Hluk ve vnějším i vnitřním chráněném prostoru staveb při obnovách a rekonstrukcích objektů
Při provádění rekonstrukcí objektů je třeba zajistit, aby ve vnějším chráněném prostoru okolních staveb, ale i vlastního objektu byla dodržena limitní ekvivalentní hladina akustického tlaku A dle NV 272/2011. Z toho plynou požadavky na maximální hlučnost použitých stacionárních zdrojů (VZT jednotky, výtahy, garáže, náhradní zdroje, kotelny apod.), jejich umístění a uložení. U zdrojů umístěných uvnitř objektů, je třeba zajistit, aby byla splněna limitní maximální hladina akustického tlaku LA,max. Při rekonstrukci objektů může nastat situace, kdy hluk ve vnějším prostoru nijak ovlivnit nemůžeme, tím máme na mysli hluk z dopravy a je proto třeba zajistit komfort alespoň ve vnitřním chráněném prostoru stavby. Toho je možné dosáhnout použitím adekvátních obvodových konstrukcí - u rekonstrukcí hlavně oken. Neprůzvučnost oken je třeba navrhnout na základě hluku z dopravy v dané lokalitě.
1. Hygienické limity hluku
Dle Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. se nejvyšší přípustná ekvivalentní hladina akustického tlaku A ve vnějším chráněném prostoru stanoví součtem základních hladin hluku LAeq,T = 50 dB a příslušných korekcí (viz následující tabulky).
Chráněným venkovním prostorem stavby se rozumí prostor 2 metry okolo obytných domů, rodinných domů, staveb pro školní a předškolní výchovu a pro zdravotní a sociální účely, jakož i funkčně obdobných staveb.
| Způsob využití území | Denní doba | Požadovaná hodnota LAeq [dB] |
|---|---|---|
| Venkovní chráněný prostor stavby – obytná místnost | od 6:00 do 22:00 | 50 + 0 = 50 |
| Venkovní chráněný prostor stavby – obytná místnost | od 22:00 do 6:00 | 50 − 10 = 40 |
| Venkovní chráněný prostor – pozemek určený k rekreaci | v denní i noční době | 50 |
| Způsob využití území | Korekce [dB] | |||
|---|---|---|---|---|
| 1) | 2) | 3) | 4) | |
| Chráněný venkovní prostor staveb lůžkových zdravotnických zařízení včetně lázní | −5 | 0 | +5 | +15 |
| Chráněný venkovní prostor staveb lůžkových zdravotnických zařízení včetně lázní | 0 | 0 | +5 | +15 |
| Chráněný venkovní prostor ostatních staveb a chráněné ostatní venkovní prostory | 0 | +5 | +10 | +20 |
| 1) Použije se pro hluk z provozoven a z jiných stacionárních zdrojů 2) Použije se pro hluk z pozemní dopravy na veřejných komunikacích 3) Použije se pro hluk v okolí hlavních pozemních komunikací, kde hluk z dopravy je převažující a v ochranném pásmu drah 4) Použije se pro starou hlukovou zátěž z pozemních komunikací a z drážní dopravy | ||||
Pro noční dobu se pro chráněný venkovní prostor staveb přičítá další korekce −10 dB, s výjimkou hluku z dopravy na železničních drahách, kde se použije korekce −5 dB.
Požadavky na hlukové poměry uvnitř objektu dle NV č. 272/2011 Sb.
Hygienický limit v hladině maximálního akustického tlaku A se stanoví pro hluk šířící se ze zdrojů uvnitř objektu součtem základní hladiny maximálního akustického tlaku A LAmax se rovná 40 dB a korekcí přihlížejících ke druhu chráněného vnitřního prostoru a denní a noční době. Obsahuje-li hluk tónové složky nebo má-li výrazně informační charakter, přičte se další korekce −5 dB. Za hluk ze zdrojů uvnitř objektu se považuje i hluk ze zdrojů umístěných mimo tento objekt, který do tohoto objektu proniká jiným způsobem než vzduchem, zejména konstrukcemi nebo podložím.
Korekce pro obytnou místnost v denní době je 0 dB a v noční době je −10 dB.
Hygienický limit v ekvivalentní hladině akustického tlaku A se stanoví pro hluk pronikající vzduchem zvenčí a pro hluk ze stavební činnosti uvnitř objektu součtem základní hladiny akustického tlaku A LAeq,T se rovná 40 dB a korekcí přihlížejících ke druhu chráněného prostoru a denní a noční době podle přílohy č. 2 k tomuto nařízení. Jde-li o hluk s tónovými složkami nebo má-li výrazně informační charakter, přičte se další korekce −5 dB.
2. Hluk ze stacionárních zdrojů
Při provádění rekonstrukcí objektů je třeba zajistit, aby ve vnějším chráněném prostoru okolních staveb, ale i objektu vlastního byly splněny limity nejvyšší přípustné ekvivalentní hladiny akustického tlaku A dle Nařízení vlády č. 272/2011 Sb.
Při provádění rekonstrukcí objektů se často do vnějšího prostoru stavby (střechy, fasáda) umisťují nová technická zařízení budovy. Jedná se např. o VZT jednotky, výtahy, tepelná čerpadla, náhradní zdroje apod. U hluku ze stacionárních zdrojů lze provést řadu technických opatření již u zdroje hluku. Buď použitím stroje s nižší hlučností – akustickou emisí (vyzařování akustického výkonu zdrojem hluku) nebo umístěním stroje. Lze provést i opláštění zdroje výrobcem, které bude působit jako tlumič hluku. Další opatření lze provést stavebními konstrukcemi na cestě přenosu – akustickými clonami. Tato opatření jsou účinná při šíření hluku vzduchem.
Obr. č. 1 – pružné uložení stroje
Při šíření zvuku konstrukcemi se snažíme zabránit přenosu chvění stroje do stavebních konstrukcí jeho pružným uložením či zavěšením. Šíření zvuku konstrukcí je pro naprostou většinu hlukových problémů s technickým zařízením podstatné, protože často převažuje a je zvláště nebezpečné tím, že hluk se šíří konstrukcí i do místností vzdálených od zdroje hluku. Pružné uložení stroje musí být navrženo odborně s ohledem na rezonanční jevy, v jejichž důsledku by při nevhodném uspořádání mohlo dojít i k zesílení přenosu chvění právě v kmitočtových pásmech, kde je potřebné hluk omezit. Hluk a vibrace se od zdroje mohou přenášet i po připojeném potrubí (vzduchotechnickém, vodovodním, teplovodním apod.). Všechna zařízení a rozvody musí být dilatačně oddělena, pružně nebo plasticky uložena na jednotlivých konstrukcích tak, aby bylo zamezeno přenosu hluku a vibrací do přilehlých chráněných prostor. Hluku vznikajícímu tímto přenosem lze čelit použitím pružných nebo plastických propojení mezi strojem a potrubním systémem anebo pružným uložením či zavěšením vlastního potrubí tak, aby se zabránilo přenosu chvění do stavební konstrukce. Tlumící prvky (izolátory chvění, silentbloky) jsou v návrhu výrobců jednotlivých zařízení a jsou součástí dodávky takovéhoto zařízení.
U zdrojů umístěných uvnitř objektů platí všechna výše uvedená pravidla pro zabránění šíření hluku konstrukcemi. Pro zabránění šíření hluku vzduchem se zvyšuje neprůzvučnost konstrukcí obklopující strojovnu či jinou místnost, ve které je zdroj hluku umístěn. Dále je velmi důležité dodržení technologické kázně na stavbě a správné řešení všech detailů. V opačném případě může dojít ke zhoršení neprůzvučnosti konstrukcí zásadním způsobem.
Vhodným dispozičním a provozním řešením budovy lze významně omezit rušivý vliv hluku technického zařízení a předejít tak často obtížně řešitelným problémům s hlukem při provozu budovy. Strojovny nemají být umísťovány v bezprostřední blízkosti chráněných místností. Strojovny by měly být situované nejlépe v nejnižším podlaží tak, aby stroje byly uloženy na samostatných základech oddělených od ostatních konstrukcí budovy a spočívajících na podloží budovy, kde je chvění účinně tlumeno zeminou.
3. Hluk z dopravy
Při provádění rekonstrukcí objektů může nastat situace, kdy hluk ve vnějším prostoru nijak zásadně ovlivnit nemůžeme. Tím máme na mysli hluk z dopravy. Při provádění rekonstrukcí objektů by měly být splněny hygienické limity ve venkovním chráněném prostoru předepsané Nařízením vlády č. 272/2011 o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Hluk z dopravy je ale často v dané lokalitě vyšší a stavební projektant ani investor nemůže tuto okolnost účinně ovlivnit. Akustické clony jsou v exponovaných lokalitách účinné jen do určité míry a do určité výšky objektů a někdy chybí prostor k jejich umístění úplně, hlavně u stávající zástavby. Proto je třeba zajistit uživatelský komfort alespoň uvnitř objektu – ve vnitřním chráněném prostoru stavby.
Často potom nezbývá jiné řešení než pasivní opatření – zvyšování zvukově izolačních vlastností obvodového pláště budov, zejména oken jako nejslabšího prvku. Stejný postup se uplatňuje u budov, které nemají venkovní chráněný prostor stavby, ale mají vnitřní chráněný prostor staveb (hotelové pokoje, prodejny, kanceláře, kavárny, restaurace apod.).
Součástí rekonstrukcí objektů či jejich zateplení bývá výměna okenních výplní. Je třeba pamatovat na to, že je nutné použít okna s neprůzvučností odpovídající hluku z dopravy v dané lokalitě.
V nejméně příznivých místech lze doporučit změnu účelu budov nebo jejich částí (vyjmutí z bytového fondu).
Podklady pro návrh neprůzvučnosti obvodového pláště a jeho částí lze získat na základě měření hluku z dopravy (nejlépe 24hodinového) nebo z teoretických zdrojů – hlukové mapy nebo intenzity dopravy v dané lokalitě (zdroj TSK). Teoretické podklady ale nebývají dosti přesné. Sčítání intenzit dopravy je prováděno většinou jen na hlavních komunikacích a výsledky z dílčích úseků komunikace (většinou nejnepříznivějších) bývají použity po celé délce komunikace. Hodnoty hluku z dopravy tak mohou být výrazně na straně bezpečnosti. Mimo Prahu nebývají teoretické podklady vůbec. Často měření hluku z dopravy v souladu s předepsanou metodikou v dané lokalitě ušetří investorovi značné finanční náklady na pořízení oken, protože reálný hluk z dopravy je nižší než vypočtený z teoretických podkladů. Hlavně u vysoké hlukové zátěže, kdy jsou kladeny velké požadavky na neprůzvučnost oken, lze dosáhnout značných finančních úspor, protože okna s vysokou neprůzvučností jsou velmi nákladná.
Posuzování neprůzvučnosti obvodových plášťů
Hodnoty požadované zvukové izolace obvodového pláště v tabulce 2 (ČSN 73 0532) se vždy vztahují k horní hranici příslušného rozmezí hladin akustického tlaku 2 m před fasádou. Přípustná je interpolace požadavků dle skutečné ekvivalentní hladiny akustického tlaku A.
| Požadovaná zvuková izolace obvodového pláště pro obytné místnosti R´w nebo DnT,w [dB] | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ekvivalentní hladina akustického tlaku LAeq 2 m před fasádou [dB] | |||||||
| noc: 22:00–6:00 | ≤ 40 | 41–45 | 46–50 | 51–55 | 56–60 | 61–65 | 66–70 |
| den: 6:00–22:00 | ≤ 50 | 51–55 | 56–60 | 61–65 | 66–70 | 71–75 | 76–80 |
| obytné místnosti | 30 | 30 | 30 | 33 | 38 | 43 | 48 |
V případě jiných chráněných prostorů (koncertní síně, kulturní střediska, studia apod.) se specifickými požadavky na ochranu před hlukem, lze základní požadavek na zvukovou izolaci obvodového pláště stanovit ze vztahu:
kde
- LA,out
- …vnější ekvivalentní hladina akustického tlaku A 2 m před fasádou [dB]
- LA,int
- …nejvyšší přípustná hladina akustického tlaku A hlukového pozadí v chráněné místnosti [dB]
Dle ČSN 73 0532 lze na okna uplatnit snížené požadavky na neprůzvučnost oken a dalších prvků obvodového pláště, pakliže budou splněny následující podmínky dle čl. 6.2 ČSN 73 0532:
Požadavek na váženou neprůzvučnost oken Rw umístěných v obvodovém plášti, se stanoví podle tab. č. 3 (ČSN). Určí se z požadavku R´w pro celý obvodový plášť (tab. č. 1) a z poměru ploch oken k celkové ploše obvodového pláště místnosti. Snížení požadavků na neprůzvučnost oken vyplývá z níže uvedených podílů plochy oken na celé ploše obvodové konstrukce v místnosti a uplatní se jen tehdy, jestliže hodnota vážené neprůzvučnosti plné části obvodového pláště je nejméně o 10 dB vyšší, než hodnota vážené neprůzvučnosti okna. Celková plocha obvodové konstrukce v místnosti je plocha obvodového pláště včetně oken při pohledu z místnosti. Požadavky platí i pro jiné prvky obvodového pláště (např. větrací prvky, dveře).
Stanovení požadavků na neprůzvučnost oken a dalších prvků obvodového pláště
| Podíl plochy oken So k celkové ploše obvodového pláště místnosti SF [%] | Požadavek Rw* na okna, určený z hodnot R´w podle tabulky 1 [dB] |
|---|---|
| So / SF < 35 | R´w − 5 |
| 35 ≤ So / SF ≤ 50 | R´w − 3 |
| So / SF > 50 | R´w |
Výsledná neprůzvučnost obvodového pláště v chráněné místnosti R´w,F ; R´w,F ≥ R´w (požadavek)
kde
- SF
- …celková plocha obvodového pláště při pohledu z místnosti [m2]
- Si
- …dílčí plochy pláště [m2]
- Rw, j
- …vážené neprůzvučnosti prvků obvod. pláště [dB]
- k3
- …korekční faktor na vedlejší cesty; těžké obvod. stěny k3 = 1 dB; lehké stěny k3 = 2 dB
Třídy zvukové izolace oken – jsou pouze doplňkovým údajem ke stanovené vážené neprůzvučnosti oken Rw. Je celkem 7 tříd TZI 0–6 s různým rozsahem neprůzvučnosti oken. TZI 0: Rw ≤ 24 dB až TZI 6: Rw ≥ 50.
O neprůzvučnosti oken rozhoduje více faktorů a je obtížné určit ji výpočtem, proto se neprůzvučnost často měří v laboratoři. Rozdíl mezi laboratorní hodnotou a stavební může být značný.
Počet a tloušťka skel – v našich klimatických podmínkách se používají minimálně dvojskla; čím větší tloušťka skel tím lépe, ale toto zlepšování neprůzvučnosti je omezeno následnou velkou hmotností okenního křídla. Často se používají skla s akustickými PVB fóliemi. Trojskla jsou z akustického hlediska nevhodná.
Šířka vzduchové mezery mezi skly – neprůzvučnost vzrůstá se šířkou vzduchové mezery; nejvýhodnější jsou klasická špaletová okna, která běžně dosahují Rw kolem 40 až 50 dB. U oken jednoduchých jsou tyto hodnoty jen velmi obtížně dosažitelné.
Konstrukce rámu – hmotné rámy přispívají k celkové neprůzvučnosti okna.
Těsnění mezi okenním křídlem a rámem – velmi důležitý prvek.
Připojovací spára – spára musí být řádně utěsněna, jinak dochází k výraznému zhoršení neprůzvučnosti obvodového pláště (složené konstrukce) – viz. následující příklad.
Zdivo Rw = 55 dB; okno Rw = 30 dB; SF = 8,4 m2; okno 1,5 × 1,7 m; připoj. spára tl. 10 mm
Nejlepších zvukoizolačních vlastností dosahují špaletová dvojitá okna s mezerou mezi skly 100 až 200 mm. Lze u nich místo jednoduchého zasklení použít dvojsklo. Okna musí mít dobré těsnění a kvalitně provedenou připojovací spáru (zalomené ostění, příp. lišty).
U oken TZI 4 a více je nutné, aby větrání nebylo zajištěno okny, ale větracími štěrbinami spolu s podtlakovým větráním. V případě, že objekt má hlukem exponovanou jen jednu fasádu přilehlou ke komunikaci, měly by se chráněné místnosti orientovat do klidné zóny nebo by alespoň místnosti směrem ke komunikaci měly mít okna ve dvou stěnách. V tom případě by byla okna do ulice neotvíravá a větrání by se zajišťovalo okny do klidnějších zón.
Literatura
- [1] Nařízení vlády č. 148/2006 o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací
- [2] Nařízení vlády č. 272/2011 o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací
- [3] ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků. Požadavky
- [4] Úplné znění Zákon č. 258/2000, o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů
- [5] Akustika v architektuře; doc. Ing. Jan Kaňka, PhD.; Skripta ČVUT
- [6] www3.fs.cvut.cz
During the reconstruction of objects there may be situations where the noise in outer area cannot not reduced (traffic noise etc.) and it is necessary to ensure comfort at least in the internal protected area of the building. This can be achieved by using adequate building façade – especially adequate windows. Soundproof windows should be designed on the basis of traffic noise in the locality.