Ochrona przed hałasem w budownictwie mieszkaniowym

Ochrona akustyczna budynku - uwarunkowania prawne

W najważniejszej polskiej ustawie z zakresu budownictwa - Prawie budowlanym (z dnia 7 lipca 1994 r. z późniejszymi zmianami) [1] wśród siedmiu wymagań podstawowych, które muszą spełniać budynki, wymieniony jest obowiązek ochrony przed hałasem. Zapis ten jest również tożsamy z zapisem Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 [2].

Z ustawy o wyrobach budowlanych (z dnia 16 kwietnia 2004 r. z późniejszymi zmianami) [3] wynika, że warunkiem prawidłowego zastosowania wyrobów budowlanych w budynku jest wcześniejsze określenie ich parametrów akustycznych.

Rozporządzenie Ministra Środowiska (z dnia 14 czerwca 2007 r.) w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasów w środowisku [4] określa dopuszczalny poziom hałasu zewnętrznego.

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury (z dnia 12 marca 2009 r. z późniejszymi zmianami) w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [5] powołuje się na normy:

• PN-B-02151-2:1987/Ap1:2015-05, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach" [6] (norma została zaktualizowana do PN-B-02151-2:2018-01 [7]);
• PN-B-02151-3:2015-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych oraz wytyczne prowadzenia badań" [8];
• PN-EN-12354-1:2017-10, "Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Część 1: Izolacyjność od dźwięków powietrznych między pomieszczeniami" [9];
• PN-B-02171:2017-06, "Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach" [10].

W ostatnich latach wiele norm dotyczących zagadnień związanych z akustyką budowlaną zostało zaktualizowanych. Została również opracowana nowa norma PN-B-02151-5:2017-10 "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 5: Wymagania dotyczące budynków mieszkalnych o podwyższonym standardzie akustycznym oraz zasady ich klasyfikacji" [11]. Jest to opracowanie dające wskazówki do wznoszenia obiektów zapewniających ochronę akustyczną w standardzie podwyższonym i jednocześnie odpowiedź na potrzeby rynkowe. Coraz większa grupa osób poszukujących nowego miejsca do życia jest gotowa wybrać mieszkanie o podwyższonym standardzie ochrony akustycznej, nawet uwzględniając jego wyższą cenę. Zjawisko to wynika zarówno z poszukiwań azylu w domowym zaciszu, jak i z indywidualnych predyspozycji, takich jak odmienna wrażliwość na oddziaływanie hałasu.

Źródła hałasu oddziałujące na budynki

Hałas zaburzający komfort akustyczny w obiektach mieszkalnych ma rozmaite źródła pochodzenia. W świetle Warunków Technicznych 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.

Rozwijając temat, można wyróżnić takie źródła powstawania hałasu i drgań, jak:

• hałas zewnętrzny powietrzny (dźwięki powstające i rozprzestrzeniające się w powietrzu),
• hałas wewnętrzny powietrzny i uderzeniowy (inaczej hałas bytowy - dźwięki powstające w wyniku pobudzania do drgań stropu podczas jego użytkowania),
• hałas instalacyjny (powstający od wyposażenia technicznego budynku),
• hałas pogłosowy,
• drgania od źródeł wewnętrznych (urządzenia zainstalowane w budynku),
• drgania od źródeł zewnętrznych (drgania przenoszone na budynek przez grunt).

Drogi rozchodzenia się dźwięku w budynku

Istnieje wiele źródeł niechcianych dźwięków rozprzestrzeniających się w obiektach, jednak nie tylko one generują problemy. Drugim czynnikiem jest ilość dróg przenoszenia się dźwięków, ich liczba nie jest wartością stałą dla każdego budynku. Różni się w zależności od przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych i funkcjonalnych, a także od rodzaju dźwięku.

Obok oczywistej drogi przenoszenia bezpośredniego istnieje jeszcze szereg dróg przenoszenia pośredniego, tj. przenoszenie boczne, przenoszenie wzdłużne, przenoszenie przez system, np. system wentylacji. Analizując nieco dokładniej zjawisko dróg transmisji dźwięku w budynku, powinniśmy rozróżniać drogi powietrzne i drogi materiałowe związane z podstawową konstrukcją budynku oraz grupę bezpośrednich i pośrednich dróg powietrznych związanych z dodatkowymi elementami wprowadzonymi do konstrukcji, np. otworami.

Rozchodzenie się dźwięków w obiektach jest zjawiskiem rozwiniętym, a końcowa izolacyjność akustyczna zależy nie tylko od materiału tworzącego przegrodę rozdzielającą pomieszczenie nadawcze od odbiorczego. Istotny jest również materiał tworzący przegrody dochodzące, rodzaj stropu, sposób wykonstruowania węzłów, a nawet wielkość przylegających do siebie pomieszczeń (RYS. 1).

Izolacyjność akustyczna przegród

Można przywołać dość ogólny wniosek, że w Polsce podstawowym kryterium oceny izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych jest wskaźnik R’_A,2, natomiast przegród wewnętrznych wskaźnik R’_A,1. Są to tak zwane wskaźniki oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej przegrody. Jednak rodzaj uwzględnianego przez projektanta wskaźnika do oceny izolacyjności akustycznej poszczególnych przegród zależy ostatecznie od rodzaju hałasu najintensywniej na nią oddziałującego, tzw. dominującego.

R’_A,2 zwykle określa przegrody zewnętrzne, gdyż dotyczy hałasów ulicznych, na które najczęściej narażone są obiekty mieszkaniowe i które są jednym ze źródeł hałasów przynależących do widmowego wskaźnika adaptacyjnego przy przewadze niskich częstotliwości Ctr, związanego ze wskaźnikiem R_A,2. Może się jednak zdarzyć sytuacja, w której obiekt jest narażony w stopniu dominującym na hałasy związane z widmowym wskaźnikiem adaptacyjnym dla widma płaskiego C, związanym ze wskaźnikiem R_A,1 określanym w przypadku hałasów średnio- i wysokoczęstotliwościowych. Z reguły jednak wymagania dla przegród zewnętrznych wyrażone za pomocą wskaźnika R’_A,2 są bardziej rygorystyczne, dlatego używanie tego wskaźnika jest rekomendowane w przypadku braku pewności w określeniu rodzaju przeważającego widma hałasu – w ten sposób zapewnione zostaje bezpieczeństwo oceny, gdyż różnice pomiędzy wskaźnikami R’_A,1 oraz R’_A,2 mogą być znaczące.

W przypadku ścian wewnętrznych w przeważającej ilości przypadków do oceny zostanie uwzględniony wskaźnik R’_A,1, gdyż związany z nim widmowy wskaźnik adaptacyjny widma płaskiego dotyczy hałasów bytowych, które najczęściej są dominującym źródłem hałasu oddziałującym na przegrody wewnątrz budynków. Przykłady źródła hałasów dla wskaźników C i C_tr zawarte zostały w TABELI.

Rodzaje połączeń ścian korzystne ze względu na ochronę przed hałasem

Połączenie ścian wzajemnie prostopadłych można wykonać na kilka sposobów, należy jednak pamiętać, że ich wykonstruowanie wpływa na końcową izolacyjność akustyczną ścian. Nie wszystkie węzły są analogiczne pod względem konstrukcyjnym i nie wszystkie pozwalają na pełne wykorzystanie właściwości fizycznych muru. W miejscach połączeń ścian musi być zapewnione nie tylko jak najlepsze zabezpieczenie przed wzmożoną transmisją dźwięków, ale również bezpieczeństwo konstrukcji przejawiające się właściwym przekazywaniem obciążeń.

Pierwszym sposobem wykonania połączenia ścian korzystnym ze względu na izolacyjność akustyczną jest wykonanie klasycznego węzła murarskiego (RYS. 2-3).

Za jeszcze bardziej korzystne połączenie pod względem akustycznym uznaje się przecięcie konstrukcyjnej ściany zewnętrznej ścianą wewnętrzną z jednoczesnym zastosowaniem odpowiednich łączników (RYS. 4-5).

Poprawne wykonanie przegród z murowych elementów silikatowych

Wysoka ochrona przed hałasem to jednak nie tylko prawidłowe rozwiązania projektowe, ale przede wszystkim poprawne wykonawstwo i unikanie poważnych błędów doprowadzających do osłabienia właściwości akustycznych przegrody.

Jak należy prawidłowo murować ściany, aby w pełni wykorzystać właściwości akustyczne elementów silikatowych?

• W przypadku łączenia elementów o gładkiej powierzchni czołowej należy bezwzględnie wypełniać spoinę poziomą oraz pionową. Obowiązek wypełniania spoiny pionowej dotyczy również łączenia dwóch elementów, z których przynajmniej jeden jest elementem dociętym.
• Elementy z niewypełnionymi spoinami pionowymi muszą być do siebie prawidłowo dosunięte. Elementy łączone na pióro–wpust ustawiać w warstwie pionowo od góry - należy ograniczać dosuwanie elementów od boku, taka metoda murowania powoduje bowiem gromadzenie się zaprawy w spoinie pionowej, co uniemożliwia poprawne dosunięcie do siebie kolejnych bloczków (RYS. 6-7).

• Dbać o zachowanie prawidłowych długości przewiązań murarskich. Przewiązanie nieodpowiedniej długości może spowodować niewłaściwe przekazywanie obciążeń, a w rezultacie doprowadzić do zarysowania przegrody i obniżenia jej właściwości izolacyjnych.
• Bezwzględnie unikać murowania przegród wewnętrznych jako "doklejanych" do przegród zewnętrznych, bez zastosowania odpowiedniego ich połączenia. Takie rozwiązanie nie tylko generuje mostki akustyczne, ale jednocześnie nie umożliwia odpowiedniej redystrybucji obciążeń, co może doprowadzić do wystąpienia zarysowań.
• Należy prowadzić instalacje w warstwie tynku, a jedynie jeżeli jest to z jakichś powodów niemożliwe - w bruzdach. Przy wykonywaniu bruzd (o ile inne rozwiązanie nie zostało jasno określone w projekcie) należy przestrzegać zaleceń normowych w zakresie ich wymiarów granicznych. Bruzdy należy wycinać - unikać wykuwania.
• Niepoprawne jest wykonywanie gniazd elektrycznych w tych samych miejscach po obu stronach ściany; powinny być one przesunięte względem siebie o minimum 50 cm.
• We fragmentach muru, w których przewiduje się pojawienie większych naprężeń rozciągających lub ścinających, zaleca się zbrojenie spoin wspornych. Zbrojenie przeciwdziała pojawianiu się rys (jeżeli się pojawią, są rozłożone na powierzchni przegrody i następuje minimalizacja ich rozwarcia).
• W przypadku ścian wypełniających kolejnym newralgicznym punktem jest miejsce połączenia ściany ze stropem górnym. Ze względu na konieczność zapewnienia możliwości ugięcia stropu należy pomiędzy ścianą a stropem pozostawić tzw. szczelinę podstropową (zwykle 15-20 mm). Szczelinę tę należy dokładnie wypełnić materiałem trwale elastycznym, niepogarszającym właściwości izolacji akustycznej przegrody oraz zapewniającym odpowiednią odporność ogniową.
• W miarę możliwości wykonywać ściany wypełniające jak najpóźniej w procesie inwestycji, rozpoczynając od najwyższej kondygnacji.

Sposoby poprawy parametrów

Przy pojawiającym się problemie wzmożonego przenoszenia dźwięków najważniejszą czynnością początkową jest właściwe rozpoznanie źródła problemu. Bardzo często przyczyną niedostatecznej izolacyjności akustycznej jest jeden z opisanych błędów wykonawczych, jednak czasem przyczyna okazuje się zupełnie inna. Może się nią okazać błąd projektowy polegający na niepoprawnym rozplanowaniu pomieszczeń (np. ściana międzymieszkaniowa znajduje się pomiędzy sypialnią w jednym mieszkaniu a łazienką w drugim), niewłaściwe zaplanowanie konstrukcji obiektu -niedoprowadzającej do ograniczenia rozchodzenia się dźwięków w pomieszczeniach.

Problemy z nadmiernym hałasem mogą wynikać również z nieuwzględnienia warunków lokalizacyjnych i poziomu występującego hałasu przy projektowaniu konstrukcji obiektu. Powinniśmy pamiętać, że budynki projektowane są zgodnie z poziomami ochrony akustycznej zawartymi w szeregu norm. Poziomy te, jeżeli zostają zachowane, powszechnie uznawane są za odpowiednie i wystarczające. Jednak istnieje grupa rozwiązań umożliwiających poprawę parametrów akustycznych w już istniejących wnętrzach. Należy je odpowiednio dopasować - w zależności od źródła problemu.

W większości rozwiązania służące poprawie parametrów izolacyjności akustycznej polegają na dodaniu dodatkowej warstwy do już istniejącego ustroju. Najczęściej stosowane modernizacje to dodanie warstwy izolacyjnej na przegrody ścienne, wykonanie sufitu podwieszanego lub pływającej podłogi. Przy wykonywaniu dodatkowych warstw należy zachować szczególnie wysoką dokładność wykonawczą, gdyż niepoprawne wykonanie czy niewłaściwy system łączenia mogą nie doprowadzić do poprawy izolacyjności akustycznej (a w skrajnym przypadku wręcz przyczynić się do jej pogorszenia).

Wśród rozwiązań służących poprawie parametrów przegród pionowych najpopularniejszym sposobem modernizacji jest dodanie ustroju z płyt gipsowo-kartonowych i wełny mineralnej, dostawianych na odrębnym szkielecie do istniejącej przegrody. W przypadku problemów o dużym natężeniu można ten układ wzbogacić o cienką warstwę płyty korkowej montowanej bezpośrednio do ściany. W dość analogiczny sposób wykonuje się wyciszenia w postaci sufitów podwieszanych. W pierwszej fazie do sufitu dodawana jest podwieszana konstrukcja z profili stalowych, następnie uzupełniana o wełnę mineralną i płyty gipsowo-kartonowe. W przypadku sufitów podwieszanych właściwości izolacyjne można polepszyć również poprzez dodanie warstwy korka. Innym dostępnym na rynku rozwiązaniem jest zastąpienie płyty gipsowo-kartonowej specjalnie do tego przeznaczoną płytą akustyczną.

W przypadku wygłuszania stropu (podłogi) modernizacja może być trochę bardziej pracochłonna. Najczęściej spotykanym rozwiązaniem służącym poprawie izolacyjności akustycznej jest montaż podłogi pływającej. Pod tym pojęciem kryje się rozwiązanie wzbogacone o warstwę izolacyjną i brak stałego połączenia z podłożem. W miejscu połączenia podłogi ze ścianami wykonuje się szczelinę obwodową wypełnioną materiałem izolacyjnym. System pracy takiego ustroju jest dość prosty. Jeżeli warstwa podłogowa ulega rozszerzeniu, warstwa izolacyjna się kurczy, jeśli natomiast warstwa podłogowa się kurczy, następuje zjawisko odwrotne. Właściwie wykonana podłoga pływająca poprawia izolacyjność akustyczną nie tylko od dźwięków uderzeniowych, ale również od dźwięków powietrznych.

Literatura

1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 - Prawo budowlane (DzU 1994 nr 89, poz. 414).
2. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (OJ L 88, 4.4.2011, s. 5–43).
3. Ustawa o wyrobach budowlanych z dnia 16 kwietnia 2004 r. (DzU 2004 nr 92 poz. 881).
4. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (DzU 2007 nr 120 poz. 826).
5. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2009, nr 56, poz. 461, z późniejszymi zmianami).
6. PN-B-02151-2:1987/Ap1:2015-05, "Akustyka budowlana, Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach".
7. PN-B-02151-2:2018-01, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 2: Wymagania dotyczące dopuszczalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniach".
8. PN-B-02151-3:2015-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych oraz wytyczne prowadzenia badań".
9. PN-EN-12354-1:2017-10, "Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Część 1: Izolacyjność od dźwięków powietrznych między pomieszczeniami".
10. PN-B-02151-4:2015-06, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 4: Wymagania dotyczące warunków pogłosowych i zrozumiałości mowy w pomieszczeniach oraz wytyczne do prowadzenia badań".
11. PN-B-02151-5:2017-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 5: Wymagania dotyczące budynków mieszkalnych o podwyższonym standardzie akustycznym oraz zasady ich klasyfikacji".
12. PN-B-02151-3:2015-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych".
13. PN-B-02171:2017-06, "Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach".
14. L. Dulak, "Izolacyjność od dźwięków powietrznych i dźwięków uderzeniowych. Regulacje prawne, obliczenia i rozwiązania konstrukcyjne na przykładzie ścian z silikatów", Stowarzyszenie Producentów Silikatów "Białe murowanie", Warszawa 2016.
15. J. Nurzyński, "Akustyka w budownictwie", PWN, Warszawa 2018.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!