Akustyka w budownictwie mieszkaniowym a wymagania dotyczące energooszczędności

Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 (CPR – Construction Products Regulation) [1], a w konsekwencji i w polskim prawie budowlanym [2, 3] określono siedem podstawowych wymagań, które powinny spełniać obiekty budowlane. Są to:

• nośność i stateczność,
• bezpieczeństwo pożarowe,
• higiena, zdrowie i środowisko,
• bezpieczeństwo użytkowania i dostępność obiektów,
• ochrona przed hałasem,
• oszczędność energii i izolacyjność cieplna,
• zrównoważone wykorzystanie zasobów naturalnych.

Szczegółowe wymagania dotyczące akustyki, określa rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [4], które przywołuje normowe wartości wskaźników [5–7]. Zgodnie z rozporządzeniem, od stycznia 2021 roku wzrosną wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej przegród zewnętrznych z obecnie obowiązujących 0,23 W/(m²·K) do 0,20 W/(m²·K). Dodatkowo wyższe będą wymagania dla łącznego zapotrzebowania budynku na nieodnawialną energię pierwotną (EP). Najważniejszymi konsekwencjami tym zmian będą zwiększenie roli materiałów izolujących cieplnie oraz zastosowanie lub zwiększenie zastosowania dla istniejących źródeł energii odnawialnej.

Większe wymagania dotyczące energooszczędności a akustyka

Zmiana poszczególnych wymagań podstawowych nie ma bezpośredniego wpływu na inne wymagania podstawowe. Nie oznacza to jednak, że mogą pojawić się problemy z zapewnieniem poszczególnych warunków. W tym artykule będą analizowane korelacje pomiędzy zmianami izolacyjności cieplnej a zmianami izolacyjności akustycznej przegród lub obiektów budowlanych oraz dodatkowe efekty związane ze zwiększonym stosowaniem odnawialnych źródeł energii.

Przytoczone przykłady dotyczą wyłącznie budownictwa mieszkaniowego. Ochrona przed hałasem zależy od:

• projektu architektonicznego obiektu budowlanego,
• rodzaju zastosowanych materiałów konstrukcyjnych, elewacyjnych, do izolacji cieplnej, przeciwwilgociowej oraz akustycznej,
• jakości zastosowanych materiałów,
• sposobu połączenia wyżej wymienionych materiałów, kolejności warstw,
• dokładności wykonawstwa,
• ewentualnych świadomych lub nieświadomych błędów wykonawczych (dodatkowe puszki, bruzdy),
• sposobu użytkowania, konserwacji i remontów.

Na etapie projektowania określane są podstawowe drogi przenoszenia hałasu zarówno powietrznego, jak i uderzeniowego. Jest to zjawisko trwałe dla obiektu budowlanego aż do jego recyklingu. Zastosowanie i wybór materiałów konstrukcyjnych, elewacyjnych, izolacyjności cieplnej, izolacyjności przeciwwilgociowej oraz izolacyjności akustycznej odbywa się zazwyczaj jednorazowo podczas wznoszenia. Czasami można jeszcze doposażyć istniejący obiekt w niektóre materiały, np. izolacyjności cieplnej czy izolacyjności akustycznej. Niesie to jednak za sobą duży nakład kosztów i nie zawsze może przyczynić się do poprawy właściwości użytkowych budynku. Rodzaj i jakość stosowanych materiałów ma znaczący wpływ na ochronę przed hałasem. Powszechnie wiadomo, że materiały ciężkie, takie jak silikat czy klinkier, dobrze izolują akustycznie. Styropian zazwyczaj pogarsza izolacyjność akustyczną. Wełna mineralna, w zależności od ułożenia włókien, może poprawić właściwości akustyczne przegrody, ale może je też pogorszyć. Sposób łączenia materiałów konstrukcyjnych może nasilić boczne przenoszenia dźwięków, poprzez powstałe w trakcie prac wykonawczych mostki akustyczne, albo tłumić rozprzestrzenianie fal dźwiękowych. Bardzo duże znaczenie ma dokładność wykonawstwa połączeń poszczególnych materiałów – każda nieciągłość, każda szczelina czy otwór mogą w znaczący sposób obniżyć izolacyjność akustyczną przegrody. Błędy wykonawcze zawsze pogarszają ochronę przed hałasem i, co ciekawe w przypadku akustyki, często popełniane są świadomie. Popełniają je projektanci, projektując przy ścianie międzymieszkaniowej sypialnię i łazienkę lub przewidując w takiej ścianie bruzdy, kanały i puszki elektryczne. Błędy pogarszające akustykę popełniają również wykonawcy, świadomie naruszając ścianę międzymieszkaniową dodatkowymi instalacjami. Istotne jest to, że błędy popełniają sami użytkownicy, naruszając już w trakcie użytkowania warstwy izolujące akustycznie.

Jak spełnić jednocześnie odpowiednie parametry energooszczędności i akustyki?

Analizując zagadnienie tytułowe, należy określić sposoby uzyskania lepszych parametrów izolacyjności cieplnej w budownictwie mieszkaniowym oraz dodatkowe efekty związane ze zwiększonym zapotrzebowaniem na korzystanie z odnawialnych źródeł energii. Podstawowym rozwiązaniem jest zwiększenie grubości warstwy izolującej cieplnie. Jak wspomniano wyżej, niektóre materiały termoizolacyjne, tak jak na przykład styropian, mogą pogarszać izolacyjność akustyczną przegrody. Wpływ ten jest niewielki, wynosi bowiem około 1–2 dB przy małych grubościach murów od 12 do 18 cm, ale wzrasta do około 2–4 dB przy grubościach przegrody powyżej 20 cm. Należy to uwzględnić przy projektowaniu nowo wznoszonych obiektów budowlanych, a także docieplaniu istniejących. Korzystne i bezpieczne będzie projektowanie i wykonawstwo z materiałów, które dobrze izolują zarówno cieplnie, jak i akustycznie, czyli na przykład zastosowanie wełny mineralnej.

Kolejnym sposobem na osiągnięcie lepszych parametrów jest zastosowanie materiałów lepiej izolujących cieplnie. W przypadku przegrody zewnętrznej to okna i drzwi są najczęściej miejscem pogarszającym izolacyjność zarówno cieplną, jak i akustyczną. Analizując związek pomiędzy właściwościami cieplnymi a izolacyjnością akustyczną szyb zespolonych można zauważyć, że w przypadku występujących na rynku zestawów szybowych nie występuje korelacja między izolacyjnością cieplną a akustyczną. Zestawy o słabych parametrach cieplnych, gdzie U = 1,2 W/(m2·K), mogą mieć dobre właściwości izolacyjności akustycznej na poziomie RA2  >  40 dB. Mogą też występować w tej grupie zestawy o niskiej izolacyjności akustycznej na poziomie RA2  <  30 dB. Również wśród zestawów o dobrej izolacyjności cieplnej, gdzie  U = 0,7 W/(m2·K) można znaleźć zestawy o izolacyjności akustycznej w zakresie RA2 = 30–40 dB. Wynika to stąd, że przenikanie ciepła konkretnego układu szybowego zależy przede wszystkim od liczby komór czy sposobu wypełnienia komór (powietrze lub gaz szlachetny), a także innych czynników (np. powłoki niskoemisyjne).

Warto zwrócić również uwagę na sposób konstruowania podłóg i sufitów. Te elementy konstrukcji nie mają otworów poza przejściami instalacji. Przejścia te muszą być bardzo staranie zabezpieczone zarówno w zakresie izolacyjności cieplnej, jak i akustycznej. W pozostałych aspektach należy, podobnie jak przy murach, uwzględnić możliwość pogorszenia izolacyjności akustycznej wraz ze wzrostem izolacyjności cieplnej. Dodatkowo, z uwagi na poziomy charakter przegrody budowlanej, stosuje się większą grubość warstwy izolującej cieplnie.

Oprócz poprawienia współczynnika przenikania ciepła U dla konkretnej przegrody w budownictwie mieszkaniowym, należy jeszcze od 1 stycznia 2021 r. w nowo wznoszonych lub modernizowanych obiektach budowlanych zmniejszyć zużycie energii pierwotnej. Większość możliwości zwiększenia roli OZE i spełnienia powyższego warunku nie wpływa na ochronę przed hałasem. Kolektory słoneczne wykorzystywane najczęściej do podgrzewania wody nie emitują dźwięków, jedynie pompa obiegowa może być źródłem niewielkiego hałasu. Zazwyczaj pracuje bardzo cicho, a dodatkowo jest ona umieszczona w pomieszczeniu technicznym. Podobnie, instalacje fotowoltaiczne nie stanowią źródła hałasu.

Energia pozyskiwana z wiatru może być źródłem hałasu, czasami nawet bardzo groźnego. Dotyczy to jednak wytwarzanych przez duże generatory wiatrowe infradźwięków, ale przepisy prawa bronią budownictwo mieszkaniowe przed tym zjawiskiem, ustanawiając strefy ochronne. Natomiast małe elektrownie wiatrowe, które bez pozwolenia mogą być mocowane do konstrukcji budynku, mogą być źródłem hałasu przenoszonego na konstrukcję budynku. Dotyczy to urządzeń, które wystają nie więcej niż 3 metry ponad najwyższy punkt budynku. W praktyce dotyczy to urządzeń o mocy do 1 kW. Podczas montażu takiego urządzenia do konstrukcji należy zastosować bardzo dobre mocowanie dźwiękochłonne.

Podsumowując, zwiększenie wymagań wobec izolacyjności cieplnej budynków nie ma i nie powinno mieć bezpośredniego wpływu na wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej w budynkach mieszkalnych. Problemy mogą się jednak pojawić, zwłaszcza w związku z koniecznością zastosowania grubszej warstwy materiału termoizolacyjnego, czy montażu np. instalacji fotowoltaicznej lub małych elektrowni wiatrowych. Jednak problemy tego typu powinny być rozwiązywane już na etapie projektowania budynku.    

Artykuł ukazał się w miesięczniku Izolacje nr 9/20

Literatura

1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (OJ L 88, 4.4.2011, s. 5–43).
2. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 – Prawo budowlane (DzU 1994 nr 89, poz. 414).
3. Ustawa o wyrobach budowlanych z dnia 16 kwietnia 2004 r. (DzU 2004 nr 92, poz. 881).
4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2009 nr 56, poz. 461 z późniejszymi zmianami).
5. PN-B-02151-2:2018-01, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 2: Wymagania dotyczące dopuszczalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniach”.
6. PN-B-02151-3:2015-10, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych”.
7. PN-B-02151-5:2017-10, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 5: Wymagania dotyczące budynków mieszkalnych o podwyższonym standardzie akustycznym oraz zasady ich klasyfikacji”.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!