Csott Róbert: Tetőszerkezetek akusztikai kérdései

Csott Róbert: Tetőszerkezetek akusztikai kérdései

1. Épületszerkezeteket érő gerjesztések

2. Léghangszigetelés fogalma és mennyiségei

3. Lépéshangszigetelés fogalma és mennyiségei

4. Régi és új hangszigetelési követelmények

5. Tetőszerkezetek hangszigetelési tulajdonságai




Jellemző zajterhelések

• közlekedés

• ipari zajok

• szomszéd lakások

R’w

R’we



R’w L’n,w



• R léghanggátlási szám (tercsávonként – esetleg oktávsávonként - meghatározva)

• R=L1-L2+10logS-10logA

• R’ látszólagos léghanggátlási szám

• Rw súlyozott laboratóriumi léghanggátlási szám (a 100-3150 Hz közötti 16 db tercsávos adat alapján )

• R’w súlyozott helyszíni léghanggátlási szám (a 100-3150 Hz közötti 16 db tercsávos adat alapján )

• C és Ctr színképillesztési tényezők – az Rw ill. R’w kiegészítéseként



• Szabványos vonatkoztatási görbe illesztése 1 dB-es lépésekkel a mérési eredményekből kapott léghanggátlási görbéhez képest, amíg a két görbe közötti – tercsávonként vett – negatív irányú különbségek összege 32 alatti érték, de a legközelebbi ahhoz. Ekkor a vonatkoztatási görbe 500 Hz-hez tartozó értéke az Rw súlyozott

(weighted) léghanggátlási szám.



o A térelhatároló szerkezetek általában hajlítónyomaték átvitelére alkalmas, merev kapcsolatban állnak egymással. Ezzel összefüggésben a zajos helyiségben keletkező léghangok energiája nem csak a térelválasztó szerkezeten keresztül jutnak át a szomszédos térbe, hanem ún. kerülő utakon is. Két szomszédos helyiség között a léghangok az ábrán látható módokon közlekedhetnek. Az ábrán a betűjelek a direkt, közvetlen utat (d, direct path) és a kerülő utat (f, flanking path) mutatják.

o Laboratórium: csak a Dd utat határozzuk mego Helyszín: a kerülőutakat is figyelembe vesszüko RwR’w

A szerkezeten átjutó hangenergia függ a hang beesési szögétől is; a léghanggátlási szám diffúz teret tételez fel, a beesési szög véletlenszerű. A léghanggátlási szám általában nem függ a mérés irányától: az adó- és a vevőtér felcserélése révén a mérési hibahatáron belül egyező eredményre számíthatunk.



1 2ker ő

' 10 log 10log 10logbeeső

lesugárzott ül

PR L L S A

P P

10log beeső

lesugárzott

PR

P

Mivel a hangteljesítmény közvetlenül nem mérhető mennyiség, ezért a mindkét oldalon (adó- és vevőoldal) mért hangnyomásszintekből kell meghatározni a léghanggátlási számot:

1 2 10log 10logR L L S A

ahol S a szerkezet felülete, A pedig a vevőoldal egyenértékű elnyelési felülete. A képletben szereplő két logaritmusos tag függetleníti a léghanggátlási számot mind a vevőoldali tér hangelnyelő tulajdonságaitól, mind a vizsgált szerkezet tényleges felületétől.



Egy szerkezet léghangszigetelő képessége tehát annál jobb, minél nagyobb a súlyozott léghanggátlási száma. Az eddigiekből látható, hogy a súlyozott léghanggátlási szám ismerete nem jelenti azt, hogy adott külső zaj mellett – például egy egyszerű különbségképzéssel – meg lehetne adni a belső zajszintet. A súlyozott egyadatos jellemző előnye az egyszerűség, tömörség, de közben elvész a léghanggátlás frekvenciafüggvénye. A pontosabb akusztikai tervezéskor szükséges az adott szerkezet tercsávokban meghatározott hangszigetelési értékeinek ismerete is.

Az utóbbi években a kutatások nyomán bevezetésre került az egyadatos jellemzők mellé két korrekciós tag is, elsősorban a könnyűszerkezetes és a nehézszerkezetes falazatok eltérő viselkedése miatt. A C jelű ún. színképillesztési tényező az A-súlyozású rózsazaj, míg a Ctr jelű az A-súlyozású közlekedési zajokhoz korrigálja a léghanggátlási számot, mivel az az emberi

érzékelés sajátosságait és a környezetünkben jellemző zajok spektrális eloszlását nem veszi figyelembe. Különböző típusú zajokhoz az alábbi táblázat adja meg az alkalmazandó korrekciót.

a zajforrás típusaa megfelelő

színképillesztési tényező

Élettevékenységek (beszélgetés, zene, rádió, TV)Játszó gyerekekKözepes és nagy sebességű vasúti forgalom80 km/h-nál nagyobb sebességű közlekedés autópályánLökhajtásos repülőgépek, kis távolságbanIpari üzemek, amelyek főleg közepes és nagyfrekvenciás zajt bocsátanak ki

C

Városi utcai közlekedésKis sebességű vasúti közlekedésLökhajtásos repülőgépek, nagy távolságbanLégcsavaros meghajtású repülőgépDiszkózeneIpari üzemek, amelyek főleg kis- és nagyfrekvenciás zajt bocsátanak ki

Ctr



A szabványos vizsgálatok megengedik a hagyományosnak tekinthető 100-3150 Hz közötti tercsávok kiterjesztését az 50 Hz, 63 Hz, 80 Hz, 4000 Hz és 5000 Hz sávközép-frekvenciájú tercsávokra is; ezeket külön jelölni kell a színképillesztési tényezők megadásakor. Burkolatok, előtétfalak, álmennyezetek, álpadlók esetén használatosak az eredeti szerkezethez képesti javulást kifejező ΔR és ΔRw mennyiségek.

A C és Ctr tagokat az Rw mellett zárójelben szokás megadni, és az alkalmazásuk esetén az Rw értékhez kell hozzáadni őket; például egy átlagos 4-16-4 mm üvegezésű ablak súlyozott léghanggátlása így adható meg: Rw (C; Ctr) = 33 (-1; -4) dB.



Lépéshang: födémen vagy lépcsőszerkezeten az emberi lépések által keletkező testhang, amelynek zavaró hatását a zaj ellen védendő helyiségekben kialakuló léghang fejti ki.

A lépéshangszigetelés meghatározásához – mivel a járás-járkálás nagyban különbözhet a személy tömege, cipője, a mozgás dinamikája szerint – szabványosított berendezést, ún. kopogógépet, lépészaj generátort kell alkalmazni. A kopogógép 5 db acélkalapácsa másodpercenként tíz ütést ad le a födémre. Az esés 40 mm magasból, szabadeséssel történik. A kopogógép hatása sokkal erőteljesebb, mint a közönséges járásé, de ez a kellőképpen nagy – és így jobban mérhető – vevőtéri hangnyomásszintek kialakulása miatt szükségszerű.

A födémszerkezet lépéshangszigetelő képességét jellemző Ln szabványos lépéshangnyomásszintet az alábbi

összefüggés adja meg:

0

10logn

AL L

A

ahol L a mért vevőoldali lépéshangnyomásszint, A a vevőtér egyenértékű elnyelési felülete, A0=10 m2 pedig egy

szabványosított vonatkoztatási felület.



A léghangszigeteléshez hasonló módon a lépéshangszigetelést is legalább a 100-3150 Hz közötti sávközép-frekvenciájú tercsávokban kell elvégezni, és egyadatos jellemző bevezetésére is sor került. A módszer hasonló: egy vonatkoztatási görbe eltolásával a negatív eltéréseket kell figyelembe venni, maximális összegük 32 lehet. Fontos különbség ugyanakkor, hogy itt a negatív eltérések értelmezése – mivel a lépéshangnyomásszint nem különbségi mennyiség – fordított a léghanggátlás görbékhez képest: minél nagyobb a lépéshangnyomásszint, annál gyengébb a födém lépéshangszigetelő képessége. Az egyadatos értéket Ln,w súlyozott szabványos lépéshangnyomásszintnek, illetve helyszíni vizsgálatok esetén L’n,w súlyozott helyszíni szabványos lépéshangnyomásszintnek nevezzük. A görbeillesztés menete az ábrán követhető.



Az alábbi ábra és táblázat segítségével rövid összefoglalást adunk a leggyakoribb épületszerkezetekhez használatos akusztikai jellemzőkről.

Épületszerkezet Rw Ln,w ΔRw ΔLw α

Fal, tető *

Födém * *

Nyílászáró szerkezet *

Falburkolat * *

Padlóburkolat * *

Álmennyezet * * *



zajvédelmi rendeletek• 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelet a zaj- és rezgésterhelési határértékekről

• 66/2005. (XII. 22.) EüM rendelet a munkavállalókat érő zajexpozícióra vonatkozó minimális egészségi és biztonsági követelményekről

• 25/1996. (VIII. 28.) NM rendelet az egészséget nem veszélyeztető munkavégzés és munkakörülmények általános egészségügyi követelményeiről

• helyi zaj- és rezgésvédelmi rendeletek (pl. Budapest Főváros VII. kerület Erzsébetváros Önkormányzat 49/2001. (XI.16.) rendelete a zaj- és rezgésvédelem helyi szabályozásáról)

hangszigetelési szabványok• MSZ 04.601/2-88 Lakások és önálló üdülőegységek hangszigetelési követelményei

• MSZ 04.601/3-88 Közösségi épületek hangszigetelési követelményei

• MSZ 15601-1:2007 Épületen belüli hangszigetelési követelmények

• MSZ 15601-2:2007 Homlokzati szerkezetek hangszigetelési követelményei



A követelmények több oldalról közelítik az ember és a környezet zajtól történő védelmét. Egyrészt a 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelet révén korlátozzák az üzemi, közlekedési és építőipari tevékenységektől származó zajkibocsátást; ehhez zajterhelési határértékeket adnak meg, amelyeket különböző, zajtól védendő külső területeken kell teljesíteni. Ugyanezen rendelet az épületeken belüli, zajtól védendő helyiségek esetére is határértékeket közöl, ezek közül néhányat a táblázatban adtunk meg. A zajemissziós és zajimissziós határértékeket a helyi önkormányzatok a saját területeik vonatkozásában szigoríthatják – és gyakran szigorítják is. Munkahelyekkel kapcsolatos zajterhelési követelményeket adnak a 66/2005. (XII.22.) EüM és a 25/1996. (VIII.28.) NM rendeletek. Másrészt hangszigetelési szabványok adják meg a szükséges minimális hangszigetelési értékeket különböző szituációkban. A szabványok használata általánosságban nem kötelező.

Zajtól védendő terület

Határérték (LTH) az LAM

megítélési szintre (dB)

nappal6-22 óra

éjjel22-6 óra

Kórtermek és betegszobák 35 30

Tantermek, előadó- és foglalkoztató termek bölcsődékben. óvodákban és oktatási intézményekben

40

Lakószobák lakóépületekben 40 30

Lakószobák szállodákban és szálló jellegű épületekben 45 35

Szállodák, szálló jellegű épületek, közösségi lakóépületek közös helyiségei

50

Éttermek, eszpresszók 55

Kereskedelmi, vendéglátó épület előadóterei, illetve vendéglátó helyiségei; várótermek

60



• A zaj elleni védekezés követelményrendszerének szintén fontos tagjai a különböző épületszerkezetek hangszigetelési minimumát megadó szabványok.

2007. április előtt:

• MSZ 04.601/2-88 Lakások és önálló üdülőegységek hangszigetelési követelményei• MSZ 04.601/3-88 Közösségi épületek hangszigetelési követelményei

2007. április után:

• MSZ 15601-1:2007 Épületen belüli hangszigetelési követelmények• MSZ 15601-2:2007 Homlokzati szerkezetek hangszigetelési követelményei



MSZ 15601-1:2007 Épületen belüli hangszigetelési követelmények

• Alapkövetelmények és fokozott követelmények kategóriákat vezet be• A léghanggátlási követelményeknél a C színképillesztési tényezővel korrigált léghangszigetelési jellemzőre ad meg értékeket• Többfunkciójú épületeknél léghangszigetelési követelményt növelő tényezőket definiál (pl. 1-2 személyes gépkocsitároló esetén Rs=5 dB.

MSZ 15601-2:2007 Homlokzati szerkezetek hangszigetelési követelményei

• A homlokzat minimális léghangszigetelési értékét adja meg a külső terhelő zaj és a védendő helyiség függvényében• A Ctr színképillesztési tényezővel korrigált léghangszigetelési jellemzőre ad meg értékeket• (R’we+Ctr)L1AM-L2A+10log(Sh/A)+Kh



A zaj ellen védendő helyiséget a zajos helyiségtől elválasztó szerkezet, ill. a zajt sugárzó szerkezet

Követelmény (dB)

Rw R’w

Fal lakások, illetve üdülőegység között - 52

lakáson belül, ha a válaszfalban nincs ajtó - 37

közös használatú padlástér, vagy földszinti tárolókamrák és lakás. illetve üdülőegység között

52 -

nyitott átjáró (kapualj) és lakás vagy üdülőegység között

52 -

lépcsőház vagy zárt közlekedő folyosó és lakás, illetve üdülőegység között

52 -

A zaj ellen védendő helyiséget a zajos helyiségtől elválasztó szerkezet, ill. a zajt sugárzó szerkezet

Követelmény (dB)

Rw R’w

Fal szomszédos lakások, illetve üdülőegységek között;lakáson belül, ha a válaszfalban nincs ajtó

- 52

- 37

Csoportházban, sorházban, vagy családi házban lévő lakások és önálló üdülőegységek hangszigetelési követelményei

Társasházban lévő lakások és önálló üdülőegységek hangszigetelési követelményei

2007. április előtti követelmények - lakóépületek

2007. április előtti követelmények - lakóépületek



2007. április utáni követelmények – alapkövetelmények lakóépületekben

2007. április előtti követelmények – alapkövetelmények lakóépületekben

Hangszigetelési követelmények többlakásos lakóépületekben

Helyiség kapcsolat

Követelmény

R’w+C

[dB]

Rw+C

[dB]

L’nw

[dB[

Szomszédos lakások bármilyen helyiségei között (vízszintesen)

51 - -

Lakás lakószobája és másik lakás bármely helyisége között (függőlegesen)

51 - 55

Lépcsőház vagy folyosó és másik lakás bármely helyisége között (függőlegesen, vízszintesen és átlósan)

- 51 55

Hangszigetelési követelmények sorházban, láncházban, átriumházban és ikerházban lévő lakások és helyiségeik között

Helyiségkapcsolat

Követelmény

R’w+C

[dB]

Rw+C

[dB]

L’nw

[dB[

Szomszédos lakások bármilyen helyiségei között

56 - 45

Lakás bármilyen helyisége és lépcsőház lépcsőkarja, pihenője, folyosó, közlekedő padlója között

- - 45

Fal lakáson belül - 35 -



2007. április előtti követelmények - irodák

Irodaépületen belüli hangszigetelési követelmények

Sorszám Helyiség kapcsolat Követelmény

Rw [dB] R’w, D’n,w, D,w [dB]* L`n,w [dB]

1.Irodahelyiségek között (vízszintesen)

- 37 -

2.Irodahelyiségek között (függőlegesen)

- 52 55

3.Tárgyaló – folyosóelválasztó falszerkezete

40 - -

4.

Irodahelyiség – folyosóelválasztó falszerkezete

35 - -



2007. április utáni követelmények – alapkövetelmények irodaépületekben

Hangszigetelési követelmények irodaépületekben

Helyiségkapcsolat

Követelmény

R’w+C

[dB]

Rw+C

[dB]

L’nw

[dB[

Egy irodaegységhez tartozó irodahelyiségek között

37 - 55

Egy irodaegységhez tartozó irodahelyiség és tárgyaló között

42 - 55

Egy irodaegységhez tartozó irodahelyiség és wc, fürdő, teakonyha között

42 - -

Különböző irodaegységekhez tartozó irodahelyiség és irodahelyiség, tárgyaló, előadó között

51 - 55

Különböző irodaegységekhez tartozó irodahelyiség és wc, fürdő, teakonyha között

51 - -

Irodai szakaszhatárokon a lakások közötti hangszigetelési követelményt kell teljesíteni!




Széles körben elterjedt az alábbi nézet: "favázas szerkezetekkel nem lehet olyan jó hanggátlást elérni, mint nagytömegű, szilárd határoló szerkezetekkel, mivel sokkal könnyebbek, és a megfelelő hanggátláshoz nagy tömegre van szükség." Bizonyos esetekben a támadóknak igazuk van, ugyanis a hangszigetelésben sokszor elsődleges szerepet játszik a határoló szerkezetek tömege (egyhéjú szerkezet), de a rezgéstani szempontból kéthéjú szerkezetek esetén ez nem igaz. Megfelelően konstruált kéthéjú épületszerkezet lényegesen kisebb össztömeg esetén rendelkezhet ugyanolyan jó hangszigeteléssel, mint a nehéz egyhéjú szerkezet. Az általában fa szarufákra épülő ferdesíkú tetőtéri határoló szerkezetek akusztikai szempontból kétféleképpen készülhetnek kéthéjúként. Mindkét alapesettel, ill. az alapesetek kombinációjával is megfelelő hangszigetelés érhető el.



Az ábra mutatja mindazon fontosabb tényezőket, amelyek a kéthéjúként viselkedő határoló szerkezetek

hanggátlását befolyásolják.

21,30"

8,5

7"

4.

5. 2. 1.3.

6.1. Burkolati réteg rögzítése

2. Belső héjlemez

3. Héjak távolsága

4. Szarufák távolsága

5. Szarufák közötti üregkitöltés

6. Tetőfedés, a fedés aljzata

7. Tömítettség



A hangenergia átjutásának két alapesetét láthatjuk az ábrán. Ha a burkolat (alsó ill. felső) a gerendákkal merev összeköttetésbe kerül (pl. ragasztott), a hangterjedés a födémen keresztül elsősorban a 2. úton a szarufákon át történik. Hajlékonyabb kapcsolat (pl. rugalmas sín, ill. elválasztás) esetén a hangterjedés elsősorban az 1. úton történik, így a hangszigetelésben fontosabb szerepet játszik a burkolati rétegek távolsága és a gerendaköz kitöltés.

2 1



Az egyes kapcsolati megoldások hanggátlásra gyakorolt hatását az ábra szemlélteti. Ha az alsó lemezt keresztirányú lécezéssel erősítik a szarufákra, a hanggátlás 10 dB-el nő a közvetlen, ragasztott jellegű kapcsolathoz képest. A lécezés és a szarufák közé elhelyezett kis dinamikus merevségű hőszigetelő anyag csík további 2-3 dB javulást eredményezhet. Rugalmas rögzítő fülek vagy rugalmas fémsínek használatával a javulás 14-16 dB is lehet.

60

55

50

45

403530

lég

ha

ng

gá

tlá

s,R

'(d

B)

w

R'w

1 2 3 4 5

1

3

4

5

2

ragasztott héjak

Szarufákra merőlegeslécezés

rugalmas rögzítőfül

rugalmas rögzítősín

látszó szarufák

Szerkezeti Fő jellemző

séma



A táblázat eltérő felépítésű tetőtéri határoló szerkezetek hangszigetelését mutatja különböző tetőfedések készítése esetén.

Sor-Szerkezet léghanggátlása R'w

dB

szám Szerkezet felépítés Héjazat Belső burkolat

III. IV. V.

1. I.II.

25-29 35-39 --

2. I.II.

30-34 35-3940-44

40-4445-49

3. I.II.

30-34 35-3945-49

40-4445-49

Megjegyzés:I. tetőhéjazat + fedéstől függő lécezés (pl. hódfarkú cserépfedés, sajtolt cserép)II. tömörebb tetőhéjazat ( pl. profilozott betoncserép, vagy bitumenes zsindely min.20 cm vtg. deszkaaljzatonIII. a belső kéreg kizárólag lambéria lécvázon, vagy anélkülIV. a belső kéreg 1 rtg. 10-12 kg/m2 tömegű építőlemez (pl.gipszkarton, cementkötésű faforgácslemez, stb.) V. a belső kéreg 2 rtg. gipszkarton lemez



A tetőtérben készülő belső válaszfalak, de főleg a lakáselválasztó falak helyszíni hangszigetelését jelentősen befolyásoló tényező a tetőszerkezet, mint kerülőút kerülőutas léghanggátlási száma (RLW ).

A tetőszerkezet kerülőutas léghanggátlási száma a tető-fal csatlakozás kialakításától függ. Viszonylag nagy hangszigetelésű (RW ) tetőszerkezet és falszerkezet együttes megválasztása még nem biztosíték a tetőszerkezet nagy kerülőutas léghanggátlására. Ezt szemlélteti az ábra, ahol azonos fal- és tetőszerkezet esetén szélsőségesen eltérő kerülőutas léghanggátlás értékeket láthatunk.

R = 65 dBLWR = 48 dBLW

Documents

Csott Róbert: Tetőszerkezetek akusztikai kérdései