Jak poprawnie projektować dach skośny? Część druga – izolacja akustyczna

Poddasze pod dachem skośnym daje spore możliwości adaptacji do celów użytkowych, zarówno w momencie budowy domu, jak i w przypadku przestrzeni już istniejących. Oprócz spełnienia wymagań związanych z poprawną wentylacją, szczelnością powietrzną oraz izolacyjnością termiczną, poddasze wymaga od projektanta zadbania o odpowiednie właściwości akustyczne.

W Polsce kwestię akustyki w budynkach regulują normy przywołane w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, które określają wymagania w stosunku do parametrów akustycznych budynku oraz metody pomiarowe sprawdzania spełnienia tych wymagań. Mowa tu o normach PN-EN 12354 Akustyka budowlana -- Określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów oraz PN-B-02151-3 Akustyka budowlana -- Ochrona przed hałasem w budynkach -- Izolacyjność akustyczna w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych -- Wymagania.

Zgodnie z powyższymi normami, w zależności od źródła dźwięku oraz dróg jego przenoszenia, wyróżniamy dwa typy dźwięków:

• powietrzne – dźwięk, którego przyczyną są drgania konstrukcji pod wpływem powietrza. Ten rodzaj obejmuje też przechodzenie dźwięku do innych pomieszczeń oraz pogłos, czyli odbijanie się dźwięku w jednym pomieszczeniu. W przypadku dachów poddaszy pod dachem skośnym będą to przede wszystkim dźwięki przenoszone pomiędzy pomieszczeniami oddzielonymi przez lekkie konstrukcje działowe, a także dźwięki pochodzące z zewnętrz, szczególnie uciążliwe przy większym natężeniu komunikacyjnym.
  
  
• uderzeniowe (udarowe) – źródłem dźwięku jest siła oddziaływująca bezpośrednio na konstrukcję: w przypadku dachów skośnych będą to przede wszystkim opady atmosferyczne, takie jak deszcz czy grad, a także inne dźwięki pochodzenia naturalnego – np. spadające z drzew kasztany.

Izolacyjność akustyczna od dźwięków powietrznych

Ponieważ hałas ruchu ulicznego czy lotniczego oraz inne hałasy o niskiej częstotliwości stale wzrastają, warto zadbać o odpowiednią ochronę dachu skośnego przed dźwiękami powietrznymi. Wymagania w zakresie izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych określa norma PN-B02151-73:1999.

Za podstawę do obliczeń należy przyjąć wymagania dla obiektów mieszkalnych oraz miarodajny poziom dźwięku na zewnątrz budynku. Miarodajny poziom dźwięku A na zewnątrz budynku określają przepisy przedstawione w Dz. U. nr 178/2004. Skorygowana wielkość A dla przyjętej zabudowy mieszkaniowej będzie wynosić w dzień 58 dB i w nocy 48 dB.

Minimalny wskaźnik oceny wypadkowej izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej R’_A2 w rozpatrywanym przypadku wynosi 23 dB, a wymagany wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej dla dachu – 30 dB. Wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’_A2 oblicza się ze wzoru:

R’_A2 = R_A2 - K - 2

w którym:
• R_A2 – wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej właściwej,
• K – poprawka określająca wpływ bocznego przenoszenia dźwięku (przyjęto wielkość równą 0),
• 2 – korekta określona w pkt. 8 normy.

Wartość R_A2 dla dachów ocieplanych wełną kamienną w dużej mierze zależy od grubości izolacji termicznej. Jak wynika z literatury technicznej, wynosi ona na ogół około 50 dB dla najczęściej spotykanych grubości izolacji termicznej. – Możliwe jest znaczne zwiększenie redukcji hałasu dzięki izolacji z wełny kamiennej w układzie dwuwarstwowym, gdzie pierwszą warstwę z płyt PAROC WAS 25t układa się pomiędzy elementami więźby dachowej, a drugą, z płyt PAROC UNS 34 lub PAROC UNS 37z, poniżej krokwi – podpowiada Adam Buszko, ekspert techniczny firmy Paroc.

Izolacyjność akustyczna od dźwięków uderzeniowych

Ponieważ dźwięk generowany przez krople deszczu uderzające o połać dachową posiada odmienną charakterystykę i sposoby rozchodzenia się, skuteczność izolacji akustycznej mierzy się w sposób inny, niż w przypadku dźwięków typu powietrznego. Podczas oceny wyrobów i konstrukcji wykorzystuje się deszczownicę wykonaną zgodnie z normą PN-EN ISO 140-81:2006 w celu uzyskania tzw. efektu „ciężkiego deszczu”. Aby zapobiec przenoszeniu tego typu dźwięków, należy zakłócić fale dźwiękowe poprzez wypełnienie przestrzeni w konstrukcji dachowej tak, aby nie przyczyniać się do rezonansu. Parametrem kluczowym staje się tu dźwiękochłonność materiału izolacyjnego.

Zdolność materiału do pochłaniania dźwięku zazwyczaj przedstawia się za pomocą współczynników pochłaniania dźwięków mierzonych w różnych częstotliwościach. W praktyce oznacza to, że jeden materiał ma wiele różnych współczynników pochłaniania w zależności od częstotliwości dźwięku. Ważony współczynnik pochłaniania dźwięku αw jest wynikiem porównania wartości współczynnika pochłaniania dźwięku przy standardowych częstotliwościach i krzywej odniesienia, zgodnie z ISO 11654.

Przykładem materiału dobrze pochłaniającego dźwięk są wyroby porowate, takie jak wełna kamienna, która składa się ze spójnego materiału oraz pustych przestrzeni. Kiedy fala dźwiękowa wnika w wełnę, energia dźwięku, poprzez następujące w jej wnętrzu tarcie, zamieniana jest na energię cieplną. Na właściwości dźwiękochłonne materiału w dużej mierze wpływa też jego grubość.

– Wysokie częstotliwości, czyli powyżej 500 Hz, są łatwiejsze w kontroli za pomocą wełny mineralnej o grubości 30-50 mm – wyjaśnia Adam Buszko. – Większym wyzwaniem są dźwięki w częstotliwościach poniżej 500 Hz. W tym przypadku potrzeba grubszych płyt wełny mineralnej, aby osiągnąć lepsze pochłanianie dźwięku. Grubość materiału może być kompensowana przestrzenią powietrzną za stropem akustycznym lub panelem ściennym, w celu poprawy wydajności przy niskich częstotliwościach – dodaje ekspert Paroc.

Poniżej można znaleźć praktyczne współczynniki pochłaniania dźwięku dla niektórych materiałów: