Aktualne wydanie

SS-09-2018-okladka

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

 

25575923 

  

480x100px RFT18 engl

 

abs banner 480x120 English

 

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

Szklana powłoka budynku biurowego a hałas środowiskowy
Data dodania: 30.04.08

W budynkach biurowych zlokalizowanych w dużych aglomeracjach jednym z czynników wpływających na poziom dźwięku w pomieszczeniach jest hałas środowiskowy. Hałas ten dociera do pomieszczeń poprzez przegrodę zewnętrzną składająca się z kilku elementów, do których należą okna. Powłoka budynku stanowi barierę dla dźwięku tak samo jak dla wiatru, czy ciepła.

W nowoczesnych budynkach biurowych, gdzie cała przegroda zewnętrzna jest szklana, zapewnienie odpowiedniej izolacyjności akustycznej wymaga zastosowania rozwiązań dostosowanych do rzeczywistych warunków wynikających z lokalizacji obiektu. Stosowanie systemu przeszklonego o zbyt niskim wskaźniku izolacyjności akustycznej spowoduje spadek komfortu w pomieszczeniach biurowych, a stosowanie przesadnie skutecznych rozwiązań przyczyni się do wzrostu kosztów realizacji budynku biurowego. Optymalizacja parametrów systemu szklenia uwzględniająca rzeczywisty hałas daje możliwość zoptymalizowania inwestycji oraz oferty na dostawę.
 

Zapotrzebowanie na wskaźnik izolacyjności akustycznej
     Do określenia wartości wskaźnika izolacyjności akustycznej powłoki budynku potrzebna jest znajomość dwóch następujących wielkości:
● wielkości hałasu, jaki panuje w miejscu lokalizacji obiektu,
● oczekiwanego poziomu dźwięku, jaki będzie uznany za wartość zadowalającą.

     Wielkość hałasu w decybelach, jaki panuje w miejscu lokalizacji określamy pomiarowo z zastosowaniem procedur sprowadzenia hałasu z od źródła lub punktu obserwacji do fasady budynku. Korekta spadku poziomu dźwięku wynika z odległości w linii prostej do fasady budynku. W ocenie spadku poziomu dźwięku należy pamiętać, że różne częstotliwości są inaczej tłumione przez teren np. rodzaj gruntu. Hałas komunikacyjny, który ma dużą ilość składowych częstotliwościowych poniżej 500 Hz jest słabo tłumiony przez warunki terenowe. Określenie akceptowalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniu biurowym wynika z funkcji pomieszczenia. Jeśli inwestor nie określił inaczej, należy zastosować wartości, jakie dopuszcza prawo budowlane poprzez przywołanie normy PN-87/B – 02151/02 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach.
     W pomieszczeniach biurowych budynku wymagane jest nieprzekroczenie poziomu dźwięku o następujących wartościach według typu pomieszczenia:

     Dla pomieszczeń do pracy umysłowej wymagających silnej koncentracji i uwagi:
     35 dBA – dopuszczalny poziom hałasu od wszystkich źródeł w porze dnia,
     30 dBA – szum ustalony od wyposażenia technicznego w porze dnia,
     35 dBA – dopuszczalny, maksymalny poziom hałasu od urządzeń wyposażenia budynku i urządzeń na zewnątrz budynku.

     Dla pomieszczeń administracyjnych bez wewnętrznych źródeł hałasu:
     40 dBA – dopuszczalny poziom hałasu od wszystkich źródeł w porze dnia,
     35 dBA – szum ustalony od wyposażenia technicznego w porze dnia,
     40 dBA – dopuszczalny, maksymalny poziom hałasu od urządzeń wyposażenia budynku i urządzeń na zewnątrz budynku.

     Dla pomieszczeń administracyjnych z wewnętrznymi źródłami hałasu:
     45 dBA – dopuszczalny poziom hałasu od wszystkich źródeł w porze dnia,
     40 dBA – szum ustalony od wyposażenia technicznego w porze dnia,
     45 dBA – dopuszczalny, maksymalny poziom hałasu od urządzeń wyposażenia budynku i urządzeń na zewnątrz budynku.

     Znając wielkość obciążenia hałasem oraz dopuszczalny poziom dźwięku można według poniższego wzoru oszacować zapotrzebowanie na wskaźnik izolacyjności akustycznej powłoki budynku.

R’A2 = Lobc – Lwym [dB]
 
R’A2 – wymagana wartość wskaźnika izolacyjności akustycznej powłoki budynku biurowego [dB]
Lobc – hałas obciążający, prognozowany poziom dźwięku [dB]
Lwym – dopuszczalny poziom dźwięku w pomieszczeniu według jego przeznaczenia [dB]

     W przypadku fasad przeszklonych można dla uproszczenia przyjąć, że wskaźnik R’A2 powiększony o 3 dB równy jest wartości RA2, jaką deklaruje producent.

RA2 = (Lobc – Lwym) + 3 [dB]

RA2 – wymagana wartość wskaźnika izolacyjności akustycznej powłoki budynku biurowego, jaką deklaruje dostawca [dB]
Lobc – hałas obciążający, prognozowany poziom dźwięku [dB]
Lwym – dopuszczalny poziom dźwięku w pomieszczeniu według jego przeznaczenia [dB]

     Należy podkreślić, że wartość 3 dB jest uproszczeniem, gdyż w rzeczywistości może ona być zróżnicowana ze względu na rodzaj profilu, okucie, czy zamontowane elementy nawiewu.
Przykład 1:

     Budynek biurowy jest zlokalizowany w ścisłym centrum miasta o liczbie mieszkańców powyżej 250 000. Obiekt jest obciążony hałasem od trasy szybkiego ruchu położonej w odległości 35 m od fasady budynku. Pomiary przy fasadzie na pierwszym piętrze wykazały, że poziom hałasu wynosi 72 dBA. Na tym poziomie znajdują się tylko pomieszczenia administracyjne. Dopuszczalny poziom hałasu wynosi 45 dBA.
RA2 = Lobc – Lwym + 3 = 72 – 45 + 3 = 30 dB

     Izolacyjność akustyczna RA2 systemu przeszklonego powinna wynosić co najmniej 30 dB.

Hałas przy fasadzie
     Hałas przy fasadzie należy wyznaczyć poprzez sprowadzenie poziomu dźwięku od źródła do fasady. Sprowadzenie może obejmować również wynik pomiaru z konkretnego punktu. W przypadku hałasu komunikacyjnego pomiar jest często wykonywany na krawędzi jezdni lub krawędzi skarpy i ta wartość jest sprowadzana do fasady budynku.

     Należy jasno powiedzieć, że w praktyce wszelkie pasy zieleni, jeśli nie mają szerokości większej niż 20 m, są pomijalne w szacunkach. Skuteczność zieleni dla ograniczenia propagacji hałasu jest wyolbrzymiona, a stosowanie zieleni typowej dla naszego regionu tj. tracącej listowie jesienią powoduje, że nawet psychologiczna skuteczność takich rozwiązań zmienia się wraz z porą roku.

     Procedura sprowadzenia hałasu zawarta jest w normie PN-ISO 9613-2:2002 Akustyka – Tłumienie dźwięku podczas propagacji w przestrzeni otwartej – Ogólna metoda obliczania, w oparciu o którą można dokonać dokładniejszych szacunków z uwzględnianiem tłumienia atmosfery i gruntu.
     UWAGA: Norma posiada błąd merytoryczny we wzorze 7.
     Prosty wzór, jaki można stosować do szybkiego inżynieryjnego szacowania hałasu przy fasadzie budynku biurowego, ma następującą postać:

L = Lw – DL [dBA]

gdzie
L – hałas przy fasadzie
Lw – hałas źródła lub zmierzony w punkcie pomiarowym
DL – spadek poziomu hałasu wynikający z odległości fasady od źródła lub punktu pomiarowego

     Wartość spadku poziomu hałasu ma następującą postać:

     DL = 20 log (r) – 11 dB
gdzie
r – odległość wyrażona w metrach

Przykład 2:
     Hałas na krawędzi jezdni zmierzony miernikiem poziomu dźwięku wnosi 82 dBA. Budynek w linii prostej znajduje się w odległości 22 m od punktu pomiarowego. Budynek ma wysokości 37 m licząc od gruntu do ostatniego piętra.
     Szacowany poziom hałasu przy fasadzie na parterze będzie wynosić:

L = Lw – ( 20 log ( r) – 11) = 82 – (20 log (22) – 11) = 66 dBA

     Odległość okna na najwyższym piętrze od źródła jest większa niż okna na parterze i będzie ono obciążone mniejszym poziomem hałasu. Odległość okna na najwyższym piętrze w linii prostej od źródła wynosi 43 m.
 
     Szacowany poziom hałasu przy fasadzie na ostatnim piętrze wynosi:

L = Lw – ( 20 log ( r) – 11) = 82 – (20 log ( 37) – 11) = 60 dBA

     Powyższe szacunki są zgrubne i nie uwzględniają wielu takich czynników jak rzeczywista charakterystyka częstotliwościowa źródła, czy tłumienie gruntu w zakresie wysokich częstotliwości. Metodologia ta jednak pozwala na szybkie zorientowanie się w potrzebach parametru izolacyjności akustycznej szklanej powłoki budynku biurowego w konkretnej lokalizacji, o znanych warunkach obciążenia hałasem.

Analiza pasmowa
     Ogólna analiza w oparciu o jednoliczbowe wartości pozwala na dobranie systemu fasady przeszklonej budynku biurowego w ogólny sposób w przypadku, kiedy hałas obciążający fasadę jest zbliżony charakterystyką do szumu białego. W szczególnych przypadkach, kiedy występują duże dysproporcje w poziomie dźwięku obciążającego fasadę budynku w kolejnych pasmach częstotliwości, konieczne jest odwołanie się do bardziej dokładnej metody analizy. Określenie zapotrzebowania na wyrób budowlany w takich przypadkach opiera się o analizę w oktawowych lub tercjowych pasmach częstotliwości np. w zakresie od 125 do 4000 Hz. Taka analiza jest przydatna w określaniu komfortu akustycznego w obiektach znajdujących się pod działaniem hałasu lotniczego. W niektórych modelach samolotów występuje silne działanie jednej składowej częstotliwościowej np. dla odrzutowca F-16 jest to pasmo 250 Hz. Analiza w pasmach wymaga posiadania dokładniejszych informacji zarówno o hałasie obciążającym obiekt, jak i oferowanym systemie fasadowym.

     Powyższy hałas zmierzony miernikiem poziomu dźwięku ma jednoliczbową wartość 75 dBA. Wyraźnie widać, że o wartości do porównania z wymaganymi np. dopuszczalnymi w środowisku decyduje jedna składowa częstotliwościowa w paśmie 250 Hz. Hałas o charakterystyce jak na wykresie 1 działa na fasadę przeszkloną, która nie charakteryzuje się taką samą izolacyjnością akustyczną dla każdego pasma częstotliwości i przenosi się do pomieszczeń biurowych „odfiltrowanych” krzywą izolacyjności akustycznej systemu przeszklonego.

     Wykres 2 przedstawia przykładowy system ze szkleniem 6/12/4 o izolacyjności akustycznej RA2 = 33 dB, w którym wyraźnie widać wpływ układu tafli szklenia na spadek izolacyjności dla pasma 250 Hz. Odejmując od siebie poziom hałasu i izolacyjność akustyczną w pasmach częstotliwości szacujemy poziom dźwięku, jaki panować będzie w pomieszczeniu biurowym (wykres 3).

     Widać wyraźnie, że do pomieszczenia dociera hałas o dużym poziomie w paśmie 250 Hz ze znaczącą ponad 12 dB dysproporcją poziomu w stosunku do pozostałych pasm częstotliwości. Przy takiej dysproporcji o ocenie uciążliwości będzie decydować tylko to jedno pasmo. Jednak z analizy powyższego rozwiązania w oparciu o jednoliczbowe wartości wynika, że będą spełnione wymagania i nie zostanie przekroczona dopuszczalna wartość poziomu dźwięku w pomieszczeniu przy takim obciążeniu hałasem środowiskowym.

     Analiza jednoliczbowa powyższego przypadku:

L = Lw – RA2 = 75 – 33 = 42 dBA

gdzie
L – poziom dźwięku w pomieszczeniu – dopuszczalna wartość 45 dBA
Lw – poziom hałasu przelotu samolotu 75 dB
RA2 – izolacyjność akustyczna 33 dB

     Oszacowana wartość jest o 2 dB mniejsza od dopuszczalnej dla pomieszczeń administracyjnych z wewnętrznymi źródłami hałasu zgodnie z normą obowiązkową do stosowania w budownictwie PN-87/B-02151/02 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach. Przyjęta wartość wskaźnika izolacyjności akustycznej jest również zgodna ze wskazaniami normy PN-B-02151-3:1999 Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania, gdyż do doboru parametrów przegrody przy obciążeniu budynku hałasem lotniczym używamy wartości miarodajnej w dBA, nie zaś chwilowej. Pomimo spełnienia wymagań z norm we wstępnych szacunkach, występowanie jednej, silnej składowej w paśmie 250 Hz w pomiarach w pomieszczeniu wykazuje poziom dźwięku o wartości powyżej dopuszczalnej wynoszącej 45 dBA.

     Zmierzona wartość poziomu dźwięku w tym pomieszczeniu wynosiłaby 57 dBA. Świadczy to o tym, że oceny w oparciu o jednoliczbowe wskaźniki są obarczone dużym błędem praktycznym przy doborze rozwiązania oferowanego na obiekt.

     Przy obciążeniach hałasem o charakterystyce jak na wykresie 1 należy zastosować system przeszklony o innej, bardziej zrównoważonej izolacyjności akustycznej, posiadającej większą izolacyjność akustyczną w pasmach częstotliwości o podwyższonym poziomie, w tym przypadku dla 250 Hz.
     Przy szkleniu o cgarakterystyce jak na wykresie 4 do wewnątrz pomieszczenia docierać będzie dźwięk o charakterystyce jak na wykresie 5.

     W jednoliczbowej analizie drugiego rozwiązania widać, że jest ono nawet na wyrost.
     Analiza jednoliczbowa drugiego przypadku:

L = Lw – RA2 = 75 – 37 = 38 dBA

gdzie
L – poziom dźwięku w pomieszczeniu – dopuszczalna wartość 45 dBA
Lw – poziom hałasu przelotu samolotu 75 dB
RA2 – izolacyjność akustyczna 37 dB

     Wartość poziomu dźwięku zmierzona miernikiem poziomu dźwięku w pomieszczeniach biurowych w tym obiekcie będzie wynosiła by 41 dBA, czyli poniżej dopuszczalnej wartości poziomu dźwięku dla pomieszczeń biurowych z własnymi źródłami dźwięku w budynkach administracyjnych.

     Powyższa analiza dwóch przypadków szklenia fasady budynku biurowego wskazuje na to, że w rzeczywistych warunkach obciążenia hałasem środowiskowym nieznajomość charakterystyki może spowodować dobranie nieodpowiedniego wyrobu. Oparcie się przy wyborze oferty tylko o szacowane wskaźniki jednoliczbowe przy działaniu hałasu lotniczego jest błędne. Taka sytuacja nie będzie jednak generować problemów z odbiorem na obiekcie zgodnie z normą PN-EN ISO 140-5 Pomiar izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych Pomiary terenowe izolacyjności od dźwięków powietrznych ściany zewnętrznej i jej elementów, gdzie w dokładniejszej metodzie globalnej i elementu do oceny wskaźnika izolacyjności akustycznej na obiekcie wykorzystuje się rzeczywiste źródło hałasu zewnętrznego.

Dobranie produktu
     Obiekty biurowe są budowane w miejscach bardzo zróżnicowanych pod względem hałasu, jaki na nie działa. W wielu wypadkach nie jest konieczne oferowanie produktu o wysokich wskaźnikach izolacyjności akustycznej. Dla oceny, jaki wyrób należy oferować, tabela podaje zalecane wartości wskaźnika izolacyjności akustycznej dla okien lub przeszklonych fasad w różnych lokalizacjach. Przy doborze wyrobu do biur łatwej wybrać produkt o dobrych parametrach ze względu na brak elementów wentylacji w stolarce lub ślusarce. Budynki biurowe są wentylowanie mechanicznie, co eliminuje skłonność do stosowania nawietrzników w ramach znacząco obniżających izolacyjność akustyczną okien.

Jacek Danielewski
mgr inż. wibroakustyk
Artykuł został przygotowany z okazji
Międzynarodowego Dnia Świadomości Zagrożenia Hałasem
IX Edycja Polska 25 Kwietnia 2008
Temat wiodący: AKUSTYKA BIUR
Danielewski
więcej informacji: Świat Szkła 4/2008
 
 

 

 

01 chik
01 chik