Nowe podejście do określania minimalnej izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych budynków

Polskie przepisy budowlane, w ślad za Rozporządzeniem UE nr 305/2011 (CPR) [1], stawiają 7 wymagań podstawowych w stosunku do właściwości użytkowych budynków. Wymagania te dotyczą:

• nośności i stateczności,
• bezpieczeństwa pożarowego,
• higieny zdrowia i środowiska,
• bezpieczeństwa użytkowania i dostępności obiektów,
• ochrony przed hałasem,
• oszczędności energii i izolacyjności cieplnej,
• zrównoważonego wykorzystania zasobów naturalnych.

Ochrona akustyczna budynków w Polsce

Zabezpieczenia akustyczne ujęte są jako wymaganie podstawowe nr 5 "Ochrona przed hałasem", uzupełnione wymaganiem dotyczącym ochrony przed drganiami.

Umocowanie prawne wymagań w zakresie ochrony przed hałasem w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej zawarte jest w dwóch dokumentach wchodzących w skład systemu legislacyjnego w budownictwie:

• Ustawa Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994 r. z późniejszymi zmianami (tekst jednolity: DzU z 2018-01-04) [2],
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami) [3].

W rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [3], zagadnieniu ochrony przed hałasem i drganiami poświęcony jest Dział IX, w którym określono opisowo zakres i sposób ochrony budynku i jego otoczenia ze wskazaniem na wymagania ujęte w normach technicznych. Rozporządzenie ustosunkowuje się do następujących zagadnień:

• zakres ochrony obejmujący ochronę przed hałasem zewnętrznym, wewnętrznym bytowym i instalacyjnym, powietrznym i uderzeniowym wytwarzanym przez użytkowników innych mieszkań i lokali usługowych, pogłosowym powstającym w wyniku odbić fali dźwiękowej od powierzchni ograniczających dane pomieszczenia oraz przed drganiami przekazywanymi na budynek i odbieranymi przez użytkowników budynku w sposób bierny,
• lokalizacja budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej: zalecenie sytuowania w miejscach najmniej narażonych na występowanie hałasów i drgań,
• zachowanie odpowiednich odległości między źródłami hałasów i drgań a budynkami z pomieszczeniami wymagającymi ochrony przed zewnętrznym hałasem i drganiami, a także stosowanie odpowiednich zabezpieczeń wibroakustycznych w postaci odpowiedniego ukształtowania budynku, stosowania elementów amortyzujących drgania oraz osłaniających i ekranujących przed hałasem, a także racjonalnego rozmieszczenia pomieszczeń w budynku, przy czym stopień ochrony powinien odpowiadać polskim normom określającym dopuszczalny poziom hałasu w pomieszczeniach oraz określającym zasady oceny wpływu drgań na ludzi w budynkach,
• stosowanie w budynku przegród zewnętrznych i wewnętrznych, a także elementów budowlanych o izolacyjności akustycznej nie mniejszej od określonej w polskiej normie dotyczącej izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych; ponadto rozporządzenie stawia dodatkowy wymóg, aby w budynkach wielorodzinnych izolacja akustyczna stropów międzymieszkaniowych zapewniała zachowanie przez te stropy zgodnych z normą właściwości akustycznych bez względu na rodzaj zastosowanej nawierzchni podłogowej,
• stosowanie w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej instalacji i urządzeń, stanowiących techniczne wyposażenie budynku: parametry akustyczne tych urządzeń powinny być tak dobrane, aby nie powodowały powstawania nadmiernych hałasów i drgań uniemożliwiających ochronę użytkowników pomieszczeń przed ich oddziaływaniem zgodnie z poziomami dopuszczalnymi przez określone polskie normy,
• stosowanie zabezpieczeń przeciwdźwiękowych i przeciwdrganiowych w instalacjach przeciwdziałających powstawaniu hałasów i drgań oraz rozprzestrzenianiu się ich w budynku i przenikaniu do otoczenia budynku.

W zakresie formułowania wymagań norma określająca wymagane parametry akustyczne przegród wewnętrznych i zewnętrznych w budynkach dostosowana jest do norm europejskich (odpowiednie normy są także normami PN-EN). Poziom wymagań jest natomiast ustalany w każdym kraju indywidualnie. Należy stwierdzić, że polskie wymagania w stosunku do izolacyjności akustycznej w budynkach, zwłaszcza w budynkach mieszkalnych, są na stosunkowo niskim poziomie.

Obecny stan prawny

Umocowanie prawne wymagań w zakresie ochrony przed hałasem w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej zawarte jest w dwóch podstawowych dokumentach wchodzących w skład systemu legislacyjnego w budownictwie. Są to:

• Ustawa Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994 r. wraz z późniejszymi zmianami (tekst jednolity: DzU z 2018-01-04) [4],
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami) [5].

Aktualna wersja rozporządzenia to Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [6] wprowadzająca z dniem 1 stycznia 2018 następujące normy, w których zawarte są wymagania akustyczne, a mianowicie:

• PN-B-02151-02:1987, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach" [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" [8],
• 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 prowadzenia badań" [9].

Stan przed nowelizacją rozporządzenia w sprawie warunków technicznych

Przed nowelizacją z dnia 14 listopada 2017 r. obowiązywało Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2004 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [10] przywołujące następujące normy z wymaganiami:

• PN-B-02151-02:1987, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach" [7],
• PN-B-02151-3:1999, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania" [11].

Zasady określania minimalnej izolacyjności ścian zewnętrznych wg PN-B-02151-3:1999

Wymagania akustyczne, dotyczące przegród budowlanych, określone są w normie PN-B-02151-03:1999 "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania" [11].

W tabeli 5 tej normy określona jest wymagana wypadkowa izolacyjność akustyczna właściwa przybliżona ścian zewnętrznych i stropodachów z oknami, w zależności od miarodajnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego, występującego w odległości 2 m od fasady budynku na poziomie rozpatrywanego fragmentu przegrody zewnętrznej.

Jako miarodajny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego pochodzącego od wszystkich źródeł, z wyjątkiem hałasu lotniczego, przyjmuje się:

• dla pory dziennej - równoważny poziom dźwięku A określony dla ośmiu kolejnych najniekorzystniejszych godzin między 6.00 a 22.00,
• dla pory nocnej - równoważny poziom dźwięku A wyznaczony dla jednej najniekorzystniejszej godziny między 22.00 a 6.00.

Jako miarodajny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego pochodzącego od ruchu lotniczego (starty, lądowania i przeloty statków powietrznych) przyjmuje się:

• dla pory dziennej ten z poniższych poziomów dźwięku A, którego wartość jest większa:
  - równoważny poziom dźwięku A wyznaczony dla 16 godzin między 6.00 a 22.00
  lub
  - średni maksymalny poziom dźwięku A zmniejszony o 20 dB (L_Amax,śr –20 dB); poziom ten określa się dla 16 godzin, jeżeli w tym czasie nie mniej niż 16 razy występuje hałas pochodzący od pojedynczych operacji lotniczych o maksymalnym poziomie dźwięku A , przekraczającym równoważny poziom dźwięku A nie mniej niż o 20 dB; średni maksymalny poziom dźwięku A oblicza się z poziomów maksymalnych spełniających podane wyżej warunki;
• dla pory nocnej ten z poniższych poziomów dźwięku A, którego wartość jest większa:
  - równoważny poziom dźwięku A wyznaczony dla 8 godzin między 22.00 a 6.00
  lub
  - średni maksymalny poziom dźwięku A zmniejszony o 20 dB (L_Amax,śr –20 dB); poziom ten określa się dla 8 godzin nocy, jeżeli w tym czasie nie mniej niż 8 razy występuje hałas pochodzący od pojedynczych operacji lotniczych o maksymalnym poziomie dźwięku A, przekraczającym równoważny poziom dźwięku A nie mniej niż o 20 dB; średni maksymalny poziom dźwięku A oblicza się z poziomów maksymalnych spełniających podane wyżej warunki.

Miarodajny poziom dźwięku A hałasu lotniczego określa się jako wartość średnią dla trzech najniekorzystniejszych miesięcy w roku, uwzględniając przewidywane zmiany ruchu lotniczego w perspektywie 5 lat.

W przypadku hałasu lotniczego wprowadzono dodatkowe kryterium oceny uwzględniające maksymalny poziom dźwięku A. Kryterium to odnosi się do minimum 8 operacji w ciągu całej nocy i minimum 16 operacji w ciągu całego dnia. Podanie minimalnej liczby operacji, przy których powinien zostać uwzględniany poziom maksymalny, ma na celu wyeliminowanie przypadków, gdy o izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej decydowałyby sporadyczne operacje lotnicze (aczkolwiek z punktu widzenia potrzeb człowieka uwzględnienie nawet pojedynczych operacji o dużych poziomach, zwłaszcza w ciągu nocy, byłoby w pełni uzasadnione).

Jeżeli miarodajny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego jest określony wyłącznie metodą obliczeniową, należy obliczone wartości poziomu zwiększyć o 3 dB.

Odniesienie wymagań podanych w tabeli 5 normy do wskaźników oceny R’A2 lub R’A1 jest zależne od widma hałasu zewnętrznego:

• jeżeli w hałasie zewnętrznym dominują źródła przypisane w normie PN-EN ISO 717-1 [12] widmowemu wskaźnikowi adaptacyjnemu C_tr (np. komunikacja drogowa w mieście, ruch kolejowy o małej prędkości, zakład przemysłowy emitujący hałas z przewagą niskich częstotliwości, muzyka dyskotekowa), to wymagania dotyczą wskaźnika R’_A2,
• jeżeli w hałasie zewnętrznym dominują źródła przypisane w normie PN-EN ISO 717-1 [12] widmowemu wskaźnikowi adaptacyjnemu C (np. ruch drogowy na autostradach i drogach szybkiego ruchu o prędkości V >  80 km/h, ruch kolejowy o dużej prędkości, zakład przemysłowy emitujący hałas z przewagą dużych częstotliwości), to wymagania dotyczą wskaźnika R’_A1.

Minimalne wskaźniki wypadkowej izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej ścian zewnętrznych R’_A1 lub R’_A2 dla pomieszczeń w budynkach mieszkalnych podano w TAB. 1a i TAB. 1b, a wymagane wskaźniki oceny izolacyjności akustycznej części pełnej i okien stanowiącej nie więcej niż 50% powierzchni ściany w zależności od wymaganej wypadkowej izolacyjności akustycznej właściwej ściany zewnętrznej w TAB. 2.

Podane w TAB. 1a i TAB. 1b wymagania odnoszą się do przypadku, gdy w pomieszczeniu znajduje się jedna przegroda zewnętrzna z oknami. Jeżeli w pomieszczeniu znajduje się więcej niż jedna przegroda zewnętrzna z oknami, wymagania należy zwiększyć o wartości 10  lgn (n – liczba przegród zewnętrznych z oknami w danym pomieszczeniu). Elementy składowe ściany (okna, część pełna, nawiewniki powietrza itp.) powinny być tak dobrane, aby skonstruowana z nich przegroda spełniała warunki normowe. Dla przypadku, gdy okna stanowią nie więcej niż 50% powierzchni ściany, można oszacować wymaganą izolacyjność części pełnej ściany i okna na podstawie tabeli zamieszczonej w normie PN-B-02151-3:1999 [11].

Izolacyjność akustyczna ścian zewnętrznych i stropodachów bez okien wyrażona wskaźnikiem oceny RA powinna być większa o 10 dB od wartości wymaganych dla ściany z oknami.

Wymagania według normy PN-B-02151-3:2015-10

Zasady określania minimalnej izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych podane są w normie 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" [8].

Oznaczenia parametrów akustycznych charakteryzujących przegrody budowlane zewnętrzne:

• R’_A,1 - wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’, uwzględniający widmowy wskaźnik adaptacyjny C [dB],
• R’_A,2 - wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’, uwzględniający widmowy wskaźnik adaptacyjny C_tr [dB].

Izolacyjność od dźwięków powietrznych przegród zewnętrznych należy określać za pomocą wskaźnika oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’_A,2.

W przypadku występowania źródeł hałasu zewnętrznego, przy których, zgodnie z PN-EN ISO 717-1 [12], przyjmuje się widmowy wskaźnik adaptacyjny C, zamiast wskaźnika R’_A,2 stosuje się wskaźnik R’_A,1.

Przy określaniu wymagań dotyczących izolacyjności od dźwięków powietrznych przegród zewnętrznych w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego należy stosować następujące zasady:

a) wartość wskaźnika R’_A,2 oblicza się wg metody podanej w punkcie 7.2 normy [12],

b) izolacyjność akustyczną ściany zewnętrznej w budynkach mieszkalnych, hotelowych, zakwaterowania turystycznego, zamieszkania zbiorowego i szpitalnych należy dostosować do poziomu hałasu zewnętrznego ocenianego odrębnie dla pory dnia i pory nocy; w tych przypadkach obliczenia wg punktu 7.2 normy [12] należy przeprowadzić zarówno w odniesieniu do pory dnia, jak i pory nocy, a jako wymaganie przyjąć tę wartość wskaźnika R’_A,2, która jest większa,

c) w pozostałych rodzajach budynków niewymienionych w poz. b) izolacyjność akustyczną ściany zewnętrznej należy dostosować do poziomu hałasu zewnętrznego występującego w porze dnia,

d) w przypadku budynków narażonych na hałas od operacji lotniczych należy wyznaczyć wartość wskaźnika R’_A,2 odrębnie przy uwzględnieniu miarodajnego równoważnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego odnoszącego się do pory dnia L_Aeq,zew,D, i pory nocy L_Aeq,zew,N oraz miarodajnego maksymalnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego odnoszącego się do pory nocy, L_Amax,zew,N, a następnie należy przyjąć tę wartość R’_A,2, która jest największa,

e) wyznaczona wg poz. od a) do d) izolacyjność od dźwięków powietrznych przegród zewnętrznych z oknami/drzwiami balkonowymi i elementami nawiewnymi jest izolacyjnością wypadkową i dotyczy następujących warunków eksploatacji tych przegród:

1. okna i drzwi balkonowe są zamknięte,
2. elementy nawiewne z możliwością regulowania przez użytkownika, ustawione są w pozycji "zamknięte".
3. elementy nawiewne bez możliwości regulowania przez użytkownika, ustawione są w pozycji "otwarte",

f) bez względu na wynik obliczeń wg poz. a) izolacyjność akustyczna przegrody zewnętrznej nie powinna być mniejsza niż R’A,2 = 30 dB; wymaganie to nie dotyczy przegród zewnętrznych holi i pomieszczeń recepcji w hotelach, korytarzy i pomieszczeń rekreacyjnych w szkołach, sal konsumpcyjnych kawiarni i restauracji, sal wystawowych oraz pomieszczeń do zajęć sportowych i innych pomieszczeń o podobnym przeznaczeniu, dla których jako izolacyjność minimalną należy przyjąć wskaźnik oceny R’A,2 = 25 dB.

Rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne przegród zewnętrznych dostosowane do podanych wyżej wymagań powinny uwzględnić wpływ tych przegród na stopień bocznego przenoszenia dźwięku wg PN-EN 12354-1 [13].

W przypadku, gdy pomieszczenie ma jedną przegrodę zewnętrzną, wartość wskaźnika oceny R’A,2 przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej przegrody zewnętrznej należy obliczyć z równania (1):

(1)

gdzie:

R’_A,2 - wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej przegrody zewnętrznej,

L_A,zew - miarodajny poziom hałasu zewnętrznego przy danej przegrodzie zewnętrznej wg punktu 7.3 normy PN-B-02151­‑3:2015-10 [8], wartość zaokrąglona do całkowitej liczby decybeli,

L_A,wew - poziom odniesienia do obliczenia izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej wg punktu 7.4 normy PN-B-02151­‑3:2015-10 [8],

A - chłonność akustyczna pomieszczenia w oktawowym paśmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz, bez wyposażenia pomieszczenia i obecności użytkowników,

S - pole rzutu powierzchni przegrody zewnętrznej na płaszczyznę fasady lub dachu widziane od strony pomieszczenia, przy czym:

(2)

gdzie:

V - objętość pomieszczenia,

T - przewidywany czas pogłosu T w pomieszczeniu, w oktawowym paśmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz.

Wartość składnika 10 lg  S/A należy przyjąć z danych podanych w Załączniku C (informacyjnym) PN-B-02151-3:2015-10 [8] (TAB. 3).

W tabeli C.1. z normy PN-B-02151-3:2015-10 zestawiono wartości składnika 10 lg  S/A w zależności od czasu pogłosu pomieszczenia T, stosowane przy obliczaniu izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej wg równania (1), gdzie:

S - pole rzutu powierzchni przegrody zewnętrznej pomieszczenia na płaszczyznę fasady lub dachu, widziane od strony pomieszczenia,

V - objętość pomieszczenia,

T - przewidywany czas pogłosu w pomieszczeniu.

Jeżeli w pomieszczeniu jest jedna ściana zewnętrzna i pomieszczenie ma kształt prostopadłościanu, to wartość V/S odpowiada głębokości pomieszczenia.

Pola zacienione obejmują najczęściej występujące wartości V/S pomieszczeń o danym czasie pogłosu T w przypadku, gdy w pomieszczeniu występuje tylko jedna przegroda zewnętrza.

Wynik obliczeń wg równania (1) należy zaokrąglić do całkowitej liczby dB.

Przewidywany czas pogłosu T w pomieszczeniu w paśmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz należy przyjąć jako równy wzorcowemu czasowi pogłosu T = 0,5 sekundy. Wyjątkiem są pomieszczenia, dla których w PN-B-02151-4 [9] określono dopuszczalny czas pogłosu T lub minimalną chłonność akustyczną A. Dla tych pomieszczeń należy przyjąć wartości T lub wyznaczyć wartości A, wg tej normy w oktawowym paśmie o środkowej częstotliwości ƒ = 500 Hz.

Wymagania według normy PN-B-02151-3:2015-10 (ciąg dalszy)

Ustalanie poziomu miarodajnego hałasu zewnętrznego

Przy ustalaniu miarodajnego poziomu hałasu zewnętrznego L_A,zew uwzględnia się hałas pochodzący od źródeł zewnętrznych, charakterystycznych dla danego terenu. Nie uwzględnia się hałasu powstającego w sytuacjach zagrożeń, podczas imprez masowych na wolnym powietrzu, hałasu wynikającego z prowadzonych prac budowlanych.

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego odnosi się odrębnie do pory dnia i pory nocy przy uwzględnieniu następujących przedziałów czasu odniesienia:

• dla pory dnia L_A,zew,D: od godz. 6.00 do godz. 22.00,
• dla pory nocy L_A,zew,N: od godz. 22.00 do godz. 6.00.

W zależności od typu źródła hałasu zewnętrznego, przy wyznaczaniu miarodajnego poziomu hałasu LA,zew uwzględnia się, zależnie od potrzeb:

• długookresowy równoważny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego L_Aeq,zew,D odnoszący się do pory dnia,
• długookresowy równoważny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego L_Aeq,zew,N odnoszący się do pory nocy,
• długookresowy średni maksymalny poziom dźwięku A L_Amax,zew,N odnoszący się do pory nocy.

Uwaga! W normie PN-B-02151-3:2015-10 [8] średnim maksymalnym poziomem dźwięku A jest poziom średni energetyczny.

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego L_A,zew należy określić w odległości 2 m od fasady budynku na wysokości rozpatrywanego fragmentu przegrody zewnętrznej.

Jeżeli do jego wyznaczenia korzysta się z mapy akustycznej danego terenu, to do wartości przyjętych z mapy należy wprowadzić ewentualną poprawkę uwzględniającą zmiany poziomu hałasu zewnętrznego na wysokości powyżej 4 m oraz zmiany związane z lokalnymi warunkami rozprzestrzeniania się dźwięku, określoną na podstawie obliczeń lub/i uzupełniających pomiarów akustycznych.

Uwaga! Potrzeba zastosowania poprawki może wynikać z warunków usytuowania źródła hałasu zewnętrznego w stosunku do fasady budynku, rodzaju zabudowy otoczenia, wysokości budynku itp.

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego L_A,zew powinien uwzględniać perspektywiczne zmiany poziomu hałasu w terenie wynikające np. z budowy nowej trasy komunikacyjnej, zmiany tras przelotu statków powietrznych lub przewidywane zmiany w natężeniu ruchu komunikacyjnego związanego z istniejącymi obiektami komunikacyjnymi.

Jeżeli do wyznaczenia miarodajnego poziomu hałasu zewnętrznego L_A,zew odnoszącego się do poziomów równoważnych korzysta się z mapy akustycznej, to miarodajny równoważny poziom dźwięku odnoszący się do pory dnia L_Aeq,zew,D należy wyznaczyć na podstawie wartości wskaźnika hałasu zewnętrznego L_DWN, np. przy zastosowaniu metody obliczania podanej w Załączniku E (informacyjnym) PN­‑B-02151-3:2015-10 [8].

Miarodajny równoważny poziom dźwięku A odnoszący się do pory nocy L_Aeq,zew,N odpowiada wartości długookresowego, w skali 1 roku, poziomu dźwięku A odnoszącego się do pory nocy L_N podanej na mapie akustycznej.

Jeżeli dla danego terenu nie istnieją mapy akustyczne lub jeżeli przedział czasu, dla którego wyznacza się miarodajny poziom hałasu zewnętrznego L_A,zew jest krótszy niż 1 rok, to miarodajny równoważny poziom hałasu zewnętrznego odnoszący się do pory dnia L_Aeq,zew,D lub nocy L_Aeq,zew,N należy wyznaczyć na podstawie obliczeń lub/i pomiarów w krótkich przedziałach czasu z uwzględnieniem korekcji na zmienność hałasu w długim okresie przyjętym zgodnie z punktami od 7.3.2 do 7.3.5 PN-B-02151-3:2015-10 [8], w zależności od rodzaju źródła hałasu zewnętrznego.

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego L_A,zew pochodzącego od poszczególnych rodzajów źródeł podano w punktach 7.3.2; 7.3.3; 7.3.4 PN-B-02151-3:2015-10 [8].

Jeżeli na danym terenie występuje hałas pochodzący od kilku źródeł działających równocześnie to miarodajny poziom hałasu zewnętrznego, należy określić wg punktu 7.3.5. tej normy.

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od komunikacji drogowej i szynowej

Dla pory dnia jako miarodajny poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od komunikacji drogowej i szynowej należy przyjmować długookresowy równoważny poziom dźwięku A L_Aeq,zew,D, wyznaczony dla 16 godzin dnia, z uwzględnieniem wszystkich dni w roku.

Dla pory nocy jako miarodajny poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od komunikacji drogowej i szynowej należy przyjmować długookresowy równoważny poziom dźwięku A L_Aeq,zew,N, wyznaczony dla 8 godzin nocy, z uwzględnieniem wszystkich nocy roku.

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od operacji lotniczych

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od operacji lotniczych należy określić:

a) w przypadku lotnisk cywilnych z łączną liczbą operacji lotniczych w ciągu roku przekraczającą 3000 (przy czym przylot i odlot jest liczony jako jedna operacja lotnicza) z uwzględnieniem odrębnie wszystkich dni i nocy w roku,

b) w przypadku pozostałych lotnisk i lądowisk cywilnych oraz lotnisk i lądowisk wojskowych - z uwzględnieniem wszystkich dni i nocy w trzech kolejnych miesiącach roku o największej liczbie operacji lotniczych.

Jako miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dla pory dnia L_A,zew,D należy przyjąć długookresowy równoważny poziom dźwięku A, wyznaczony dla 16 godzin dnia, z uwzględnieniem wszystkich dni w odpowiednim przedziale czasu wg a) lub b) L_Aeq,zew,D.

Jako miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dla pory nocy L_A,zew,N, należy przyjąć:

• długookresowy równoważny poziom dźwięku A, wyznaczony dla 8 godzin nocy, z uwzględnieniem wszystkich nocy w odpowiednim przedziale czasu wg a) lub b) L_Aeq,zew,N,
• długookresowy średni maksymalny poziom dźwięku A, pojedynczych operacji lotniczych występujących w ciągu 8 godzin nocy, z uwzględnieniem wszystkich nocy w odpowiednim przedziale czasu wg a) lub b) L_Amax,zew,N przy obliczaniu długookresowego średniego maksymalnego poziomu dźwięku A uwzględnia się operacje lotnicze, powodujące na danym terenie hałas o poziomie dźwięku A L_Amax ≥ 70 dB.

Uwaga! Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego L_A,zew pochodzącego od operacji lotniczych określa się np. przy wykorzystaniu map zasięgu hałasu lotniczego, danych z pomiarów monitoringowych, uzupełniających pomiarów akustycznych oraz obliczeń.

Przykład wykorzystania map hałasu lotniczego, obejmujących wartości L_DWN i L_N, do obliczenia miarodajnego równoważnego poziomu dźwięku A dla pory dnia L_Aeq,zew,D podano w Załączniku E (informacyjnym) PN-B-02151-3:2015-10 [8].

Przykład sposobu oszacowania wartości miarodajnego średniego maksymalnego poziomu hałasu zewnętrznego odnoszącego się do pory nocy L_Amax,zew,N na podstawie mapy długookresowego (w skali 1 roku) średniego poziomu dźwięku A odnoszącego się do pory nocy L_N podano w Załączniku F (informacyjnym) PN-B-02151­‑3:2015-10 [8].

Miarodajny poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od innych źródeł

Jako miarodajny dla pory dnia poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od innych źródeł niż wymienione w punktach 7.3.1 i 7.3.2 należy przyjąć dzienny równoważny poziom dźwięku A L_Aeq,zew,D, ­obliczony dla 8 najniekorzystniejszych kolejnych godzin dnia z uwzględnieniem wszystkich dni roku.

Jako miarodajny dla pory nocy poziom hałasu zewnętrznego pochodzącego od innych źródeł niż wymienione w punktach 7.3.1 i 7.3.2, należy przyjąć nocny równoważny poziom dźwięku A L_Aeq,zew,N, obliczony dla jednej najniekorzystniejszej godziny nocy z uwzględnieniem wszystkich nocy roku.

Określenie wartości poziomów odniesienia do obliczenia wymaganej izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych

Do obliczenia izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych pomieszczenia wg równania (1) wykorzystuje się poziom odniesienia dostosowany do rodzaju miarodajnego poziomu hałasu zewnętrznego.

Rozróżnia się poziomy odniesienia:

a) L_Aeq,wew stosowany w przypadkach, gdy miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dotyczy równoważnego poziomu dźwięku A, w porze dnia L_Aeq,zew,D lub nocy L_Aeq,zew,N,

b) L_Amax,wew stosowany w przypadkach, gdy miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dotyczy średniego maksymalnego poziomu dźwięku A, w porze nocy L_Aeq,zew,N.

Wartości poziomu odniesienia L_Aeq,wew dotyczące miarodajnego równoważnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego należy przyjąć odpowiednio:

• z tabeli 7 z normy PN-B-02151-3:2015-10 [8] jeżeli miarodajny poziom hałasu zewnętrznego dotyczy wartości równoważnych L_Aeq,zew,
• z tabeli 8 z normy PN-B-02151-3:2015-10 [8] jeżeli miarodajny poziom hałasu zewnętrznego odnosi się do hałasu lotniczego i dotyczy wartości maksymalnych L_Amax,zew.

W naszym przypadku mamy do czynienia z poziomami miarodajnymi dotyczącymi poziomów równoważnych i poniżej przedstawiono wyciąg z tabeli 7 z normy PN-B-02151-3:2015-10 [8] dotyczący pomieszczeń chronionych w budynkach mieszkalnych (TAB. 4a i TAB. 4b).

Wymagana izolacyjność akustyczna okien/drzwi balkonowych

Aby uzyskać zgodną z wymaganiami izolacyjność akustyczną przegrody zewnętrznej częściowo przeszklonej, bez ściennych nawiewników powietrza zewnętrznego dobiera się izolacyjność okna/drzwi balkonowych w zależności od izolacyjności akustycznej części pełnej oraz od udziału sumy powierzchni otworów okiennych/drzwi balkonowych w całkowitej powierzchni przegrody zewnętrznej widzianej od strony pomieszczenia.

Przyjmując, że wszystkie okna/drzwi balkonowe występujące w przegrodzie zewnętrznej będą miały jednakową izolacyjność akustyczną, izolacyjność akustyczną tych okien/drzwi balkonowych oblicza się wg równania (G.2) z normy PN-B-02151-3:2015-10 [8]:

(3)

gdzie

RA,2,o - wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej właściwej okna/drzwi balkonowych,
R’A,2 - wskaźnik oceny wymaganej izolacyjności akustycznej właściwej przegrody zewnętrznej wg rozdziału 6 normy PN-B­‑02151-3:2015-10 [8],
RA,2,p - wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej właściwej części pełnej przegrody zewnętrznej,
S - pole powierzchni rzutu przegrody zewnętrznej na płaszczyznę fasady lub dachu, widziane od strony pomieszczenia,
So - pole powierzchni rzutu otworów okiennych/drzwi balkonowych w przegrodzie zewnętrznej na płaszczyznę fasady lub dachu, widziane od strony pomieszczenia,
Sp - pole powierzchni rzutu części pełnej ściany zewnętrznej pomieszczenia na płaszczyznę fasady lub dachu, Sp = S – So.

Uwaga! Jeżeli okno ma nawiewnik powietrza, to w równaniu (G.2) PN-B-02151-3:2015-10 [8] uwzględnia się RA,2 okna z nawiewnikiem; izolacyjność okna z nawiewnikiem określa się za pomocą pomiarów lub obliczeń wykorzystując zasadę wynikającą z równania (G.1) PN-B-02151-3:2015-10 [8].

Zależność między izolacyjnością akustyczną przegrody zewnętrznej X pomieszczenia a izolacyjnością części pełnej i izolacyjnością okien/drzwi balkonowych przy uwzględnieniu procentowego udziału powierzchni otworów okiennych/drzwi balkonowych w całkowitej powierzchni przegrody zewnętrznej wg równania (G.2) przedstawiono w tabeli G.1 z normy PN-B-02151­‑3:2015-10 [8] (TAB. 5).

Wady i zalety w określaniu wypadkowej izolacyjności ściany zewnętrznej

Poniżej omówiono wady i zalety określania minimalnej izolacyjności wypadkowej ścian zewnętrznych w budynkach wg obydwu norm.

PN-B-02151-3:1999 [11]

Wady:

Brak możliwości korzystania z map akustycznych ze względu na inny przedział czasowy poziomów hałasu zewnętrznego.

Miarodajny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego pochodzącego od wszystkich źródeł, z wyjątkiem hałasu lotniczego, przyjmuje się (wg PN-B-02151­‑3:1999 [11]):

• dla pory dziennej - równoważny poziom dźwięku A określony dla ośmiu kolejnych najniekorzystniejszych godzin między 6.00 a 22.00,
• dla pory nocnej - równoważny poziom dźwięku A wyznaczony dla jednej najniekorzystniejszej godziny między 22.00 a 6.00.

Mapy akustyczne wykonywane dla dużych miast, głównych tras komunikacyjnych i dużych portów lotniczych podają:

• L_DWN - wskaźnik hałasu zewnętrznego (średni długookresowy w skali 1 roku poziom dźwięku A odnoszący się pory doby (24 godziny),
• L_N - średni, długookresowy (w skali 1 roku) poziom dźwięku A, odnoszący się do pory nocy (8 godzin).

2. Mało dokładny sposób ustalania wymagania dotyczącego izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych, nieuwzględniający wielkości powierzchni przegród zewnętrznych oraz chłonności akustycznej pomieszczeń chronionych.

3. Ograniczenie możliwości określania minimalnej wypadkowej izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej dla przypadków, gdy miarodajny poziom dźwięku A na zewnątrz budynku przekracza odpowiednio dla pory dnia i nocy 75 dB oraz 65 dB (brak w normie procedury, jak postępować w takich przypadkach).

4. Bardzo skomplikowany i niejednoznaczny sposób określania miarodajnych poziomów dźwięku dla pory dnia i pory nocy hałasu lotniczego.

Zalety:

1. Prosta metodyka obliczeń.

2. Zakresy pięciodecybelowe miarodajnych poziomów dźwięku dla pory dnia i pory nocy, dla których określona jest jedna wartość minimalnej wypadkowej izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej. Wartość ta jest określana dla maksymalnej wartości miarodajnego poziomu dźwięku A, co powoduje wyższą izolacyjność ściany zewnętrznej dla niższych wartości z pięciodecybelowego zakresu miarodajnych poziomów dźwięku dla pory dnia i pory nocy (wyższą ochronę akustyczną).

PN-B-02151-3:2015-10 [8]

Wady:

1. Konieczność wykonania obliczeń dla każdego pomieszczenia chronionego akustycznie (tak naprawdę nie jest to wada, ale ze względu na żmudność obliczeń sklasyfikowana została jako wada).

Zalety:

1. Wprowadzenie minimalnej wartości wypadkowej izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej bez względu na wynik obliczeń (izolacyjność akustyczna przegrody zewnętrznej nie powinna być mniejsza niż R’A,2 = 30 dB (R’_A,1 = 30 dB); wymaganie to nie dotyczy przegród zewnętrznych holi i pomieszczeń recepcji w hotelach, korytarzy i pomieszczeń rekreacyjnych w szkołach, sal konsumpcyjnych kawiarni i restauracji, sal wystawowych oraz pomieszczeń do zajęć sportowych i innych pomieszczeń o podobnym przeznaczeniu, dla których należy przyjąć, jako izolacyjność minimalną, wskaźnik oceny R’_A,2 = 25 dB (R’_A,1 = 25 dB).

2. Możliwość korzystania z map akustycznych.

Miarodajny poziom dźwięku A hałasu zewnętrznego pochodzącego od wszystkich źródeł, z wyjątkiem hałasu lotniczego, przyjmuje się (wg PN-B-02151-3:2015-10 [8]):

• dla pory dziennej - długookresowy równoważny poziom dźwięku A L_Aeq,zew,D, wyznaczony dla 16 godzin dnia, z uwzględnieniem wszystkich dni w roku,
• dla pory nocnej - długookresowy równoważny poziom dźwięku A L_Aeq,zew,N, wyznaczony dla 8 godzin nocy, z uwzględnieniem wszystkich nocy roku.

Mapy akustyczne wykonywane dla dużych miast, głównych tras komunikacyjnych i dużych portów lotniczych podają:

• L_DWN - wskaźnik hałasu zewnętrznego (średni długookresowy w skali 1 roku poziom dźwięku A odnoszący się pory doby (24 godziny),
• L_N - średni, długookresowy (w skali 1 roku) poziom dźwięku A odnoszący się do pory nocy (8 godzin).

L_Aeq,zew,D można oszacować na podstawie L_DWN oraz L_N, stosując metodę podaną w Załączniku E PN-B-02151-3:2015-10 [8], natomiast L_Aeq,zew,N = L_N.

Różnice w określaniu wypadkowej izolacyjności ściany zewnętrznej

W celu pokazania różnic wynikających z metod zawartych w obydwu analizowanych normach ograniczono się do wymagań dla budynków wielorodzinnych jako najczęściej występujących przy projektowaniu nowych budynków. Wymagania przyjęto dla pokoi w porze nocnej jako wymagania determinujące obliczenia wymaganej minimalnej izolacyjności ściany zewnętrznej mieszkań w budynkach wielorodzinnych.

Na podstawie danych zebranych w działalności projektowej autora w TAB. 6 przedstawiono przykłady obliczeniowe w formie tabelarycznej.

Zmiana czasu oceny dla pory nocnej dla określania miarodajnego poziomu dźwięku hałasu drogowego i szynowego z 1 godziny (PN-B-02151-3:1999 [11]) na 8 godzin (PN-B-02151-3:2015­‑10 [8]) skutkuje albo brakiem zmian wartości, albo zmniejszeniem o 1-2 dB.

W obliczeniach przedstawionych w TAB. 6 założono, że miarodajne poziomy dźwięku, określone zgodnie z zasadami obowiązującymi w obydwu normach, są sobie równe.

Na podstawie obliczeń przedstawionych w TAB. 6 można zaobserwować dużą zależność obliczeń minimalnej wypadkowej izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej od tzw. głębokości pomieszczenia (V/S). Przy tych samych wartościach miarodajnego poziomu dźwięku, np. na tej samej elewacji, wartość minimalnej wypadkowej izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej może się różnić w ekstremalnych przypadkach nawet o 5 dB.

W TAB. 7a  i TAB. 7b przedstawiono obliczenia wymaganej izolacyjności akustycznej RA,2 [dB] okien w zależności od udziału powierzchni okna w całkowitej powierzchni ściany zewnętrznej widzianej od strony pomieszczenia chronionego (% przeszklenia ściany zewnętrznej). Obliczenia wykonano przy założeniu, że izolacyjność akustyczna części pełnej ściany zewnętrznej jest co najmniej o 10 dB wyższa od najwyższej wartości izolacyjności akustycznej okna.

Analizowane wartości miarodajnego dźwięku A dla pory nocy są wartościami często spotykanymi przy dużych arteriach komunikacyjnych w Warszawie.

Przyjęto, że maksymalną wartością RA,2 [dB] okna jednoramowego (R-U  +  FIX) wykonanego w systemie PVC (jakimkolwiek) oraz okien drewnianych przy zastosowaniu dostępnego szklenia zarówno jednokomorowego jak i dwukomorowego jest RA,2 = 42 dB.

W TAB. 7a  i TAB. 7b kolorem zielonym zaznaczono wartości RA,2 > 42 dB jako nieosiągalne dla okien jednoramowych.Fakt występowania w tak szerokim zakresie wartości RA,2 [dB], nieosiągalnych dla najbardziej rozpowszechnionych obecnie okien jednoramowych, powinien skłonić producentów stolarki okiennej do szukania rozwiązań pozwalających na spełnianie coraz wyższych wymagań, stawianych coraz częściej dla inwestycji realizowanych w bezpośrednim sąsiedztwie hałaśliwych arterii komunikacyjnych i nie tylko (lotniska, itp.). Być może rozwiązaniem staną się okna z dodatkowym skrzydłem, tzw. 2+1, lub okna skrzynkowe.

Literatura

1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG Rozporządzenie UE nr 305/2011 (CPR).
2. Ustawa Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994 r. wraz z późniejszymi zmianami (tekst jednolity DzU z 04. 01.2018).
3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami).
4. Ustawa Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994 r. wraz z późniejszymi zmianami (tekst jednolity DzU z 04.01.2018).
5. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami).
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z dn. 08.12.2017 poz. 2285).
7. PN-B-02151-02:1987, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości 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".
9. 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 prowadzenia badań".
10. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2004 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity DzU Nr 56, poz. 1422 z dnia 18.09.2015).
11. PN-B-02151-3:1999, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania".
12. PN-EN ISO 717-1:1999, "Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych".
13. PN-EN 12354-1:2002, "Akustyka budowlana. Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Część 1: Izolacyjność od dźwięków powietrznych między pomieszczeniami".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!