Cihelný systém HELUZ a stavební akustika

Dosažení dobrých parametrů vnitřního prostředí budovy je zcela zásadní pro pohodu užívání budovy, protože přibližně 80 % času života strávíme uvnitř budov. Vnitřní prostředí budovy ovlivňuje zdravotní stav člověka – jeho fyzickou i psychickou stránku. Pro návrh budovy by mělo hrát splnění dobrých parametrů vnitřního prostředí, tzv. mikroklimatu, hlavní roli.

Tento článek se věnuje části akustického mikroklimatu¹), konkrétně ochranou proti hluku – zvukové izolaci.

Působení hluku na lidské zdraví

Hluk negativně ovlivňuje lidské zdraví a to jak v krátkodobém (např. zhoršení nálady), tak i dlouhodobém časovém horizontu (např. poškození hluku). Ochrana proti hluku v budovách je v ČR zakotvena např. ve Stavebním zákonu č. 183/2006 Sb., ve vyhlášce o technických požadavcích na stavby č. 268/2009 Sb., v zákonu O ochraně veřejného zdraví č. 258/2000 Sb., v nařízení vlády O ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluků a vibrací č.272/2011 Sb. a souvisejících předpisech.

Jak vybrat správný konstrukční systému pro svůj dům

Konstrukce budov chrání uživatele před účinky hluku z vnějšího prostředí budovy a samozřejmě před účinky hluku mezi jednotlivými prostory uvnitř budovy. Požadavky na zvukovou izolaci jednotlivých typů konstrukcí budov (svislých a vodorovných) udává ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování vlastností stavebních výrobků – Požadavky. Volba konstrukčního systému je zásadní pro slnění požadavků na zvukovou izolaci jednotlivých konstrukcí.

Z pohledu požadavků trhu a technických požadavků na stavby lze rozdělit konstrukce typické podle typu domu: samostatně strojící rodinný dům, řadový dům, bytový dům a ostatní stavby jako stavby pro ubytování, administrativní budovy či budovy nemocničního typu.

Rodinný dům

Uvedené typové skupiny budov se vyznačují podstatnými rozdíly v požadavcích na zvukovou izolaci konstrukcí a to zejména vnitřních konstrukcí oddělující jednotlivé místnosti. V samostatně stojících rodinných domech se zvuková izolace v praxi příliš neřeší, neboť zatížení hlukem pochází zejména z činností v rámci jedné rodiny a subjektivní vnímání hluku mezi jednotlivými členy rodiny je často akceptováno. Můžeme uvést ale i ten případ, že rodinný dům může mít až tři bytové jednotky a každou z těchto bytových jednotek může obývat jiná rodina. Podle normy ČSN 73 0532 je pak požadavek na dělicí stěnu mezi dvěma místnostmi (pokoji) požadavek vyjádřený hodnotou tzv. stavební vážené vzduchové neprůzvučnosti R'_w = 42 dB. To je nízká hodnota pro konstrukci oddělující dva byty, která může být jádrem velmi nepříjemných sporů. Pro porovnání stěna mezi jednotlivými byty v bytovém domě musí mít zvukovou izolaci R'_w = 53 dB. To je rozdíl celých 11 dB!

Řadový dům

Pro řadové domy je nejdůležitější zvuková izolaci mezi jednotlivými domy, vyjádřeno hodnou R'_w = 57 dB. Tyto konstrukce se vždy navrhují jako dvojité. A to jednak s ohledem na dosažení požadavků na zvukovou izolaci, ale i s ohledem na vlastnické právo nemovitosti – společná stěna na hranici dvou pozemků je v dnešní době nemyslitelná.

Pro navrhování každé budovy je potřeba zvolit konstrukční sytém jak s ohledem na zvukovou izolaci, tak i na ostatní základní požadavky, a to na nejčastěji zmiňovanou tepelnou ochranu budov. Při návrhu jednotlivých konstrukcí budovy se podle ČSN 73 0532 musí používat takové konstrukce a stavební výrobky, které musí mít laboratorním měřením stanoveny ukazatele užitné hodnoty výrobku vyjádřené kmitočtovým průběhem hodnot měřené veličiny (např. neprůzvučnost konstrukce). Na základě stanovených ukazatelů se výpočtovou nebo jinou metodou predikuje akustická užitná hodnota stavby. Ve stavební praxi je tento požadavek často přehlížen.

Prokazování splnění požadavků na zvukovou izolaci konstrukcí se provádí měřením na stavbě.

Neprůzvučnost konstrukcí je kmitočtově závislá. Vážená hodnota vzduchové neprůzvučnosti konstrukce odpovídá neprůzvučnosti směrné křivky kmitočtu 500 Hz. Na obrázku je vidět průběh laboratorní neprůzvučnosti stěny z cihel HELUZ AKU 25 MK s R_w = 56 dB.

Již několikrát bylo zmíněno, že se požadavky na zvukovou izolaci vyjadřují tzv. váženou jednočíselnou hodnotou např. váženou hodnotou vzduchové neprůzvučnosti (R). Je třeba mít na paměti, že neprůzvučnost např. stěny oddělující dvě místnosti je kmitočtově závislá veličina. To znamená, že na nízkých kmitočtech zvuku je neprůzvučnost menší např. R = 45 dB. Na vyšších kmitočtech je neprůzvučnost vyšší např. R = 60 dB. Jednočíselná vážená hodnota vyjadřuje „průměr, váhu” stanovený normovou metodikou. Pokud jsme u neprůzvučnosti, pak vážená hodnota R odpovídá hodnotě neprůzvučnosti tzv. směrné křivky při kmitočtu 500 Hz.

Nízkoenergetické domy se s oblibou navrhují z cihelných bloků. Současná nabídka výrobců cihelných prvků je široká a pro různé stavby je třeba volit různé výrobky. V současnosti se často mluví o pasivních rodinných domech a programu Nová zelená úsporám. Pro tyto stavby se zpravidla navrhují obvodové konstrukce s hodnotou součinitele prostupu tepla U ≤ 0, 14 W/m².K. Pro splnění těchto požadavků se nechá navrhnout jednovrstvé zdivo z tepelněizolačních cihel HELUZ Family 2in1 s integrovaným polystyrénem v tl. 50 cm nebo 44 cm. Pro zajištění dobré tepelné pohody se používají stínicí prvky oken jako rolety či žaluzie a s výhodou lze použít pro konstrukci stropů či nosných částí střech keramobetonové stropy, které vynikají výbornou tepelnou akumulací.

Broušený cihelný blok HELUZ Family 50 2in1.

Jak je to s akustickým komfortem?

Na tuto otázku se snažila odpovědět společnost HELUZ otestováním experimentálního pasivního domu v Českých Budějovicích. Společnost HELUZ je zakládajícím členem Asociace akustiky českého stavebnictví a v rámci aktivit této asociace proběhlo otestování domu, které vedlo k vydání tzv. akustického štítku budovy. Zatím se jedná o dobrovolnou činnost, ale laik, který velmi často nerozumí stavební akustice, si může velmi snadno zjistit, co lze od budovy očekávat. Obvodový plášť pasivního domu HEUZ TRIUMF je z cihel HELUZ Family 50 2in1, střecha je z panelů HELUZ uložených ve spádu 7° zateplených PIR deskami. Strop mezi 1. NP a 2.NP je ze systému HELUZ MIAKO. Vnitřní stěny jsou z různých tlouštěk broušených cihel. Na základě výsledků akustického měření byl dům zařazen do kategorie „B”, odpovídající „velmi tichému prostředí”. Ve slovním popisu hodnocení konstrukce je uvedeno: „Experimentální pasivní rodinný dům poskytuje za normálních podmínek ochranu proti nesnesitelnému hluku bez omezování a rušení jeho uživatelů”.

Vzorový pasivní dům HELUZ Triumf.

V reálných podmínkách stavby bylo ověřeno, že dům postavený v cihelném systému HELUZ dosahuje velmi dobré ochrany proti hluku. Zajímavostí při měření bylo zjištění, že vzduchovou i kročejovou neprůzvučnost konstrukcí může značně ovlivnit vzduchotechnika (VZT), resp. šíření zvuku přes vzduchotechnické rozvody. Při návrhu VZT je tomuto jevu nutné předcházet např. vhodným návrhem tlumičů. Někoho může napadnout otázka, co udělat proto, aby dům byl zařazen do kategorie „A”? Z pohledu konstrukcí by bylo vhodné použít akustické cihly pro příčky. Ve skladbě stropu by bylo třeba zaměnit kročejovou izolaci z elastifikovaného polystyrénu za minerální vlnu. Avšak nejzásadnější by bylo optimalizování vzduchotechnických rozvodů.

Akustický štítek experimentální pasivního domu, který nabízí velmi tiché prostředí a také minimální spotřebu energie.

Složitější situace nastává při navrhování řadových domů s důrazem na malou zastavěnou plochu. Je potřeba řešit kombinaci požadavků na zvukovou izolaci, tepelnou ochranu, statiku, architekturu, vnitřní dispozici apod., které jsou na první pohled často v protikladech. Z pohledu zvukové izolace je nejdůležitější konstrukcí ta, která od sebe odděluje jednotlivé domy. Základním požadavkem pro správný návrh je třeba oddělit konstrukce domů od základů až po střechu. Pro tyto konstrukce je snaha volit co nejmenší výslednou tloušťku, dostatečnou únosnost a dobrou zvukovou izolaci. V konstrukčním systému HELUZ se nabízí velmi populární systémová skladba z cihel HELUZ AKU 17,5 MK, které jsou doplněné minerální vlnou tl. 50 mm. Celková tl. konstrukce bez omítek je 400 mm. Laboratorní hodnota vážené vzduchové neprůzvučnosti R_w = 62 dB. Požadavek na stavební hodnotu vážené vzduchové neprůzvučnosti je R'_w = 57 dB. Pro splnění požadavku máme tedy rezervu 5 dB, což je dostatečná rezerva i s ohledem na šíření zvuku vedlejšími cestami, kterou při návrhu konstrukcí musíme vždy uvažovat.

V systému HELUZ u tohoto typu domů lze uvažovat s hodnotu k = 2 dB. Tato hodnota se odečítá od hodnoty R_w.

U bytových domů je stavební akustika velmi vážné téma.

Bytové domy

U bytových domů je situace nejsložitější přirozeně vycházející z principu soustředit co nejvíce obytných jednotek na co nejmenší prostor (samozřejmě se vždy uplatňují požadavky trhu). „Nejexponovanější” konstrukcí je stěna oddělující dva byty. Tato stěna musí být dostatečně únosná, požárně odolná, zvukověizolační, cenově příznivá a co nejtenčí. Pro splnění požadavku na zvukovou izolaci je třeba dosáhnout hodnoty R'_w ≥ 53 dB. Návrhu konstrukčního systému bytového domu je třeba věnovat zvýšenou pozornost. Norma ČSN 73 0532 zohledňuje typ konstrukčního systému při základním návrhu konstrukcí přes korekci šíření zvuku vedlejšími cestami. Pro mezibytovou stěnu ve zděném systému je k = 2 dB, pro zděné vyzdívky v železobetonovém skeletu je k = 2 až 5 dB a pro lehké dělící konstrukce např. sádrokartonové ve skeletových stavbách je k = 4 až 8 dB. S ohledem na tuto skutečnost je možné navrhovat stěny z tzv. akustických cihel zděných výlučně na maltu šířky nejméně 25 cm např. HELUZ AKU 25 MK. V případě mezibytových stěn je třeba minimalizovat provádění zásahů do zdiva pro technické instalace. Do stěn lze navrhnout elektroinstalace (i několik elektroinstalačních krabic), při návrhu je třeba počítat se snížením neprůzvučnosti stěny o 0,5 dB. Provádění vodovodních a jiných instalací je nepřípustné. Každý projekt bytového domu by měl obsahovat akustickou studii vypracovanou zkušeným odborníkem na stavební akustiku, aby se minimalizovalo riziko nesplnění základních požadavků na zvukovou izolaci konstrukcí. Zde je potřeba upozornit na fakt, že ověření zvukové izolace konstrukcí lze provést až po dokončení budovy. Sanace nevyhovujících konstrukcí na zvukovou izolaci je pak velmi nepříjemná.

Zdění bytového domu z cihel HELUZ ( v popředí cihly HELUZ AKU 25 MK).

Mezibytová stěna z cihel HELUZ AKU 25 MK oboustranně opatřená sádrovou omítkou osazená elektroinstalačními krabicemi. Na stavbě naměřena hodnota R ́w = 53 dB. Normový požadavek je splněn.

Závěr

Volba konstrukčního systému je z pohledu stavební akustiky zcela zásadní. Každý typ domu vyžaduje konkrétní přístup k navrhování konstrukcí. Pro splnění normových požadavků na zvukovou izolaci konstrukcí je vhodné používat jeden typ konstrukčního systému. V případě kombinace konstrukčních systémů – jako ŽB skelet s cihelnými vyzdívkami – je třeba věnovat návrhu velkou pozornost. Díky zvyšujícím se technickým ale i klientským požadavkům na konstrukce s ohledem na dosažení dobrého akustického komfortu, se stavební akustika dostává stále více do popředí. Komplexní systém HELUZ nabízí nespočet možností řešení požadavků na zvukovou izolaci všech typů konstrukcí od rodinných domů až po bytové domy a to na základě ověřených řešení.

Použité zdroje

[1] ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování vlastností stavebních výrobků – Požadavky
[2] Stavebním zákon č. 183/2006 Sb.
[3] Vyhláška o technických požadavcích na stavby č. 268/2009 Sb.
[4] Zákon O ochraně veřejného zdraví č. 258/2000 Sb.
[5] Nařízení vlády O ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluků a vibrací č.272/2011 Sb.
[6] Podklady společnosti HELUZ cihlářský průmysl v.o.s.