Kročejové neprůzvučnosti plovoucích podlah
Problematika přenosu kročejového hluku mezi místnostmi v horizontálním směru je bohužel někdy opomíjena. Chybný návrh nebo provedení mohou mít zásadní vliv na užitnou hodnotu bytů. K přenosu kročejového hluku může docházet jak mezi přímo sousedícími prostory, tak také mezi prostory oddělenými další místností. Oprava může být velice nákladná a v některých případech obtížně realizovatelná, např. napojení podlahy u schodiště a výtahové šachty uvedené v příkladu. Ve fázi návrhu tak lze doporučit konzultovat řešení se zkušeným akustikem.
1. Kročejová neprůzvučnost v legislativě
Kročejová neprůzvučnost je definována jako vlastnost stropní konstrukce vzdorovat přenášení hluku vznikajícího mechanickými rázy na konstrukci (chůze, pád tělesa, provoz strojů apod.). Kročejová neprůzvučnost se vyjadřuje váženou normalizovanou hladinou akustického tlaku kročejového zvuku L´n,w v decibelech (dB). Dle platné české legislativy je dodržení požadované kročejové neprůzvučnosti závazné. Tento požadavek je uveden ve vyhlášce 268/2009 Sb. [3]. Požadované hodnoty kročejové neprůzvučnosti jsou pro jednotlivé sousedící typy místností uvedeny v ČSN 73 0532 [1, 2]. V únoru 2010 vyšlo revidované znění této normy [2]. Oproti předchozí podobě normy došlo ke zpřísnění požadavků na vzduchovou i kročejovou neprůzvučnost a ke zpřesnění výkladu některých pojmů. Požadavky na kročejovou izolaci mezi místnostmi jsou uvedeny v tab 1. Z tabulky je zřejmé, že v řadě případů došlo k zpřísnění požadavků. Požadavek pro obytnou místnost v rámci bytu byl zaveden z dřívějšího doporučení. Tyto skutečnosti kladou zvýšené nároky na navrhování dělicích konstrukcí, protože některé zavedené skladby se v určitých případech staly z hlediska zvukové izolace nevyhovující.
2. Navrhování skladeb podlah z hlediska kročejové neprůzvučnosti
Skladba podlahového souvrství a vodorovných konstrukcí obecně by měla být navrhována s ohledem na kročejovou i vzduchovou neprůzvučnost. U železobetonových stropních desek je vzduchová neprůzvučnost zajištěna především samotnou stropní deskou. Mezi váženými hodnotami vzduchové neprůzvučnosti a normalizované hladiny kročejového zvuku platí u samotných železobetonových desek přibližně vztah:
Lnw ≈ 135 - Rw [dB]
kde:Lnw je normalizovaná hladina kročejového zvuku [dB],
Rw je laboratorní vzduchová neprůzvučnost [dB].
Tab. 1 - Požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi
Při pohledu na normové požadavky na zvukovou izolaci například mezi dvěma byty (R´w = 53 dB; L´n,w = 55 dB) je jasné, že pouze jednoduchá stropní deska je nedostačující (135 - 53 = 82). Z tohoto důvodu je nutné u konstrukcí, jež mají účinně tlumit kročejový hluk, vložit pružnou mezivrstvu. Proto se používá známý princip plovoucí podlahy, kdy je na nosnou konstrukci položena pružná vrstva, na kterou je provedena tuhá roznášecí vrstva. Podle použité roznášecí vrstvy se plovoucí podlahy dělí na lehké a těžké.
U lehkých plovoucích podlah se jako roznášecí vrstva používá desek na bázi dřeva nebo jiných desek suché výstavby (sádrovláknité desky, sádrokartonové desky). Desky se mají klást alespoň ve dvou vrstvách se vzájemnou převazbou spár. Výhodou této varianty je její nižší hmotnost (z hlediska statického) a výstavba bez mokrého procesu. Nevýhodou lehké plovoucí podlahy je její nižší účinnost oproti těžkým plovoucím podlahám, která je zapříčiněná právě nižší hmotností.
Druhou variantou je zmiňovaná těžká plovoucí podlaha. Zde se jako roznášecí vrstva používá betonová mazanina nebo lité podlahové potěry. Pro těžké plovoucí podlahy má být plošná hmotnost roznášecí vrstvy nejméně 75 kg/m2. Tato podmínka je splněna například při objemové hmotnosti materiálu desky 2 000 kg/m3 a tloušťce desky nejméně 37,5 mm. Při pokládce lité směsi nebo mazaniny je nutné chránit pružnou vrstvu před zatečením pokládané směsi separační vrstvou. Jako separační vrstva se obvykle používá polyetylenová fólie, která má mít slepené spoje. V případě, že zateče pokládaná směs do pružné vrstvy, může dojít k výraznému snížení kročejové neprůzvučnost stropu oproti projektovanému stavu. Oprava tohoto problému představuje vybourání podlahového souvrství a jeho nové provedení. Výhodou těžkých plovoucích podlah je jejich vyšší účinnost oproti lehkým plovoucím podlahám, nevýhodou pak především mokrý proces související s nutnou dobou zrání a rizikem zatečení směsi do izolační vrstvy.
Společným prvkem obou uvedených typů podlah je izolační vrstva. Jako kročejová izolace se používají především desky z minerálních vláken, elastifikovaný polystyren, napěněný polyetylen a dřevovláknité desky. Pro lehké plovoucí podlahy se používají materiály s vyšší tuhostí, pro těžké plovoucí podlahy je naopak možné používat izolace pružnější. Kročejovou izolaci je nutné volit s ohledem na rezonanční kmitočet podlahového souvrství, protože je okolo něj účinnost plovoucí podlahy výrazně nižší než v ostatních kmitočtech. Na rezonanční kmitočet má vliv především dynamická tuhost kročejové izolace, její tloušťka a plošná hmotnost roznášecí a nosné konstrukce stropu (uplatňuje se především vliv lehčí z obou konstrukcí). Rezonanční kmitočet souvrství je možné určit ze vztahu:
Ed je modul pružnosti v tlaku materiálu izolační vrstvy [Pa],
d je tloušťka vzduchové vrstvy [m],
m1´ a m2´ jsou plošné hmotnosti dílčích konstrukcí [kg/m2].
Rezonanční kmitočet by neměl ležet ve zvukově izolační oblasti, kterou tvoří šestnáct třetinooktávových pásem se středními kmitočty od 100 Hz do 3 150 Hz. Je vhodné, aby rezonanční kmitočet ležel v oblasti f < 70 Hz. Především u lehkých plovoucích podlah však nemusí být reálné tohoto dosáhnout. Proto také mají nižší účinnost ve srovnání s těžkými plovoucími podlahami. Pro zajištění požadované funkčnosti plovoucí podlahy je nutné zajistit pružné oddělení nejen v ploše stropní konstrukce, ale i po obvodu roznášecí desky a u všech případných prostupů roznášecí deskou. Pružné oddělení se provádí okrajovým izolačním páskem, který musí být vytažen přes celou výšku roznášecí desky i nášlapné vrstvy. Izolační pásek je samozřejmě nutné také chránit separační vrstvou při pokládání směsi roznášecí vrstvy. Tloušťka použitého izolačního pásku má být navrhována i s ohledem na objemové změny roznášecí desky vlivem teplotní roztažnosti a případných dalších dilatačních pohybů. Při zohlednění možných dilatačních pohybů roznášecí desky a stlačitelnost pásku je nutné pro zachování jeho pružných vlastností ponechat určitou rezervu v jeho tloušťce. Pružný izolační pásek se vkládá také do spár roznášecí desky mezi dvěma místnostmi. V případě, kdy není spára mezi místnostmi provedena, bude mezi těmito místnostmi docházet k horizontálnímu přenosu kročejového zvuku přímo roznášecí deskou podlahy. Pokud je mezi dvěma místnostmi stanoven požadavek na kročejovou neprůzvučnost, je nutné vždy provést v podlahovém souvrství dilatační spáru zamezující přímému styku podlahových souvrství.
3. Příklady chyb z realizací
Na následujících dvou příkladech bytových domů ukážeme vliv správného řešení detailů okrajové izolace podlahového souvrství na horizontální přenos kročejového zvuku.
Příklad 1
Přenos kročejového hluku ze společné domovní chodby se schodištěm přes jednu ze stěn do bytu na stejném podlaží (obr. 1). Měření bylo provedeno na základě stížnosti uživatele bytu na přenos kročejového zvuku z chodby.
Obr. 1 - Půdorys domu, horizontální přenos kročejového
hluku mezi chodbou a pokojem
Naměřený průběh hodnot kročejové neprůzvučnosti je uveden v grafu na obr. 2 (křivka "před opravou"). Měřením byla zjištěna kročejová neprůzvučnost mezi uvedenými místnostmi L´nT,w = 74 dB. Tato hodnota výrazně převyšuje požadovanou hodnotu L´nT,w = 58 dB (dle tehdy platné ČSN 73 0532 [1]). Na základě výsledků měření byla provedena sonda, která odhalila, že roznášecí a nášlapná vrstva podlahy chodby nejsou pružně odděleny od navazující stěny (obr. 3). Oprava tedy spočívala v odsekání podlahového souvrství od stěny podél stěny bytu (na obr. 1 naznačeno modou přerušovanou čárou). Po opravě bylo provedeno opakované měření kročejové neprůzvučnosti pro ověření účinnosti (obr. 2, křivka "po opravě").
 Obr 2 - Příklad 1: naměřené hodnoty |
 Obr. 3 - Napojení roznášecí vrstvy podlahy na stěnu bez pružného oddělení |
Měřením byla zjištěna kročejová neprůzvučnost mezi uvedenými místnosti L´nT,w = 60 dB. Provedenou opravou bylo dosaženo zlepšení o 14 dB ve vážené hodnotě neprůzvučnosti. V tabulce 2 jsou porovnány hodnoty z jednotlivých třetinooktávových pásem z měření před a po opravě.
Z tab. 2 je zřejmé, že opravou uvedené vady bylo dosaženo zvýšení kročejové neprůzvučnosti ve všech hodnocených kmitočtových pásmech. Většího zlepšení bylo dosaženo na středních a vyšších kmitočtech. Z grafů na obr. 2 je patrné, že o vážené hodnotě kročejové neprůzvučnosti rozhodují právě hodnoty ve vyšších kmitočtových pásmech (rozhodující jsou kladné rozdíly mezi naměřenými hodnotami a hodnotami na směrné křivce), proto je důležité dosažení zvýšení neprůzvučnosti především na těchto kmitočtech. Průběh hladiny akustického tlaku kročejového zvuku s dominantními vyššími kmitočty obvykle ukazuje na pevné propojení s navazující konstrukcí a přenos hluku tímto propojením. Navíc i po opravě je naměřená hodnota mírně vyšší než hodnota požadovaná. Odsekání podlahového souvrství nebylo provedeno po celém obvodu podlahy. V některých složitých detailech ve styku s nosnou železobetonovou konstrukcí objektu bylo ponecháno pevné spojení (schodišťová ramena, výtahová šachta, na obr. 1 vyznačenou červenou čárou), kterým pradvěpdobně stále dochází k přenosu kročejového hluku do nosné konstrukce objektu.
Příklad 2
Ve druhém případě obytná místnost přímo nesousedí se společnou chodbou, ale oba prostory jsou odděleny předsíní bytu (obr. 4). Naměřený průběh hodnot kročejové neprůzvučnosti je uveden v grafu na obr. 5. Měřením byla zjištěna kročejová neprůzvučnost mezi uvedenými místnostmi L´nT,w = 69 dB. Tato hodnota také výrazně převyšuje požadovanou hodnotu L´nT,w = 58 dB. Při konzultaci s realizační firmou bylo zjištěno, že při provádění podlahových souvrství nebyla pravděpodobně provedena spára v úrovni vstupních dveří do bytu, což se následně potvrdilo sondou. Oprava spočívala v dodatečném prořezání spáry mezi podlahovým souvrstvím chodby a předsíni (na obr. 4 vyznačeno modou přerušovanou čárou) a oddělení roznášecí desku v okolí dveřních zárubní (obr. 6).
Obr. 4 - Půdorys domu, horizontální přenos kročejového hluku mezi chodbou
a pokojem přes předsíň (vyznačeno červenou přerušovanou čárou)
Po opravě bylo provedeno opakované měření kročejové neprůzvučnosti pro ověření účinnosti (obr. 5). Měřením byla zjištěna kročejová neprůzvučnost L´nT,w = 49 dB. Opravou tedy bylo dosaženo zlepšení o 20 dB ve vážené hodnotě neprůzvučnosti. V tab. 3 jsou opět porovnány hodnoty z jednotlivých třetinooktávových pásem. Došlo ke snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku ve všech sledovaných kmitočtových pásmech. Výraznějšího zlepšení je dosaženo na středních a vyšších kmitočtech, obdobně jako v příkladě 1 přibližně od pásma se středním kmitočtem 250 Hz. Opravy vedly k výraznému zlepšení kročejové neprůzvučnosti a ke snížení pod požadovanou hodnotu.
 Obr 5 - Příklad 2: naměřené hodnoty |
 Obr. 6 - Vstupní dveře do bytu, odstraněná nášlapná vrstva a oddělená roznášecí vrstva |
3. Závěr
Problematika přenosu kročejového hluku mezi místnostmi v horizontálním směru je bohužel někdy opomíjena. Jak ukázaly uvedené dva příklady, může mít chybný návrh nebo provedení zásadní vliv na užitnou hodnotu bytů. K přenosu kročejového hluku může docházet jak mezi přímo sousedícími prostory, tak také mezi prostory oddělenými další místností. Oprava může být velice nákladná a v některých případech obtížně realizovatelná (např. napojení podlahy u schodiště a výtahové šachty jako v příkladu 1). Ve fázi návrhu tak lze doporučit konzultovat řešení se zkušeným akustikem.
| DEKPROJEKT s.r.o. Tiskařská 10/257 108 00 Praha 10 - Malešice www.dekprojekt.cz |
Ing. Jan Pešta 739 388 182 jan.pesta@dek-cz.com |
Ing. Viktor Zwiener, Ph.D. 731 544 905 viktor.zwiener@dek-cz.com |
Bibliografie
[1] ČSN 73 0532 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků - Požadavky (2000)+Změna Z1 (2005)
[2] ČSN 73 0532 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků - Požadavky (2010)
[3] Vyhláška 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby
[4] Čechura J.: Stavební fyzika 10 - Akustika stavebních konstrukcí skriptum ČVUT, Vydavatelství ČVUT, 1999
Unfortunately, the issue of impact noise transfer between floors is still sidelined. The trasnfer of impact noises can happen between directly neighbouring areas and also between spaces separated by other rooms. The solution to this can be very expensive and in some cases, difficult to carry out (e.g. floors connected by stairways or elevator shafts). It is therefore advisable to consult someone with expertise in acoustics during the design phase.