Materiały ścienne i stropowe zapewniające odpowiednią izolacyjność akustyczną hal
16
PATRON
TEMATU
www.isoroc.pl
Isoroc Polska S.A.
Najefektywniejszą metodą podnoszenia izolacyjności akustycznej jest
zamiana ściany pojedynczej lub warstwowej na podwójną, gdyż przy takiej
samej masie wypadkowej pozwala zwiększyć dźwiękoszczelność nawet
o kilkanaście dB.
Podczas projektowania ochrony przeciwhałasowej dla hali przemysłowej,
oprócz poprawnego doboru masy/konstrukcji i rodzaju ścian oraz stropów,
należy także uwzględnić możliwość przenoszenia hałasu między
pomieszczeniami, tzw. drogą materiałową – poprzez wspólny strop (prze-
noszenie boczne). Dźwięki powietrzne emitowane w jednym pomiesz-
czeniu wzbudzają drgania w stropie, który przenosi je do sąsiedniego
pomieszczenia, gdzie zamieniane są z powrotem na falę akustyczną
(hałas). Drogi boczne rozchodzenia się hałasu zależą od konstrukcji hali
i na ogół są tworzone przez stropy. Przy nieumiejętnie wykonanym pro-
jekcie o wypadkowej izolacyjności akustycznej pomiędzy pomieszczeniami
może zadecydować przenoszenie dźwięków na drodze bocznej, a nie bez-
pośredniej. W halach przemysłowych pierwsze z nich zazwyczaj ma mniej-
sze znaczenie ze względu na konieczność stosowania masywnych, cięż-
kich stropów o wysokiej wytrzymałości.
Analiza przenoszenia hałasu drogami bocznymi to stosunkowo trudne
zagadnienie i na ogół jest przeprowadzana za pomocą specjalistycznych
programów komputerowych. W dużym uproszczeniu dźwiękoizolacyjność
na drodze bocznej jest równa co najmniej izolacyjności przegrody umiej-
scowionej na drodze bocznej, np. stropu, plus 3–6 dB.
x x x
Izolacyjność akustyczna przegród wewnętrznych
i zewnętrznych oraz stropów konstrukcji stosowanych
w halach przemysłowych
W dzisiejszych czasach hale przemysłowe budowane są najczęściej
z wykorzystaniem konstrukcji stalowych, rzadziej jako obiekty żelbe-
towe lub murowane (w większych zakładach hala główna jest wykonana
w konstrukcji stalowej, a jej wybrane fragmenty mają przegrody żelbetowe
lub murowane). Za pomocą przegród wewnętrznych dość często wydziela
się obszary np. do prac inżyniersko-projektowych.
W hali o konstrukcji stalowej jej obudowa, tzn. ściany zewnętrzne czy
dach, jest wykonywana w technologii ciężkiej lub lekkiej. Pierwsza z nich,
realizowana za pomocą żelbetowych płyt prefabrykowanych stosowa-
nych w konstrukcji dachu oraz ścian murowanych z bloczków silikato-
wych, gazobetonowych lub prefabrykowanych płyt gazobetonowych, jest
obecnie praktycznie całkowicie wyparta przez obudowę lekką. W przy-
padku tej technologii najczęściej wykorzystuje się płyty warstwowe o kon-
strukcji: płaska lub profilowana blacha stalowa/rdzeń termoizolacyjny/pła-
ska lub profilowana blacha stalowa. Przy czym jako jej wypełnienie na
ogół stosowany jest styropian, sztywna pianka poliuretanowa (PUR) lub
wełna mineralna.
Do zalet płyt warstwowych można zaliczyć ich dobre właściwości termo-
izolacyjne, małą wagę oraz wielkoformatowość, która znacznie ułatwia
i skraca ich montaż. Jednak z punktu widzenia akustyki, wyroby te nie są
efektywnym rozwiązaniem. Należy pamiętać, że w przypadku przegród
jednorodnych lub warstwowych ich dźwiękoszczelność zależy głównie od
masy powierzchniowej, zaś w znacznie mniejszym stopniu od konstruk-
cji (parametrów warstw). W akustyce obowiązuje tzw. prawo masy, które
mówi, że podwojenie masy przegrody powoduje zwiększenie jej izolacyjno-
ści akustycznej o 6 dB. Oznacza to również, że zmniejszenie masy znacz-
nie obniża dźwiękoizolacyjność. W przegrodach warstwowych konstruk-
cja tylko trochę łagodzi tę zależność. Ponadto stosowanie cienkich blach,
na ogół w zakresie 0,4–1,2 mm, a przede wszystkim sprężystość warstwy
termoizolacyjnej, powoduje gwałtowne obniżenie dźwiękoszczelności dla
wybranych częstotliwości.
Na rys. 1. przedstawiono typowe częstotliwościowe charakterystyki płyt
warstwowych z wypełnieniem PUR o standardowej konstrukcji i grubo-
ściach. Takie panele cechuje mała izolacyjność akustyczna w zakresie
niskich częstotliwości (kilkanaście dB), wyraźny jej spadek dla średnich
oraz wysoki poziom dla dużych (około 50 dB). Ze względu na niską
dźwiękoszczelność w zakresie małych i średnich częstotliwości wskaźniki
jednoliczbowe przyjmują niewielkie wartości, np. R
w
osiąga 25–28 dB.
Ten sam dla przegrody żelbetowej o grubości 150 mm wynosi 54 dB.
Co więcej, w przemyśle najczęściej występują hałasy o dużym natężeniu
w zakresie małych częstotliwości. Oznacza to, że panele warstwowe nie
sprawdzą się w roli przegrody, której celem jest ograniczenie hałasu na
stanowisku pracy lub jego emisji w obrębie hali przemysłowej.
Wartości R wyrażone za pomocą wskaźników oceny izolacyjności aku-
stycznej właściwej typowych przegród budowlanych stosowanych
w halach przemysłowych podano w tabeli 3.
Panele warstwowe z rdzeniem wykonanym ze styropianu mają praktycz-
nie takie same właściwości dźwiękoizolacyjne, jak tych z wypełnieniem
ze sztywnych pianek poliuretanowych. Nieco większą izolacyjnością aku-
styczną charakteryzują się płyty warstwowe z rdzeniem z wełny mineral-
nej (porównanie paneli z wypełnieniem z pianki i wełny przedstawiono
na rys. 2). Mają one o ok. 10 dB większą dźwiękoszczelność dla małych
i średnich częstotliwości oraz zbliżoną w zakresie dużych. Ponadto
znaczne obniżenie izolacyjności akustycznej dotyczy wyższych częstotli-
wości i jest mniej drastyczne niż w panelach ze sztywnym wypełnieniem
termoizolacyjnym. Porównując wskaźniki tych produktów (tab. 3),
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
63 125 250 500 1000 2000 4000
Częstotliwość (Hz)
Wskaźnik izolacyjności akustycznej (dB)
Wskaźnik izolacyjności
akustycznej (dB)
PW_W_50mmR
w
25
PW_W_100mmR
w
26
Krzywaodniesienia
rys. R. Bolejko
Rys. 1. Izolacyjność akustyczna paneli warstwowych o konstrukcji: płaska blacha stalowa
0,5 mm/pianka PUR/blacha stalowa 0,5 mm i różnych grubościach paneli: czerwony –
50 mm (R
w
= 25 dB), niebieski – 100 mm (R
w
= 26 dB), zielony – 150 mm (R
w
= 28 dB)
