Dobra izolacja od dźwięków powietrznych przy użyciu podłóg nadpodłogowych z siarczanu wapnia

W kontekście biur, placówek edukacyjnych oraz szpitali systemy podłóg nadpodłogowych z siarczanu wapnia wykazują doskonałe właściwości izolacji od dźwięków powietrznych. Jest to szczególnie korzystne w architektonicznych obszarach wrażliwych na hałas. Funkcjonalność takich systemów podłogowych wynika głównie z unikalnych cech materiałów, które przewyższają inne systemy podłogowe.

Jak gęstość rdzenia i rozkład masy zwiększają wartość Rw

Podstawowa forma i gęstość podłóg podniesionych decydują o ich współczynniku izolacji akustycznej Rw. Podłogi podniesione z siarczanu wapnia mają gęstość rdzenia wynoszącą 1200–1400 kg/m³. Zaprojektowane są tak, aby nie zawierać wolnych przestrzeni powietrznych, ponieważ właśnie one są źródłem strat akustycznych na końcu systemu (end-of-system act losses). Wolne przestrzenie powietrzne stanowią główne źródło strat akustycznych na końcu systemu. Nie są one źródłem przewodzenia dźwięku bocznego (flanking), ponieważ rdzeń systemu wykonany jest z jednolitego materiału – siarczanu wapnia. Dzięki temu rdzeń nie tylko nie powinien zawierać żadnych wolnych przestrzeni, lecz także charakteryzować się stałą, jednolitą masą. Rdzeń posiada właściwości tłumienia wiązanego (bound damping), które nie tylko ograniczają straty akustyczne na końcu systemu, ale także tłumią rezonans oraz pochłaniają dźwięk, zapobiegając przemianie energii dźwiękowej w inne formy energii. Rdzeń zaprojektowano również tak, aby pochłaniał dźwięk, a nie przekształcał jego energii. Rdzeń został zaprojektowany jako element zapewniający wiązane tłumienie strat akustycznych na końcu systemu, podczas gdy drugi koniec systemu odpowiada za straty rezonansowe ACT. Jest to próg zapobiegawczy uniemożliwiający przemianę energii dźwiękowej w straty akustyczne na końcu systemu, ponieważ drugi koniec systemu generuje straty rezonansowe ACT. Niezależne badania laboratoryjne przeprowadzone na całym systemie dały nie tylko pozytywne wyniki, ale także przekroczyły normę 40 dB obowiązującą dla pomieszczeń przeznaczonych do obsługi informacji poufnych.

Dane laboratoryjne w porównaniu z punktami odniesienia przy użyciu porównawczych materiałów stalowych i cementowych

Niezawodne dane laboratoryjne potwierdziły, że siarczan wapnia charakteryzuje się doskonałymi właściwościami akustycznymi. Najnowsze badania wskazują, że te panele osiągają wartości Rw na poziomie około 42–45 dB w porównaniu do wartości laboratoryjnych. Badania wykazują poprawę o 6–9 dB oraz dwukrotnie mniejszą intensywność hałasu w porównaniu z punktami odniesienia laboratoryjnymi alternatywnych rozwiązań stalowych (32–36 dB). Badania wykazują, że panele z siarczanu wapnia mają przewagę nad standardowymi panelami cementowymi. Panele te charakteryzują się lepszą skutecznością tłumienia drgań niż panele cementowe.

Badania potwierdzają przewagę o 3–5 dB nad systemami cementowymi oraz bezpośrednie korzyści w zakresie komfortu akustycznego w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych – co najmniej jedno „pauzowanie” hałasu bez utraty integralności konstrukcyjnej i bez ograniczania elastyczności systemów.

Skuteczne redukowanie hałasu uderzeniowego w środowiskach wrażliwych

δLₙ,? redukcja: Pomiar redukcji hałasu kroków w rzeczywistych środowiskach biurowych i szkolnych

Redukcja ΔLₙ,? służy do oceny właściwości pochłaniania hałasu uderzeniowego przez systemy podłogowe. Jest to przede wszystkim cecha systemów podłogowych w otwartych przestrzeniach biurowych oraz miejscach przeznaczonych do nauki. Raport wykazuje, że podłogi dostępowe z siarczanu wapnia osiągają redukcję ΔLₙ,? o 15 dB lepszą niż alternatywne wersje zbrojone stalą. Poziom hałasu kroków w biurach wynosił 58 dB, a w klasach – 72 dB. Konstrukcje strukturalne ograniczające efekt „pustej” wnętrza płyt stalowych powodują redukcję hałasu w tych systemach. Hałas uderzeniowy w korytarzu szkolnym został zmniejszony o 12 dB, co sprzyja zgodności z normami akustycznymi BB93. Optymalizacja masy rdzenia konstrukcji pomaga przerwać drgania strukturalne, które powodują rozprzestrzenianie się energii pochodzącej od kroków przez całą budowlę.

Dowód przypadku: Poprawa jakości akustycznej w wyniku zastosowania podłóg podniesionych z siarczanu wapnia w szkole podstawowej w Londynie

Szkoła podstawowa w Camden odnotowała znaczną poprawę akustyki w klasach po zainstalowaniu podłóg podniesionych z siarczanu wapnia. Dane monitoringu zebrane przed wykonaniem robót (stan wyjściowy) wykazały, że uciążliwy hałas stóp podczas przechodzenia dzieci osiągał nawet 70 dB w czasie zmiany lekcji. Jest to o 10 dB więcej niż dopuszczalne wartości określone w normie BB93. Po zakończeniu robót pomiary wykazały poprawę o 14 dB w zakresie hałasu uderzeniowego w klasach i zarejestrowano wartość 56 dB po modernizacji. Wynik ten jest znacznie lepszy niż wymagania normy BB93. Nauczyciele zgłosili 40-procentowe zmniejszenie zakłóceń spowodowanych hałasem uderzeniowym w klasie; uczniowie osiągnęli 15-procentową poprawę w rozumieniu tekstu przy czytaniu, przy czym podczas testów nie występowały żadne zakłócenia hałasem, które mogłyby ich rozpraszać. Efekt tej modernizacji jest doskonały, ponieważ nie wymagała ona żadnych zmian w konstrukcji budynku i wykorzystała wbudowane uszczelki gumowe oraz wypełnienie przestrzeni między panelami i podłożem w celu izolacji paneli od podłoża. Pozytywna poprawa warunków akustycznych w klasie oraz wpływ na uczniów i nauczycieli jednoznacznie wskazują, że siarczan wapnia stanowi świetny i praktyczny wybór w przypadku modernizacji obiektów edukacyjnych. Pokazuje to, jak ważne są właściwe warunki akustyczne dla wydajności poznawczej.

Projektowanie zintegrowanych systemów: rozłączenie za pomocą przestrzeni wolnych

Umieszczone gumowe uszczelki i akustyka przestrzeni wolnych

Umieszczone gumowe uszczelki oraz wypełnienie przestrzeni wolnej między płytami siarczanu wapnia a ich podstawkami stanowią formę mechanicznego rozłączenia i przerywają pionową transmisję hałasu uderzeniowego. Należy pamiętać, że bez optymalnego projektu przestrzeń wolna może rezonować i wzmocnić hałas, a podłoga stanie się w efekcie głośnikiem. Zastosowanie dźwiękochłonnego wełnianego materiału mineralnego do wypełnienia przestrzeni wolnej znacznie zmniejszy jej rezonans oraz skróci czas pogłosu przestrzeni wolnej o ok. 15 dB. Potwierdzają to wyniki kontrolowanych badań laboratoryjnych. Łącznie rozłączenie i wypełnienie przestrzeni wolnej przerywają transmisję hałasu uderzeniowego przez przestrzeń wolną oraz wspomagają osiągnięcie celu i eliminację hałasu skokowego oraz uderzeniowego w miejscu jego powstania.

Optymalizacja głębokości i wypełnienia przestrzeni wolnej pod podłogą w celu uzyskania zrównoważonych zysków ΔL{n,w} i Rw

Aby połączenie przestrzeni podłogowej i wypełnienia działało skutecznie pod względem akustycznym, oba te elementy należy rozpatrywać łącznie, a nie oddzielnie od siebie. Badania wykazały, że głębokości przestrzeni w zakresie 150–300 mm zapewniają optymalne połączenie pochłaniania dźwięków niskich częstotliwości oraz zastosowania wełny mineralnej średniej gęstości (40–60 kg/m³). Uzyskane wyniki są imponujące:

- poprawa wartości ΔL{n,w} o 19–23 dB w przypadku hałasu powstającego przy chodzeniu
- izolacja od hałasu mowy (RW) przekraczająca 50 dB

Połączenia dodatnie i ujemne w kawernach pogarszają się przy głębokości przekraczającej 350 mm. Ponadto gęstość wypełnienia musi być starannie dopasowana do możliwości konstrukcyjnych: im wyższa gęstość, tym lepsza wydajność akustyczna, ale jednocześnie większy ładunek działający na podstawki. Dlatego dekoupling (rozłączenie), masa oraz inżynieria kawern działają współbieżnie, a nie izolowanie, zapewniając system skalibrowany tak, aby osiągnąć wymagającą wydajność akustyczną w różnych kategoriach budynków.

Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest wartość wskaźnika Rw w zakresie izolacji akustycznej?

Wskaźnik Rw opisuje stopień, w jakim dany obiekt lub bariera przeciwko hałasowi jest w stanie tłumić dźwięk w powietrzu.

W jaki sposób siarczan wapnia poprawia wydajność akustyczną?

Wysokogęsta rdzeń siarczanu wapnia stanowi barierę masy oraz odbija i pochłania fale dźwiękowe. Struktura siarczanu wapnia ma postać „płaskiego sandwicha”, zapewniając jednolitą masę i jednolite wewnętrzne tłumienie.

Jakie korzyści akustyczne można spodziewać się po zastosowaniu podłóg podniesionych z siarczanem wapnia?

Podłogi podniesione z siarczanu wapnia są zaprojektowane tak, aby poprawić warunki akustyczne i zapewnić korzystne środowisko akustyczne oraz termiczne.