Vliv fasádního polystyrenu a ETICS na zvukový odpor a akustiku staveb

Hluk představuje stále větší zátěž pro naše životní prostředí.

Co je to ETICS?

ETICS (z anglického názvu External Thermal Insulation Composite System = vnější tepelně izolační kompozitní systém) je stavební výrobek dodávaný jako ucelená sestava složek, skládajících se z lepicí hmoty, tepelného izolantu, kotvících prvků, základní vrstvy a konečné povrchové úpravy.

Pro ETICS neexistuje harmonizovaná evropská norma. Schvalovací osoby v EU proto zpracovávají na základě zkoušek dle řídících pokynů pro evropská technická schválení ETAG evropské technické schválení ETA, které je po odsouhlasení ostatními Schvalovacími osobami použito pro posouzení shody.

Revize ETAG 004 a její dopad na ochranu proti hluku

V červnu 2013 byla vydána revize ETAG 004 [1], která významným způsobem změnila posouzení shody ETICS u základního požadavku, jímž je ochrana proti hluku.

V minulosti měla požadavky splňovat celá stěna včetně ETICS i oken a ostatních otvorů. V revidovaném ETAG 004 je uvedeno, že ETICS může mít pozitivní nebo negativní vliv na vzduchovou neprůzvučnost stěny, na kterou byl aplikován. Tato jeho vlastnost musí být známá, aby bylo možné určit vzduchovou neprůzvučnost celé stěny. ETAG 004 zcela nově uvádí, že zateplená stěna může mít pozitivní i negativní vliv na vzduchovou neprůzvučnost zateplované stěny. Nově ETAG 004 také stanovuje přísné hodnocení pro zateplovací systémy, které akustické vlastnosti změřeny nemají (nebo je nedeklarují).

Čtěte také: Fasádní obklady z dřevoplastu: Kompletní průvodce

Měření akustických vlastností ETICS obecně

Revize ETAG 004 popisuje určení akustických vlastností ETICS laboratorním měřením podle skupiny norem ČSN EN ISO 10140 Akustika - Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí (části 1, 2, 4 a 5) [2]. ETAG 004 stanovuje měření akustických vlastností dle skupiny norem ČSN EN ISO 10140 Akustika - Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí.

Určovanou veličinou je zlepšení nebo zhoršení vážené neprůzvučnosti ΔRw (dB). Pokud výrobce laboratorně ΔRw nezměří, tak může deklarovat na těžké referenční stěně hodnotou ΔRw = −8 dB, což znamená výrazné zhoršení akustických vlastností celé stěny. Výrobce může uvést i deklaraci NPD (no performance declared - ukazatel není stanoven), což vede k samému výsledku, tedy k akustické degradaci −8 dB.

Měření AVMI - ETICS s minerální izolací

Asociace výrobců minerální izolace (AVMI) proto prověřila v akreditované laboratoři hodnoty vzduchové neprůzvučnosti u systému ETICS s minerální izolací. Jako podkladní (referenční) byla zvolena normová standardizovaná železobetonová stěna tloušťky 15 cm, plošná hmotnost 350±50 kg/m2, o ploše 10 m2. Jako referenční stěna pro akustické zkoušky byla zvolena železobetonová stěna tloušťky 130 mm, objemové hmotnosti 350±50 kg/m³, o ploše 10 m².

Při volbě sytému byl uplatněn princip výběru kritického reprezentanta. Všechny varianty ETICS s minerální izolací nemohou být bez dalších zkoušek deklarovány jako lepší než vyzkoušený kritický reprezentant. AVMI prověřila systémy s dvěma tloušťkami minerální izolace (100 mm a 200 mm) tak, aby bylo možné výsledky v případě potřeby lineárně interpolovat.

Výsledky měření AVMI

AVMI nechala prověřit systémy s dvěma tloušťkami minerální izolace (100 mm a 200 mm) tak, aby bylo možné výsledky v případě potřeby interpolovat mezi naměřenými hodnotami 54 dB a 56 dB.

Čtěte také: Krok za krokem: Montáž fasádních latí

U systému s minerální izolací o tloušťce 200 mm bylo naměřeno zlepšení o 2 dB. ETICS s izolací tloušťky 100 mm je bez vlivu na vzduchovou neprůzvučnost. ETICS s izolací tloušťky 100 mm je bez vlivu na vzduchovou neprůzvučnost systému.

Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce:

Tloušťka minerální izolace (mm) Zlepšení/zhoršení vážené neprůzvučnosti ΔRw (dB)
100 0
200 +2

Pozitivní vlivy na zvukovou izolaci stěny s ETICS

Neprůzvučnost ETICS pozitivně ovlivňuje vzrůstající tloušťka izolačního výrobku a použité plastové kotvy. Kotvy kovové naopak stav zhoršují. Neprůzvučnost je dále lepší při větší plošné hmotnosti vnějšího souvrství. Při nižších hodnotách dynamické tuhosti je zvukoizolační vlastnost výrobku lepší. Při vyšších dynamických tuhostech vzduchová neprůzvučnost klesá. Příznivě na neprůzvučnost ETICS působí i použití minerální izolace s vyšší hodnotou AFr [Pa‧s‧m−2] - odporu proti proudění vzduchu (uváděný ve formátu AFr v CE kódu výrobků z minerálních vláken). Neprůzvučnost se dále horší s narůstající plochou lepící hmoty.

Polystyren jako zvuková izolace

Proč je zažitý mýtus, že polystyrenové desky jsou dobré na odhlučnění? Polystyren je ze všech stavebních materiálů ojedinělý svou velice lehkou váhou = objemovou hustotou, tudíž tento materiál nedokáže nepropustit zvuk! Dále díky uzavřené stuktuře jádra nedokáže ani zvukové vlny pohlcovat a co hůř, tak vlastně dokáže vést zvukové vlnění lépe než jiný materiál a to až na vzdálenost desítek metrů. Kontaktně připevněný deskový materiál s dutinou uvnitř prokazatelně zhoršuje neprůzvučnost stávající konstrukce. Jak je to možné? Může za to jev „zpětné rezonance“ a přímého prostupu vibrací a jeho následného vyzáření v tenké desce, která tvoří ozvučnici. Pravidlem bývá, čím tenčí je materiál, tím lépe se rozvibruje, kontaktně připevněný, tvrdý deskový materiál to umí opravdu dokonale.

Zvuková izolace EPS je účinné tlumení hluku pomocí desek z pěnového polystyrenu (EPS), které se používají v podlahách, stropech, příčkách i obvodových konstrukcích budov. Pěnový polystyren EPS má uzavřenou buněčnou strukturu, nízkou hmotnost a velmi dobré izolační vlastnosti, díky kterým omezuje přenos kročejového hluku, snižuje šíření zvuku konstrukcí a přispívá k akustickému komfortu v interiéru.

Čtěte také: Krása a odolnost dřevěných fasád

Zvuková izolace EPS se nejčastěji využívá v plovoucích podlahách pod betonovým potěrem, kde EPS desky pomáhají ztlumit kroky, pády předmětů a vibrace mezi patry. V kombinaci s vhodnou skladbou podlahy a doplňkovými akustickými vrstvami lze dosáhnout výrazného snížení hlučnosti v bytech, rodinných domech, kancelářích i komerčních objektech. Velkou výhodou EPS je spojení zvukové a tepelné izolace v jednom materiálu. Pěnový polystyren zlepšuje akustiku a zároveň významně snižuje tepelné ztráty podlahou, stropem nebo stěnou. Tím pomáhá udržet stabilní vnitřní klima, šetřit energii na vytápění a zvyšovat celkový komfort bydlení.

Z hlediska životního prostředí je zvuková izolace z EPS dlouhodobě udržitelným řešením. Pěnový polystyren je plně recyklovatelný, lze ho opakovaně zpracovat a využít při výrobě nových EPS produktů nebo jiných plastových výrobků. Zvuková izolace EPS je proto oblíbenou volbou projektantů, investorů i stavebních firem, které hledají lehké, cenově dostupné a technicky spolehlivé řešení pro moderní stavby i rekonstrukce.

Položení izolačních desek Austrotherm EPS POLYFON je z důvodu stlačitelnosti vyráběn do 50mm tloušťky. Optimální pro aplikaci je tloušťka 30mm. V případě instalačních rozvodů a potřebě větší tloušťky tepelné izolace je třeba použít pokládku EPS ve dvou vrstvách.

Požadavky ČSN 73 0532 na zvukovou izolaci obvodového pláště

Vzduchová neprůzvučnost obvodových plášťů se stanovuje individuálně v závislosti na úrovni vnějšího hluku. Vzduchová neprůzvučnost obvodových plášťů se stanovuje individuálně v závislosti na síle vnějšího hluku. Obytné místnosti v domech musí splňovat požadavky normy ČSN 73 0532 Akustika - Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách - Požadavky.

V polovině prosince 2020 byla publikována revize ČSN 73 0532:2020 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních konstrukcí a výrobků - Požadavky. Touto normou se nahradila ČSN 73 0532 z února 2010, která byla zrušena dne 1. 1. 2021.

Vlastní požadavky na obvodové pláště zůstaly zachovány. V požadavkové tabulce na obvodové pláště jsou nyní vhodnějším způsobem popsána pásma ekvivalentní hladiny akustického tlaku ve vzdálenosti 2 m před fasádou.

Posouzení se přednostně provádí pro obvodový plášť jako celek (tj. včetně plných částí a všech výplní otvorů) v závislosti na venkovním hluku, vyjádřeném ekvivalentní hladinou akustického tlaku A ve vzdálenosti 2 m před obvodovým a střešním pláštěm, LAeq,2m. Doporučený postup návrhu obvodového pláště budovy s ohledem na stanovení požadavků pro jednotlivé prvky (výplně otvorů a plné části) obvodového pláště u chráněných místností je uveden v příloze D ČSN 73 0532:2020.

Postup návrhu obvodového pláště v chráněných místnostech podle přílohy D je založen na známé teorii tzv. složené stěny, která je vytvořena z n různých částí (např. zdivo, okna, balkonové dveře apod.) o různých plochách Si s váženými neprůzvučnostmi Rwi. Při návrhu obvodového pláště se obvykle vychází ze dvou prvků - plné zděné nebo montované stěny a výplní otvorů (oken).

Vlastní postup návrhu obvodového pláště výpočtem je nyní srozumitelně vysvětlen v D.3 ČSN 73 0532:2020. Odpadá tak původní komplikovanější řešení přes podíl plochy oken k celkové ploše obvodového pláště místnosti. Nový způsob výpočtu uvádí matematickou podmínku, kde nelze za zvolené kombinace oken a stěny nalézt řešení, a nemůže tudíž vyhovět stanovenému požadavku na obvodový plášť. Alternativně lze při návrhu postupovat podle D.4, a sice pomocí tabulky.

Modelový výpočet

Modelový výpočet je zpracovaný na příkladu panelového domu u hlučné komunikace, kde je podle ČSN 73 0532:

  • Hladina akustického tlaku vně konstrukce 2 metry před fasádou v denní době od 6:00 do 22:00 v rozmezí > 70 dB a ≤ 75 dB a v noční době od 22:00 do 6:00 se hodnota pohybuje na úrovni > 60 dB a ≤ 65 dB. Velmi hlučné prostředí.
  • Neprůsvitná část konstrukce: Vážená laboratorní neprůzvučnost panelové stěny Rw je 50 dB. Vážená laboratorní neprůzvučnost panelové stěny Rw je v tomto případě rovna vážené stavební neprůzvučnosti stěny R´w (korekci na boční cesty necháváme v tomto případě nulovou).
  • Vážená laboratorní vzduchová neprůzvučnost Rw oken je 40 dB. Třída zvukové izolace oken 4 (velmi kvalitní okna). V případě zabudovávaných komponentů jako jsou okna, dveře apod. se dle ČSN 73 0532 zachovává při výpočtu vážená laboratorní hodnota neprůzvučnosti a nepřepočítává se na hodnoty stavební.

Zpracovány byly tři varianty:

  1. Stěna panelového domu zůstane nezateplená.
  2. Stěna zateplená systémem ETICS u kterého nebude známa hodnota Rw (NPD).
  3. Stěna zateplená systémem ETICS s minerální izolací tloušťky 200 mm (ΔRw = +2 dB).

Výsledky modelového výpočtu

  1. Stěna panelového domu zůstane nezateplená.
    • Závěr: Stěna s Rw 50 dB > požadavek dle ČSN 73 0532 (43 dB). Okna lze ponechat s danými akustickými parametry.
  2. Stěna zateplená systémem ETICS, u kterého nebude známa hodnota Rw (NPD).
    • Požadavek na okna již nelze stanovit dle pravidla ze situace č. 1.
    • Závěr: Stěna s Rw 42 dB < požadavek dle ČSN 73 0532 (43 dB). Okenní výplně musí splňovat požadavek TZI 4.
  3. Stěna panelového domu, zateplená - ETICS s MW tl. 200 mm.
    • Závěr: Stěna (neprůsvitná část konstrukce) má R´w 52 dB > požadavek 43 dB. Okna lze ponechat s danými akustickými parametry.

Běžná okna a jejich vliv

V ČR běžně používané stěnové konstrukce dosahují hodnot vzduchové neprůzvučnosti okolo 50-55 dB. V těchto stěnách se zpravidla používají běžná okna s dvojsklem s hodnotou vzduchové neprůzvučnosti Rw = 31-33 dB. Tato okna jsou navíc standardně osazována na PUR pěnu, což je akusticky velmi špatné řešení. Okna v tomto případě zcela degradují akustické vlastnosti stěny. Běžná okna významně degradují akustické vlastnosti běžné stěny. Kladný či záporný příspěvek zateplovacího systému v jednotkách dB je v takovém případě zanedbatelný.

Jiná situace může nastat například u rušné komunikace, pokud jsou kvalitně osazena speciální akustická okna s neprůzvučností 40 dB a více. Pokud by neprůzvučnost stěny vlivem zateplení klesla pod 10 dB rozdílu oproti oknům (tj. Rw stěny - Rw oken < 10 dB), pak se uplatní pravidlo stanovené v poznámce pod tabulkou 2 ČSN 73 0532:2020.

Změny v ČSN 73 0532:2020

Rozdělení tabulek požadavků

Předchozí verze normy uváděla veškeré požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi v budovách v tabulce č. 1. Nově se tabulka č. 1 rozdělila na tabulky č. 1 až 6, které požadavky logicky člení na domy s byty (tab. 1), hotely a ubytovny (tab. 2), nemocnice a zdravotnická zařízení (tab. 3), školy a vzdělávací instituce (tab. 4), administrativní a víceúčelové budovy, úřady a firmy (tab. 5).

Požadavky na příčky uvnitř bytu

Požadavky na příčky uvnitř bytu se nyní vztahují na všechny obytné místnosti (mimo příslušenství) a platí i pro rodinné domy. V předchozí verzi normy byl požadavek vztažen pouze na nejméně jednu obytnou místnost bytu, přičemž norma neuváděla, která z obytných místností má mít požadovanou ochranu zajištěnou. Proto se v revidované verzi normy požadavek přenesl z jedné jediné obytné místnosti bytu na všechny obytné místnosti bytu.

V případě stropů uvnitř jednoho bytu (typicky mezonetové byty) se zpřísnil požadavek na kročejovou neprůzvučnost o 5 dB, a sice z ≤ 63 dB na ≤ 58 dB. Na druhou stranu se snížil požadavek na zvukovou izolaci v případě stěn mezi obytnými místnostmi bytu z ≥ 42 dB na ≥ 40 dB. Tento požadavek je upřesněn v poznámce normy - platí pro vnitřní stěny bytu mezi obytnými místnostmi včetně vedlejších cest přes dveře, které nejsou součástí dělicí stěny (tj. např. přes dveře do společné haly).

Zvýšení požadavků na zvukovou izolaci stropů mezi byty

V případě bytových domů a rodinných domů s více než jedním bytem došlo ke zvýšení požadavků na zvukovou izolaci stropů mezi byty. Požadavek na minimální váženou stavební neprůzvučnost R´w se zpřísnil z 53 dB na 54 dB a současně požadavek na maximální váženou normovanou hladinu akustického tlaku kročejového zvuku (tzv. kročejová neprůzvučnost) se zpřísnil z 55 dB na 53 dB.

Nově byl definován požadavek s vazbou na terasy a lodžie nad obytnou místností druhých bytů, jenž má ošetřit dosud opomíjenou konfiguraci, kde je např. terasa bytu v 3. NP přímo nad obývacím pokojem či ložnicí bytu v 2. NP. V tomto případě se vyžaduje vážená stavební neprůzvučnost R´w ≥ 52 dB a vážená normovaná hladinu akustického tlaku kročejového zvuku (tzv. L´n,w) ≤ 53 dB.

Společné prostory a provozovny

U společných prostor domu (schodiště, chodby, terasy, kočárkárny, sušárny, sklípky apod.) došlo analogicky s předchozími odstavci ke zpřísnění požadavku na váženou normovanou hladinu akustického tlaku kročejového zvuku (tzv. kročejová neprůzvučnost) L´n,w či L´nT,w. Zpřísňování požadavků na váženou normovanou hladinu akustického tlaku kročejového zvuku (tzv. kročejová neprůzvučnost) se aplikovalo i pro provozovny s hlukem LA,max ≤ 85 dB, které sousedí s obytnými místnostmi bytů či se nacházejí v jejich blízkosti (nemají společnou dělicí konstrukci).

Nově je požadavek na stěny vyjádřený váženou stavební neprůzvučností R´w ≥ 67 dB pro hlučné provozovny s provozem nejvýše do 22:00 h a R´w ≥ 72 dB pro hlučné provozovny s provozem po 22:00 h. Provozovny se zvláště vysokým hlukem LA,max > 95 dB (např. diskotéky, herny apod.) se zásadně nemají umísťovat do obytných budov.

Hotely, ubytovny, nemocnice, školy a administrativní budovy

K určitému zpřísnění požadavků došlo i v hotelech a ubytovnách. Chráněným prostorem je zde ložnicový prostor. Zpřísnění požadavků se týká stropů oddělujících jednotky od druhých jednotek a společné prostory od jednotek. Požadavek na váženou stavební neprůzvučnost stropů R´w se zvýšil v obou případech o 1 dB z 52 dB na 53 dB.

Chráněným prostorem v nemocnicích a zdravotnických zařízeních jsou lůžkové pokoje, ordinace, pokoje lékařů, operační sály apod. V tomto případě došlo k jediné změně.

Požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi ve školách a vzdělávacích institucích se také změnily a opět se týkají jen stropů. Požadavek na váženou stavební neprůzvučnost stropů R´w se při přenosu z hlučných prostor do chráněných prostor zvýšil o 1 dB z 52 dB na 53 dB.

V administrativních a víceúčelových budovách se většina změn týká přenosu z hlučného prostoru do chráněného prostoru. Významně se zvýšily požadavky na stropy, konkrétně požadavek na váženou stavební neprůzvučnost stropů R´w vzrostl o 5 dB z původního ≥ 47 dB na nový ≥ 52 dB, stejně tak se zpřísnil požadavek na váženou normovanou hladinu akustického tlaku kročejového zvuku o 5 dB z ≤ 63 dB na ≤ 58 dB.

Boční cesty přenosu zvuku

ČSN 73 0532:2020 řeší mnohem podrobněji problematiku bočních cest přenosu zvuku pro vzduchovou neprůzvučnost dělicích konstrukcí. Postupem času se v dalších verzích normy boční cesty popisovaly podrobněji. Nyní máme k dispozici ČSN 73 0532:2020, jež se stanovení korekce na vedlejší cesty přenosu zvuku bočními konstrukcemi věnuje v příloze E na sedmi stranách! Výpočetní postup uvedený v příloze E slouží k přesnějšímu stanovení korekce na boční přenos zvuku v běžných případech.

Zrušení Tříd zvýšené zvukové izolace bytu (TZZI I a TZZI II)

Třídy zvýšené zvukové izolace bytu (TZZI I a TZZI II) byly zrušeny, neboť se v praxi neuplatňovaly. ČSN 73 0532:2020 uvádí základní normové požadavky, které jsou navrženy v souladu se základním požadavkem na stavby č. 5 ochrana proti hluku, tj. stavba musí být navržena a provedena takovým způsobem, aby byl hluk vnímaný uživateli nebo osobami poblíž stavby udržován na úrovni, která neohrozí jejich zdraví a dovolí jim spát, odpočívat a pracovat v uspokojivých podmínkách. Uspokojivé podmínky neznamenají výborné podmínky, proto je vhodné zvýšené požadavky uplatňovat např. u bytů, kde se předpokládá hlučnější provoz, např. vícečlenné rodiny, hra na některé hudební nástroje, časté používání hlučných multimediálních prostředků (počítačové hry, domácí kina apod.).

Použití pórobetonových tvárnic a molitanů

Použití zdiva z pórobetonových tvárnic do míst, kde hrozí přenos vibrací a hluku z okolních cest, je fatální chybou, která ve své podstatě nelze vyřešit jinak, než zbouráním a následnou náhradou za systémy zdiva, které hluky nepřenáší a následně nevyzařují.

Molitan a akustická absorbce? Molitany dodávané masově na našem trhu mají objemovou hustotu od 35 do 200 kG/m3, nemají tedy schopnost kvalitně a v celém spektru frekvencí nepropustit hluk. Ani zde příznivce recyklovaných molitanů nepotěším, nejlepší prokazatelné hodnoty akustické pohltivosti se pohybují v průměru αw=0,7. Tento materiál tedy nemá statut širokopásmového akustického absorberu, je vhodný na absorbci středních a vyšších frekvencí při nepřiměřené pořizovací hodnotě.

Závěr k akustickým vlastnostem materiálů

Je tomu tak, čím více je materiál objemově hutnější, tím více dokáže nepropouštět zvukovou energii. Na tomto základě je postavena velká část fyzikálních zákonů o pohybu částic, vlnové energie, dále kvantové fyziky. Při stejné skladbě a větším odsazením od stávajícího povrchu účinek odhlučnění zásadně stoupá, tento jev je nejvíce patrný do šíře odsazení 22cm, pak odsazení vs. výkon odhlučnění klesá. Jak je to možné? Může za to vlnová délka a další akustické jevy jako je „zpětná rezonance, stojaté vlny a třepotavá ozvěna“. Přidáním stejného deskového materiálu se zásadně lepších výsledků nedočkáme! To jsou dávno změřená a dokázaná fakta.

tags: #fasadni #polystyren #zvukovy #odpor #informace

Oblíbené příspěvky: