Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Jak poprawić izolacyjność akustyczną ściany dzielącej sale nauki muzyki?

How to improve the sound reduction index of a partition wall between music teaching rooms
Jak poprawić izolacyjność akustyczną ściany dzielącej sale nauki muzyki? </br> How to improve the sound reduction index of a partition wall between music teaching rooms
Jak poprawić izolacyjność akustyczną ściany dzielącej sale nauki muzyki?
How to improve the sound reduction index of a partition wall between music teaching rooms
Archiwa autorów

Polskie normy nie określają kryteriów izolacyjności akustycznej między salami muzycznymi w placówkach edukacji muzycznej. Tymczasem ze względu na wysokie poziomy mocy akustycznej instrumentów muzycznych lekcje czy próby prowadzone w jednej sali mogą zakłócać naukę w salach sąsiednich.

Taki problem wystąpił w budynku Wydziału Artystycznego na Uniwersytecie Zielonogórskim: w sali, gdzie odbywa się nauka gry na pianinie, wyraźnie słychać było dźwięki gry na fortepianie dochodzące z pomieszczenia obok.

Kryterium izolacyjności akustycznej między salami lekcyjnymi w szkołach wynosi R’A1 = 45 dB [1]. Jest ono jednak niewystarczające dla sal muzycznych. W instrukcji ITB [2] zaproponowano kryterium izolacyjności akustycznej ściany międzymieszkaniowej wynoszące R’W = 57 dB w wypadku budynków, w których głównym źródłem dźwięku są instrumenty muzyczne. 

Zobacz też: Ochrona akustyczna w budynkach

Badana w pracy przegroda pionowa, zbudowana z cegły dziurawki o gr. 30 cm w pomiarach przed adaptacją wykazywała izolacyjność akustyczną R’W = 52 dB.

Adaptacja akustyczna

Izolacyjność akustyczną ściany poprawiono w sali nauki gry na fortepianie w budynku Wydziału Artystycznego na Uniwersytecie Zielonogórskim. W pomieszczeniu tym odbywały się również próby zespołów jazzowych oraz sekcji dętych.

Celem adaptacji było zwiększenie izolacyjności akustycznej między sąsiadującymi salami i stworzenie „akustycznie odizolowanego” pomieszczenia, w którym w przyszłości mogłyby odbywać się próby lub zajęcia z głośniejszymi instrumentami, nieprzeszkadzające w prowadzeniu zajęć lub ćwiczeń w sąsiednich salach.

ABSTRAKT

W artykule omówiono problem izolacyjności akustycznej w placówce edukacji muzycznej. Przedstawiono wyniki pomiarów wykonanych w sąsiadujących ze sobą salach nauki gry na fortepianie, znajdujących się w budynku Wydziału Artystycznego na Uniwersytecie Zielonogórskim. Opisano efekty przeprowadzonej adaptacji akustycznej. Wykonano także analizę poprawy izolacyjności akustycznej pod kątem poziomów dźwięku różnych instrumentów muzycznych.

The article discusses the problem of sound reduction index in a music education facility. It presents the results of measurements performed in adjacent piano teaching rooms, located in the building of the Faculty of Arts at the University of Zielona Góra. The article also describes the results of the conducted acoustic treatment and presents the analysis of sound reduction index improvement with regard to the sound levels of various musical instruments.

Adaptacja akustyczna polegała na zbudowaniu okładziny akustycznej na ścianie działowej oraz na wewnętrznych ścianach bocznych. Bez zmian pozostawiono podłogę i sufit, a także zewnętrzną ścianę boczną (wykonaną z bloczków z betonu komórkowego o gr. 25 cm).

Za pomocą programów do obliczania izolacyjności akustycznej ustalono, że przenoszenie boczne energii akustycznej przez te elementy jest na tyle małe, że nie wymagają one adaptacji.

Do wykonania adaptacji użyto:

  • panele akustyczne z płyt gipsowo-włóknowych o gr. 15 mm i masie powierzchniowej 18 kg/m2,
  • płyty gipsowo-kartonowe o gr. 12,5 mm i masie powierzchniowej ok. 9 kg/m2,
  • ruszt stalowy, profile pionowe: CW 100, profile poziome: UW 100,
  • wełnę mineralną o gr. 100 mm.

Okładzinę z opisanych materiałów wykonano na trzech ścianach (rys. 1). Między okładziną a murowaną ścianą pozostawiono pustkę powietrzną o gr. 55 mm. Dołożono starań, aby ani okładzina, ani ruszt stalowy nie stykały się w żadnym punkcie z istniejącymi przegrodami, z wyjątkiem miejsca przy ościeżnicy drzwi.

Ruszt stalowy został przymocowany za pomocą kołków rozporowych do podłogi, sufitu oraz do zewnętrznej ściany budynku. Użyto akrylu do uszczelnienia łączeń między panelami oraz miejsca styku przy kontaktach, wyłącznikach itp.

Przeczytaj: Kształtowanie akustyki w budynkach – poprawne rozwiązania w projektowaniu i wykonawstwie

Za pomocą programów obliczono przewidywaną izolacyjność akustyczną między salami 108 i 111 przed adaptacją i po adaptacji akustycznej. Wyniki obliczeń przedstawiono na rys. 2.

ZOBACZ TAKŻE
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Pobierz ZA DAMO PDF!

Według obliczeń przewidywano poprawę izolacyjności akustycznej we wszystkich pasmach częstotliwościowych średnio o 7,6 dB. Przewidywane jednoliczbowe wskaźniki izolacyjności akustycznej obliczone zgodnie z normą PN-EN ISO 717-1:1999 [3] to:

  •  przed adaptacją: R’W (C; Ctr) [dB] = 50 (–2;–6),
  • po adaptacji: R’W (C; Ctr) [dB] = 57 (–1;–6).

Metodologia pomiarowa

Pomiary wykonano zgodnie z metodologią opisaną w normie PN­‑EN ISO 140-4:2000 [4]. Użyto dwóch źródeł dźwięku w postaci aktywnych zestawów głośnikowych. Gotowy plik dźwiękowy (WAV) szumu białego odtwarzano z laptopa.

Pomiary wykonano za pomocą dwóch analizatorów dźwięku. Wykorzystano technikę stałych punktów pomiarowych.

Norma PN-EN ISO 140-4:2000 [4] wymaga zastosowania co najmniej pięciu punktów pomiarowych przy wykorzystaniu dwóch źródeł dźwięku. Aby zwiększyć dokładność pomiaru, użyto ośmiu punktów pomiarowych, zarówno w pomieszczeniu nadawczym, jak i odbiorczym.

Poziomy dźwięku ze wszystkich punktów uśredniano logarytmicznie. Ponadto wykonano osobno pomiary dla dwóch różnych ustawień źródeł dźwięku:

1. głośników ustawionych ok. 1 m od ściany zewnętrznej budynku, zwróconych na tę ścianę (test 1),

2. głośników ustawionych na środku pomieszczenia, tyłem do siebie; oś głośników była równoległa do powierzchni testowanej przegrody (test 2).

Przy obydwu ustawieniach głośników unikano padania fali bezpośredniej na testowaną przegrodę. Kolejność wykonywania pomiarów była następująca:

  • pomiar poziomu dźwięku w pomieszczeniu nadawczym (8 punktów pomiarowych) przy włączonym dźwięku,
  • pomiar poziomu dźwięku w pomieszczeniu odbiorczym (8 punktów pomiarowych) przy włączonym dźwięku,
  • pomiar poziomu dźwięku w pomieszczeniu odbiorczym (8 punktów pomiarowych) przy wyłączonym dźwięku (tło akustyczne),
  • pomiar czasu pogłosu w pomieszczeniu odbiorczym (6 punktów pomiarowych).

Wszystkie pomiary wykonano w pasmach tercjowych.

Analiza wyników pomiarów

Do wyznaczania jednoliczbowych ważonych wskaźników izolacyjności akustycznej użyto wskaźników adaptacyjnych C oraz Ctr, zgodnie z wymaganiami normy PN-EN ISO 717-1:1999 [3]. Zastosowano również autorskie wskaźniki: CA oraz CB [5], uwzględniające widma dźwięku instrumentów muzycznych.

Wskaźnikowi CA przypisane są instrumenty o mniejszej zawartości niskich częstotliwości, takie jak instrumenty dęte, większość instrumentów perkusyjnych, śpiew, skrzypce. Za pomocą wskaźnika CB uwzględniane są instrumenty muzyczne o większej zawartości niskich częstotliwości, takie jak kontrabas, wiolonczela, gitara basowa.

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newsletter »

Wyniki pomiarów i oceny izolacyjności akustycznej przed adaptacją i po adaptacji akustycznej przedstawiono w tabeli.

Warto zobaczyć: Izolacje akustyczne – błędy w projektowaniu i wykonawstwie

Wykres na rys. 3. przedstawia rezultat adaptacji akustycznej w postaci zwiększenia różnicy poziomów dźwięku w zakresie częstotliwości od 100 Hz do 3,15 kHz.

Z danych przedstawionych na rys. 3 wynika, że po wykonaniu adaptacji izolacyjność akustyczna poprawiła się średnio o 7–9 dB. Poprawa izolacyjności akustycznej jest równomierna w zakresie częstotliwości od 250 Hz.

Zauważalna jest również różnica w wynikach przy różnym ustawieniu zestawów głośnikowych (test 1 – głośniki w pozycji 1, test 2 – głośniki w pozycji 2).

Przy różnym ustawieniu źródła dźwięku pobudzane są różne mody drgań w pomieszczeniu o kształcie prostopadłościennym, co może znacznie wpływać na izolacyjność akustyczną, szczególnie w niskim zakresie częstotliwości. Widoczne jest to np. w paśmie 160 Hz.

Różnica w wysokim paśmie częstotliwości między różnymi ustawieniami jest prawdopodobnie związana ze zwróceniem jednego z głośników w stronę drzwi. Drzwi w obydwu salach były niewysokiej jakości i miały słabą izolacyjność akustyczną.

Były jednak zainstalowane na ścianach przeciwległych do ściany działowej, więc ich negatywny wpływ na izolacyjność akustyczną był zminimalizowany.

Po pomiarach i oszacowaniu izolacyjności akustycznej zgodnie z normą PN-EN ISO 717-1:1999 [3] wykonano symulację przenikania dźwięków zakłócających z zaadaptowanej sali. Na rys. 4 przedstawiono przewidywane poziomy dźwięku w pomieszczeniu odbiorczym, w czasie gdy w pomieszczeniu nadawczym (zaadaptowanej sali fortepianu) grają różne instrumenty muzyczne lub odbywają się lekcje/próby śpiewu.

Obliczenia te wykonano na podstawie zmierzonych wartości izolacyjności akustycznej oraz dzięki bazie danych średnich poziomów dźwięku oraz widm instrumentów muzycznych, zebranych podczas wcześniej przeprowadzonych badań naukowych [6].

Poziom zakłócającego dźwięku ze wszystkich instrumentów oraz śpiewu zmniejszył się średnio o 8,5 dB. Redukcja zakłócających poziomów dźwięku jest więc większa niż przewidywano.

Należy też zauważyć, że redukcja poziomu dźwięku jest prawie taka sama w odniesieniu do różnych instrumentów muzycznych, mimo że dominujące częstotliwości różnią się znacznie w wypadku poszczególnych instrumentów. Jest to związane z tym, że uzyskano równomierną poprawę izolacyjności akustycznej w szerokim zakresie częstotliwości, co widać na rys. 3.

Wnioski

Dzięki adaptacji akustycznej uzyskano dużą poprawę izolacyjności akustycznej w zakresie częstotliwości od 100 Hz do 3150 Hz. Zadowalająca poprawa została uzyskana dzięki dobrej separacji paneli ściennych od ściany murowanej i wytłumieniu powstałej pustki wełną mineralną, a także dzięki dobremu uszczelnieniu wszystkich łączeń.

W wyniku poprawy izolacyjności akustycznej między dwiema salami muzycznymi zmniejszył się poziom dźwięków zakłócających od instrumentów muzycznych i śpiewu.

Wśród różnych norm i publikacji podaje się poziom tła akustycznego 30–35 dB (A) jako górną granicę, przy której można skoncentrować się lub rozmawiać bez zakłóceń [7–9].

Na rys. 4 widać, że przed adaptacją dźwięk zakłócający z większości instrumentów osiągał poziom ponad 35 dB (A) (z wyjątkiem śpiewu i kontrabasu), natomiast po wykonaniu adaptacji akustycznej jedynie poziomy dźwięku gitary basowej (która jest instrumentem wzmacnianym elektroakustycznie) oraz kotłów (instrumentów perkusyjnych) pozostały powyżej 35 dB (A).

Gitara basowa oraz kotły mają dużą zawartość niskich częstotliwości. Wskaźnik CB, któremu przypisane są nisko brzmiące instrumenty, jest dużo wyższy od wskaźnika CA, nawet po wykonaniu adaptacji akustycznej (tabela).

Pomimo równomiernej poprawy izolacyjności w różnych częstotliwościach nie udało się poprawić izolacyjności w najniższym zakresie, tak by dostatecznie zmniejszyć przenikanie dźwięku z instrumentów muzycznych o dużej zawartości niskich częstotliwości.

Na podstawie przedstawionych danych można uznać, że w zaadaptowanej sali mogą odbywać się lekcje i próby śpiewu, gry na fortepianie i innych instrumentach strunowych oraz na instrumentach dętych, bez zakłócania przebiegu lekcji odbywających się w sąsiednich salach.

Literatura

  1. PN-87/B-02151/03, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania”.
  2. B. Szudrowicz, „Podstawy kształtowania izolacyjności akustycznej pomieszczeń w budynkach mieszkalnych”, ITB, Warszawa 1992.
  3. PN-EN ISO 717-1:1999, „Akustyka budowlana. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych”.
  4. PN-EN ISO 140-4:2000, „Akustyka. Pomiar izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Pomiary terenowe izolacyjności od dźwięków powietrznych między pomieszczeniami”.
  5. J. Gil, „Instrumenty muzyczne jako źródło hałasu przy wyznaczaniu izolacyjności akustycznej przegród”, praca magisterska, Zakład Akustyki Pomieszczeń i Psychoakustyki, Instytut Akustyki, Wydział Fizyki UAM, Poznań 2007.
  6. J. Gil, J. Marcinowski, „Porównanie izolacyjności akustycznej ściany z cegły pełnej oraz nowoczesnej ściany szkieletowej pod kątem ich zastosowania w środowisku muzycznym”, materiały z 56. Konferencji KILiW PAN i KN PZITB, Kielce–Krynica 2010, s. 89–96.
  7. PN-87/B-02151/02, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach”.
  8. „Guidelines for Community Noise”, World Health Organisation (Światowa Organizacja Zdrowia), 1999.
  9. Building Bulletin 93, „Acoustic Design of Schools. A Design Guide”, TSO, London 2004.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2012

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


Szukasz materiałów budowlanych dobrej jakości?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Opłacalność paneli fotowoltaicznych - najnowsze informacje i porady »

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

W przyszłym roku nastąpią znaczne podwyżki cen energii elektrycznej, dlatego też warto zastanowić się nad montażem paneli fotowoltaicznych.
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Jak mocować elewacje wentylowane?


Jak w realnych warunkach zachowują się różne systemy mocowań elewacji wentylowanych? ZOBACZ »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


dr  Jarosław Gil
dr   Jarosław Gil
Jarosław Gil ukończył studia na Wydziale Fizyki (kierunek: akustyka) na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Pracuje w firmie Acoustic ­Associates Polska jako doradca w zakresie problemów ... więcej »
dr hab. inż., prof. Jakub Marcinowski
dr hab. inż., prof. Jakub Marcinowski
Jakub Marcinowski ukończył Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej, gdzie uzyskał stopnie naukowe doktora (1982 r.) i doktora habilitowanego (2000 r.) nauk technicznych w dy... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.