Akustické a požárně odolné střechy Isover Roof Acoustic na perforovaném trapézovém plechu
Žijeme v hlučné době. Výrobní průmyslové haly, nákupní střediska, sportovní a koncertní arény a další a další, to jsou všechno stavby, kde máme problémy s hlukem. Ten se snažíme všemožným způsobem utlumit, abychom si mohli vychutnat čisté tóny koncertu, nebo jen klidný nákup, nebo jen každodenní klidnější práci.
Hlukového smogu je všude kolem spousta a přitom máme u halových staveb k dispozici jednoduché, účinné, designově přívětivé a dokonce levné řešení – vytvořit akusticky pohltivou střešní konstrukci. Obrovská střešní plocha hal, která by fungovala jako obrovský pohlcovač hluku – to je idea představovaného řešení.
Obr. 1: Akustika halových staveb se dnes řeší všelijak, zejména zavěšováním textilních pytlíků, na které sedá a sedá hořlavý prach.
Obr. 2: Základním prvkem lehkých akustických střech Isover ROOF ACOUSTIC je perforovaný trapézový plech.
Lehké střešní pláště na trapézovém plechu jsou dnes pro velkorozponové halové stavby, jako jsou obchodní a logistická centra, výrobní a skladové haly apod. standardní konstrukcí. Téměř výhradně se používá plnostěnný trapézový plech, který je z hlediska prostorové akustiky nepohltivým (odrazivým) materiálem, a prostorová akustika musela být dosud v halových stavbách řešena jinými konstrukcemi. Perforovaný TR plech s pohltivou minerální výplní není ve světě výraznou novinkou, nicméně o jeho vysoké schopnosti pohlcovat hluk se u nás dosud téměř vůbec nehovořilo. Navíc tyto akustické střechy s perforovaným TR plechem dosud neměly odzkoušenou žádnou požární odolnost. To je však již minulostí a tyto vysoce účinné akustické konstrukce dokonce s požární odolností můžeme pod značkou Isover ROOF ACOUSTIC využívat i u nás.
Stanovení činitele zvukové pohltivosti dle ČSN EN ISO 354, ČSN EN ISO 11654
Činitel pohltivosti se stanoví podle ČSN EN ISO 354 na základě měření doby dozvuku prázdné dozvukové místnosti a místnosti se vzorkem. Hodnoty činitele zvukové pohltivosti αS se vypočítají podle vztahů:
Obr. 3: Půdorys dozvukové místnosti
A-E…polohy zdroje zkušebního signálu
1-6…polohy mikrofonu
kde
AT je ekvivalentní pohltivá plocha (m2),
S … plocha vzorku (m2),
V … objem dozvukové místnosti (m3),
T1 … doba dozvuku prázdné místnosti (s),
T2 … doba dozvuku místnosti se vzorkem (s),
c1 … rychlost šíření zvuku ve vzduchu při teplotě t1 (m/s),
c2 … rychlost šíření zvuku ve vzduchu při teplotě t2 (m/s),
m1 … součinitel útlumu ve vzduchu přiměření prázdné místnosti (m-1),
m2 … součinitel útlumu ve vzduchu přiměření místnosti se vzorkem (m-1).
Tvar dozvukové místnosti, umístění vzorku, polohy zdroje zkušebního signálu a polohy mikrofonu jsou schématicky znázorněny na obr. 3.
Stanovení jednočíselné veličiny podle ČSN EN ISO 11654
Z naměřených hodnot činitelů zvukové pohltivosti se nejprve stanoví pro každé oktávové pásmo 125 – 4 000 Hz praktický činitel zvukové pohltivosti ap jako aritmetický průměrtří příslušných třetinooktávových hodnot, zaokrouhlený na 0,05. Z těchto hodnot se pomocí směrné křivky určí jednočíselná veličina – vážený činitel zvukové pohltivosti aw. Jestliže je vněkterém pásmu hodnota ap nejméně o 0,25 vyšší než hodnota posunuté směrné křivky, připojí se k hodnotě αw do závorky indikátor tvaru. Objeví-li se zvýšená pohltivost na kmitočtu 250 Hz, použije se označení L, na kmitočtu 500 Hz nebo 1 000 Hz označení M a na kmitočtu 2 000 Hz nebo 4 000 Hz označení H.
Podrobné projektové podklady pro navrhování lehkých požárně odolných a akustických střech je možné nalézt v katalogu Isover Ploché střechy.
Pro absorbéry, určené k pohlcování zvuku v širokém kmitočtovém pásmu, uvádí dále ČSN EN ISO 11654, příloha B, klasifikační systém, podle kterého se materiály zařazují do jednotlivých tříd zvukové pohltivosti (viz tab. 1).
| Třída zvukové pohltivosti | αw [-] |
|---|---|
| A | 0,90; 0,95; 1,00 |
| B | 0,80; 0,85 |
| C | 0,60; 0,65; 0,70; 0,75 |
| D | 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; 0,55 |
| E | 0,15; 0,20; 0,25 |
| Neklasifikováno | 0,00; 0,05; 0,10 |
Tabulka 1: Třídy zvukové pohltivosti
Zkoušené lehké střešní pláště
Obr. 4: Typický kmitočtový průběh zvukové pohltivosti pro αw = 0,70 pro lehké stření pláště Isover ROOF ACOUSTIC.
V akustické laboratoři CSI Zlín byly zkoušeny variantní skladby střešních plášťů na trapézovém plechu s tepelnou izolací z minerální vlny MW, kombinovanou izolací EPS + MW a kombinovanou izolací PIR + MW. Byly zkoušeny pohltivosti především střech s perforovaným TR plechem a pro porovnání v jedné verzi také s plnostěnným TR plechem. Vlastní výsledky měření akustických střech Isover ACOUSTIC jsou uvedeny v následující přehledné tabulce.
Z výsledků zkoušek Isover ROOF ACOUSTIC je zřejmé:
- Střešní konstrukce s perforovaným TR plechem (s akustickou výplní vlny) dosahuje výborné hodnoty zvukové pohltivosti … αw = 0,70.
- Vynechání akustické výplně vlny perforovaného TR plechu zcela degraduje akustikou pohltivost … αw = 0,40
- Shodná skladba s plnostěnným TR plechem nemá akustikou pohltivost prakticky žádnou … αw = 0,15
- Skladba nad parozábranou (MW, EPS, PIR) nemá již žádný vliv na zvukovou pohltivost střechy s perforovaným TR plechem (a minerální výplní vlny) … αw = 0,70.
- Jako horní vrstva minerální izolace se používají desky Isover S (s pevností v tlaku 70 kPa), nebo Isover S-i (60 kPa).
- Jako spodní vrstva minerální izolace se používají desky s podélným vláknem Isover T (40 kPa), Isover R (30 kPa), Isover P (20 kPa) nebo lamelové desky s kolmým vláknem Isover LAM 70 (70 kPa), Isover LAM 50 (50 kPa) a Isover LAM 30 (30 kPa).
- Jako akustická výplň TR plechu se ve všech případech používají přířezy z materiálu Isover AKU.
- Pro kombinované izolace s pěnovým polystyrenem se používají pro horní vrstvy výrobky Isover EPS 100, 150 a 200 (s pevností v tlaku 100, 150 a 200 kPa). Pro podkladní vrstvu lze použít i Isover EPS 70 (70 kPa).
| Grafické schéma | Skladba | Jednočíselné hodnoty zvukové pohltivost |
|---|---|---|
 |
|
αw = 0,70 (LM) NRC = 0,85 SAA = 0,85 |
 |
|
αw = 0,40 (LM) NRC = 0,70 SAA = 0,71 |
 |
|
αw = 0,15 NRC = 0,30 SAA = 0,28 |
 |
|
αw = 0,70 (LM) NRC = 0,85 SAA = 0,86 |
Tabulka 2. Celkové výsledky zvukové pohltivosti akustických plochých střech Isover ROOF ACOUSTIC
Obr. 5: Akustické střechy s perforovanými TR plechy Isover ROOF ACOUSTIC se zkouší na zvukovou pohltivost obráceně tj. TR plechem směrem nahoru do akustické měřicí komory. Tak se projeví silný pohltivý účinek perforovaného TR plechu s akustickou minerální výplní, nebo naopak odrazivý účinek standardního plnostěnného TR plechu bez perforace.
Systémové řešení ROOF ACOUSTIC pro střechy s minerální izolací, pěnovým polystyrenem a PIR
Akustické vlastnosti perforovaného TR plechu s minerální výplní je možno využívat pro všechny stávající používané systémy tj. celovatové i kombinované vata/polystyren a vata/PIR. Stávající názvy se tak rozšíří o doplňující označení ACOUSTIC, které bude jednoznačně znamenat použití perforovaného TR plechu.
Konkrétní systémová řešení Isover pro lehké střechy na TR plechu s požární odolností:
- TOP ROOF
celovatová střecha na neperforovaném TR plechu - TOP ROOF ACOUSTIC
celovatová střecha na perforovaném TR plechu - SG COMBI ROOF
kombinované izolace MW/EPS na neperforovaném TR plechu - SG COMBI ROOF ACOUSTIC
kombinované izolace MW/EPS na perforovaném TR plechu - COMBI PIR
kombinovaná izolace MW/PIR na neperforovaném TR plechu - COMBI PIR ACOUSTIC
kombinovaná izolace MW/PIR na perforovaném TR plechu
Obr. 6: Systémové skladby plochých střech Iso ver na TR plechu: TOP ROOF, SG COMBI ROOF, COMBI PIR je možno nyní využívat i ve verzi ACOUSTIC s perforovaným TR plechem.
Obr. 7: Akustické střechy Isover ROOF ACOUSTIC se používají vždy s pohltivou minerální výplní vlny TR plechu.
Požární odolnost akustických střech s perforovaným TR plechem Isover ROOF ACOUSTIC
V letošním roce 2019 byly pro střechy Isover ROOF ACOUSTIC provedeny základní zkoušky požární odolnosti pro velké rozpony a bylo dosaženo výborných výsledků. Na skladbu byla vystavena požární klasifikace s požární odolností REI 45. V současnosti probíhají expertizní práce na rozšíření požární klasifikace pro celé široké spektrum skladeb, které se na halových stavbách vyskytuje.
Obr. 8: Protokol o požární klasifikaci akustických střech Isover ROOF ACOUSTIC.
*Ing. Pavel Rydlo (1967) pracuje jako manažer technické podpory společnosti Saint-Gobain Construction Products CZ a.s divize Iso ver. Vystudoval ČVUT v Praze, je autorizovaným inženýrem v oboru pozemní stavby. Od roku 1996 se aktivně zabývá vývojem a aplikacemi tepelných izolací pro stavebnictví.
Isover nabízí nejširší sortiment tepelných, zvukových a protipožárních izolací v té nejvyšší kvalitě na českém trhu: produkty z čedičové i skelné vlny, expandovaného polystyrenu a doplňky pro systémová izolační řešení.