Właściwości akustyczne płyt warstwowych
Acoustical properties of sandwich panels

Izopanel
Wraz z rozwojem cywilizacyjnym wzrasta problem rozprzestrzeniania się hałasu w środowisku i jego wpływu na zdrowie ludzi, dlatego ochrona przed hałasem zaczyna odgrywać bardzo ważną rolę podczas realizacji wielu inwestycji. Coraz bardziej przydatna staje się więc wiedza dotycząca właściwości akustycznych poszczególnych materiałów budowlanych.
Zobacz także
PU Polska – Związek Producentów Płyt Warstwowych i Izolacji Płyty warstwowe PUR/PIR w aspekcie wymagań technicznych stawianych lekkiej obudowie

Rozwój technologii budowlanej w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat zmienił oblicze branży w Polsce, umożliwiając szybszą, tańszą i ekologiczną realizację wznoszonych obiektów. Wprowadzając szeroko do...
Rozwój technologii budowlanej w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat zmienił oblicze branży w Polsce, umożliwiając szybszą, tańszą i ekologiczną realizację wznoszonych obiektów. Wprowadzając szeroko do branży rewolucyjny i rewelacyjny produkt, jakim jest płyta warstwowa, zmodernizowaliśmy de facto ideę prefabrykacji i zamianę tradycyjnych, mokrych i pracochłonnych technologii wznoszenia budynków z elementów małogabarytowych lub konstrukcji szalunkowych na szybki, suchy montaż gotowych elementów w...
Saint-Gobain Construction Products Polska/ Isover Nowe wełny ISOVER PRO na poddasza – bez komPROmisów, z mocą welonu

ISOVER wprowadza na rynek nową linię produktów PRO do izolacji cieplnej i akustycznej poddaszy. Super-Mata PLUS PRO i Super-Mata PRO to wełny o bardzo dobrych parametrach termicznych, wyprodukowane w technologii...
ISOVER wprowadza na rynek nową linię produktów PRO do izolacji cieplnej i akustycznej poddaszy. Super-Mata PLUS PRO i Super-Mata PRO to wełny o bardzo dobrych parametrach termicznych, wyprodukowane w technologii Thermitar™ i pokryte jednostronnie welonem szklanym.
Saint-Gobain Construction Products Polska/ Isover Nowość ISOVER! Płyty zespolone EasyTherm – więcej powierzchni użytkowej i doskonały komfort cieplny

W nowoczesnym budownictwie wielorodzinnym i komercyjnym nie brakuje wyzwań, a wśród nich ważna jest izolacja termiczna między ogrzewanymi i nieogrzewanymi częściami budynku, jak np. korytarze i klatki...
W nowoczesnym budownictwie wielorodzinnym i komercyjnym nie brakuje wyzwań, a wśród nich ważna jest izolacja termiczna między ogrzewanymi i nieogrzewanymi częściami budynku, jak np. korytarze i klatki schodowe. Kolejną istotną kwestią są oczekiwania inwestorów dotyczące wytrzymałości na uszkodzenia ścian wewnętrznych oraz optymalnego wykorzystania przestrzeni użytkowej. W odpowiedzi na te wszystkie potrzeby inżynierowie Saint-Gobain opracowali płyty zespolone EasyTherm.
Abstrakt |
W artykule przedstawiono metody oceny właściwości akustycznych płyt warstwowych: izolacyjności akustycznej oraz pochłaniania dźwięku. Zamieszczono wartości wskaźników jednoliczbowych izolacyjności akustycznej płyt z rdzeniem ze styropianu lub pianki poliuretanowej oraz płyt z rdzeniem z wełny mineralnej z uwzględnieniem widmowych wskaźników adaptacyjnych C i Ctr. Podjęto też próbę określenia zastosowania tych konstrukcji z punktu widzenia ich właściwości akustycznych. The article presents the methods of conducting sound insulation and sound absorption assessment of sandwich panels. It includes single number indexes of sound insulation of sandwich panels with styrofoam, polyurethane or mineral wool cores, including C and Ctr adaptation indexes. The article also contains an attempt to determine the application of sandwich panels in terms of their acoustical properties. |
Od kilkunastu lat w budownictwie przemysłowym zamiast masywnych ścian murowanych stosowane są płyty warstwowe jako lekkie obudowy budynków produkcyjnych. Jedną z funkcji tych konstrukcji jest ograniczanie rozprzestrzeniania się dźwięku w środowisku oraz pochłanianie dźwięku wewnątrz budynku.
Parametry charakteryzujące właściwości akustyczne płyt warstwowych
Właściwości akustyczne przegród to głównie: izolacyjność akustyczna oraz pochłanianie dźwięku. Na rys. 1 przedstawiono graficzną interpretację obu zjawisk.
Właściwości dźwiękoizolacyjne płyt warstwowych, tak jak każdej przegrody budowlanej, określa się za pomocą izolacyjności akustycznej właściwej. Jest to parametr wyrażany wartościami liczbowymi w dB. Wyrażona w funkcji częstotliwości izolacyjność akustyczna właściwa płyt warstwowych jest zbiorem 16 wartości (jeżeli wyznaczane są w pasmach 1/3 oktawowych) przedstawianych na rys. 2.
W praktyce przy ocenie izolacyjności akustycznej płyt warstwowych (podobnie jak innych przegród budowlanych) operuje się jednolitym zapisem – wskaźnikami jednoliczbowymi wyznaczanymi według normy PN-EN ISO 717‑1:1999 [1]. Zasada ta jest także przyjęta w normie wyrobu PN-EN 14509:2007 [2]. Jednolity zapis tych wartości to: Rw (C; Ctr).
Wskaźnik ważony Rw wyznacza się przez uśrednienie izolacyjności akustycznej płyt określonej w funkcji częstotliwości za pomocą wzorcowej normowej krzywej ważenia.
Zadaniem widmowych wskaźników adaptacyjnych jest dostosowanie jednoliczbowej oceny izolacyjności akustycznej przegrody do widma hałasu, przed którym przegroda ma chronić pomieszczenie. Wskaźnik widmowy C stosuje się w wypadku występowania hałasu o widmie płaskim w funkcji częstotliwości (w praktyce – hałasu średnio i wysoko częstotliwościowego). Natomiast wskaźnik widmowy Ctr jest stosowany w wypadku występowania hałasu o widmie niskoczęstotliwościowym. Po uwzględnieniu tych poprawek uzyskuje się wskaźniki RA1 i RA2:
Rw + C = RA1,
Rw + Ctr = RA2
Wskaźniki jednoliczbowe izolacyjności akustycznej poszczególnych rodzajów płyt warstwowych wynoszą:
- w odniesieniu do płyt z rdzeniem ze styropianu lub pianki poliuretanowej:
Rw = 25 ±2 dB,
RA1 = 22 ±2 dB,
RA2 = 20 ±2 dB, - w odniesieniu do płyt z rdzeniem z wełny mineralnej:
Rw = 32 ±2 dB,
RA1 = 30 ±2 dB,
RA2 = 29 ±2 dB.
Różnice izolacyjności akustycznej ±2 dB zależą głównie od szczegółów rozwiązań poszczególnych rodzajów płyt, zastosowanych zamków między nimi itp. Wraz ze wzrostem grubości rdzenia płyty (a więc całej płyty) występuje przesunięcie częstotliwości rezonansowej układu w kierunku niższych częstotliwości.
W wyniku tego w określonych obszarach częstotliwości płyty o większej grubości mogą mieć znacznie mniejszą izolacyjność akustyczną. Ta zależność przekłada się tylko częściowo na wartości wskaźnika jednoliczbowego. Można zatem stwierdzić, że zwiększenie grubości płyty nie jest metodą zwiększania jej izolacyjności akustycznej.
Lepsze własności akustyczne mają płyty warstwowe z rdzeniem z wełny mineralnej, głównie ze względu na ich większą masę w porównaniu z płytami z rdzeniem z pianki poliuretanowej i styropianu. Jednak opisane zjawiska akustyczne dotyczą w jednakowym stopniu także płyt z rdzeniem z wełny mineralnej.
Zgodnie z normą wyrobu dodatkową informacją o własnościach akustycznych płyt warstwowych jest współczynnik pochłaniania dźwięku. Pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku jest parametrem uwzględnianym w obliczeniach rozprzestrzeniania się hałasu we wnętrzu obiektu i przy kształtowaniu warunków pogłosowych w pomieszczeniach. Jest on wyrażany wartościami liczbowymi w zakresie (0; 1), gdzie: wartość 0 oznacza całkowite odbicie dźwięku, a wartość 1 całkowite pochłonięcie dźwięku.
Jednak podobnie jak w wypadku izolacyjności akustycznej w praktyce operuje się jednoliczbowym wskaźnikiem pochłaniania dźwięku αw wyznaczanym według normy PN-EN ISO 11654:1999 [3]. Na rys. 3 przedstawiono przykładową charakterystykę pochłaniania dźwięku płyty warstwowej.
Ocena właściwości akustycznych płyt warstwowych
Potwierdzanie zgodności płyt warstwowych w zakresie izolacyjności akustycznej i pochłaniania dźwięku opiera się na wynikach wstępnego badania typu. Wiąże się to z postanowieniami normy PN-EN 14509:2007 [2]. Badanie typu obejmuje pomiar izolacyjności akustycznej i pochłaniania dźwięku pełnowymiarowych próbek i uogólnienie wyników tych badań, które polega przede wszystkim na łączeniu płyt warstwowych w rodziny, przy czym parametry akustyczne określa się w odniesieniu do całej grupy na podstawie badań reprezentatywnych próbek.
W danej rodzinie płyt warstwowych wartość ważonego wskaźnika izolacyjności akustycznej właściwej Rw określa się na podstawie badań akustycznych płyt o najmniejszej i największej grubości. Przyjmuje się najbardziej niekorzystny wynik. Wartości widmowych wskaźników adaptacyjnych C i Ctr określa się na podstawie wyznaczonych minimalnych dla danej grupy (rodziny) wartości parametrów RA1 i RA2 określających izolacyjność akustyczną uwzględniającą charakter widma hałasu.
W tabeli przedstawiono przykładowy sposób oceny izolacyjności akustycznej płyt warstwowych.
Pogłosowy współczynnik pochłaniania wyznacza się indywidualnie w odniesieniu do każdego rodzaju zastosowanych okładzin. W wypadku standardowych okładzin stalowych wartość wskaźnika pochłaniania dźwięku wynosi αw = 0,1 ±0,05. Wyższe wartości tego wskaźnika można uzyskać w wypadku płyt warstwowych z rdzeniem z wełny mineralnej, w których jako okładzinę zastosowano płyty perforowane.
Zakres stosowania płyt warstwowych
Z punktu widzenia akustyki zakres stosowania płyt warstwowych wynika z porównania izolacyjności akustycznej właściwej płyt z wymaganą izolacyjnością akustyczną przegrody budowlanej, która miałaby być wykonana z tych płyt. Zgodnie z normą PN-B-02151‑3:1999 [4] należy przyjmować laboratoryjne wartości wskaźników RA1 i RA2 zmniejszone o 2 dB.
Wymagania w stosunku do izolacyjności akustycznej przegród w obiektach budownictwa ogólnego podane są w normie PN‑B‑02151-3:1999 [4] w postaci minimalnych wartości wskaźnika oceny izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej R`A1 i R`A2.
Biorąc pod uwagę właściwości akustyczne płyt warstwowych, należy przyjąć, że mogą one być stosowane w następujących wypadkach:
- jako obudowy ścian i dachów hal przemysłowych i sportowych, w budynkach produkcyjnych i magazynowych, do wykonywania pawilonów handlowo-usługowych, pawilonów gastronomicznych, zaplecza budów, budynków administracyjno-socjalnych (jeżeli spełniają one, zgodnie z podanymi zasadami, indywidualnie wyznaczone wymagania akustyczne),
- do wykonywania obiektów, w odniesieniu do których nie są określone wymagania akustyczne.
Projektant podczas dobierania rodzaju płyt warstwowych powinien uwzględniać indywidualny charakter inwestycji w odniesieniu do właściwości akustycznych płyt określonych na podstawie deklaracji zgodności CE wystawionej przez producenta.
Literatura
- PN-EN ISO 717-1:1999, „Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych”.
- PN-EN 14509:2007, „Samonośne płyty warstwowe z rdzeniem z materiału termoizolacyjnego w obustronnej okładzinie z blachy. Wyroby produkowane fabrycznie. Właściwości”.
- PN-EN ISO 11654:1999, „Akustyka. Wyroby dźwiękochłonne używane w budownictwie. Wskaźnik pochłaniania dźwięku”.
- PN-B-02151-3:1999, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania”.