Vzduchová a kročejová neprůzvučnost vodorovných kcí panelových domů

ilustrační foto

1. Úvod

Jedním z problémů panelových bytových domů je často kritizovaný přenos zvuků. Z hlediska stavební akustiky by měl každý panelový dům splňovat přípustné hodnoty hluku dle platných ČSN, vyhlášek o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací a dále navazujících předpisů.

S vývojem lidstva a jeho technických aktivit se mění nároky na akustické vlastnosti budov a jeho nejbližšího okolí. Jde o nároky na ochranu proti hluku (potlačení nežádoucích účinků zvuku) a na kvalitu poslechu zvuku (zajištění slyšitelnosti a srozumitelnosti zvuku). Akustickými jevy v budovách a okolí se zabývá stavební akustika.

Akustiku lze charakterizovat jako vědeckou disciplínu, která se zabývá studiem mechanického kmitání a jeho šířením v pružných prostředích. Základní principy akustiky jsou odvozeny z teoretické fyziky a akustiku jako stavební technický obor lze rozdělit dle náplně řešené problematiky na:

• akustiku urbanistickou,
• akustiku stavební,
• akustikou prostorovou.

2. Posouzení vybraných panelových soustav bytových domů z hlediska požadavků vzduchové a kročejové neprůzvučnosti stropních a podlahových konstrukcí

Z hlediska stavební akustiky se u panelových bytových domů často hovoří o přenosu zvuku a kročejové neprůzvučnosti u vodorovných konstrukcí.

Vzhledem k šíři problematiky se příspěvek dále zaměřuje na stropní a podlahové konstrukce
panelových bytových domů z hlediska kročejové neprůzvučnosti a vzduchové neprůzvučnosti. Posouzení stropních a podlahových konstrukcí z hlediska akustických požadavků vzduchové a kročejové neprůzvučnosti se vztahuje k vybraným panelovým konstrukčním soustavám bytových domů typové řady T02B, T02B-OS, T03B, T03B-OS, VOS a BP-70-OS, u kterých bylo prováděno v letech 2000-2005 stavebně technické posouzení, jako součást dokladových částí pro získání státní finanční dotace v programu PANEL. Tyto panelové soustavy bytových domů se vztahují k moravskoslezskému kraji a jedná se krajové varianty.

2.1 Stropní konstrukce

Posuzování vodorovných konstrukcí, tj. stropy a podlahy panelových bytových domů, můžeme rozdělit na dvě části, a to na požadavky na zvukovou izolaci v panelových domech stanovených pro zvuk šířící se vzduchem, tj. vzduchová neprůzvučnost a na zvuk kročejový, tj. kročejová neprůzvučnost.

Z dostupné literatury je zřejmé, že stropní konstrukce panelových bytových domů vyhovují po stránce vzduchové neprůzvučnosti, ale samy o sobě nedokáží zajistit požadavky kročejové neprůzvučnosti, ať už z důvodu nevhodného složení podlahy, znehodnocením během užívání či poškozením původní skladby, apod. V této souvislosti je nutné vodorovné konstrukce z hlediska stavební akustiky posuzovat jako celek, který se skládá ze stropní nosné konstrukce, podlahové konstrukce, případně konstrukce doplňující, tj. konstrukce podhledové.

Obr. 01.: řez konstrukcí podlahy

Stropní konstrukce plné železobetonové, dutinové nebo vložkové, které se u panelových bytových domů v minulém století realizovaly, rozdělujeme na:

• jednoduché prvky a
• dvojité dělící prvky.

Plošná hmotnost stropních desek musí dosahovat u bytových staveb m´ ≥ 350 kg.m², aby bylo dosaženo vyhovující vzduchové neprůzvučnosti. Zlepšuje se pouze skladba podlahové konstrukce z hlediska kročejové neprůzvučnosti. V případě, že stropní deska nezajistí požadovanou vzduchovou neprůzvučnost, navrhuje se těžká plovoucí podlaha.

Stropní konstrukce rozdělujeme podle jejich tloušťky a plošné hmotnosti na:

• deskové stropy železobetonové, h ≥ 100 mm, m´ ≥ 250 kg.m^-2,
• deskové stropy vylehčené (dutinové) železobetonové, h ≥ 190 mm, m´ ≥ 250 kg.m^-2,
• vložkové stropy, keramické, škvárobetonové,
• žebrové stropy, železobetonové, h = 30 mm, m´(stropní deska) ≥ 75 kg.m^-2,

2.1.1 Vzduchová neprůzvučnost stropní konstrukce

Vzduchová neprůzvučnost je vlastnost konstrukce, která se projevuje ztrátou akustického výkonu zvuku při přenosu vzduchem prostřednictvím konstrukce. Vzduchová neprůzvučnost se posuzuje pomocí jednočíselných údajů hodnotících kritérií - vážená vzduchová neprůzvučnost laboratorní Rw, [dB] nebo stavební R´w [dB].

R´w = Rw – C [dB]
R´w ≥ R´wp (ČSN 73 0532)

c korekce závislá na přenosu zvuku bočními cestami (pro jednoduché dělící konstrukce z tradičních materiálů c ~ 2-3 dB), [dB]

(Metody stanovení vzduchové neprůzvučnosti rozdělujeme na technické a provozní, početní i grafické, dále viz lit.[1], [2].)

2.1.2 Kročejová neprůzvučnost horizontálních konstrukcí

Kročejová neprůzvučnost je vlastnost konstrukce odolávat přenosu kročejového hluku do  chráněných místností. Kročejový zvuk na stropní konstrukci v budově vzniká v důsledku dynamického zatížení podlahy při chůzi, pádu předmětů na podlahu nebo při manipulaci např. s nábytkem. V důsledku nárazů vzniká chvění (vibrace), které je přenášeno do nosné konstrukce objektu. Chvějící se konstrukce vyzařuje zvukové vlny do vzduchu ve vnitřních prostorách objektu (chvění definujeme jako mechanické vlnění v oboru slyšitelného zvuku, tj. 16 až 16 000 Hz). Pro kročejovou neprůzvučnost je charakteristické, že zdroj hluku (na rozdíl od vzduchové neprůzvučnosti) je v přímém kontaktu s dělící konstrukcí. Zvuková energie, která vzniká mechanickým nárazem na konstrukci se přenáší ve formě vibrací a má impulzivní charakter.

Kročejová neprůzvučnost stropních konstrukcí obecně, je velmi nízká a zpravidla je třeba k její skladbě navrhnout adekvátní podlahovou konstrukci, která zlepšuje zvukově izolační vlastnosti dělící horizontální konstrukce, zejména s ohledem na zmíněnou kročejovou neprůzvučnost. Posuzujeme dle vážené normalizované hladiny kročejového hluku (L´nw ≤ L´wp, ČSN 73 0532).

(Metody stanovení kročejové neprůzvučnosti rozdělujeme na technické, provozní, dále viz lit. [1], [2].)

V návaznosti na lit. [3] podle požadavků na vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost rozdělujeme stropy do kategorií, viz Tab.1. Požadavky na zvukovou izolací stropů uvádí viz Tab.2.

Tab.1 Kategorie stropů z hlediska kročejové a vzduchové neprůzvučnosti

Tab.2 Požadavky na zvukovou izolaci dělících konstrukcí budov (stropní konstrukce), dle lit. [3] a ČSN 73 0532: 2000- Tab.1 této normy

2.2 Podlahy

Z hlediska stavební akustiky je specifickou funkcí podlahy tlumit kročejový hluk. Podle této funkce rozdělujeme podlahy na:

1. plovoucí
   • těžké plovoucí podlahy: skládají se ze dvou až tří funkčně významných vrstev, tj. Vrstvy roznášecí, izolační a nášlapné;
   • lehké plovoucí podlahy: roznášecí vrstva je zpravidla dřevěná, kladená nebo lepená na polotuhé izolační vrstvy;
      
2. povlakové: jsou to podlahové povlaky z pryže, PVC, apod.

Obr. 02: Skladba plovoucí podlahy

3. Stropy a podlahy v soustavě T02B, T02B-OS, T03B, T03B-OS, BP-70-OS, VOS

U vodorovných konstrukcí soustav T02B, T02B-OS, T03B, T03B-OS, BP-70-OS a VOS (jedná se o krajové varianty panelových bytových domů moravskoslezského kraje, dále jen Soustavy) bylo provedeno posouzení horizontálních konstrukcí z hlediska vzduchové a kročejové neprůzvučnosti v návaznosti na Tab.3 (pozn.: posouzení v programu Akustika-Neprůzvučnost 2001).

Nosné stropní konstrukce soustav jsou tvořeny stropními panely tl. 215 mm, u soustavy VOS je tloušťka stropní konstrukce 250 mm a 300 mm. Spodní líc panelů je opatřen omítkou.

• T02B, T02B-OS, T03B, T03B-OS, BP-70-OS: tl. stropní konstrukce 215 mm.
• VOS: tl. stropní konstrukce 250 a 300 mm.

Tab.3 Skladba podlah(dle původní projektové dokumentace)

3.1 Vyhodnocení

Sledované soustavy (ve skladbě viz Tab.3) vyhověly dle požadavku normy z hlediska hodnocení vzduchové a kročejové neprůzvučnosti (soustavy T02B, T02B-OS, TO3B, T03BOS, BP-70-OS). Soustava VOS ve skladbě nulové podlahy nevyhověla na hodnocení kročejové neprůzvučnosti.

V mnoha případech však byla stropní konstrukce společně s podlahou narušena nesprávně provedeným svislým potrubím vytápěcí soustavy, ve stropní konstrukcích zpravidla nebyly dokončeny dobetonávky u instalačních šachet v případě výměny trubních rozvodů TZB, apod.

4. Modernizace podlah v panelových bytových domech

Velkým nedostatkem u sledovaných soustav - horizontálních konstrukcí, je zejména opotřebovanost podlah. Stávající podlahy na panelových stropech vykazují řadu nedostatků. Dřívější rozměrové tolerance a dosahovaná rovinnost stropních panelů vedly často k tomu, že nebyla dodržována předepsaná tloušťka podlahy. Limitující pro tloušťku podlahy byla světlá výška místnosti, tzn. že po položení finálních podlahových povlaků nesměla být světlá výška místnosti menší než 2550 mm. Tloušťka podlah se u panelových domů pohybovala v rozmezí od 55 do 100 mm, přičemž v počátku výstavby panelových bytových domů tloušťka podlah dosahovala 100 mm a v závěru panelové výstavby se snižovala na 55 mm nebo jen povlakové podlahoviny s malými tloušťkami (viz soustava VOS, VM-OS, VVÚ-ETA, kde podlahovina dosahovala mnohdy jen tloušťky 33 mm).

Při rekonstrukcích je třeba kromě správného technologického postupu správně volit i typ podlahové krytiny. Jedním z řešení je nová lehká plovoucí podlaha. Lehké plovoucí podlahy jsou převážně dvouvrstvé podlahy (tj. vrstva nášlapná a roznášecí). Jiná situace nastává, pokud při úpravách podlah v panelových domech sejmeme stávající původní krytinu (např. PVC). Odstraněním podlahového povlaku z PVC sejmeme vrstvu, která zajišťovala kročejový útlum. Ne jiná je situace při provádění keramické dlažby v panelovém domě. Zpravidla se keramická dlažba klade na podkladní mazaninu na nosné stropní konstrukci, čímž může dojít opět ke zhoršní kročejové neprůzvučnosti. V tomto případě je nutné zpracovat mimo statického posouzení stropu i hledisko zajištění kročejové neprůzvučnosti.

Literatura

[1] Čechura, J.: Stavební fyzika, Akustika stavebních konstrukcí, ČVUT Praha, 1997
[2] Skulinová, D.: Vady a poruchy panelové bytové výstavby, Habilitační práce, VŠB-TUO, FAST, 2003
[3] Šamánek, J.: Zvuk a hluk v architektuře, ČS středisko výstavby a architektury, Praha, 1971
[4] Vaverka, J. a kol.: Stavební fyzika, VUT Brno, 1998
[5] ČSN 73 0532: 2000, ČSN EN ISO 717-1: 1998