Badania Akustyczne Stropów

Firma RECTOR wychodząc naprzeciw oczekiwaniom zarówno projektantów jak i inwestorów przebadała stropy pod kątem akustyki oraz stworzyła kalkulator właściwości akustycznych, pozwalający określić szacunkową izolacyjność akustyczną stropów w systemie RECTOR wraz z ich warstwami wykończeniowymi. Badanie przeprowadzone zarówno w Polsce jak i we Francji potwierdziły, że stropy sprężone RECTOR poza dużą elastycznością rozwiązań konstrukcyjnych spełniają również wymogi akustyczne. Z uwagi na możliwość projektowania stropów od 16 do 34 cm z dokładnością do 1 cm, stosowanie różnych materiałów oraz wysokości wypełnień stropowych, kalkulator znacznie przyspiesza dobór stropów RECTOR pod kątem wymagań akustycznych. Projektanci RECTOR mogą pomóc w doborze takiego rozwiązania stropowego wraz z warstwami wykończeniowymi, które będzie odpowiadać indywidualnym wymogom projektowym.

Badania
Obliczenia zawarte w kalkulatorze opierają się na pomiarach laboratoryjnych przeprowadzonych na wybranych stropach firmy RECTOR z udziałem lub bez warstw wykończeniowych.
Co do celów badawczych został zaprojektowany i wybudowany budynek wyposażony w kilka rodzajów systemów stropowych oferowanych przez grupę RECTOR, w którym przeprowadzono szereg badań i testów.
Laboratoryjne badania izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych (Rw) oraz uderzeniowych (Ln,w) wraz z obliczeniami wskaźników ważonych zostały przeprowadzone w Polsce przez Instytut Techniki Budowlanej (pustaki betonowe) oraz przez Centrum Naukowe Techniki Budowlanej (CSTB) we Francji (inne rodzaje wypełnień stropowych).
Wyniki powyższych pomiarów zostały ekstrapolowane na całą rodzinę stropów RECTOR. Metoda obliczeniowa pozwalająca na ekstrapolację wyników badań oraz oszacowanie zachowania stropów wraz z różnymi warstwami wykończeniowymi (tynk, sufit podwieszany, posadzki, podłoga pływająca) została opracowana przez Centrum Badań Przemysłu Betonowego (CERIB) we Francji i zatwierdzona przez francuskie Centrum Naukowe Techniki Budowlanej (CSTB). Dane odnośnie właściwości oraz izolacyjności akustycznej elementów wykończenia stropów pochodzą zarówno bezpośrednio od producentów, jak i z programów akustycznych Acoubat i Acousys.
Zakłada się, że wykonawstwo całego stropu (montaż belek stropowych, ułożenie nadbetonu i wykonanie wszystkich warstw wykończeniowych) zostało zrealizowane zgodnie ze sztuką budowlaną oraz z zachowaniem wszystkich wytycznych i założeń projektowych. 

Możliwosć kalkulatora
Kalkulator daje możliwość wyboru systemu stropowego, ilości belek w żebrze, typu wypełnienia oraz grubości nadbetonu. Zmieniając każdy z powyższych elementów możemy na bieżąco monitorować wynik końcowy i w zależności od potrzeb odpowiednio dobierać typ prefabrykatu oraz warstwę nadbetonu. Kalkulator porównuje też 2 dowolne rozwiązania stropowe ze sobą tak, aby wybrać ten który będzie najbardziej pasował do założeń projektowych.
Na wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej (Rw) największy wpływ ma masa stropu, co łatwo zauważyć przesuwając suwaki poszczególnych elementów składowych. 
Na przegrodę poziomą składa się zarówno sama konstrukcja stropu jak i warstwy wykończeniowe takie jak tynki, sufity podwieszane oraz styropian, wylewka betonowa i posadzka. Kalkulator umożliwia dobór odpowiednich materiałów oraz ich grubości dzięki czemu jesteśmy w stanie określić parametr całej przegrody.
Po wprowadzeniu wszystkich projektowanych warstw przegrody otrzymujemy wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej (Rw) oraz wskaźnik izolacyjności od dźwięków uderzeniowych (Ln,w). Dodatkowo w formie wykresu przedstawiony jest  parametrem R/Ln w zależności od częstotliwości dźwięków. 

Hałas
Energia od źródła dzwięku rozprzestrzenia się w budynku i może być słyszalna nawet w odległych pomieszczeniach. Energia wytraca się wraz  odległościa od żródła ponieważ jej część odbija się od przegród, część rozpraszana jest przez ściany i stropy. Pozostała energia przekazywana jest do sąsiedniego pomieszczenia, gdzie następuje dalsze wytracanie. Mając na uwadze powyższe, możemy świadomie dążyć do ograniczenia hałasu stosująć odpowiednie materiały konstrukcyjne oraz wykończeniowe. Przegrody poziome dobiera się analizując zarówno konstrukcję stropu jak i wszystkie warstwy wykończeniowe (nad i pod stropem). 

1 – Energia od żródła dzwięku

2 - Energia odbita w pomieszczeniu, w którym wyemitowany został dźwięk

3 - Energia rozproszona poprzez przegrody

4 - Energia przekazana sąsiedniemu pomieszczeniu

W przypadku stropów wyróżniamy kilka dróg przenikania dźwięków między pomieszczeniami na sąsiednich kondygnacjach. W zależności od układu pomieszczeń, lokalizacji szachtów instalacyjnych oraz  przepustów możemy przyjąć, że dzwięk z pomieszczenia A do pomieszczenia B poże przeniknąc bezpośrednio przez: strop, wnętrze rur/przewodów, nieszczelności w przegrodzie, czy też otwory w pomieszczeniach np. szachty instalacyjne. Chcąc uzyskać zadowalającą nas rekukcję hałasu na przegrodzie poziomej, musimy zadbać o każdą z powyższych dróg przenikania dźwięków.

Błędy wykonwcze - na co zwrócić szczególną uwagę
Projektując stropy i warstwy wykończeniowe zwracamy uwagę na spełnienie wszelkich wymogów akustycznych wymagane przepisami. Aby projektowane parametry akustyczne pokrywały się z parametrami akustycznymi w trakcie użytkowania obiektu należy szczególną uwagę zwrócić na poprawny sposób montażu poszczególnych elementów przegrody poziomej. Stosowanie nawet najlepszych materiałów i rozwiązań akustycznych może okazać się niewystarczające jeżeli wykonawca nie będzie przestrzegał wytycznych projektowych.
W budownictwie jedno i wielorodzinnym najczęściej używanym materiałem izolacyjnym pod podłogi jest styropian akustyczny, który znajduje się pod warstwą dociskową i ma na celu ograniczenie przenikania dźwięków uderzeniowych poprzez zdylatowanie konstrukcji od betonowej posadzki. Najczęściej popełniane błędy wykonawcze na tym etapie polegają na braku dylatacji obwodowej posadzki betonowej lub uprzerwanie warstwy styropianu. W takim przypadku mieszanka betonowa przedostaje się do warstwy konstrukcyjnej i oba sztywne materiały stykają się bezpośrednio tworząc mostek akustyczny. W warstwie styropianu często ukrywane są również instalacje elektryczne, sanitarne oraz kanały wentylacji mechanicznej (budownictwo jednorodzinne). W miejscach prowadzenia instalacji najczęściej przerywana jest warstwa styropianu i sztywne przewody stają się kolejnymi elementami występowania mostków akustycznych. Stosując systemy ścienne z płyt g-k wiele osób zapomina o stosowaniu taśm akustycznych między profilami stalowymi a konstrukcją budynku. Z pozoru niewielka zmiana powoduje, zwiększenie przenikania dźwięków między ścianą a stropem. Żelbetowe klatki schodowe są najczęściej sztywno połączone za ścianami oddzielającymi korytarz od mieszkania. Biegi schodowe wykonane z żelbetu nie posiadają warstw podłogi pływającej co powoduje bardzo dobre przenikanie dźwięków do sąsiednich pomieszczeń powodując dyskomfort akustyczny.

Budownictwo z „wielkiej płyty” bardzo dobrze znane jest milionom ludzi. Prowadzenie instalacji centralnego ogrzewania przez wszystkie mieszkania w pionie czy wspólne przewody wentylacyjne sprawiają, że dźwięki przenikają między mieszkaniami. Nowoczesne budownictwo nauczone na błędach wcześniejszych rozwiązań konstrukcyjno-instalacyjnych pozwala na wykonanie budynku o wysokim komforcie akustycznym. Pojawiają się nowoczesne materiały jak np. maty akustyczne o grubości od kilku mm i zastępujące kilka centymetrów warstwy styropianu. Ograniczenie wysokości warstw wykończeniowych w połączeniu z mniejszymi wysokościami stropów RECTOR pozwalają na zmniejszenie wysokości budynku lub zwiększenie wysokości pomieszczeń.

Kontynuacja badań 
Wpływ podłogi pływającej na końcowy wynik parametru  Rw a szczególnie na parametr Ln,w jest znaczący. Poza wiedzą techniczną oraz parametrami technicznymi materiałów wykończeniowych świadczą o tym wyniki poszczególnych badań przeprowadzonych na stropach RECTOR wraz z podłoga pływającą. Duże znaczenie odgrywa materiał izolacyjny (styropian, wełna, maty akustyczne) oraz masa warstwy dociskowej. Aby pogłębić wiedzę w tym zakresie oraz mieć podstawy do wyznaczenia kierunków następnych badań, w chwili obecnej kontynuujemy badania akustyczne wraz z Instytutem Techniki Budowlanej. Jak tylko wykonany zostanie raport końcowy podsumowujący cykl badań, będziemy Państwa informować.