Negatywny wpływ systemu ociepleń ETICS (External Ther-mal Insulation Composite System) dawniej występującego pod nazwą BSO (bezspoinowy system ocieplenia) na para-metry dźwiękoizolacyjne przegrody zewnętrznej jest ogól-nie znany [1], [4], [5]. Na rys. 1 przedstawiono schema-tycznie przekrój przez ścianę zewnętrzną z izolacją cieplną w technologii ETICS.
W tabl. 1 pokazano wyniki badań laboratoryjnych poprawy izolacyjności akustycznej właściwej w odniesieniu do ścian bazowych wykonanych z betonu komórkowego, cerami-ki drążonej oraz bloczków silikatowych. Zarówno w przy-padku izolacji termicznej w postaci styropianu, jak i wełny lamelowej obserwuje się znaczący spadek izolacyjności akustycznej. Spadek ten jest tym większy, im wyższa jest masa powierzchniowa ściany bazowej. Zmniejszenie nega-tywnego wpływu systemu ETICS zaobserwowano jedynie podczas badań zmodyfikowanego styropianu pod nazwą EPS PLUS.
Istnieje jednak alternatywa dla systemu ETICS. Do rozwią-zań termoizolacyjnych zwiększających dźwiękoizolacyjność ściany należą systemy wykonane w postaci technologii lekkiej suchej lub ściany z izolacją tradycyjną (ściany trój-warstwowe ze szczeliną powietrzną z warstwą elewacyjną w postaci murowanej ścianki) [1], [2]. Na rys. 2 i 3 poka-zano przekrój przez ścianę zewnętrzną z izolacją cieplną wykonaną w technologii tradycyjnej oraz lekkiej suchej. Na fot. 1–3 pokazano natomiast próbki przegród zabudowa-ne w otwór badawczy komór sprzężonych Laboratorium Akustycznego Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej w celu wyznaczenia parametrów dźwiękoizolacyjnych.
Fot. 3
Ściana z ocieple-niem w technologii lekkiej suchej pod-czas badań labora-toryjnych (próbka nr 9 i 10)
W obu tych technologiach (tradycyj-nej oraz lekkiej suchej) zaobserwo-wano zdecydowany wzrost izolacyj-ności akustycznej właściwej w całym zakresie częstotliwości, o czym świadczą dodatnie wartości wskaź-ników ΔRA1 i ΔRA2 zestawione w tabl.
2. Takie wnioski potwierdzają wyniki poprawy izolacyjności akustycznej właściwej ΔR w funkcji częstotliwo-ści (rys. 5).
Na podstawie szczegółowej analizy wyników stwierdzić należy, że sku-teczność poszczególnych rozwiązań różni się między sobą w zasadniczy sposób. Największą poprawę dźwię-koizolacyjności uzyskano dla próbki ściany tradycyjnej. Wartość wskaź-nika ΔRA2 (adekwatnego do oceny parametrów dźwiękoizolacyjnych przegrody zewnętrznej) wyniosła dla tego rozwiązania aż 22 dB. W tym
Tabl. 2 Ι Wpływ systemu ocieplenia alternatywnego do ETICS na izolacyjność akustyczną właściwą przegród na podstawie badań Katedry Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli, Wydziału Budownictwa Pol. Śl. [2])
Ściana bazowa (bez ocieplenia)
RW (C; Ctr), dB System ocieplenia
Wskaźniki izolacyjności akustycznej dla ściany ocieplonej, dB
RW (C, Ctr) ΔRW ΔRA1 ΔRA2 próbka nr 7
ceramika drążona MEGA-MAX 240 P+W gr. 24 cm 45 (0; -3) [2]
wełna mineralna gr. 100 mm, pustka powietrzna 30 mm, cegła klinkierowa 120 mm
71 (-2; -7) 26 24 22
próbka nr 8 ceramika drążona MEGA-MAX 240
P+W gr. 24 cm 46 (0; -2) [2]
wełna szklana gr. 150 mm 20 kg/m3 na ruszczcie aluminiowym, okładzina z płyt włóknowo-cementowych
gr. 8 mm, gęstość ≥1850 kg/m3
63 (-1; -4) 17 16 15
próbka nr 9 ceramika drążona MEGA-MAX 240
P+W gr. 24 cm 46 (0; -2) [2]
wełna szklana gr. 150 mm 20 kg/m3 na ruszczcie aluminiowym, okładzina z płyt HPL
gr. 8 mm, gęstość ≥1350 kg/m3
66 (-1; -6) 20 19 16
próbka nr 10 ceramika drążona MEGA-MAX 240
P+W gr. 24 cm 46 (0; -2) [2]
wełna mineralna gr. 150 mm 50 kg/m3 na ruszczcie aluminiowym, okładzina z płyt HPL
gr. 8 mm, gęstość ≥1350 kg/m3
69 (-1; -7) 23 22 18
miejscu wyjaśnić należy, że subiek-tywne podwojenie się hałasu odpo-wiada zmianie poziomu dźwięku o ok.
6 dB. Dla porównania dla systemu ETICS na bazie EPS uzyskano war-tość ΔRA2 = –2 dB, co oznacza ob-niżenie dźwiękoizolacyjności ściany z ociepleniem w stosunku do ściany bez izolacji termicznej. Parametry dźwiękoizolacyjne ściany ocieplonej w technologii lekkiej suchej zależne są od rodzaju użytych materiałów.
Wartość wskaźnika ΔRA2 przyjmuje wartości od 15 do 18 dB. Najniższą skutecznością spośród próbek 8–10 charakteryzuje się próbka 8. Przy-czyną tego stanu jest najprawdo-podobniej niska szczelność warstwy okładzinowej; warstwa licowa skła-dała się bowiem z wielu płyt o sto-sunkowo niewielkich wymiarach;
między płytami pozostawiono celowo szczeliny, zgodnie z technologią wy-konania systemu. Potwierdzeniem tej tezy mogą być wyniki poprawy izolacyjności w funkcji częstotli-wości przedstawione na rys. 5.
Widoczne jest obniżenie wartości ΔR w stosunku do wyników dla próbki 9 w paśmie wysokich częstotliwości, charakterystyczne dla tego rodzaju sytuacji. Dodatkowo obniżenie wystę-puje, mimo że zastosowana warstwa licowa posiadała wyższą masę po-wierzchniową niż w przypadku próbki 9. Najwyższą poprawę spośród pró-bek izolacji cieplnej wykonanej w tech-nologii lekkiej suchej odnotowano dla próbki 10; wzrost ΔR tłumaczyć moż-na zastosowaniem wełny o większej gęstości w stosunku do próbek 8 i 9.
Analiza wykresu poprawy izolacyjności akustycznej właściwej ΔR w funkcji częstotliwości jednoznacznie wskazu-je na przyczynę niekorzystnego wpły-wu systemu ETICS wynikającą z prze-sunięcia częstotliwości rezonansowej w kierunku wartości średnich (dla próbki nr 5 jest to częstotliwość 400 Hz). Jest to związane z zasto-sowaniem warstwy izolacji termicznej o stosunkowo dużej sztywności oraz warstwy licowej o niewielkiej masie powierzchniowej.
Podsumowanie
Przypomniane zostały zależności mię-dzy izolacyjnością akustyczną właści-wą wyrażoną wartością wskaźnika RA2 a współczynnikiem przenikania ciepła U szyb zespolonych. Przedstawiono także wyniki badań przeprowadzonych w Laboratorium Wydziału Budownic-twa Politechniki Śląskiej dotyczące poprawy izolacyjności akustycznej właściwej ściany z systemem izola-cji ETICS, systemem tradycyjnym, a także systemem izolacji lekkiej su-chej. Przedstawiono wykres poprawy izolacyjności akustycznej właściwej w funkcji częstotliwości dla kolejnych pasm 1/3 oktawowych w zakresie od 50 do 5000 Hz. Zaprezentowane wy-niki badań potwierdzają negatywny wpływ systemu ETICS na dźwięko-izolacyjność ściany. Jednocześnie na
Rys. 5 Poprawa izolacyj-ności akustycznej właściwej ΔR w funkcji często-tliwości dla ścian z izolacją cieplną, na podstawie [1]
i [2] (oznaczenia przegród 5, 7, 8, 9, 10 wg tabl. 1 i 2)
podstawie wyników badań stwierdzić należy pozytywny wpływ ocieplenia wykonanego w systemie tradycyjnym, a także w technologii lekkiej suchej.
Na podstawie wyników badań można wnioskować, że rozwój technologii wykonania obiektów zmusza uczestni-ków procesu budowlanego do dokład-niejszego zapoznania się z problema-tyką akustyki budowlanej.
Literatura
1. L. Dulak, Wpływ ocieplenia na izolacyj-ność akustyczną ściany zewnętrznej,
„Materiały Budowlane” nr 8/2012.
2. L. Dulak, Możliwości poprawy izolacyj-ności akustycznej budynków, „Izolacje”
nr 10/2015.
3. L. Dulak, Izolacyjność akustyczna szyb w kontekście ich parametrów cieplnych,
„Materiały Budowlane” nr 8/2016.
4. J. Nurzyński, Thermal insulation system ETICS – is thermal performance in line with the coustics?, Czasopismo Tech-niczne, Wydawnictwo Politechniki Kra-kowskiej, 2012.
5. B. Szudrowicz, Akustyka budowlana. Bu-downictwo ogólne, t. 2 Fizyka budowli, pra-ca zbiorowa pod kierunkiem prof. dr. hab.
inż. P. Klemma, Arkady, Warszawa 2005.
6. K. Zębala, A. Zastawna-Rumin, A. Kło-sak, L. Dulak, Relation between partition thermal resistance and sound insulation single and multilayer walls, Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2012.
7. PN-B-02151-3:2015-10 Akustyka bu-dowlana – Ochrona przed hałasem w bu-dynkach – Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w bu-dynkach i elementów budowlanych.
zobacz także
Szczegółowe informacje dotyczące materiałów termoizolacyjnych i akustycznych znajdziesz w „Katalogu Inżyniera” edycja 2015/2016 oraz na stronie internetowej.