Dobra jakość powietrza, optymalna temperatura wnętrz, dostęp do światła i… cisza. To warunki niezbędne do komfortowego korzystania z budynków. I o ile podnoszone normy i przepisy narzucają coraz grubsze ocieplenie ścian i dachów, o tyle o kwestii odpowiedniej izolacji akustycznej nie mówi się dostatecznie głośno. Zwłaszcza, że systemy wentylacji i szachty instalacyjne potrafią narobić dużo hałasu. Jak wyglądają wymagania w tym zakresie i na jakie dodatkowe aspekty techniczne warto zwrócić uwagę?
W przypadku szeroko pojętych instalacji HVAC, głównym sprawcą hałasu z reguły są wentylatory, które z jednej strony generują drgania mechaniczne, z drugiej – przetłaczają strumień powietrza, co również nie pozostaje „bez echa”. Problematycznymi elementami z punktu widzenia akustyki bywają także różnego typu przewody i ich rozgałęzienia, których wprawiane w drgania ściany mogą generować niekomfortowy poziom dźwięków. Oprócz tego należy zwrócić uwagę na regulatory, przepustnice, klapy oraz nawiewniki, gdzie dochodzi do dynamicznych zmian prędkości i kierunku przepływu powietrza.
Już na etapie projektu wymagane jest odpowiednie zaplanowanie lokalizacji różnego rodzaju maszynowni, szachtów instalacyjnych, szybów dźwigowych i pionów technicznych, które często wydziela się z konstrukcji obiektu jako oddzielny obiekt budowlany. Jeżeli charakterystyka budynku nie pozwala na taki zabieg, koniecznym staje się zastosowanie dodatkowych rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych oraz elementów tłumiących, takich jak kulisy i tłumiki. Ważną rolę w tym odgrywają tutaj również izolacje techniczne kanałów i szachtów instalacyjnych, które często spełniają funkcje tłumiące.
Jeśli chodzi o konkretne przepisy dotyczące ochrony budynków przez hałasem to Warunki Techniczne odsyłają do normy PN-B-02151-2:2018-01 -- Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 2: Wymagania dotyczące dopuszczalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniach.
W oparciu o zawarte w tym dokumencie regulacje, poniższa tabela prezentuje dopuszczalne poziomy hałasu przenikającego do pomieszczenia ze wszystkich źródeł, w tym urządzeń i wyposażenia technicznego budynku.
Tabela: Dopuszczalny poziom dźwięku przenoszonego z pomieszczenia do pomieszczenia przeznaczonego do przebywania ludzi.
Dobór izolacji. Jakie parametry są kluczowe?
Oprócz ochrony instalacji przed niepożądanymi stratami lub zyskami ciepła lub przed wilgocią mogącą prowadzić do korozji metalowych elementów, izolacje techniczne zabezpieczają systemy HVAC przed transmisją dźwięków do pomieszczeń. Z uwagi na złożoną naturę dźwięków wynikającą z różnych częstotliwości, przy ocenie zdolności tłumienia danego rozwiązania pod uwagę bierze się dwa parametry: wskaźnik izolacyjności akustycznej Rw, a także współczynnik pochłaniania dźwięku αw.
– Pierwszy określa skuteczność izolacji w ograniczaniu przepływu dźwięku, czyli straty w transmisji dźwięku. Im wyższa wartość wskaźnika, tym strata transmisji jest większa i izolacja dźwiękowa skuteczniejsza – wyjaśnia Paweł Stankiewicz, ekspert firmy Owens Corning PAROC Poland, producenta izolacji technicznych z wełny kamiennej. – Druga wielkość opisuje dźwiękochłonność danej izolacji, co wynika z jej struktury i grubości, a dokładniej oporności przepływu powietrza przez materiał. Im oporność przepływu mniejsza i im grubszy materiał, tym łatwiej energia akustyczna wniknie do wnętrza izolacji i w niej zostanie – dodaje.
Wełna kamienna – brzmi jak rozwiązanie
Mając na względzie wspomniane wielkości fizyczne, nasuwa się naturalne pytanie: który materiał sprawdza się najlepiej do wyciszania przewodów klimatyzacyjnych i szachtów wentylacyjnych? Odpowiedź jest równie naturalna: wełna mineralna. Ten sprężysty materiał pochodzenia skalnego, oprócz właściwości wyciszających, zapewnia także skuteczną izolacyjność termiczną, niepalność i wytrzymałość, przez co jest najpopularniejszym rozwiązaniem w tego typu zastosowaniach.
– Wełna kamienna składa się z zaburzonych włókien oraz uwięzionego pomiędzy nimi powietrza, dzięki czemu skutecznie powstrzymuje rozprzestrzenianie się dźwięku. W zależności od gęstości konkretnego wyrobu, wełna w różnym stopniu może pochłania fale dźwiękowe, dlatego stosuje się ją zarówno do wytłumiania pomieszczeń i korekcji pogłosu, jak i do izolacji akustycznej. Dobra dźwiękochłonność wełny pozwala także na wykorzystanie jej do izolowania akustycznego wewnętrznych powierzchni przewodów wentylacyjnych oraz do budowy tłumików – wymienia Paweł Stankiewicz.
Wyznaczniki kształtu – szczegół, na który warto zwrócić uwagę
Porównując i dobierając konkretne rozwiązanie izolacyjne do danego środowiska pracy instalacji, warto jeszcze zwrócić uwagę na tzw. wyznaczniki kształtu. Precyzują one bowiem, w jakich częstotliwościach dany produkt izolacyjny sprawdzi się najlepiej. Wyznacznik kształtu informuje, że wartość praktycznego współczynnika pochłaniania dźwięku αp przekracza o 0,25 lub więcej przesuniętą krzywą odniesienia, w pasmach częstotliwości niskich (250 Hz, wyznacznik L), średnich (500 Hz, wyznacznik M) lub wysokich (2000 Hz, wyznacznik H). Produkty o teoretycznie tej samej klasie pochłaniania dźwięku, w warunkach roboczych mogą charakteryzować się innymi parametrami, co ilustruje poniższy wykres.
Wykres: porównanie dźwiękochłonności płyt izolacyjnych PAROC InVent 80 G9 o różnej grubości.
– Obydwa rozwiązania spełniają wymagania klasy pochłaniania dźwięku C. Przy bliższym przyjrzeniu się szczegółowym parametrom zobaczymy jednak, że płyta o grubości 30 mm posiada wskaźnik pochłaniania dźwięku αw = 0,65 i wyznacznik kształtu MH, co znaczy że najbardziej efektywni izoluje w zakresie średnich i wysokich częstotliwości. Płyta o grubości 50 mm charakteryzuje się wskaźnikiem pochłaniania dźwięku αw = 0,60 oraz wyznacznikiem kształtu LM. Najlepiej będzie więc sobie radzić w zakresie niskich i średnich częstotliwości – podsumowuje Paweł Stankiewicz.
