Burkolatokkal javíthatók az akusztikai tulajdonságok
A megfelelő burkolóanyagokkal és kialakításokkal a javítható mind a lég-, mind a lépéshangszigetelés, zárt terekben a beszédérthetőség is. Ugyanakkor rosszul megválasztott szerkezetekkel, anyagokkal nem érhető el megfelelő eredmény. Fokozott figyelmet igényel tehát a tervezés és a kivitelezés.
Hangszigetelés és hangelnyelés
Az emberi tartózkodásra szolgáló helyiségekben általában védekezünk a zaj ellen – ezt kívánja meg a nyugodt pihenés és a koncentrált munkavégzés is. A védekezést részben a műszaki szabályozás is kötelezővé teszi, így egyrészt a maximálisan kialakuló zaj nagyságára határértékeket ad meg, másrészt az épületszerkezetekkel szemben minimális hangszigetelési követelményeket támaszt. A burkolatokkal kapcsolatban a hangszigetelés kérdéseit érdemes röviden áttekinteni.
A hangszigetelés mellett egyes burkolatoknál még egy akusztikai paraméter ismerete lehet szükséges: ez a hangelnyelés. A hangelnyelésre általánosságban nincsenek követelmények, de a hangzás szempontjából érzékeny helyiségek esetén feltétlenül foglalkozni kell a teremakusztikai paraméterek beállításával. Ennek egyik meghatározó eleme a felületek, burkolatok hangelnyelő képességének ismerete.
A hangszigetelést és a hangelnyelést leíró mennyiségek vizsgálata az Európai Unióban egységes szabványok alapján történik, de az ezekkel összefüggésben megjelenő követelményeket minden tagország külön-külön alkotja meg.
A hangszigetelést leíró mennyiségek
A hangszigeteléssel kapcsolatban a két alapvető mennyiség a léghangszigetelés és a lépéshangszigetelés. Mindkét mennyiség előkerülhet a különféle burkolatok alkalmazásával kapcsolatosan.
Valamely helyiségben a kialakuló léghangok egy másik helyiségben már kisebb hangnyomásszinttel jelennek meg. Ennek az energiacsökkenésnek a jellemzésére lett bevezetve és szabványosítva az R léghanggátlási szám. A léghanggátlási számot tercsávokban adják meg: a sávok alsó és felső határa változó lehet, de a legszűkebb esetben is a 100 Hz és 3150 Hz közötti tartományt fedik le. Az így meghatározott frekvenciafüggvény egyszerűsítése érdekében értelmezünk egy súlyozott mennyiséget, az Rw súlyozott léghanggátlási számot, majd újabban két, úgynevezett színképillesztési tényezőnek nevezett mennyiséget (C, Ctr). Falburkolatok esetén a ΔR léghangszigetelés-javító hatás, illetve ennek súlyozott ΔRw értéke is meghatározható.
A födémeken történő járkálás a szomszédos terekben nem kívánatos zajokat eredményez. E zajok nagyságát, a födémszerkezet csillapító képességét adja meg a szabványos lépéshangnyomásszint, Ln. A léghangszigeteléshez hasonlóan ebben az esetben is elsősorban a súlyozott mennyiség használatos a gyakorlatban. Padlóburkolatok esetén a ΔL lépéshangszigetelés-javító hatást, illetve ennek súlyozott ΔLw értékét is lehet értelmezni.
A hangszigetelés esetén meg kell különböztetnünk a steril, csak magára a szerkezetre jellemző laboratóriumi mennyiségeket, és a kerülőutak hatását is megába foglaló helyszíni mennyiségeket. Ez utóbbiakat egy felső vesszőcskével különböztetjük meg a laboratóriumi mennyiségektől: R illetve R', Ln illetve L'n.
A hangelnyelést leíró mennyiségek
Zárt terekben a különböző felületi és térbeli elemek hangelnyelő képességük révén csökkentik a kialakuló zaj nagyságát és felgyorsítják a hangenergia időbeli felemésztődését. A hangelnyelési képességeket fel lehet használni zajcsökkentésre is, ám ennél is fontosabb szempont, hogy így lehet beállítani a különböző funkciójú terek hangzását. A megfelelő hangzás, a kedvező térélmény teszi lehetővé, hogy élvezzük a zenei rendezvényeket és értelmezni tudjuk az előadások szövegét. A terek nem megfelelő teremakusztikai „kezelése" csökkenti a beszédérthetőséget és a zenei élményt. A nagyon zengős terek fárasztóak, csökkentik a munkabírást, a koncentrációs képességet. A terek akusztikai paramétereit objektív mérőszámokkal lehet megadni, így például a beszédérthetőség 0 és 1 közötti érték. Az energiaváltozás időbeli folyamatát az utózengési idővel szokás jellemezni.
A burkolatok oldaláról tekintve a teremakusztikára, a hangelnyelő képességgel célszerű foglalkozni. A hangelnyelés egy 0-1 közötti arányszám: a felület által felemésztett hangenergia és a felületre ráeső hangenergia hányadosa. A hangelnyelési szám jele α. A tercsávokban meghatározott hangelnyelő képességből képezhető a súlyozott hangelnyelési szám, αw.
Hangszigetelési követelmények
A léghangszigetelési követelményeket a színképillesztési tényezőket is figyelembe vevő MSZ 15601 szabványok tartalmazzák. A falak esetén teljesíteni a léghangszigetelési, a födémek esetén a lég- és lépéshangszigetelési előírásokat kell. A mellékelt táblázatban tájékoztató jelleggel néhány gyakori szituáció követelményértékei találhatók.
Érdemes kiemelni, hogy a léghangszigetelési értékek esetén a nagyobb szám jelzi a nagyobb hangszigetelési képességet, míg lépéshangnyomásszint esetén ez fordítva van: a nagyobb számérték a több átengedett hangenergiát, azaz a kisebb hangszigetelést mutatja.
Az alapkövetelmények mellett a szabvány – jelenleg inkább előremutató jellegűnek tekinthető – fokozott követelményeket is megad.
Fal- és mennyezetburkolatok
A falburkolatok és mennyezeti burkolatok esetén általában azok léghangszigetelés-javító hatását szoktuk feltételezni, de gyakori az az eset is, hogy a burkolat lerontja az alapszerkezet hangszigetelő képességét. A tömeg-rugó rendszerként modellezhető homlokzati hőszigetelő rendszerek esetén olyan káros rezonancia-jelenségek alakulhatnak ki, amelyek épp a hangszigetelés szempontjából legfontosabb frekvenciákon csökkentik a léghanggátlást. Hasonló a helyzet akkor is, ha a szárazvakolatként felhelyezett gipszkarton táblákat habarcspogácsákkal, ragasztó gipsszel rögzítik fel az alapfalra. A nem megfelelő burkolatokkal a hangszigetelést olyan módon le lehet rontani, hogy az egyébként akusztikailag megfelelő alapfal a burkolattal együtt már nem teljesíti a követelményértéket. Akusztikai szempontból kritikus esetekben a falburkolatok tervezése kiemelt figyelmet igényel, és sajnos ehhez az alkalmazástechnikai kézikönyvekben nem sok információt adnak a gyártók, forgalmazók.
A korábban táblázatosan megadott hangszigetelési követelmények hasonló funkciók határoló szerkezeteire érvényesek. Amennyiben ez nem teljesül, szükség lehet a követelményérték növelésére annak érdekében, hogy a helyiséghasználat akusztikai feltételei teljesüljenek. Ilyen szituáció például, ha egy lakószoba mellett gépészeti helyiség, vendéglátóhely vagy garázs található. Ezekben az esetekben az alapfal vagy födém hangszigetelési képességét lehet növelni, vagy megfelelő burkolatokat lehet kiépíteni. A fal- és mennyezetburkolatok akusztikai alkalmazásakor tudni kell, hogy – jó esetben – a katalógusadatként megadott ΔRw javító képesség nem alkalmazható minden alapfaltípus esetén egyszerű additív tagként az eredő hangszigetelő tulajdonság meghatározásához, valamint a kerülő utak hatását is figyelembe kell venni a méretezés során.
Mennyezetburkolatnak tekinthetőek az álmennyezeti szerkezetek, rendszerek is. Ezekben az esetekben a korábban megadott jellemzők mellett a hosszirányú hanggátlás is fontos paraméter lehet. Jellemzően irodai kiépítéseknél nem zár fel a határoló fal az álmennyezeti tér fölötti szakaszon, és ekkor a két szomszédos iroda közötti hangszigetelést alapvetően meghatározza az álmennyezet hosszirányú hangszigetelő képessége.
Az akusztikai fal- és mennyezeti burkolatokat nem kizárólag hangszigetelés javítás érdekében alkalmaznak. A másik igen fontos alkalmazási terület a térérzet javítása, a terem hangzásának kezelése. Ebben az esetben a katalógusok vagy a súlyozott hangelnyelési számot vagy egy oktávsávos függvényt adnak meg. A hangelnyelő burkolatok súrlódás révén hővé alakítják a hangenergiát, így a térben ide-oda pattogó hanghullámok lecsengési idejét csökkentik. A lecsengési idő alatt szabványosan azt a másodpercekben meghatározott időtartamot értjük, míg a térben jelenlévő hangenergia az egymilliomod részére csökken. A túlságosan visszhangos terek zavarják a kommunikációt, és általában a zenei élvezetet is. A megfelelően elhelyezett elnyelő felületek lehetővé teszik a beszédérthetőség megfelelő szintre történő javítását, a térbeli hangenergia egyenletesebb eloszlását és a zenei célú termek akusztikai paramétereinek beállítását.
Födémburkolatok
A födémburkolatok esetén elsősorban a lépéshangszigetelés-javítást tekinthetjük az elsődleges akusztikai paraméternek. Ebben az esetben fokozottan igaz a léghangszigetelés-javításnál is jelzett összefüggés: a lépéshangszigetelés sem additív mennyiség, azaz egy födém lépéshangnyomásszintje nem számolható közvetlenül a javító képesség és a burkolat nélküli födém lépéshangszigetelő képességének ismeretében. A ΔLw lépéshangszigetelés-javítás elsősorban mint termékjellemző használható fel a különböző padlóburkolatok összehasonlítása céljából. Vasbeton födémek esetén azonban elegendő pontossággal igaz, hogy a padlóburkolat elhelyezését követően ΔLw értékkel javítható a födém lépéshangszigetelése. Azonban ez messze nem igaz az úsztatott födémekre és a könnyűszerkezetes födémekre, ott lényegesen kisebb lesz a lépéshangnyomásszint csökkenése!
Lágy padlóburkolatokkal olyan mértékű, akár ΔLw > 25 dB nagyságú javítás érhető el, hogy esetenként elkerülhető az úsztatott padlószerkezet kialakítása is. Ezekben az esetekben a hidegburkolatokkal ellátott födémszakaszok kiemelt figyelmet igényelnek, így például álmennyezet és rugalmas alátétlemez kialakítása jöhet szóba.
A hidegburkolatok esetén különösen fontos a megfelelő minőségű kivitelezés. Az úsztatott padló dilatációjának nem megfelelő kivitelezése nagyságrendekkel ronthatja a hatékonyságát, és ehhez hasonló probléma a hidegburkolat és az oldalsó falszerkezetek közötti kerülőutak kérdése. A padlóburkolat nem futhat neki az oldalsó falaknak, és hidegburkolat esetén a lábazati elemeket tartósan rugalmas fugázó anyaggal kell tömíteni a hidegburkolat felé.
A falak alatti kerülőutas hangátvezetés csökkentése érdekében, közepes nagyságú hangszigetelési igény esetén (pl. tárgyalók között) a padlóburkolatnál egy dilatációs sáv kialakítása szükséges, míg nagyobb hanggátlási követelmény (pl. lakáselválasztó falak) teljesítéséhez az úsztatott padlót is meg kell szakítani a falaknál.
A födémburkolatokra is jellemző lehet a hangelnyelő képesség, egyes típusoknál termékjellemzőként is meg lehet adni (pl. padlószőnyegek). A teremakusztikai méretezésnél a korábban tárgyalt fal- és mennyezeti burkolatokhoz hasonlóan alkalmazandó a mennyiség.
A léghangszigetelés is javítható a padlóburkolatokkal, de ennek hatása az esetekben többségében elhanyagolható.
Összefoglalás
A különböző burkolatok mind a hangszigetelés, mind a teremakusztika területén sikeresen alkalmazhatóak. A kérdés összetettsége miatt fokozott figyelmet igényel a tervezés és a kivitelezés, rosszul megválasztott szerkezetekkel, anyagokkal nem érhető el megfelelő eredmény. A megfelelő kialakításokkal a szükséges mértékben javítható mind a lég-, mind a lépéshangszigetelés, és zárt terekben megvalósítható a jó minőségű beszédérthetőség is.
A témával kapcsolatos néhány fontosabb szabvány, előírás
- 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM rendelet a környezeti zaj- és rezgéshatárértékek megállapításáról
- MSZ 15601-1: 2007 Épületakusztika. 1. rész: Épületen belüli hangszigetelési követelmények
- MSZ 15601-2: 2007 Épületakusztika. 2. rész: Homlokzati szerkezetek hangszigetelési követelményei
- MSZ EN ISO 354:2003 Akusztika. A hangelnyelés mérése zengő szobában
- MSZ EN ISO 11654:1999 Akusztika. Az építészetben használt hangelnyelők. A hangelnyelés értékelése
- MSZ EN ISO 18233:2006 Akusztika. Új mérési módszerek alkalmazása az épület- és teremakusztikában
- MSZ EN 20140-9:1995 Akusztika. Épületek és épületelemek hangszigetelésének vizsgálata. 9. rész: Felső légterű álmennyezetek kerülőutas léghangszigetelésének laboratóriumi vizsgálata
- MSZ EN ISO 10140-2:2011 Akusztika. Épületelemek hangszigetelésének laboratóriumi vizsgálata. 2. rész: A léghangszigetelés vizsgálata
- MSZ EN ISO 10140-3:2011 Akusztika. Épületelemek hangszigetelésének laboratóriumi vizsgálata. 3. rész: A lépéshang-szigetelés vizsgálata
Ilyés László
vizsgáló mérnök
Szerkezetvizsgáló Laboratórium, ÉMI Nonprofit Kft.
