DEKPANEL D z hlediska akustiky – vliv různých souvrství na vnějším a vnitřním povrchu

2013
Ing. Jaroslav Nádvorník, Ing. Roman Pavelka

V rámci vývoje a zavádění nového výrobku DEKPANEL D na trh jsme narazili na kolizi požadavků různých oborů. Hledali jsme optimální kompromis především mezi tepelnětechnickými a akustickými vlastnostmi. Ověřovali jsme proveditelnost, funkčnost a optimalizaci finančních nákladů. V tomto článku se zaměříme hlavně na akustické vlastnosti a splnění akustických požadavků u skladeb obvodových stěn z Dekpanelu D.

U lehkých vrstvených konstrukcí často narážíme na nedostatek informací o jejich neprůzvučnosti. Akustické parametry masivních konstrukcí se poměrně dobře a s dostatečnou přesností dají spočítat. U lehkých konstrukcí jsou často stanoveny na základě odborných odhadů. Vypočítané hodnoty vzduchové neprůzvučnosti u složitějších vrstvených lehkých konstrukcí pak mohou nést určitou chybu. Na výsledné hodnoty má velký vliv i odhadovaná korekce (přepočet mezi váženou laboratorní vzduchovou neprůzvučností R_w a váženou stavební neprůzvučností R´_w u konstrukcí vnitřních stěn). Nejspolehlivějším stanovením akustických parametrů v takových případech je měření. Měření, která jsme provedli, se stala bohatým zdrojem poznatků. S některými vás postupně seznámíme, v tomto článku se především zaměříme na skladby obvodových stěn s DEKPANEL D 81 F.

AKUSTICKÉ POŽADAVKY NA OBVODOVÉ PLÁŠTĚ PODLE ČSN 73 0532

Pro jednotlivé druhy chráněných prostorů se z tabulek v normě ČSN 73 0532 v závislosti na vnějším hluku v místě stavby stanoví požadavek na zvukovou izolaci obvodového pláště budovy. Požadavek se vztahuje na obvodový plášť složený z neprůsvitných ploch a oken. Přehled požadavků na obvodové konstrukce je v tab. 1.

Tab. 1 – Požadavky na zvukovou izolaci obvodových plášťů budov podle ČSN 73 0532

Vzduchová neprůzvučnost složeného obvodového pláště se spočte na základě dílčích neprůzvučností výplní otvorů a neprůzvučnosti neprůsvitné části obvodového pláště podle vzorce:

R´_w,F = 10 x log S_F - 10 × log ΣS_i x 10^-0,1Rwi - k₃

SF – celková plocha obvodového pláště při pohledu z místnosti, v m²

Si – dílčí plochy prvků obvodového pláště (plné části, okna), v dB

k₃ = 2 dB korekční faktor na vedlejší cesty pro lehké obvodové stěny (pórobeton, dřevostavby, lehké montované stavby).

Pro ilustraci jsou v tab. 2, 3 a 4 uvedeny hodnoty neprůzvučnosti obvodového pláště s neprůsvitnou konstrukcí z DEKPANEL D 81 F a s různou plochou oken WINDEK PVC. Vážená neprůzvučnost Rw započtených oken WINDEK PVC ze sortimentu společnosti DEKTRADE je 34 dB.

Tab. 2 – Vzduchové neprůzvučnosti stěny DEKPANEL D 1.1.1 s okny WINDEK PVC

Tab. 3 – Vzduchové neprůzvučnosti stěny DEKPANEL D 1.2.1 s okny WINDEK PVC

Tab. 4 – Vzduchové neprůzvučnosti stěny DEKPANEL D 1.3.1 s okny WINDEK PVC

PLÁNOVANÁ REVIZE PŘEDPISU ETAG 004

Revize ETAG 004 VNĚJŠÍ KONTAKTNÍ TEPELNĚ IZOLAČNÍ SYSTÉMY S OMÍTKOU by měla popisovat určení akustických vlastností ETICS laboratorním měřením podle skupiny norem ČSN EN ISO 10140 části 1 až 5. Zkoušenou veličinou by mělo být „zlepšení“ vážené vzduchové neprůzvučnosti ΔR_w. Pokud nebude mít výrobce změřen vliv ETICS, pak by měla být uvažována hodnota ΔR_w = -8 dB. Což je určitě nezanedbatelná hodnota, obzvláště pro lehké dřevěné konstrukce.

OVĚŘOVACÍ ZKOUŠKY AKUSTICKÝCH PARAMETRŮ

Prvotní ověřovací zkoušky jsme provedli na vlastním pracovišti s využitím akreditované zkušební laboratoře společnosti DEKPROJEKT. Naši zkušebnu jsme „kalibrovali“ provedením zkoušek na konstrukci, pro kterou byly k dispozici výsledky měření ve státní akreditované laboratoři. Následovaly zkoušky vybraných variant v laboratoři společnosti TZÚS Teplice. Pro obvodové stěny jsme ověřovali skladby s Dekpanelem D v kombinaci s následujícími ETICS:

• pěnový polystyren (EPS 70 F) tl. 180 mm,
• minerální vata s podélnou orientací vláken tl. 180 mm,
• dřevovláknitá izolace ve dvou vrstvách 140 + 60 mm

a následujícími úpravami na vnitřní straně:

• bez povrchové úpravy (DEKPANEL D),
• sádrokarton 12,5 mm kontaktně přišroubovaný k Dekpanelu D,
• sádrokarton na dřevěném roštu z KVH hranolů 40/60 mm – tloušťka vzduchové vrstvy 40 mm.

Tloušťky tepelných izolací byly navrženy tak, aby skladby měly stejné tepelně technické parametry na úrovni doporučených hodnot součinitele prostupu tepla. Stabilizace ETICS byla provedena plnoplošným lepením v kombinaci s mechanickým kotvením. ETICS jsme opatřili tenkovrstvou omítkou. Jako další variantu povrchu jsme ověřovali i palubkový obklad s mezerami cca 10 mm na latích připevněných přes ETICS.

Popis zkoušky

V areálu Brněnské pobočky DEKTRADE jsme našli vhodný objekt pro provedení vlastních zkoušek. Byl jím vyklizený objekt průmyslových skladů s velmi masivními konstrukcemi a otvory vhodné velikosti pro zabudovávání zkušebních vzorků. Dle ČSN EN ISO 140-5 byla vybrána metoda „prvek – reproduktor“ preferovaná pro určení stavební neprůzvučnosti fasádních prvků, jejíž výsledkem je R´45°,w.

Podmínky

Měření bylo provedeno na stavebním vzorku stěny, který byl pro každou zkoušku realizován do prostoru vstupních vrat zděného domu (obr. 01 a 02). Rozměr vzorku odpovídal rozměru vrat – 2,37 m×2,22 m.

Obr. 01 – Zkušební místnost a otvor vrat, do kterých se osazovaly měřené vzorky

Obr. 02 – Zkušební vzorek osazen v otvoru a poloha reproduktoru vůči měřené konstrukci

Přijímací místnost měla obdélníkový půdorys o rozměrech 5,8 x 3,2 m (obr. 03 a 04), světlá výška místnosti byla 3,45 m. Místnost byla nevybavená, bez zvukopohltivých povrchových úprav.

Obr. 03 – Schéma zkušební místnosti

Obr. 04 – Polohy mikrofonu ve zkušební místnosti

Průběh zkoušky

Měření vzduchové neprůzvučnosti stěn bylo provedeno v souladu s ČSN EN ISO 140-5 metodou prvekreproduktor. Výsledkem jednotlivých měření je R´_45°,w. Měření na vnějším povrchu obvodového pláště bylo provedeno vždy v deseti polohách pomocí mikrofonu připevněného přímo na zkoušeném vzorku (obr. 05). Osa mikrofonu byla vždy rovnoběžná s povrchem vzorku. Mikrofon směřoval vzhůru. V přijímací místnosti byla měřena hladina akustického tlaku v pěti polohách. V rámci každé zkoušky byla měřena hladina hluku pozadí a doba dozvuku. Doba dozvuku byla měřena ve třech polohách pro jednu polohu reproduktoru. V každé poloze byly měřeny dva poklesy.

Obr. 05 – Vzorek osazený ve vratech zkušební místnosti

Nejistota měření

Hodnota R´_45°,w může být přibližně o 0 až 2 dB vyšší než odpovídající hodnota vážené neprůzvučnosti R_w určená v laboratoři.

Kalibrace a ověření vhodnosti použitého způsobu měření

Do otvoru se provedla kontrolní sádrokartonová stěna na kovových profilech (příčka SDK 12,5 - CW75 - SDK 12,5 – vzduchová vrstva vyplněna minerálními vlákny), jejíž akustické vlastnosti byly známy z laboratorního měření (obr. 04). Naše výsledky měření se na kontrolní stěně lišily oproti laboratorním hodnotám o 1 až 2 dB, což byl úspěšný výsledek. Proto jsme začali s řadou naplánovaných zkoušek různých skladeb stěn s panelem DEKPANEL D, jejichž výsledky jsou shrnuty v tab. 5.

Tab. 5 – Výsledky stanovení R´_45°,w (C;Ctr) obvodových stěn s panelem DEKPANEL D 81F ve zkušebně ATELIER DEK v Brně

AKREDITOVANÉ ZKOUŠKY AKUSTICKÝCH PARAMETRŮ

Na základě našeho měření jsme vybrali vhodné skladby pro zařazení do katalogu skladeb a systémů DEK a zadali ověření jejich akustických parametrů v laboratoři TZÚS v Teplicích. Měření bylo provedeno na stavebních vzorcích stěn (obr. 06), které byly pro každou zkoušku realizovány do železobetonového rámu osazovaného mezi dvě měřicí místnosti – vysílací a přijímací (obr. 07). Rozměr vzorku byl 3,1 m×3,24 m. Výsledky stanovení R_w (C;Ctr) obvodových stěn v TZÚS Teplice jsou v tab. 6.

Obr. 06 – Dekpanel D s dřevěnym roštem pro osazeni SDK v ŽB rámu v TZUS Teplice

Obr. 07 – ŽB rám se zkušebním vzorkem Dekpanelu D vsazený mezi měřicími místnostmi

 Tab. 6 – Výsledky stanovení R_w (C;Ctr) obvodových stěn s panelem DEKPANEL D 81 F v TZÚS Teplice

Na základě srovnání výsledků měření provedených v TZÚS Teplice s výsledky naší zkušebny v Brně můžeme považovat naše měření za věrohodná tak, abychom se jimi mohli řídit při zařazování dalších skladeb do katalogu skladeb a systémů DEK i při odhadování vlivu jednotlivých vrstev i v dalších lehkých skládaných konstrukcích. Příklad jednoho srovnání je na obr. 08.

Obr. 08 – Srovnání výsledků měření skladby DEKPANEL D 1.2.1. v TZÚS a zkušebně Atelieru DEK

ZÁVĚR

Celkem bylo provedeno vlastní měření na 25 variantách vnitřních i vnějších stěn. Zkouškami byl ověřen vliv různých tepelně izolačních materiálů použitých pro kontaktní zateplovací systém na panelech DEKPANEL D. Připravovaný předpis ETAG 004 by v našem případě pro stěny s konstrukčním systémem DEKPANEL D, pokud by nebyly jejich neprůzvučnosti ověřeny zkouškami, byl neopodstatněně přísný. Měřeními v Teplicích jsme si ověřili přesnost našich vlastních měření v Brně. Díky tomu můžeme přesněji navrhovat skladby konstrukcí s Dekpanelem D. Získané cenné zkušenosti budou moci akustičtí specialisté Atelieru DEK využít pro přesnější návrhy a posouzení i pro jiné skladby a konstrukční systémy.

PODKLADY

[1] ČSN 73 0532:2010 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky
[2] ČSN EN ISO 140-4 (73 0511) Akustika – Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 4: Měření vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi v budovách
[3] ČSN EN ISO 140-5 (73 0511) Akustika – Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 5: Měření vzduchové neprůzvučnosti obvodových plášťů a jejich částí na budovách
[4] ČSN EN ISO 10140-1 (73 0511) Akustika – Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí – Část 1: Aplikační pravidla pro určité výrobky
[5] ČSN EN ISO 10140-2 (73 0511) Akustika – Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí – Část 2: Měření vzduchové neprůzvučnosti
[6] ČSN EN ISO 10140-3 (73 0511) Akustika – Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí – Část 3: Měření kročejové neprůzvučnosti
[7] ČSN EN ISO 10140-4 (73 0511) Akustika – Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí – Část 4: Měřicí postupy a požadavky
[8] ČSN EN ISO 10140-5 (73 0511) Akustika – Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí – Část 5: Požadavky na zkušební zařízení a přístrojové vybavení