvýšených finančních nákladů.
Ing. Jaroslav Benák
James Hardie Europe
13. Dřevovláknitá izolace v dřevostavbě
Předností dřevovláknitých izolačních materiálů je především dokonalá akustická a tepelná izolace, vysoká odolnost v tlaku, vysoká schopnost akumulace tepla a absorpce vodní páry, což příznivě ovlivňuje vnitřní klima a pohodu v interiéru. Dobrou službu s ohledem na snížení kročejového hluku a šíření zvuku konstrukcí podlahy vám udělá deska PAVATEX Pavatherm s objemovou hmotnost 145 kg/m³.
Univerzální, prodyšná izolační vrstva může být využita u všech typů skládaných suchých podlah. Ve spojení se speciální dřevěnou lištou (Pavatherm-Profil, spoj na perodrážku) je však ideálním izolačním systémem pro pevné dřevěné podlahy – lišta slouží jako polštář pro upevnění podlahových palubek.
Malý formát 110 × 58 milimetrů s tloušťkou 40 nebo 60 milimetrů pak umožňuje snadnou manipulaci i ve stísněných prostorách interiéru.
Foto: INSOWOOL
10 zásad dobré akustiky dřevostaveb
- Na opláštění preferujte materiály s vysokou plošnou hmotností.
- Akusticky lepší jsou konstrukce, které se skládají z dvouvrstvého nebo vícevrstvého opláštění a s vhodnými upevňovacími prostředky.
- Vhodnější jsou konstrukce, které mají větší rozteče mezi sloupky / trámy.
- Lepších akustických vlastností lze dosáhnout, pokud bude opláštění spojeno s konstrukcí bodově (například přes akustické profily).
- Sendvičové konstrukce s akustickou izolací mají lepší vlastnosti než konstrukce bez izolace (bubnový efekt).
- Izolace z vláken (minerálních, celulózových, dřevitých nebo skelných) jsou vhodnější než izolace s uzavřeným povrchem (například polystyrénové desky).
- Pro snížení kročejového hluku stropních konstrukcí jsou vhodnější pórovitě otevřené izolační materiály s nízkou hodnotou dynamické tuhosti s´ (MN /m3).
- Plošnou hmotnost stropní konstrukce zvyšuje, a akustické parametry tak zlepšuje, přitížení podlahového systému patra.
- Je třeba zamezit přenosu zvuku instalacemi, netěsnostmi a průchody (plánování detailů).
- Dobré plánování a správné provedení detailů a napojení.
Mohlo by vás zajímat...
Publicistka s náklonností ke smysluplným činům a věcem. Obdivuje brilantně provázané duchovní gangsterky, ale neodvrhne ani lyrické, tajemné, lakonické a současně vtipné příběhy s tématem originální syntézy křehkosti úmrtnosti.