Dużo hałasu o coś. Jak zadbać o poprawną izolację akustyczną szachtów instalacyjnych?

Hałas to temat, o którym w nowoczesnej architekturze mówi się głośno. Pod tym względem elementem wyjątkowo newralgicznym są maszynownie, szachty instalacyjne oraz systemy dystrybucji powietrza. Wraz z ekspertem Paroc podpowiadamy, jak zadbać o prawidłowe parametry akustyczne podczas izolacji tego typu miejsc.

Akustyka w budynkach to temat, do którego należy podchodzić od dwóch stron – zarówno od zewnątrz, jak i wewnątrz budynku. W przypadku dużych obiektów, projektant powinien bowiem zmierzyć się nie tylko z hałasem dobiegającym z otoczenia, ale także tym generowanym przez instalacje wentylacji czy klimatyzacji, a także pracujących urządzeń mechanicznych, takich jak silniki, wentylatory czy pompy.

W tym kontekście szczególnie newralgicznymi elementami budynku stają się maszynownie oraz szachty instalacyjne, zazwyczaj prowadzone w pionowych kanałach wydzielonych z konstrukcji obiektu. Można tu wymienić m.in. piony techniczne i wentylacyjne czy szyby dźwigowe lub kominowe, służą do odprowadzenia spalin z kotłów lub pieców. Z reguły im większy przekrój i im większa prędkość transportowanych mediów bądź urządzeń, tym więcej generowanego hałasu.

Ważny parametr – pochłanianie dźwięków

Aby spełnić wymagania w zakresie akustyki budynku oraz jego elementów, a także zapewnić jego użytkownikom określony w normach poziom komfortu akustycznego, niezbędne staje się zastosowanie odpowiedniej izolacji akustycznej szachtów czy ścian maszynowni. Ze względu na zróżnicowaną naturę dźwięków i ich częstotliwości, pod uwagę należy wziąć zarówno wskaźnik izolacyjności akustycznej R_w, jak też współczynnik pochłaniania dźwięku α_w, który określa dźwiękochłonność danej izolacji.

– Wartości współczynnika α_w podaje się jako funkcję częstotliwości dla pasm 1/3 oktawowych, z zakresu od 100 Hz do 5000 Hz – wyjaśnia Michał Nękanowicz, Doradca Techniczny ds. Współpracy z Biurami Projektowymi w Paroc Polska. – Parametr przyjmuje wartości z przedziału domkniętego od 0 do 1, gdzie wartość 1 oznacza, że dźwięk został w całości pochłonięty, zaś 0, że nastąpiło jego całkowite odbicie – dodaje.

Wełna mineralna, naturalny wybór

Aby dobrać właściwy materiał izolacyjny, należy zrozumieć na czym polega zjawisko pochłaniania dźwięku. Ów proces następuje przede wszystkim w wyniku strat wiskotycznych oraz tarcia wewnętrznego. Wartości współczynnika α_w zależą zatem od oporności przepływu powietrza przez materiał, a także od jego grubości. Im oporność przepływu mniejsza i im grubszy materiał, tym łatwiej energia akustyczna wniknie do wnętrza izolacji.

A zatem jaki materiał sprawdzi się najlepiej podczas izolowania ścian maszynowni i pionowych szachtów instalacyjnych? Nieprzypadkowo produkty kwalifikowane jako dźwiękochłonne z reguły posiadają strukturę porowatą. Pod tym względem optymalnym wyborem wydaje się wełna mineralna, która składa się z zaburzonych włókien kamiennych oraz uwięzionego pomiędzy nimi powietrza. Dzięki temu, w zależności od gęstości konkretnego wyrobu, w różnym stopniu pochłania fale dźwiękowe. Wełnę wykorzystuje się zarówno do wytłumiania pomieszczeń i korekcji pogłosu, jak i do izolacji akustycznej.

Wyznacznik kształtu

Dokonując oceny właściwości akustycznych, warto także zwrócić uwagę na tzw. wyznaczniki kształtu – parametry pomagające określić, w jakich częstotliwościach dany produkt izolacyjny sprawdzi się najlepiej. Wyznacznik kształtu informuje, że wartość praktycznego współczynnika pochłaniania dźwięku α_p 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). Jak rozbieżne bywają parametry robocze produktów o tej samej klasie pochłaniania dźwięku, pokazuje poniższy wykres.

– Porównywane płyty izolacyjne z serii PAROC InVent charakteryzują się klasą pochłaniania C. Głębsza analiza parametrów akustycznych wskazuje jednak, że płyta o grubości 30 mm posiada wskaźnik pochłaniania dźwięku α_w = 0,65 i wyznacznik kształtu MH, co znaczy że najefektywniej pracuje w zakresie średnich i wysokich częstotliwości – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Płyta o grubości 50 mm charakteryzuje się z kolei wskaźnikiem pochłaniania dźwięku α_w = 0,60 i wyznacznikiem kształtu LM. Najlepiej będzie więc sobie radzić w zakresie niskich i średnich częstotliwości – dodaje.

Przykładowe obliczenia

W celu sprawdzenia przydatności płyt PAROC InVent G9 do izolacji akustycznej ścian maszynowni oraz szachtów instalacyjnych, wyroby przebadane zostały zgodnie z normą PN-EN ISO 10140-2:2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych -- Część 2: Pomiar izolacyjności od dźwięków powietrznych. Doświadczenie pozwoliło zmierzyć przyrost izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych jednostronnie otynkowanej ściany z betonu komórkowego zaizolowanej płytami z wełny mineralnej kamiennej.

W ramach badania obliczono wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej R_w, jak również widmowe wskaźniki adaptacyjne C i C_tr według normy: PN-EN ISO 717-1:1999 Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych. Wyniki doświadczenia przedstawia poniższa tabela:

Na koniec, obliczono także wskaźnik przyrostu izolacyjności akustycznej właściwej >R_w, direct, wg normy PN-EN ISO 10140-1:2011 Akustyka. Załącznik G. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych Część 1: Zasady stosowania dla określonych wyrobów. Wyniki prezentuje poniższa tabela:

Osiągnięte rezultaty pozwalają na stwierdzenie, że zastosowanie płyt PAROC InVent 80 G9 jako izolacji akustycznej ścian szachtów instalacyjnych oraz maszynowni pozwala znacznie poprawić izolacyjność przegrody, a co za tym idzie komfort akustyczny w przestrzeniach bezpośrednio do nich przylegających.