zvuČna zaŠtita zgrada - rc5.gaf.ni.ac.rsrc5.gaf.ni.ac.rs/dec/arhcons/doc/homes/kostic/osnovne...
TRANSCRIPT
GrađevinskoGrađevinsko--arhitektonski fakultet Univerziteta u Nišuarhitektonski fakultet Univerziteta u NišuStudijski program ARHITEKTURA
Školska godina 2015/16
Arhitektonske konstrukcije i fizika zgrada., 1+2
Predavanje br. 6
ZVUČNA ZAŠTITA ZGRADA
1
DDr Veliborka Bogdanovićr Veliborka Bogdanović, red. , red. profprof. .
DDr r MiomirMiomir VasovVasov, , docentdocent
ZVU^NA ZA[TITA ZGRADA
Akusti~ki komfor - ostvaruje se:Zašto...Razlozi za... ???
2
Akusti~ki komfor - ostvaruje se:a) Akustičkim dizajnom prostorija u cilju
postizanja kvalitetnijeg odziva prostora i estetike zvuka
b) Zvu~nom za{titomtj. za{titom od buke
ZVUK - POJMOVI I VELI^INE
Fizi~ka definicija: Zvuk je pojavakoja nastaje kao posledica promenapritiska, pomeranja ~estica, mehani~kognapona ili drugog naprezanja koji se
3
napona ili drugog naprezanja koji sejavlja u elasti~noj ili viskoznoj sredini.
Fiziolo{ka definicija: ^ujni zvuk jesve ono {to se ~uje, odnosno to je zvukfrekvencija 16-20 000 Hz;
Karakteristike zvuka:
•••• Talasna du`ina λλλλ,
•••• Brzina c,
ZVUK - POJMOVI I VELI^INE
4
•••• Brzina c,
•••• Karakteristi~na impedansa p/v = ρρρρ . c
•••• Frekvencija f = c/λλλλ,
•••• Frekvencijski interval - oktava i terca (1/3 oktave)
ZVUČNA ZAŠTITA ZGRADA
BUKA je ne`eljeni zvuk.
To mo`e biti: {um, govor, galama, muzika, lupa,
5
To mo`e biti: {um, govor, galama, muzika, lupa, buka automobila i td.
Ose}aj buke je subjektivne prirode, napr: glasna muzika...
- Prirodni i- Stvoreni:- Buka u radnoj sredini:
- od oruđa na radnom mestu- od oruđa drugih radnih mesta,
IZVORI BUKE
6
- od oruđa drugih radnih mesta,- od neproizvod. izv.: ventilatori, vozila
- buka u `ivotnoj sredini:- komunalna- u stanu- saobra}ajna buka- buka industrijskih postrojenja- uli~na buka
- poreme}aj sna u kod dugotrajne izlo`enosti buci,
- ozbiljne psihi~ke smetnje,
- mo`e i da o{teti fina tkiva uha i td.Dakle, buka je svaki zvuk koji:
ŠTETNE POSLEDICE BUKE
7
Dakle, buka je svaki zvuk koji:
- ometa neku aktivnost ~oveka: rad, odmor..., ili
- uslovljava {tetne posledice na zdravlje ~oveka.
- kada nije {tetna po zdravlje, mo`e izazivati neprijatan ose}aj, {to umanjuje komfor.
1. MERE:a) URBANISTI^KE-polo`aj naselja u odnosu nasaobra}ajnice,
MERE ZA[TITE od buke u `ivotnoj sredini
8
saobra}ajnice,b) ARHTEKTONSKE-grupisanje bu~nih prostorija,
u~ionice i sl., suprotno od ulica i td.
2. MERE:a) ZVU^NA ZA[TITA ZGRADA
Ostvaruje se
MERAMA koje se preduzimaju da bi se smanjilo preno{enje buke kroz delove zgrade,
ili se podrazumevaju
ZVUČNA ZAŠTITA ZGRADA
9
ili se podrazumevaju
OSOBINE PREGRADA koje smanjuju
prenošenje zvuka,
a sve to u ekonomski opravdanoj, tj. prihvatljivoj meri.
DAKLE,
ZVU^NA ZA[TITA ZGRADA je skup postupaka kojise preduzimaju da bi se u određenoj merismanjilo preno{enje buke kroz delove zgrade, ili
ZVUČNA ZAŠTITA ZGRADA
10
smanjilo preno{enje buke kroz delove zgrade, ilise podrazumevaju definisanje i proveru osobinapregrada koje smanjuju preno{enje zvuka, a sveto u ekonomski opravdanoj, tj. prihvatljivoj meri.
- Pravilnici,
- Zakona za za{titu stanovni{tva od buke,
- 30-ak Standarda.
Sadr`i:
• Projektovanje, izvo|enje pregrada (zidovi, me|uspratne
REGULATIVA
11
• Projektovanje, izvo|enje pregrada (zidovi, me|uspratne konstrrukcije, prozori, vrata)
- Kontrola izvedenih pregrada merenjem i
- Merenje parametara materijala i pregrada.
(JUS) SRPS U.J6.201 - zahtevi koje trteba da ispunjava zgrada u pogledu zvu~ne za{tite
Dokaz o zvučnoj zaštiti: - Analiti~ki-ra~unski; - Merenjem
- Vazdu{na buka (vazdušni zvuk) - kada se prenosi kroz vazduh, napr. govor, muzika ...- Strukturna buka (strukturni zvuk)- udarni —prenosi se kroz ~vrste materije; u gra|evinarstvu,
VRSTE BUKE U ODNOSU NA SREDINU
12
prenosi se kroz ~vrste materije; u gra|evinarstvu, to je prenos kroz konstrukcije, odnosno pregrade. Za nas je interesantna buka koja nastaje usled lupanja i hodanja po podu, otuda se ona naziva i udarnim zvukom.- Buka instalacija
Prostiranje vazdu{nog zvuka
ZAŠTITA OD VAZDUŠNOG ZVUKA
13
Da nebi uslovljavala ne`eljene posledice, trebaspre~iti prodor buke u prostorije, {to se ~ini meramazvu~ne izolacije, odnosno pregradama sa svojstvomzvu~ne izolacije-za{tite.
Prema (JUS) SRPS U.J6.001, zvučna izolacija se
ZAŠTITA OD VAZDUŠNOG ZVUKA
14
Prema (JUS) SRPS U.J6.001, zvučna izolacija se defini{e kao sposobnost neke pregrade da u odre|enoj meri spre~i {irenje zvu~ne energije.
Razlikuje se:- izolacija od vazdu~nog zvuka i- izolacija od udarnog zvuka.
predstavlja sposobnost pregrade daspre~i prodor vazdu{nog zvuka kroz tupregradu.
IZOLACIJA OD VAZDUŠNOG ZVUKA
IZOLACIJA OD VAZDUŠNOG ZVUKA
15
pregradu.
Meru te izolacije ~ini izolaciona mo}pregrade, a naziva se i zu~na izolacija.Obele`ava se sa R (dB).
Va`i za sve pregrade: zidovi i me|uspratne
konstrukcije.
JUS (SRPS) propisuje
min Rw različitih pregrada
Izolaciona mo} pregrade Rw
IZOLACIJA OD VAZDU[NOG ZVUKA
min Rw različitih pregrada
Ako je Rw pregrade > od min Rw, JUS (SRPS)U.J6.201-sledi
- Pregrada ispunjava zahteve zaštite od vazdušnog zvuka
16
Rw se određuje: � Analiti~ki-ra~unski; � Merenjem
- Jednostruke
- Dvostruke
- Višestruke tj. višeslojne
Struktura pregrada
17
Jednostruke pregrade su one koje se sastoje od
prete`no jedne vrste materijala, kao {to su:
- AB zid,
- zid od opeke ili blokova, malterisan i td.
- Višestruke tj. višeslojne
IZOLACIJA OD VAZDU[NOG ZVUKA
Prema (JUS) SRPS U.J6.201- Tehni~ki uslovi zaprojektovanje i gra|enje zgrada, boravi{ne prostorijezgrada treba da budu izolovane od svih mogu}ihdelovanja buke (Va`e pri projektovanju, gra|enju irekonstrukciji zgrada), i to:
18
rekonstrukciji zgrada), i to:
1 •••• minimalne vrednosti zvu~ne izolacije min Rw,pregrada koje razdvajaju pojedine prostorije zgrada.
2 •••• zvu~na izolacija prozora i vrata i
3 •••• zvu~na izolovanost specifi~nih prostorija,
4 •••• najve}i dozvoljeni nivoi buke u prostorijam koje su uzposebno bu~ne prostorije (pogonske), zatim usled bukeinstalacija i od saobra}ajne buke van zgrade.
PRORA^UN IZOLACIONE MO]I PREGRADA
Prora~unom se dobijaju pribli`ne vrednosti zvu~ne izolacijepregrada jer sadr`i dosta aproksimacija, ali dovoljno ta~no davrednosti dobijene prora~unom mo`e da poslu`i kao osnova zaprojektovanje pregrada.
Na{im standardom (JUS) SRPS U.J6.153 propisana je "metoda
19
Na{im standardom (JUS) SRPS U.J6.153 propisana je "metodaizra`avanja zvu~ne izolacije jednim brojem", a na osnovu vrednostiizolacionih mo}i na razli~itim frekvencijama.
Metoda prora~una nije standardizovana kod nas. Mo`e seprimenjivati, u literaturi prisutna, metoda platoa Beraneka; koja dajepribli`ne rezultate sa onima dobijenim merenjem.
Prema strukturi, razlikuju se:
•••• jednostruke, dvostruke i višestruke-vi{eslojne pregrade.
Izolaciona mo} zavisi od frekvencije, pa se zato predstavlja na dijagramu u funkciji frekvencije. Frekvencijski opseg 100 do 3150
20
dijagram i vrednosti stand. krive
Frekvencijski opseg 100 do 3150 Hz, sa skokovima od 1/3 oktave.Do vrednosti izolacione mo}i se dolazi upore|ivanjem sa standardnom krivom, koja je propisana SRPS-om U.J6.151 -"standardne vrednosti za ocenu zvu~ne izolacije".
A - IZOLACIONA MO] JEDNOSTRUKIH PREGRADA
Jednostruke pregrade su one koje
se sastoje od prete`no jedne vrste materijala,
kao {to su:
21
- AB zid (tj. svi zidovi od betona)
-zid od opeke, obostrano malterisan
-zid od blokova, obostrano malterisan
Izolaciona mo} jednostrukih pregrada zavisiod:
1•••• frekvencije,
Izolaciona mo} jednostrukih pregrada
22
2•••• povr{inske mase,
3•••• krutosti pregrade,
4•••• kompaktnosti, tj propustljivosti za vazduh i
5•••• veze pregrade sa okolnim konstrukcijama.
"Bergerov zakon mase“-izolaciona moć
Uticaj površinske mase
23
izolaciona moćpregrade raste 6 dB/okt sa udvostručenjem površinske mase
krecni malterpuna opekaM=320/kg/m˛Rw'=55dB
M=260/kg/m˛Rw'=48dB
puna opekakrecni malter
M=430/kg/m˛Rw'=54dB
AB
Uticaj površinske mase-primeri
24
Rešenje problema zvučne zaštite-povećanje izolacione moći povećanjem debljine jednostruke pregrade — NE!!
—razlog je neracionalnost-
Krutost pregrade, prema [.,K.,D. i Polencu,mo`e se definisati preko kriti~ne frekvencije, tj.grani~ne frekvencije koincidencije f
g,
x2 104 ρ
Uticaj krutosti pregrade
25
(Hz)
fg >=200 Hz - elasti~ne pregrade
fg <=200 Hz - krute pregrade
fx
dx
Eg =2 104 ρ
2. Drugi deo krive - teorija “platoa”
-od kriti~ne frekvencije, izolaciona mo} seaproksimira const., - plato (2-4 oktave).-Visina platoa (Lp) zavisi od krutosti pregrade.- ve}a krutost - Lp ni`a - R manje- manja krutost - Lp vi{a - R ve}e.
1.Prvi deo krive- "zakon mase“-izolaciona moć pregrade raste 6 dB/oktavno
PRORAČUN IZOLACIONE MOĆI JEDNOSTRUKIHPREGRADA
METODA “platoa” - T. L. Beraneka
26
- manja krutost - Lp vi{a - R ve}e.
- [irina platoa (w) je 2-4 okt. a zavisi od od vrstegra|evinskog materijala, tj. od koeficijentaprigu{enja materijala ηηηη
-ve}e prigu{enje-u`i plato - R ve}e i obrnuto.
* Visina i širina platoa su date tabelarno zapojedine materijale.
-Iza platoa R raste 10 dB/okt - u opsegu od oko 3oktave, da bi se zatim vratila na 6 dB/oct.
standardna krivavrednost na 500 Hz, Rw=52 dB
Kriva zvučne izolacije pregrade
PRORAČUN IZOLACIONE MO ĆI PREGRADA
Kriva zvu čne izolacije pregrade se pomera naviše, ili naniže, po određenom pravilu –
27
pomera naviše, ili naniže, po određenom pravilu –OBJAŠNJENJE NA VEŽBAMA .Veličina pomeranja jeIz - INDEKS izolacije od vazdušnog zvuka+ pomeranje naviše- pomeranje naniže
Rw = 52 + Iz dB
SRPS (JUS U. J6. 201) propisuje min Rw razli čitih pregrada
Dosadašnji SRPS (JUS) propisuje:Ako je izolaciona mo ć pregrade ve ća od
28
dozvoljene standardom min Rw,sledi Rw>min Rw
- Pregrada ispunjava zahteve zaštite od vazdušnog zvuka -
PORE u građevinskom materijalu, otvori i spojnice, mogu znatno da umanje izolacionu moć pregrade.
uticaj kompaktnosti, tj. propustljivosti na vazduh
29
Iz=-2dB
24
opeka 24cmIz=+2dB
24
opeka 24cm
Uticaj veza pregrada sa okolnim konstrukcijama
a - Kruta veza uslovljava veću krutost pregrade, što znatno smanjuje njenu izolacionu moć. Kruta veza predstavlja i zvučni most, tako da je veće bočno provođenje zvuka.
b - Elastična veza smanjuje krutost pregrade, kao i bočno provođenje
30
ZVUCNI MOST/cem. malter/
asvalt, guma,pvc, trake od plasticnih masa
a - Kruta veza b - Elastična veza
3. < otvora
4. < pora
1. veca površinska masa: >d; >gusina mat.
2. < krutostPRINCIPI ZAPOSTIZANJE
ŠTO VEĆE
ZVUČNE
31
5. zatvorene spojnice
6. elasticne vezesa okolnim konstrukcijama
ZVUČNE
IZOLACIJE
JEDNOSTRUKIH
PREGRADA:
DVOSTRUKE PREGRADE
M1*
M2*
(beton, opeka, šuplji opekarski blok, siporex, gipsne ploce...)
32
MEĐUPROSTOR:- vazduh ili- izolacioni materijal male krutosti (min. vuna...)
d1
5-50cm
d2
dvostruke pregrade imaju veću izolacionu moć od jednostrukih, iste površinske mase.
M1
DVOSTRUKE PREGRADE
33
M
M1+M2=M
M1
M2Rw1 Rw2
Rw2>Rw1
M=105/kg/m˛gipsne ploce 10cm mineralna vuna 3cm
gipsne ploce 8cm
gipsne ploce 1cmukupno 11cm
DVOSTRUKE PREGRADE
34
M=105/kg/m˛Rw'=41dB
10
M~115/kg/m˛Rw'>52dB
138
dvostruke pregrade imaju veću izolacionu moćod jednostrukih, iste površinske mase - primer
1. M1?M2 (M1:M2�1:2)/razliciti materijali ili d1�d2/
2. najbolje 2 kruta teška sloja (beton, opeka...)
3. 2 kruta laka sloja (npr. gipsne ploce) dopt=10cm
4. 2 laka savitljiva sloja
PRINCIPI ZAPOSTIZANJE
ŠTO VEĆE
ZVUČNE
35
6. što manje (ili bez) otvora
8. elasticne vezesa okolnim konstrukcijama(ne mora kod 2 laka elasticna sloja)
7. što manje porozne obloge
5. bez zvucnih mostova
4. 2 laka savitljiva sloja (heraklit, tarolit) sa zv. apsorb. 10-25cm
ZVUČNE
IZOLACIJE
DVOSTRUKIH
PREGRADA:
elasticne trake kod veza obloga sa okolnom konstrukcijom
elasticne veze obloga sa stubom razdvojeni /smkanuti/ stubovi
Principi projektovanja skeletnih dvostrukih pregrada sa što većom izolacionom moći
36
zaptivene veze
razdvojeni stubovi
što više poroznog materijala postavljenog slobodno
VIŠESLOJNE PREGRADE
Mogu se sastojati od tri ili više slojeva, aline po principudvostrukih pregrada: napr.jednostruki zid + termoizolacija + relativno tanak sloj betonaili maltera.One sene projektuju saciljem zaštiteod vazdušnogzvuka, već
37
One sene projektuju saciljem zaštiteod vazdušnogzvuka, većsu posledica ispunjenja drugih zahteva: toplotne zaštite i td.
Mogu imati:- veoma dobru izolacionu moć, a mogu pogoršatiizolacionu moć jednostruke-homogene pregrade, zbogpojave rezonance.
ZVUČNA IZOLACIJA PROZORA I VRATA
Izolaciona moć vrata zavisi od:- površinske težine i- naleganja - zaptivanja krila na okvir, odnosno praga- jednostruka vrata - kao jednostruka pregrada.
38
Izolaciona moć prozora zavisi od:- površinske težine,- zaptivanja,- veličine prostora između stakala,- različita debljina stakala pruža veću izolacionu moć.
PROSTIRANJE STRUKTURNOG ZVUKA
STRUKTURNI ZVUK
IZOLACIJA OD UDARNOG - STRUKTURNOG ZVUKA
39
Značajna je kod međuspratnih konstrukcija.
Predstavlja sposobnost pregrade da spreči prodor udarnog - strukturnog zvuka.
Meru izolacije od zvuka udara predstavlja zvučna propustljivost ili normalizovani nivom
IZOLACIJA OD UDARNOG - STRUKTURNOG ZVUKA
40
zvučna propustljivost ili normalizovani nivom zvuka udara - Lw.
Manja zvučna propustljivost Lw, tj. manji nivo zvuka udara,znači veća izolacija od zvuka udaraLw,max vrednosti propisuje SRPS....Određuje se analitički - računski, ili merenjem.
Stanadrdni dijagram, prema JUS U.J6.151,
PRORAČUN IZOLACIJE OD UDARNOG - STRUKTURNOG ZVUKA
Kriva zvu čne izolacije pregrade se pomera naviše, ili naniže, po određenom pravilu –Veličina pomeranja je
41
–Veličina pomeranja jeIu - INDEKS izolacije od udarnog zvuka- pomeranje naviše+ pomeranje naniže
Zvučna propustljivost standardne krive na 500 Hz je 68 dB,pa je Lw= 68 + - Iu
Lw< Lw,max (iz JUS-a), sledi: pregrada zavovoljava
Me|uspratne konstrukcije ne zadovoljavaju u pogledu zvu~ne propustljivosti.
IZOLACIJA OD UDARNOG - STRUKTURNOG ZVUKA
42
POBOLJ[ANJE IZOLACIJE OD ZVUKA UDARA, ili SMANJENJE ZVU^NE PROPUSTLJIVOSTI
Mo`e se ostvariti: - plivaju}im podom,- plafonom.
STRUKTURNI ZVUK
PLIVAJUĆI PODOVI - idealno
PRIGUŠUJUĆI SLOJ-PLIVAJUĆA MASA
43
Plivaju}i podovi su oni kod kojih su ostali delovi poda odvojeni mekim - elasti~nim slojem (plivaju}a masa-zvu~ni apsorber-
Mineralna vuna
Staklena vuna
Elastificirani stiropor
Pluta
PLIVAJUĆI PODOVI
44
zvu~ni apsorber-prigu{uju}i sloj), koji prigu{uje zvuktako da se u izvesnoj meri sprečava prodor i širenje udarnog - strukturnog zvuka kroz zgradu.
Pluta
VRSTE:- Bez estriha- Sa estrihom
Plivajući podovi SA ESTRIHOM
45
UTICAJ PLAFONA NA ZVUČNU ROPUSTLJIVOST
Priljubljeni plafoni nemaju značajniji doprinos zvučnoj zaštiti, ma
da prema ......,
malterisanjem AB pune tavanice sa 1,5-2 cm maltera smanjuje
se zvučna propustljivost oko 3 dB.
Odvojeni plafoni značajno doprinose zvučnoj zaštiti.
46
Viseći plafoni značajno doprinose zvučnoj zaštiti.Razmak plafonske obloge od tavanice treba da je bar 20cm.
U međuprostoru-apsorpcioni materijal (mineralna vuna ili sl.)
Obloga što teža i što elastičnija, kao i elastične veze.
Odvojeni plafoni značajno doprinose zvučnoj zaštiti. U međuprostoru-apsorpcioni materijal (mineralna vuna ili sl.)
Elastične veze