Możliwości poprawy izolacyjności akustycznej między pomieszczeniami poprzez wykonanie adaptacji ściany

Niejednokrotnie okazuje się, że na skutek popełnionych błędów projektowych bądź wykonawczych izolacyjność akustyczna między pomieszczeniami w budynku jest niewystarczająca. W takim przypadku najprostszym i najtańszym sposobem poprawy komfortu akustycznego jest wykonanie adaptacji akustycznej przegrody rozdzielającej pomieszczenia w postaci dodatkowego ustroju takiego jak:

• dodatkowe warstwy izolacyjne przymocowane są bezpośrednio do podstawowej konstrukcji bez kołków lub listew (w przypadku konieczności stosowania kołków liczyć należy się ze zmniejszeniem skuteczności systemu) rys. 1 a,
• ustroje na szkielecie metalowym lub drewnianym (szkielet nie może być mocowany bezpośrednio do podstawowej konstrukcji za pomocą sztywnych łączników przenoszących drgania) - rys. 1 b.

Rys. 1. Schematyczne przedstawienie przegród w budynku dla których należy spełnić wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej

W przypadku adaptacji typu a) jej skuteczność uzależniona jest od sztywności dynamicznej s’ w MN/m³ materiału sprężystego (najczęściej wełny mineralnej) oraz masy powierzchniowej płyty m’₁ w kg/m². W przypadku adaptacji typu b) istotna jest masa powierzchniowa płyty m’₁ w kg/m² oraz głębokość wnęki d w metrach. Oprócz parametrów samej adaptacji, poprawa izolacyjności między pomieszczeniami w budynku, zależna jest od tego jak wysoką izolacyjnością charakteryzuje się adaptowana przegroda (im wyższa izolacyjność adaptowanej przegrody tym trudniej ją poprawić) oraz od wielkości energii akustycznej przenoszonej drogą bezpośrednią Dd (im większa część energii akustycznej przedostaje się do pomieszczenia odbiorczego drogami pośrednimi tym efekt adaptacji będzie „gorszy”). W przypadku, gdy dominującą drogą przenoszenia energii jest droga pośrednia to adaptacja przegrody rozdzielającej pomieszczenia może okazać się bezcelowa.

Przed podjęciem decyzji o adaptacji akustycznej należy określić prawdopodobne przyczyny niskiej dźwiękoizolacyjności między pomieszczeniami. Ocenę taką przeprowadzić można poprzez wykonanie obliczeń izolacyjności dróg pośrednich i drogi bezpośredniej zgodnie z metodyka przedstawioną w normie [7]. Parametrem za pomocą którego oceniany jest wpływ dodatkowych warstw na dźwiękoizolacyjność przegród jest wskaźnik poprawy izolacyjności akustycznej właściwej ΔR_w. Określa on bezpośrednią różnicę pomiędzy wartością wskaźnika uzyskaną dla ściany z dodatkową okładziną i bez niej [15]:

(1)

gdzie:

R_w,with – jednoliczbowy ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej przegrody bazowej po zastosowaniu dodatkowej okładziny,
R_w,without – jednoliczbowy ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej przegrody bazowej bez dodatkowej okładziny.

W przypadku przegród wewnętrznych wskaźnikiem właściwym do oceny poprawy dźwiękoizolacyjności ściany będzie wskaźnik ΔR_A,1:

(2)

gdzie:

C_with –widmowy wskaźnik adaptacyjny przegrody bazowej po zastosowaniu dodatkowej okładziny.
C_without –widmowy wskaźnik adaptacyjny przegrody bazowej bez dodatkowej okładziny.

Wartość wskaźnika poprawy izolacyjności akustycznej właściwej ΔR_A,1 powinna zostać określona w badaniach laboratoryjnych. Oczywistym jest, że producenci systemów służących do adaptacji akustycznych nie są w stanie sprawdzić „skuteczności” swojego rozwiązania dla pełnego asortymentu przegród bazowych istniejących na rynku. Dlatego w przypadku braku wyników badań laboratoryjnych można posłużyć się metodyką obliczeń wg PN-EN 12354-1:2002 [7]. W celu jego weryfikacji dobrym rozwiązaniem jest porównanie wyniku obliczeń z wynikami badań laboratoryjnych dla innej przegrody bazowej dla której producent posiada takie wyniki badań.

W tablicy 1 pokazano prognozowane wartości wskaźnika poprawy dźwiękoizolacyjności ΔR_A,1 dla adaptacji w postaci ustroju rezonansowego z płyt GK na szkielecie stalowym z kształtowników zimnogiętych z wypełnieniem wełną mineralna ISOVER. Wyniki obliczeń pokazano dla przykładowych ścian jednorodnych. W obliczeniach przyjęto następujące założenia:

• płyta okładzinowa gipsowo-kartonowa o gr. 12,5 mm o masie powierzchniowej 12 kg/m²,
• odległość płyty okładzinowej od ściany bazowej d = 100 mm,
• pełne wypełnienie profili pionowych wełną mineralną ISOVER Aku-Płyta/Akuplat+, Polterm Uni

W praktyce często najwygodniejszym rozwiązaniem w przypadku konieczności poprawy izolacyjności akustycznej właściwej przegrody jest zastosowanie konkretnego systemu adaptacyjnego. Na rys. 2 pokazano przykładowe rozwiązanie systemowej okładziny ściennej 3.21.10 AKU produkcji Saint-Gobain Construction Products Polska Sp. z o.o. z wypełnieniem wełną mineralną produkcji  ISOVER Aku-Płyta/Akuplat+, 

Rys. 2. Widok okładziny systemowej RIGIPS 3.21.10 AKU produkcji Saint-Gobain Construction Products Polska Sp. z o.o. służącej do adaptacji przegród budowlanych celem zwiększenia ich izolacyjności akustycznej właściwej. Elementy systemu: 1) poszycie z płyt gipsowo-kartonowych Rigips Rigimetr Aku-Line typ A lub DF o gr. 12,5 mm, 2) profile CD 60 Ultrastil, 3) UD 30 Ultrastil, 4) uchwyt akustyczny ES 60/125, 5) wkręty TN25 co 25 cm, 6) wkręty "pchełki" 3,9x11 mm, 7) kołki rozporowe min. ø6mm max co 1000 mm, 8) taśma uszczelniająca piankowa Rigips szer. 30 mm, 9) masa szpachlowa Rigips np. Vario, 10) taśma spoinowa Rigips, 11) masa szpachlowa wykończeniowa Rigips, 12) wełna mineralna szklana ISOVER Aku-Płyta/Akuplat+ o gr. 50 mm.

Rozwiązanie charakteryzuje się niewielką grubością oraz łatwością wykonania dzięki zastosowaniu wieszaków redukujących drgania, za pośrednictwem, których adaptacja mocowana jest bezpośrednio do ściany bazowej. Wysokie parametry akustyczne układu potwierdzone zostały wynikami badań laboratoryjnych. W tablicy 2 pokazano wyniki badań izolacyjności akustycznej właściwej. Badania dotyczą ściany bazowej wykonanej z pustaków ceramicznych MEGA-MAX 240 P+W gr. 24 cm z obustronnym tynkiem cem.-wap. gr. 10 mm i parametrach dźwiękoizolacyjnych R_w (R_A,1;R_A,2) = 46(0;-3) dB. Na ich podstawie stwierdzić należy, że poprzez wykonanie adaptacji jednostronnie odnotowano wzrost wartości wskaźnika ΔR_A1 o 12 dB. Adaptacja wykonana po obu stronach ściany skutkuje poprawą dźwiękoizolacyjności wyrażoną w wartości wskaźnika ΔR_A,1 o 17 dB (w stosunku do ściany bez adaptacji). Wyniki badań wskazują na możliwość spełnienia przez ścianę jak wyżej z adaptacją jednostronną, wymagań dźwiękoizolacyjnych stawianych ścianom międzymieszkaniowym.

Dodatkowo w tablicy 3 pokazano prognozowane na podstawie obliczeń wg PN-EN 12354-1:2002 [7] wartości wskaźnika poprawy dźwiękoizolacyjności ΔR_A,1 dla adaptacji ściennej 3.21.10 AKU produkcji Saint-Gobain Construction Products Polska Sp. z o.o. z wypełnieniem wełną mineralną produkcji ISOVER Aku-Płyta/Akuplat+ gr. 50mm. Wyniki obliczeń pokazano dla przykładowych ścian jednorodnych.