Akustické štítky budov
Článek je shrnutím návrhů akustických expertů z evropských zemí, jež se účastnily COST TU09001 „Harmonizující aspekty zvukové izolace“. Zahrnuje detailní stavebně-akustická data a jejich porovnání ze zemí zahrnutých v projektu.
Rostoucí akustický komfort bydlení a evropská harmonizace požadavků v oblasti ochrana proti hluku v budovách jsou v současné době velkou výzvou. Avšak nesmíme zapomínat na odlišnost kulturních zvyklostí, souvislosti a konstrukční systémy budov v jednotlivých zemích. Je vůbec reálné definovat akustickou klasifikaci budov platnou v celé Evropě resp. na celém světe?
Dosavadní zjištění z porovnávacích studií zaměřených na evropské zákonné požadavky související se zvukovou izolací v budovách a jejich klasifikací vykazují vysoký stupeň odlišnosti [1]. Aktuální závěry se shodují na jediném – existuje potřeba harmonizace deskriptorů zvukové izolace kvůli omezení obchodních bariér a kompatibilitě výsledků změřených na stavbách, avšak na druhou stranu někteří experti považují úplnou harmonizaci v základní požadavku ochrana proti hluku za nemožnou.
Zákonné požadavky na zvukovou izolaci ve stavbách pro bydlení existují ve více než třiceti zemích Evropské unie, ale navazující klasifikační schéma má zavedeno pouze třetina z nich. V některých z členských států existují požadavky již od padesátých let 20. století, přesto první klasifikační schéma bylo zavedeno až začátkem let devadesátých [1].
Veličiny zvukové izolace Evropě
Pokud se začneme zabývat historií stavební akustiky, zjistíme, že mezinárodní deskriptory pro vyhodnocení vzduchové neprůzvučnosti a kročejové neprůzvučnosti jsou definovány skupinou norem ISO 717. Tabulka 1 uvádí zajímavé shrnutí historie vývoje ISO 717. Stavební akustika jako obor se začíná významně rozvíjet v 50. letech dvacátého století.
Potřeba zvukové izolace v bytových domech
Sociologické průzkumy v několika zemích Evropy ukázaly, že uživatelé bytových domů jsou významně obtěžováni hlukem, který vzniká v okolních bytech jejich běžným užíváním. Světová zdravotnická organizace (WHO) definuje zdraví jako „stav kompletní fyzické, mentální a sociální pohody, a ne jenom jako absenci nemoci nebo vady“ Na základě této definice by hluk neměl být chápán pouze ve významu, že nepříznivě škodí fyzickému zdraví, ale též jako faktor rušení duševní pohody. WHO identifikovala značný počet specificky škodlivých účinků na zdraví, které jsou způsobovány hlukem v životním prostředí, zahrnují též rušení klidného spánku a dlouhodobý stres z hluku. Vyhodnocení sociologických průzkumů přineslo poznatky, že v EU je nejvýznamnějším faktorem rušení duševní pohody hluk ze silniční dopravy následovaný hlukem z běžného užívání sousedních bytů. Na základě populačních statistik a závěrů průzkumů se zdá být pravděpodobné, že více než 50 mil. Evropanů je ve svých bytech vystaveno zvýšené expozici hluku od svých sousedů, ovlivnění kvality jejich života (mentální a sociální pohody) je tedy zřejmé. Abychom udrželi atraktivitu bydlení ve městech, musí bydlení pro své uživatele nabízet „klid“ [1].
| 1968 | ISO/R 717:1968 „Hodnocení zvukové izolace obydlí“ (první vydání, 7 stran) | Deskriptory pole: Ia, Ii Pravidlo „osmi decibelů“ |
| 1982 | ISO 717:1982 „Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách“ Část 1: Vzduchová neprůzvučnost v budovách a interiérových konstrukčních částí Část 2: Kročejová neprůzvučnost Část 3: Vzduchová neprůzvučnost konstrukčních částí fasád a fasád | Laboratorní & stavební deskriptory Část 1: Rw, R´w, Dw, DnT,w Část 2: Ln,w, L´n,w, LnT,w Část 3: různé Bez pravidla „osmi decibelů“, ale záporná odchylka na 8 dB musí být uvedena. |
| 1996 | ISO 717:1996 „Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách“ Část 1: Vzduchová neprůzvučnost Část 2: Kročejová neprůzvučnost | Navazuje na verzi 1982 Zavádí několik faktorů přizpůsobení spektru C, Ctr, CI, různé frekvenční rozsahy 50/100–3150/5000 Hz (čtyři rozsahy). |
| 2013 | ISO 717:2013 „Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách“ Část 1: Vzduchová neprůzvučnost Část 2: Kročejová neprůzvučnost | Zůstávají zachovány principy z verze 1996. Začlenění doplnění ohledně zaokrouhlování jednočíselných hodnot. Umožňuje vážení s krokem 0,1 dB (dříve 1,0 dB) za účelem vyjadřování nejistot měření. |
V tabulce 2a je uveden přehled všech aktuálních deskriptorů zvukové izolace na stavbách založených na vyhodnocení 1/3 oktávové analýzy včetně souvisejících faktorů přizpůsobení spektru.
| ISO 717:2013 deskriptory pro hodnocení zvukové izolace v budovách | Vzduchová neprůzvučnost v budovách (ISO 717-1) b) | Vzduchová neprůzvučnost fasád a) (ISO 717-1) b) | Kročejová neprůzvučnost v budovách (ISO 717-1) b) | |
|---|---|---|---|---|
| Základní deskriptory (jednočíselné vážené veličiny) | R´w Dn,w DnT,w | R´w Dn,w DnT,w | L´n,w L´nT,w | |
| Faktory přizpůsobení spektru (uváděny vždy nezávisle) | Žádný C C50-3150 C100-5000 C50-5000 | Žádný | ||
| C C50-3150 C100-5000 C50-5000 | Ctr Ctr,50-3150 Ctr,100-5000 Ctr,50-5000 |
Žádný CI CI,50-2500 | ||
| Celkový počet deskriptorů | 3 × 5 = 15 | 3 × 9 = 27 | 2 × 3 = 6 | |
| 15 + 27 + 6 = 48 (!!!) | ||||
| Poznámky: a) Pro fasády, kompletní rozsah je uveden v ISO 717-1 b) Pro zjednodušení jsou v tabulce uvedeny pouze veličiny založené na 1/3 oktávové analýze, ačkoliv v některých zemích Evropy je možné použít měření založené na oktávové analýze | ||||
| Deskriptor odvozený z hodnot v třetinooktávových pásmech | Značka |
|---|---|
| Vážená stavební neprůzvučnost | R´w |
| Vážený normovaný rozdíl hladin | Dn,w |
| Vážený normovaný standardní rozdíl hladin | DnT,w |
| Vážená normovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku | L´n,w |
| Vážená normovaná (standardní) hladina akustického tlaku kročejového zvuku | L´nT,w |
| Poznámky: a) Deskriptory L´n,w a L´nT,w jsou odlišné, přesto je pro ně v ISO 717-2 používán stejný název. Doporučuji pro důsledné odlišení v případě L´nT,w použít v názvu „standardní“ obdobně jako u DnT,w | |
Faktory přizpůsobení spektru C a Ctr byly zavedeny již v ISO 717-1:1996 a ISO 717-2:1996 proto, aby se přihlédlo k rozdílnostem spekter zdrojů zvuku (jako je růžový šum a hluk silniční dopravy), a aby se lépe vyhodnotily křivky neprůzvučnosti s velmi nízkou hodnotou v některém jednotlivém kmitočtovém pásmu. (Platnost vyhodnocení jednočíselné veličiny určené pouze podle samotné směrné křivky je v mnoha případech omezena.) Faktor přizpůsobení spektru nahrazuje v tomto smyslu 8dB pravidlo, které bylo zavedeno v ISO 717-1:1982. Hodnoty C a Ctr nebyly zahrnuty do jednočíselných veličin, ale byly pojaty jako oddělená čísla. To má zajistit kontinuitu se systémem směrných křivek a zabránit nebezpečí záměn různých jednočíselných veličin téměř stejných velikostí. Faktor přizpůsobení spektru C odpovídá běžné činnosti v bytě (hovor, hudba, rozhlas, televize), dětským hrám, kolejová dopravě střední a vysoké rychlosti, dálková silniční dopravě a provozovnám emitujícím zejména hluk středních a vyšších kmitočtů. Faktor přizpůsobení spektru Ctr souvisí s městským dopravním hlukem, kolejovou dopravou při nízké rychlosti, disco hudbou a provozovnami emitujícími zejména hluk na nízkých a středních kmitočtech. Faktory přizpůsobení a spektra pro rozšířený kmitočtový rozsah (např. C50-3150) jsou vhodné pro případy, kde rozšiřujeme zvukoizolační oblast konstrukce zejména směrem k nízkým kmitočtům.
Kritéria zvukové izolace v Evropě
Odlišnost kritérií zvukové izolace u základního požadavku ochrana proti hluku je v Evropě velká a proces harmonizace nepokračuje uspokojivě. Lze uvést porovnání se základními požadavky č. 1 mechanická odolnost a stabilita a č. 2 požární bezpečnost, kde se úspěšně zavádí EN Eurokódy, které jsou jednotnými evropskými normativními dokumenty pro navrhování pozemních a inženýrských staveb z hlediska mechanické odolnosti, stability a požární odolnosti, a to s ohledem na různé druhy konstrukcí a použité materiály. Odlišnost deskriptorů je uvedena v tabulce 3, kde je zřejmé, kolik zemí využívá základní deskriptory, jejich odvozené varianty, doporučení a speciální pravidla.
| Zvuk vznikající ve vzduchu | Kročejový hluk (vznikající na konstrukci) | ||
|---|---|---|---|
| Počet zemí | Deskriptor | Počet zemí | Deskriptor |
| 16 | R´w | 18 | L´n,w |
| 3 | R´w + C | 1 | L´n,w + CI,50-2500 |
| 1 | R´w + C50-3150 | 8 | L´nT,w |
| 6 | DnT,w | 2 | L´nT,w + CI |
| 2 | DnT,w + C | 1 | L´w |
| 1 | DnT,A (≈ DnT,w + C) | ? | varianty |
| 1 | DnT,w + Ctr | ? | doporučení |
| ? | varianty | ? | speciální pravidla |
| ? | doporučení | ||
| ? | speciální pravidla | ||
Aby bylo možné vůbec porovnat kritéria platná v jednotlivých zemích, byly požadavky konvertovány na odhadované ekvivalentní hodnoty DnT,w a L´nT,w na základě předpokladů ohledně konstrukcí a obvyklých rozměrů místností pro bydlení. Ekvivalentní hodnoty jsou pouze odhadem, jelikož přesný přepočet není možný.
Zjištěné výsledky ukazují na propastné rozdíly mezi jednotlivými zeměmi, zvláště pro kročejovou neprůzvučnost, kde je maximální rozdíl vyjádřený v ekvivalentní hodnotě L´nT,w více než 15 dB pro bytové domy!
Při hlubší analýze problému a studiu příslušných stavebních zákonů a vyhlášek, objevíme v jednotlivých zemích často skrytá speciální pravidla či podmínky, které jsou na území daného státu relevantní. Např. švýcarská norma SIA 181:2006 s požadavky na zvukovou izolaci v budovách je velmi komplexní, definuje národní metody, postupy a korekční faktory, jen tabulka se symboly a veličinami má 11 stran! Další příklady jsou ze severských zemí, kritéria jsou často ovlivněna speciálními pravidly, např. omezování hlasitosti. Celkové shrnutí požadavků je uvedeno na následujících obrázcích 1 a 2 [1].
![Obr. 1. Přehled odlišných požadavků na zvukovou izolaci (mezi byty pro hluk vznikající ve vzduchu) z roku 2013, vyjádřený v odhadovaném ekvivalentu D dolní index nT,w. Pozn.: Přesný převod není možný [1]](/docu/clanky/0132/013245o1.png)
Obr. 1. Přehled odlišných požadavků na zvukovou izolaci (mezi byty pro hluk vznikající ve vzduchu) z roku 2013, vyjádřený v odhadovaném ekvivalentu DnT,w. Pozn.: Přesný převod není možný [1]
![Obr. 2. Přehled odlišných požadavků na zvukovou izolaci (mezi byty pro kročejový hluk) z roku 2013 vyjádřený v odhadovaném ekvivalentu L´ dolní index nT,w. Pozn. Přesný převod není možný [1]](/docu/clanky/0132/013245o3.png)
Obr. 2. Přehled odlišných požadavků na zvukovou izolaci (mezi byty pro kročejový hluk) z roku 2013 vyjádřený v odhadovaném ekvivalentu L´nT,w. Pozn. Přesný převod není možný [1]
| Aspekt | Deskriptor | Kmitočtový rozsah |
|---|---|---|
| Vzduchová neprůzvučnost | DnT,50 | 50–3150 Hz |
| Kročejová neprůzvučnost | L´nT,50 | 50–2500 Hz |
| Vzduchová neprůzvučnost fasád | D2m,ls,nT,50 | 50–3150 Hz |
| Technická zařízení | Leq,nT LF,max,nT | 63–8000 Hz (oktávy) |
Závěr
V současné době se zdá být harmonizace požadavků na zvukovou izolaci v budovách obtížná, ačkoliv připravovaná jednotná evropská klasifikace dává určité naděje na zlepšení situace. Z uváděných podkladů je zřejmé, že existuje určitá závislost mezi zeměpisnou polohou státu a mezi kladenými požadavky. Zvuková izolace je přísně hodnocena ve Skotsku, a obecně v severských zemích, na druhou stranu jižní země jako Itálie, Řecko nebo Rumunsko sousedský hluk v bytech příliš neřeší a jejich požadavky jsou z pohledu zvyklostí, resp. požadavků platných v České republice velmi mírné. Pravděpodobně to souvisí s temperamentem, některé národy mohou být výrazně tolerantnější vůči hluku a uživatelé bytů bez výhrad akceptují skutečnost, že slyší sousedy.
Asociace akustiky českého stavebnictví představila v roce 2014 první uživatelsky srozumitelný nástroj Akustický štítek®, který je kompatibilní s připravovanou normou ISO/TC 43/SC 2 N 1218 Acoustic classification scheme for dwellings (Akustické klasifikační schéma pro obydlí). Akustický štítek® je vhodný pro celkový popis a porovnání akustického komfortu v rodinných a bytových domech napříč Evropou, přičemž jeho součástí je slovní popis zvukové izolace, resp. fyzikálního stavu prostředí, viz tabulka 5. Zájemce o koupi bytu v bytovém domě se ze štítku dozvídá potřebné podrobnosti k ochraně obydlí před hlukem a nekupuje pomyslného zajíce v pytli.
Současné požadavky na vzduchovou neprůzvučnost v ČR mezi místnostmi v budovách jsou stanoveny na základě charakteru oddělovaných místností (chráněné místnosti příjmu a hlučné místnosti zdroje zvuku) a v závislosti na směru přenosu zvuku (horizontální x vertikální). Základní požadovaná hodnota zvukové izolace mezi byty v bytových domech, resp. mezi obytnou místností jednoho bytu a všemi ostatními místnostmi druhého bytu, je v ČR pro stěny i stropy R´w = 53 dB. Pokud analyzujeme hlouběji (viz ČSN 73 0532:2010), zjistíme, že splnění požadavků normy nezaručuje akustický komfort bydlení a uživatelé se musí smířit se skutečností, že určité zvuky jsou slyšet, viz Tabulka 5. Plnění základní normových požadavků zajišťuje pouze základní ochranu proti hluku z hlediska ochrany zdraví.
Při zjednodušené formulaci platí, že s dvojnásobkem plošné hmotnosti jednoduché dělící konstrukce „ochrana proti hluku“ roste o 6 dB. Rozdíl 6 dB (např. 53 dB a 59 dB) tedy znamená dvojnásobnou tloušťku resp. plošnou hmotnost dělících konstrukcí, což úzce souvisí s požadavkem na mechanickou odolnost a stabilitu budovy. Zároveň s masivnějšími dělícími konstrukcemi klesá užitná (prodejná) plocha bytů. Pro případy, kdy normové požadavky nepostačují potřebám, uvádí ČSN 73 0532:2010 doporučené zvýšené požadavky. Pro vzduchovou neprůzvučnost mezi byty norma zavádí dvě třídy zvýšené zvukové izolace bytu (TZZI I a TZZI II). Třídě TZZI I odpovídá požadavek R´w = 55 dB, třídě TZZI II R´w = 59 dB. Pokud uvážíme, že 1 m2 nového bytu stojí 40 tis. Kč, potom na zvýšené ochraně proti hluku „prodělává“ investor v každém bytě 3+kk cca 150 tis. Kč.
Uvažujme modelový byt 100 m2 v novém bytovém domě s idealizovaným rozměrem 10 × 10 m s tím, že 20 m´ resp. 52 m2 představují konstrukce oddělující byt od ostatních bytů či chodeb s požadavkem R´w ≥ 53 dB, přitom na vrub ceny tohoto bytu uvažujme 50 % z této plochy, a tak vychází cca 25 m2 dělící konstrukce, kterou kupující platí, aby mu m.j. zajišťovala po celý život ochranu před hlukem – akustický komfort.
Položme si otázku, jaký je cenový rozdíl, pokud budou dělící konstrukce uvažovaného bytu realizované v normovém minimu dle ČSN 73 0532:2010, tj. R´w ≥ 53 dB (např. HELUZ AKU 30/33,3 s očekávaným R´w = 53 dB) nebo v nejvyšší „luxusní“ třídě TZZI II, tj. R´w = 59 dB (např. 2× HELUZ 20 + separační vrstva z minerálních vláken 100 mm s očekávaným R´w = 59 dB).
Celková cena realizace bez omítek (zdroj HELUZ cihlářský průmysl v.o.s.):
| Varianta 53 dB | HELUZ AKU 30/33,3 (tl. 330 mm) | 1533 Kč/m2 |
| Varianta 59 dB | 2× HELUZ 20 + 100 mm min. vlna (tl. 530 mm) | 1678 Kč/m2 |
| Ztráta z výnosu podlahové plochy na 1 m´ při ceně 35 000/m2 | 7 000 Kč | |
Cenové rozdíly na m2 zdiva včetně zápočtu podlahové plochy pro sendviče:
| HELUZ AKU 30 | 1533 Kč/m2 (R´w = 53 dB) |
| 2× HELUZ 20 + 100 mm min. vlna | 4223 Kč/m2 (R´w = 59 dB) |
Obrovský kvalititativní skok v ochraně proti hlukem pořídíme za příplatek cca 2700 Kč/m2 Populisticky celou analýzu korunujme tím, že dopočítáme cenu jednoho decibelu na 483 Kč/m2. TZZI II stojí navíc pouze 25 m2 . 6 dB . 483 Kč /(m2 . dB) = 72 450 Kč za velmi významný příspěvek ke snižování hluku vznikajícího ve vzduchu. Zvýšené náklady na snížení kročejového hluku budou řádově podobné, tím se dostáváme na uváděnou částku kolem 150 tis. Kč bez DPH za byt.
Závěrem si proto přiznejme, že zvýšená ochrana bytů (TZZI I a TZZI II) v bytových domech je dražší a ekonomicky se developerům může vyplácet dimenzovat konstrukce tak, aby přesně splnily základní normové požadavky. Každý 1 dB ochrany navíc zvyšuje realizační náklady a snižuje výnos z prodané plochy bytů. Ochrana proti hluku není při jednání o koupi vidět, zájemce dá vždy přednost kvalitním obkladům v koupelně, luxusní kuchyňské lince apod., později se často diví, kde je očekávaný akustický komfort.
| Zdroj Třída | A Akustický komfort | B | C odpovídá přibližně minimálním normovým požadavkům v ČR | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Přibližný ekvivalent ČSN 73 0532 | třída zvýšené zvukové izolace bytu TZZI II | třída zvýšené zvukové izolace bytu TZZI I | základní normové požadavky | nevyhovující | ||
| Velmi hlasitá řeč | téměř slyšitelné, ale nesrozumitelné | slyšitelné, ale těžko srozumitelné | téměř srozumitelné | srozumitelné | zřetelně srozumitelné | |
| Hlasitá řeč | těžko slyšitelné | téměř slyšitelné, ale nesrozumitelné | slyšitelné, ale těžko srozumitelné | téměř srozumitelné | srozumitelné | zřetelně srozumitelné |
| Normální řeč | neslyšitelné | těžko slyšitelné | téměř slyšitelné, ale nesrozumitelné | těžko srozumitelné | téměř srozumitelné | srozumitelné |
| Velmi hlasitá hudba či hlučný večírek | téměř slyšitelné | slyšitelné | zřetelně slyšitelné | zřetelně slyšitelné a srozumitelné | ||
| Hlasitá hudba | neslyšitelné | téměř slyšitelné | slyšitelné | zřetelně slyšitelné | velmi zřetelně slyšitelné | |
| Normální hudba | neslyšitelné | téměř slyšitelné | slyšitelné | zřetelně slyšitelné | velmi zřetelně slyšitelné | |
| Chůze | neslyšitelné | těžko slyšitelné | téměř slyšitelné | slyšitelné | zřetelně slyšitelné | velmi zřetelně slyšitelné |
| Hra dětí | těžko slyšitelné | téměř slyšitelné | slyšitelné | zřetelně slyšitelné | velmi zřetelně slyšitelné | |
| Pokládání předmětů a manipulace s nimi | neslyšitelné | těžko slyšitelné | téměř slyšitelné | slyšitelné | zřetelně slyšitelné | velmi zřetelně slyšitelné |
Ukázka Akustického štítku budovy 1
Ukázka Akustického štítku budovy 2
Použitá literatura
- [1] RAMUSSEN, B. a kol. Towards a common framework in building acoustics throughout Europe. Kodaň: DiScript Preimpresion, S.L., 2013. ISBN 978-84-616-7124-3.
- [2] NOVÁČEK, J. Požadavky na vzduchovou neprůzvučnost. Praha: portál TZB-info.
The article is a summary of proposals from acoustic experts from European countries participating in COST TU0901 “Harmonizing Sound Insulation Aspects” It includes detailed building acoustic data and their comparisons from the countries involved in the project.