Akustyka budowlana - projektowanie i wykonawstwo

Zapewnienie ochrony przed hałasem nie jest zadaniem prostym. Wynika to z tego, że w wyścigu o jak najniższe koszty realizacji obiektów oraz w świetle wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej przegród dominującą pozycję na rynku zdobyły lekkie materiały budowlane, które z natury rzeczy charakteryzują się kiepskimi parametrami akustycznymi.

Rozwój rynku materiałów budowlanych, pojawiające się nowe technologie i wyroby stawiają przed projektantami nowe zadania. Nieodzowne jest dzisiaj posiadanie wiedzy, która pozwoli właściwie ocenić proponowane przez rynek rozwiązania pod kątem spełnienia wymagań akustycznych.

Ochrona przed hałasem w ujęciu prawnym

Ochrona przed hałasem w budownictwie ma swoje umocowanie prawne zarówno w przepisach Unii Europejskiej [1], jak i krajowych [2, 3, 4, 5].

Najważniejsze zmiany w podejściu do problematyki ochrony akustycznej nastąpiły dość dawno, bo 11 lat temu. Ukazała się wówczas norma PN-B-02151-3:1999 [6], która wprowadziła jako wymagania nowe wskaźniki oceny izolacyjności akustycznej. Ostatnie lata związane są z poszerzeniem wymagań akustycznych [4] oraz wprowadzeniem odpowiedników norm europejskich w projektowaniu i pomiarach [7–10].

Obowiązek ochrony przed hałasem i drganiami wynika z zapisu w ustawie Prawo budowlane [2]. Jej art. 5.1 stanowi, że: „… obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy, biorąc pod uwagę przewidywany okres użytkowania, projektować i budować w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając spełnienie wymagań podstawowych dotyczących:

1. bezpieczeństwa konstrukcji,
2. bezpieczeństwa pożarowego,
3. bezpieczeństwa użytkowania,
4. odpowiednich warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony środowiska,
5. ochrony przed hałasem i drganiami,
6. oszczędności energii i odpowiedniej izolacyjności cieplnej przegród” [2].

Ogólnikowe stwierdzenie dotyczące ochrony akustycznej zostało uszczegółowione w przepisach, do których odnosi się ustawa [2]. Zalicza się do nich m.in. rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [3], wraz z rozporządzeniami zmieniającymi. Zmiana szczególnie istotna z punktu widzenia ochrony akustycznej wprowadzona została 12 marca 2009 r. [4].

Ochronie przed hałasem i drganiami poświęcony jest dział IX rozporządzenia [3] (poniższe uwagi dotyczą zapisu ujednoliconego na podstawie DzU z 2002 r. i 2009 r. [3, 4]). W paragrafie 323 rozporządzenia stwierdzono, że pomieszczenia w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej należy chronić przed hałasem:

• zewnętrznym przenikającym do pomieszczenia spoza budynku,
• pochodzącym od instalacji i urządzeń stanowiących techniczne wyposażenie budynku,
• powietrznym i uderzeniowym, wytwarzanym przez użytkowników innych mieszkań, lokali użytkowych lub pomieszczeń o różnych wymaganiach użytkowych,
• pogłosowym, powstającym w wyniku odbić fal dźwiękowych od przegród ograniczających dane pomieszczenie.

Ostatni punkt pochodzi z rozporządzenia z 12 marca 2009 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [4]. Wymaganie to wcześniej (przed 2009 r.) nie występowało w krajowym ustawodawstwie i jest znaczącym wyzwaniem dla projektantów i wykonawców. Obecnie nie ma także normy, która pomogłaby we właściwym kształtowaniu warunków pogłosowych w pomieszczeniu.

W związku z tym Zakład Akustyki ITB rozpoczął prace nad założeniami do takiej normy. Pierwsze wyniki pracy opublikowane zostały w artykule autorstwa B. Szudrowicz: „Normowanie wartości czasu pogłosu w pomieszczeniach – założenia do normy” [11]. Do czasu ukazania się normy zaleca się stosowanie tych założeń w zakresie wymagań dotyczących kształtowania czasu pogłosu w pomieszczeniach.

W dalszych paragrafach rozporządzenia (324, 325 i 326) zawraca się uwagę na konieczność:

• ograniczenia hałasu generowanego przez budynek, tak aby nie powodował przekroczeń dopuszczalnych poziomów dźwięku i drgań w budynkach sąsiadujących,
• stosowania skutecznych zabezpieczeń w przypadku sytuowania budynków w miejscach narażonych na występowanie hałasu i drgań (w szczególności izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych),
• stosowania rozwiązań zapewniających odpowiednią izolacyjność akustyczną przegród zewnętrznych i wewnętrznych.

Wymagania odnoszą się do izolacyjności:

• ścian zewnętrznych, stropodachów, ścian wewnętrznych, okien w przegrodach zewnętrznych i wewnętrznych oraz drzwi w przegrodach wewnętrznych – od dźwięków powietrznych,
• stropów i podłóg – od dźwięków powietrznych i uderzeniowych,
• podestów i biegów klatek schodowych w obrębie lokali mieszkalnych – od dźwięków uderzeniowych.

Rozporządzenie z 12 marca 2009 r. [4] zawiera wykaz polskich norm powołanych w zakresie ochrony przed hałasem i drganiami:

• PN-B-02170:1985 [12],
• PN-B-02171:1988 [13],
• PN-B-02151-02:1987 [14],
• PN-B-02151-3:1999 [6].

W rozporządzeniu znalazło się również powołanie na normy dotyczące pomiarów hałasu [15] oraz izolacyjności akustycznej PN-EN ISO 140-4÷8, 12 oraz PN-EN 20140-3, 9, 10. Jest to działanie mające na celu wskazanie na celowość przeprowadzania takich pomiarów na etapie doboru pewnych rozwiązań wariantowych przyjętych podczas projektowania. Niejednokrotnie takie pomiary stanowią jedyny sposób sprawdzenia izolacyjności akustycznej rozwiązań, szczególnie niestandardowych.

Przegrody wewnętrzne i zewnętrzne – wymagania

Oceny przegród pod kątem izolacyjności akustycznej należy dokonać zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie PN-B-02151-3:1999 [6]. Dotyczą one izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych i uderzeniowych przegród w budynkach. Jej postanowienia stosuje się podczas projektowania, wznoszenia i przebudowy budynków mieszkalnych jedno- i wielorodzinnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej.

Wymagania zestawione zostały w tabelach 1–6 i dotyczą izolacyjności akustycznej:

• przegród wewnętrznych (ścian, stropów i drzwi),
• ścian zewnętrznych i stropodachów (w tym okien).

Wymogi dotyczące izolacyjności akustycznej zostały przedstawione w postaci jednoliczbowych wskaźników:

• R’_A1, R’_A2 – wskaźniki oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej [dB],
• D_nT,A1, D_nT,A2 – wskaźniki oceny wzorcowej różnicy poziomów [dB],
• L’_n,W – wskaźnik ważony przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego [dB].

Wskaźniki R’_A1, R’_A2 dotyczą dźwięków powietrznych (głośnej muzyki, rozmów, włączonych urządzeń RTV i AGD itp.) i takich przegród, jak: ściany (z oknami lub bez), stropy i drzwi. Wskaźnik z cyfrą „1” w indeksie dolnym dobieramy jako adekwatny do sytuacji, gdy dominujący jest hałas średnio- i wysokoczęstotliwościowy. Kiedy mamy do czynienia z niskoczęstotliwościowym źródłem hałasu (np. transformatorowniami, hałasem ulicznym), wskaźnik R’_A1 należy zastąpić wskaźnikiem R’_A2 (wskaźnik z cyfrą „2” w indeksie dolnym). Użycie wskaźnika z indeksem „1” lub „2” uzależnione jest zatem od występującego rodzaju hałasu.

O tym, jak dobrać rodzaj wskaźnika w zależności od źródła hałasu, informują dane zestawione w tabeli 1. Wskaźniki D_nT,A1 i D_nT,A2 stosuje się zamiast wskaźników R’_A1 lub R’_A2 w przypadku, gdy wspólna część przegrody lub stropu rozdzielającego pomieszczenia jest mniejsza od 10 m². L’_n,W określa natomiast izolacyjność od dźwięków uderzeniowych (odgłos kroków, uderzenia piłką w podłogę itp.) i dotyczy tylko stropów.

Nieprzekroczenie wartości granicznych wskaźników podanych w normie PN-B-02151-3:1999 [6] oznacza spełnienie wymagań: R'_A1 ≤ R'_A1 min. [dB] (1), R'_A2 ≤ R'_{A2 min.} [dB] (2), L'_n,w ≤ L'_{n,w min.} [dB] (3).

Należy podkreślić, że wymagania krajowe na tle przepisów krajów europejskich nie wypadają rygorystycznie. W tabeli 2 przedstawiono wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród międzymieszkaniowych w budynkach wielorodzinnych obowiązujące w Polsce i innych krajach.

Graniczne wartości wskaźników w odniesieniu do przegród wewnętrznych odczytuje się z tabel 2, 3, 4 i B.1 PN-B-02151-3:1999 [6] w zależności od rodzaju budynku, pomieszczeń oraz przegrody, która je rozdziela.

W tabelach przedstawiono wymagania izolacyjności akustycznej przegród wewnętrznych w budynkach:

• mieszkalnych wielorodzinnych (tabela 3),
• jednorodzinnych w zabudowie bliźniaczej i szeregowej (tabela 4),
• zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej t (tabela 5).

Wymaganą izolacyjność akustyczną ścian zewnętrznych i stropodachów uzależnia się od miarodajnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego występującego w odległości 2 m od fasady budynku na poziomie rozpatrywanego fragmentu przegrody zewnętrznej. Wymagania stawiane budynkom według normy PN-B-02151-3:1999 [6] przedstawiono w tabeli 6. Dotyczą one wypadkowej izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej dla ścian zewnętrznych z oknami.

W odniesieniu do ścian i stropodachów bez okien izolacyjność akustyczna właściwa wyrażona wskaźnikiem R’_A2 lub R’_A1 powinna być większa o 10 dB od wartości podanej w tabeli 4. Jeżeli w pomieszczeniu znajduje się więcej niż jedna przegroda zewnętrzna z oknami, wymagania należy zwiększyć o wartość 10 log n (n – liczba przegród zewnętrznych z oknami w danym pomieszczeniu) w stosunku do wymagań z tabeli 4. Jeżeli miarodajny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego jest wyznaczony wyłącznie na podstawie obliczeń, wyniki obliczeń należy zwiększyć o 3 dB.

Artykuł jest częścią referatu wygłoszonego podczas XXVI Ogólnopolskich Warsztatów Pracy Projektanta Konstrukcji w Szczyrku w 2011 r.

Literatura

1. Dyrektywa Rady 89/106/EWG z dnia 21 grudnia 1988 r. w sprawie zbliżenia przepisów ustawowych, wykonawczych i administracyjnych państw członkowskich odnoszących się do wyrobów budowlanych (DzU L 40 z 11.2.1989, s. 12).
2. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (DzU z 1994 r. nr. 89, poz. 414 ze zm.).
3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690 ze zm.).
4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2009 r. nr 56, poz. 461).
5. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (DzU z 2007 r. nr 120, poz. 826).
6. PN-B-02151-3:1999, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród”.
7. PN-EN 12354-1:2002, „Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Izolacyjność od dźwięków powietrznych pomiędzy pomieszczeniami”.
8. PN-EN 12354-2:2002, „Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Izolacyjność od dźwięków uderzeniowych między pomieszczeniami”.
9. PN-EN 12354-3:2003, „Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Izolacyjność od dźwięków powietrznych przenikających z zewnątrz”.
10. PN-EN 12354-6:2005, „Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Część 6. Pochłanianie dźwięku w pomieszczeniach”.
11. B. Szudrowicz, „Normowanie wartości czasu pogłosu w pomieszczeniach – założenia do normy”, „Materiały Budowlane”, nr 8/2009, s. 9–12.
12. PN-B-02170:1985, „Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki”.
13. PN-B-02171:1988, „Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach”.
14. PN-B-02151-2:1987, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne poziomy dźwięku w pomieszczeniach”.
15. PN-B-02156:1987, „Akustyka budowlana. Metody pomiaru poziomu dźwięku A w budynkach”.
16. PN-EN ISO 717-1:1999, „Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych”.
17. B. Szudrowicz, „Polskie wymagania akustyczne na tle przepisów UE”, „Materiały Budowlane”, nr 4/2004, s. 2–6.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!