Akustika obytných budov podléhá přísnějším požadavkům
Ochrana proti hluku patří mezi základní požadavky na vlastnosti staveb podle vyhlášky č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby. Ta se odkazuje na závazné normy, které se v posledních dvou letech zpřísnily. Například požadavek na váženou stavební neprůzvučnost mezibytových stěn je 53 dB a u příček v rámci bytu 40 dB.
Důležitým prostředkem zajištění této ochrany jsou vhodně navržené dělicí stavební konstrukce. Tento článek pojednává o navrhování a posuzování vnitřních stěn, stropů a obvodových plášťů budov z hlediska zvukové izolace. Věnuje se vzduchové neprůzvučnosti i kročejovému zvuku a klade důraz na použití postupů dle technických norem. Volně navazuje na článek J. Kaňky „Proč je důležitá stavební akustika“ (Z+i ČKAIT č. 3/2022). Předmětem stavební akustiky v praxi je akustický návrh a posuzování stavebních prvků (stěn, stropů, oken, dveří apod.) z hlediska vzduchové a kročejové neprůzvučnosti. Běžným cílem této odborné činnosti je dodržení základních požadavků na zvukovou izolaci dle platných norem. Osvícenější přístup se věnuje návrhu a posouzení zvukové izolace také ve vztahu k očekávanému akustickému komfortu, k tomu je však potřeba těsnější součinnost akustika, projektanta a investora.
- Termín zvuková izolace – vyjadřuje schopnost stavebního prvku nebo části budovy potlačovat přenos zvuku nebo kročejového zvuku mezi dvěma místy, obvykle dvěma místnostmi nebo venkovním prostředím a chráněnou místností.
- Termín vzduchová neprůzvučnost – vyjadřuje tuto schopnost s ohledem na zvuk přenášený vzduchem (například mluvené slovo, reprodukovaná hudba apod.).
- Termín kročejová neprůzvučnost – se zabývá potlačováním přenosu zvuku, který vzniká chůzí osob po podlaze.
V prvním případě jsou stavební konstrukce vybuzeny zvukem dopadajícím ze vzduchu, ve druhém od nárazů chodidel na povrch podlahy. V obou případech ve stavebních prvcích vznikají vibrace, které jsou následně zdrojem zvuku vyzařovaného z vibrujících povrchů do chráněné místnosti příjmu.
Část akustické normy je závazná
Požadavky na zvukovou izolaci jsou uvedeny v technických normách (ČSN). Obecně vzato však normy nejsou závazné, nejsou-li učiněny závaznými smluvními podmínkami mezi jednotlivými účastníky výstavby nebo nadřazeným předpisem (vyhláškou, nařízením vlády, zákonem). Požadavky na zvukovou izolaci jsou uvedeny v ČSN 73 0532 (Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky, prosinec 2020). Jsou uzpůsobené českým podmínkám. Části této normy jsou závazné na základě vyhlášky č. 268/2009, o technických požadavcích na stavby. Na různých místech se v ní píše o tom, že dělicí konstrukce je vyhovující z hlediska zvukové izolace, pokud splňuje požadavky stavební akustiky na vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost mezi místnostmi v budově dané normovými hodnotami dle charakteru a způsobu využití místností zdroje a příjmu zvuku. Požadavky uvedené v ČSN 73 0532 Akustika – Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky (prosinec 2020) lze roztřídit do dvou kategorií:
- ochrana před zvukem, který se šíří vzduchem – vzduchová neprůzvučnost,
- ochrana před zvukem, který se šíří konstrukcí – kročejová neprůzvučnost.
Vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi se posuzuje pomocí veličiny R´w vážená stavební neprůzvučnost, případně pomocí veličiny DnT,w vážený normovaný rozdíl hladin pro místnosti, které spolu přímo nesousedí. Na rozdíl od vážené laboratorní neprůzvučnosti (Rw), která se používá pro posuzování výplní otvorů (např. vnitřních dveří), stavební neprůzvučnost (R´w) reprezentuje výslednou situaci na dokončené stavbě.
Pokud je ve fázi návrhu budovy posouzení zvukové izolace mezi místnostmi založené na hodnotách vážených laboratorních neprůzvučností Rw jednotlivých prvků, určených na základě výpočtů nebo laboratorních měření podle ČSN EN ISO 10140-2 (Akustika – Laboratorní měření zvukové izolace stavebních konstrukcí – Část 2: Měření vzduchové neprůzvučnosti, květen 2020), před porovnáním s normovými požadavky je třeba provést přepočet na váženou stavební neprůzvučnost R´w započtením korekce k1 na boční přenos zvuku podle ČSN 73 0532 (Akustika – Požadavky, květen 2020) nebo přesnějším odhadem vlivu bočních cest podle ČSN EN ISO 12354-1 (Stavební akustika – Výpočet Část 1: Vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi, srpen 2018).
Vážené hodnoty vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi nesmí být nižší než požadavky uvedené v ČSN 73 0532. Ve fázi projektové přípravy musí platit: R´w = Rw - k1 ≥ R´w, pož. a po realizaci: R´w, změřené ≥ R´w, požadované.
Kročejová neprůzvučnost mezi místnostmi se posuzuje pomocí veličiny vážená stavební normovaná hladina akustického tlaku kročejového zvuku L´n,w, případně L´nT,w , pokud zkoušená stropní konstrukce s podlahou není součástí společného stropu. Termín „kročejová neprůzvučnost“ je tedy nepřesný, neboť vyšší hodnota L´n,w neznamená lepší zvukovou izolaci, ale naopak. Podle ČSN 73 0532 musí platit: L´n,w = Ln,w + k2 ≤ L´n,w, pož. a po realizaci L´n,w, změřené ≤ L´n,w, požadované.
Zatímco zvuková izolace mezi místnostmi se posuzuje v závislosti na účelu oddělovaných místností (například obytná místnost bytu vs. jakákoliv místnost druhého bytu), při navrhování a posuzování vzduchové neprůzvučnosti obvodových plášťů
budov se přihlíží také k ekvivalentní hladině akustického tlaku před průčelím budovy v denní a noční době. Pro jednotlivé prvky obvodového pláště musí podle ČSN 73 0532 platit, že R´w ≥ R´w,pož, pro obvodový plášť jako celek D2m,nT,w ≥ DnT,w,pož.
Je důležité si uvědomit, že zatímco zvyšování vážené stavební neprůzvučnosti znamená vyšší zvukovou izolaci dané konstrukce, a tedy vyšší zvukově izolační schopnost, u vážené stavební normované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku tomu je naopak. Zjednodušeně lze říci, že cílem je dosáhnout co nejnižší hladiny kročejového zvuku (hluku). To souvisí i s přičítáním či odečítáním korekcí ve výše uvedených vztazích. Cílem správného návrhu je být na straně „bezpečnosti“ návrhu dělicí konstrukce. Zatímco zvukovou izolaci snižujeme, kročejový hluk přičtením korekce navyšujeme. Hodnoty neprůzvučnosti i kročejového hluku musejí splnit limity dané normou včetně uvedených korekcí. Měření dílčích hodnot a stanovení vážených hodnot zvukové izolace musí být provedeno podle platných norem a musí ho provést odborná firma akreditovaná pro akustická měření zvukové izolace v budovách.
Požadavky na zvukovou izolaci se zpřísnily v roce 2020 až o 5 dB
V ČSN 73 0532 z prosince 2020 došlo k několika významným změnám, které se týkají zvukové izolace mezi místnostmi v budovách s byty. Jednou z nich je zpřísnění požadavků na kročejovou neprůzvučnost o 2 dB až 5 dB, které sice nemusí mít vliv na akustický návrh podlah, ale zvyšuje tlak na kvalitu jejich provádění. Bylo mnohokrát prokázáno, že chybné provedení plovoucí podlahy může zhoršit kročejovou neprůzvučnost téměř až na úroveň hodnot samotné stropní konstrukce bez podlahy. Další změnou je rozšíření požadavků na zvukovou izolaci z teras a lodžií druhých bytů nad obytnou místností. Skladby těchto konstrukcí dosud bývalo zvykem navrhovat výhradně s ohledem na tepelně technické požadavky. Zvuková izolace mezi obytnými místnostmi bytů se nově posuzuje mezi všemi obytnými místnosti téhož bytu. V případě bytových příček to znamená, že musí být splněna hodnota stavební neprůzvučnosti R´w ≥ 40 dB, včetně nepřímého přenosu zvuku vzduchem přes dveře, které nejsou součástí dělicí stěny. Pokud jsou přímo v dělicí stěně dveře, pak musí splňovat požadavek neprůzvučnosti Rw ≥ 27 dB.
V případech obytných budov s vyšším akustickým komfortem lze postupovat několika způsoby. Tím nejjednodušším je následovat doporučení ČSN 73 0532, které zpřísňuje základní normové požadavky o 3 dB (například pro mezibytové konstrukce je R´w,doporučené = 56 dB a L´n,w,doporučené = 50 dB).
Od roku 2021 je zavedeno šest akustických tříd
Podrobnější a přesnější hodnocení umožňuje nová ISO/TS 19488 Acoustics – Acoustic Classification of Dwellings, která byla vydána v dubnu 2021. Zavádí šest kvalitativních tříd A až F, přičemž celkové hodnocení je založené na posouzení pěti akustických hledisek, mezi která patří i vzduchová a kročejová neprůzvučnost. Nejvyšší akustický komfort odpovídá třídě A.
Z tabulky je zřejmé, že při hodnocení zvukové izolace ve dvou nejvyšších třídách se přihlíží i ke kmitočtové oblasti pod 100 Hz. Důvodem je, že zvuková izolace je v této oblasti nízká a může mít vliv na subjektivní vjem.
Při navrhování a předběžném posuzování zvukové izolace bývá aplikován empirický přístup v kombinaci s využitím akustických katalogových hodnot uváděných výrobci stavebních materiálů a výpočtových metod publikovaných v odborné literatuře. Stále častěji se však používají také predikční postupy popsané v technických normách, konkrétně ČSN EN ISO 12354-1, 2, 3. Tyto modely jsou dostatečně obecné a umožňují přesný odhad zvukové izolace v běžných i složitějších případech (například se zahrnutím nepřímého přenosu zvuku vzduchem přes vnitřní dveře).
Finální posouzení (dokončené) stavby je vždy založené na výsledcích akustických zkoušek in-situ. Jedině tímto způsobem lze do výsledných hodnot zahrnout vliv skutečného provedení. Měření se provádí v souladu s ČSN EN ISO 16283 (všechny části) a hodnocení (stanovení jednočíselných hodnot zvukové izolace) podle ČSN EN ISO 717, část 1 a 2. Výsledky obvykle slouží jako podklad pro kolaudační řízení, zároveň jsou obecným dokladem o akustických vlastnostech budovy, který může být předložen investorovi stavby nebo může být využit v rámci kontroly a zkvalitňování procesu výstavby.
Stavební konstrukce lze s ohledem na způsob jejich ochrany před zvukem, který se šíří vzduchem, dělit takto:
- jednoduché – patří sem deskové konstrukce jednovrstvé i vícevrstvé s podobnými vlastnostmi dílčích vrstev:
- vzduchová neprůzvučnost je závislá na plošné hmotnosti konstrukce, tzn. vyšší neprůzvučnosti dosahuje konstrukce z materiálu vyšší objemové hmotnosti a tloušťky.
- dvojité – dvě jednoduché deskové konstrukce umístěné v určité vzdálenosti od sebe:
- vzduchová neprůzvučnost je závislá na ohybové tuhosti dílčích hmotných konstrukcí (vhodné kombinovat ohybově tuhé s ohybově poddajnými) a mezeře mezi nimi (vyšší šířka v kombinaci s alespoň částečným vyplněním mezery zvukově pohltivým materiálem stav zlepšuje).
- vícenásobné – více než dvě jednoduché deskové konstrukce umístěné v určitých vzdálenostech od sebe:
- vzduchová neprůzvučnost je závislá na ohybové tuhosti dílčích hmotných konstrukcí a šířkách mezer mezi nimi, tento způsob není příliš efektivní.
Obvyklé rozpětí hodnot vážené neprůzvučnosti vybraných konstrukcí z běžně používaných materiálů je ukázáno na obrázku:
Zde je třeba důrazně upozornit na vliv korekcí na vedlejší cesty šíření zvuku, kdy u konstrukcí na silikátové bázi je korekce obvykle 2 dB, u cihelné báze 3 až 4 dB a u sádrokartonů 8 dB i více. Jak bylo zmíněno výše, kromě vnitřních dveří jsou požadavky kladené vždy na váženou stavební neprůzvučnost.
Z hlediska ochrany před zvukem šířeným konstrukcí lze uvést následující třídění stropních konstrukcí:
- tuhé stropní desky (železobeton, CLT panely apod.):
- vysoká hodnota L´n,w [dB], šíření „nárazového“ zvuku nic nebrání;
- stropní konstrukce s pružnou nášlapnou vrstvou (tuhá stropní deska s povlakem PVC apod., na obrázku vlevo):
- hodnota L´n,w [dB] je značně snížena, u prostorů s vyššími nároky na zvukovou izolaci je obvykle požadavek splněn jen těsně;
- stropní konstrukce s lehkou/těžkou plovoucí podlahou (na obrázku uprostřed):
- požadavek na L´n,w, pož. [dB] je při správném návrhu splněn s velkou rezervou, při realizaci se nesmí mj. zapomenout na okrajový dilatační pásek;
- stropní konstrukce s lehkou/těžkou plovoucí podlahou a pružnou nášlapnou vrstvou(na obrázku vpravo):
- kombinace výše uvedeného.
Seznam právních předpisů a norem vztahujících se k akustice staveb
- Zákon č. 258/2000Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů. Ve znění pozdějších předpisů.
- Zákon 505/1990 Sb., o metrologii. Ve znění pozdějších předpisů.
- Nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací.
- Nařízení vlády č. 217/2016 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací, kterým se mění Nařízení vlády č. 272/2011 Sb.
- Vyhláška č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby. Ve znění pozdějších předpisů.
- Vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých. Praha: Ministerstvo zdravotnictví v dohodě s Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy a Ministerstvem práce a sociálních věcí. Ve znění pozdějších předpisů.
- Vyhláška č. 343/2009 Sb., kterou se mění vyhláška č. 410/2005 Sb., o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých. Praha : Ministerstvo zdravotnictví v dohodě s Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy a Ministerstvem práce a sociálních věcí. Ve znění pozdějších předpisů.
- ČSN 73 0532 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a posuzování akustických vlastností stavebních výrobků – Požadavky. ČAS Praha, prosinec 2020.
- ČSN EN ISO 12354-1: Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 1: Vzduchová neprůzvučnost mezi místnostmi. ČAS Praha, srpen 2018.