Izolacyjność akustyczna okna. Współczynnik izolacji akustycznej okien.

Najskuteczniejszym, jak dotąd, sposobem walki z hałasem jest oddalanie się od źródeł jego emisji. W przybliżeniu można przyjmować, że hałas ruchu drogowego maleje o około 3 dB wraz z podwojeniem odległości w kierunku prostopadłym do drogi. Przykładowo poziom hałasu wynoszący 70 dB w odległości 5 m od drogi, będzie obniżał się wraz z rosnącą odległością mniej więcej w następujący sposób:

Niestety w wielu przypadkach nie ma możliwości zwiększania odległości pomiędzy źródłem hałasu, a obciążanym nim obiektem w związku z czym zachodzi konieczność zastosowania innych środków przyczyniających się do poprawy komfortu akustycznego pomieszczeń.

Jednym z nich są okna PVC charakteryzujące się odpowiednio wysokim poziomem właściwości w zakresie izolacyjności akustycznej. Zanim jednak przejdziemy do omówienia konkretnych wskaźników izolacyjności akustycznej, warto prześledzić drogi, którym hałas przenika przez okna do wnętrza pomieszczeń.

Rysunek uświadamia, że istnieje przynajmniej kilka różnych dróg przenikania hałasu przez okno. Izolacyjność akustyczna okna zależy od jego wymiarów i kształtu (najgorszymi właściwościami akustycz­nymi charakteryzują się okna o możliwie dużej powierzchni skrzydeł w kształcie kwadratu), sposobu i systemu konstrukcji, rodzaju zastosowanego oszklenia, a także stopnia i sposobu rozszczelnienia.

Jeśliby zaś potraktować cały otwór ościeży jako przegrodę przeszkloną (okno + montaż), nie można zapominać, że skutki wadliwie wykonanego montażu mogą być subiektywnie postrzegane przez użytkowników jako pogorszenie właściwości izolacyjności akustycznej okna. Pamiętając o tym unikniemy popełnienia jednego z podstawowych błędów polegającego na utożsamianiu izolacyjności akustycznej szyby zespolonej z izolacyjnością akustyczną całego okna albo przegrody przeszklonej.

Oddziaływanie wyłącznie na tę jedną z dróg, którą hałas dociera do naszych uszu nie może zapewnić optymalnego efektu, choć bez wątpienia, ze względu na udział powierzchni przeszklonych w całej powierzchni okna, szyby zespolone są jednym z najważniejszych elementów konstrukcyjnych okna dźwiękochronnego.

Norma 14351-1+A1:2010 nie ustala żadnych wymagań, co do izolacyjności akustycznej okien, pozostawiając producentom całkowitą swobodę deklarowania tej właściwości okien. Wskazuje ona jednak, że prawidłowo deklarowana izolacyjność akustyczna okna powinna być wyrażana przy użyciu ważonego wskaźnika izolacyjności akustycznej Rw oraz widmowych wskaźników adaptacyjnych C i C_tr , a prawidłowy zapis deklarowanej izolacyjności akustycznej okna powinien wyglądać na przykład tak:

Izolacyjność akustyczna okna = R_w 40_{( -1, -4)} dB

gdzie:

R_w – ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej
C – widmowy wskaźnik adaptacyjny dla dźwięków o średniej i wysokiej częstotliwości
C_tr - widmowy wskaźnik adaptacyjny dla dźwięków o niskiej i średniej częstotliwości

Zasady wyznaczania wskaźników oceny akustycznej wynikają z treści normy PN-EN ISO 717 1:1999+A1:2008 „Akustyka - Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych - Izolacyjność od dźwięków powietrznych”. Wymagania dla izolacyjności akustycznej przegród w budynkach oraz elementów budowlanych wyznaczane są przez normę PN-B-02151-3:1999 „Akustyka budowlana - Ochrona przed hałasem w budynkach - Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych – Wymagania.”

W przywołanej normie określono wymagania w stosunku do izolacyjności akustycznej przegród wewnętrznych i zewnętrznych w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej, oraz sposób ustalania wymagań w stosunku do izolacyjności akustycznej elementów budowlanych z uwzględnieniem nowych, jednoliczbowych wskaźników adaptacyjnych ( C i C_tr ) wyznaczanych według PN-EN ISO 717-1 i PN-EN ISO 717-2.

W oparciu o treść powyższych norm należy przyjmować, że wymagania akustyczne dla okien PVC odnoszą się do tak zwanych wskaźników izolacyjności akustycznej właściwej RA₁ i RA₂ , które są sumą ważonego wskaźnika izolacyjności akustycznej R_w i odpowiedniego jednoliczbowego wskaźnika adaptacyjnego C lub C_tr .

Definicje obu wskaźników izolacyjności akustycznej właściwej można odnaleźć w normie PN-B-02151-3:1999. Jeżeli w hałasie zewnętrznym dominują źródła przypisywane w normie PN-EN ISO 717-1:1999 widmowemu wskaźnikowi adaptacyjnemu Ctr (np. komunikacja drogowa w mieście, ruch kolejowy o małej prędkości, zakład przemysłowy emitujący hałas z przewagą niskich częstotliwości, muzyka dyskotekowa), to wymagania dotyczą wskaźnika oceny RA₂.

Jeżeli w hałasie zewnętrznym dominują źródła przypisane w normie PN-EN ISO 717-1:1999 widmowemu wskaźnikowi adaptacyjnemu C ( np. ruch drogowy na autostradach i drogach szybkiego ruchu o prędkości większej niż 80 km/h, ruch kolejowy o dużej prędkości, zakład przemysłowy emitujący hałas z przewagą wysokich częstotliwości), to wymagania dotyczą wskaźnika oceny RA₁. W przypadkach wątpliwych jako wymaganie należy przyjmować wskaźnik RA₂ jako mniej korzystny.

W związku z tym, że wskaźniki adaptacyjne C i C_tr przyjmują wartości ujemne, wartość wskaźników izolacyjności akustycznej właściwej R_A1 i R_A2 jest zawsze mniejsza od wartości ważonego wskaźnika izolacyjności akustycznej Rw.

Poniżej prezentujemy przykłady obliczeń wskaźnika izolacyjności akustycznej właściwej dla okna o zadeklarowanej izolacyjności akustycznej równej R_w 40_{( -1, -4)} dB.

Wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej RA₁ = R_w + C = RA₁ = 40 + (-1) dB = RA₁ = 39 dB

Wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej RA₂ = R_w + C_tr = RA₂ = 40 + (-4) dB = RA₂ = 36 dB

Aby w pełni wykorzystywać właściwości izolacyjności akustycznej okien przede wszystkim trzeba najpierw ustalić wartość obciążenia elewacji budynku hałasem, a potem określić oczekiwania albo wymagania, co do wymaganego poziomu hałasu w pomieszczeniach. Dopiero na tej podstawie można w miarę precyzyjnie określić wymagany parametr izolacyjności akustycznej właściwej R’A1 lub R’A2 pożądanego okna, co można wyrazić w postaci następującej zależności

L_obc - L_wym = R^’A₁ lub R^’A₂ (dB)

gdzie:

L_obc – poziom hałasu obciążającego elewację obiektu i przegrodę
L_wym – poziom hałasu dopuszczalny lub wymagany przez nabywcę w pomieszczeniu
R^’A₁ – wskaźnik pożądanej lub wymaganej izolacyjności akustycznej okna niezbędny dla ochrony przed dźwiękami o średniej i wysokiej częstotliwości.
R^’A₂ - wskaźnik pożądanej lub wymaganej izolacyjności akustycznej okna niezbędny dla ochrony przed dźwiękami o średniej i niskiej częstotliwości.

Analizując wyniki wyliczeń warto pamiętać o tym, że dla naszych uszu ograniczenie poziomu hałasu w pomieszczeniu o:

• 1 dB jest praktycznie niezauwa­żalne,
• 3 dB jest ledwo odczuwalne,
• 5 dB będzie stanowiło wyraźną różnicę,
• 10 dB będzie odbierane jako zmniejszenie poziomu hałasu o poło­wę.

Na zakończenie przestroga przed kolejnym błędem często popełnianym przy deklarowaniu izolacyjności akustycznej okien polegającym na informowaniu jedynie o wartości wskaźnika Rw, na przykład: Izolacyjność akustyczna okna R_w 40 dB.

W artykule „Izolacyjność akustyczna okien” zamieszczonym w kwartalniku „Profiokno” nr 4/2010, Anna Iżewska z Zakładu Akustyki ITB stwierdza, że posługiwanie się wyłącznie wskaźnikiem R_w „[...] jest sprzeczne z zasadami klasyfikacji akustycznej dosto­sowanymi do wymagań normy PN–B 02151–3:1999 i używanymi w Aprobatach Technicznych w latach 2000–2009, a także z za­pisami w normie PN–EN 14351–1:2006, stosowanej do wprowadzania wyrobów na rynek krajów UE oraz Norwegii, Islandii i Lichtensteinu, poprzez znakowanie ich znakiem CE.

W normie wyrobu istnieje bowiem zapis, że izo­lacyjność akustyczną okien należy określać według normy pomia­rowej EN ISO 140-3 (polski odpowiednik PN-EN ISO 10140-2:2011), powołującej się na metodę wyznaczania wskaźników oceny wg PN–EN ISO 717–1:1999) lub – dla specjalnych typów okien – metodą obliczeniową, zgodnie z Załącznikiem B. W obu przypad­kach należy podawać wartości R_w(C;Ctr). Są one wartościami de­klarowanymi przez producenta dla pojedynczego wyrobu lub rodzi­ny wyrobów, dla której jest on reprezentatywny, (pod warunkiem, że ma najbardziej niekorzystną kombinację właściwości wpływają­cych na izolacyjność akustyczną).”

W powyższym cytacie oprócz wyjaśnienia zagadnienia dotyczącego prawidłowości zapisu deklarowanej izolacyjności akustycznej okna, autorka wskazuje również na dwie metody jej określania. Pierwszą jest możliwość korzystania z badań, drugą, w określonych przypadkach obliczenia przyjmowane zgodnie z załącznikiem B do normy wyrobu.

Co do sposobu określania izolacyjności akustycznej okien w załączniku B do normy 14351-1+A1:2010 stwierdza się, co następuje: „Izolacyjność akustyczna R_w (C;Ctr) okien powinna być określana za pomocą badania zgodnego z EN ISO 140-3 (metoda referencyjna). Alternatywnie izolacyjność akustyczna okien jednoramowych wyposażonych w izolacyjne szyby zespolone może być określona za pomocą wartości tabelarycznych. Wyniki powinny być wyrażone zgodnie z EN ISO 717-1. Wartości izolacyjności akustycznej R_w ≥ 39 dB lub R_w + C_tr ≥ 35 dB powinny być określone z zastosowaniem badań.”

OKNOTEST.PL