Svaz českých a moravských bytových družstev

Stropy mají izolovat chráněné místnosti nejen proti hluku šířenému vzduchem, ale také proti hluku působenému chůzí, pádu tělesa, provozu strojů apod. Mechanické impulsy v konstrukci budí ohybové vlny, které se šíří různými rychlostmi z místa vzniku a uvádějí konstrukci do difúzního chvění.

Výsledkem je konstrukcí vyzařovaný kročejový zvuk do chráněného prostoru, který náleží do oblasti chvění (od 20 Hz výše) a tedy námi slyšený jako zvuk. Proto jsou na stropní konstrukce kladeny mimo jiné i požadavky z hlediska kročejové neprůzvučnosti, což je zvukoizolační vlastnost stropu.

Nosné konstrukce stropů, v našem případě budeme uvažovat konstrukce těžkých stropů (deskových, vložkových s trámy apod.), obvykle zabezpečují potřebnou vzduchovou neprůzvučnost. Z hlediska kročejové neprůzvučnosti samy o sobě nevyhovují normativním požadavkům.

Řešení kročejového hluku

Řešení spočívá ve správně zvoleném typu podlahy, tedy celého souvrství, jejíž specifickou funkcí je tlumit právě kročejový hluk. Z hlediska této funkce navrhujeme podlahy jako:

            Plovoucí – těžké nebo lehké, mající vždy vrstvu roznášecí (desku – betonová mazanina, anhydrit, OSB, SDK apod.) a na ní nášlapnou vrstvu (lamino, keramická dlažba, linoleum, PVC apod.). Mezi roznášecí deskou a nosnou částí stropu je vložena vrstva izolační, tj. zvukoizolační pružná podložka.

            Povlakové (kontaktní) – všechny ty, které nemají pružnou podložku.

            Izolační podložka představuje pružinu, která má schopnost tlumit kmitající vrstvy nad ní. Poměr budicí síly k síle přenesené do nosné konstrukce označujeme jako kročejový útlum. Ten náleží ke zvukoizolačním opatřením mající charakter vloženého útlumu zvuku a je jedním z obecných prostředků ochrany proti hluku požadované vyhláškou č. 137/1997 Sb., o obecných technických požadavcích na stavby a zákonem č. 258/2000., o ochraně veřejného zdraví.

Při návrhu plovoucích podlah je nezbytné vycházet z parametrů podlahových vrstev nad izolační podložkou, tj.

z plošné hmotnosti m´ (kg.m-2), a z parametrů výrobku pro izolační podložku, tedy z objemové hmotnosti ?o (kg.m-3), stlačitelnosti Kn (%), ztrátového činitele materiálu při normativním zatížení ? (-), pružnosti materiálu při normativním zatížení ?n (%), tloušťky podložky v nezatíženém stavu do (mm) – nominální tloušťka a dynamické tuhosti podložky při normativním zatížení s´n (MPa.m-1), která vždy závisí na do (m).

Je tedy zřejmé, že hlavní zásadou při ochraně proti kročejovému zvuku je střídání vrstev se setrvačným a pružným odporem proti rozkmitání. Tedy vrstev akusticky tvrdých (fk < 3150 Hz) a akusticky měkkých (fk ? 3150 Hz), což plně splňují plovoucí podlahy. Rozhodujícím parametrem u těchto podlah je především dynamická tuhost s´n (MPa.m-1) pružné podložky, která přímo souvisí s její tloušťkou do (m) v nezatíženém stavu – tab. 1.

Zvukově izolační podložky do plovoucích podlah norma ČSN 73 0532 kategorizuje z hlediska dosažených dynamických (s´) a statických (Kn, ?n) relaxačních vlastností.

Výrobce je povinen výše uvedené vlastnosti výrobku, prvku nebo materiálu s popsaným účelem použití deklarovat a to na základě jejich ověření v akreditované akustické laboratoři.

Typy podlah

Těžká plovoucí podlaha se skládá z tuhé a těžké roznášecí desky ominimální plošné hmotnosti m´= 75 kg.m-2 (např. betonové mazaniny, anhydritu) uložené na tlumící podložce s dynamickou tuhostí s´ = 0,4 .m´ (např. desky z minerálních a skelných vláken, pryž), malou objemovou hmotností ?, vysokým ztrátovým činitelem ? a stlačitelností min. 20%. Roznášecí deska musí být po obvodě oddilatována od svislých konstrukcí. Vzniklá spára bývá obvykle vyplněna stejným materiálem, jako byl použit pro tlumící podložku. Nezbytným předpokladem funkčnosti podlahy je neexistence tuhých spojů mezi roznášecí deskou a nosnou stropní konstrukcí. Lehká plovoucí podlaha se skládá z pružné podložky a z roznášecí vrstvy tvořené vhodnými deskami typu SDK, Cetris, OSB apod., která může být současně i nášlapnou vrstvou. Tlumící podložka by měla být pro konstrukci lehké plovoucí podlahy tužší než v případě těžké plovoucí podlahy, tj. v rozsahu dynamické tuhosti s´od 30 MPa.m-1 a ztrátového činitele ? ? 0,2 (-) při tloušťce izolační pružné vrstvy do > 0,01 m.

Pokud se jako izolační podložka používá polystyren, dochází k poklesu jak vzduchové tak i kročejové neprůzvučnosti z důvodu posunutí rezonančního kmitočtu lehké plovoucí podlahy do dolního pásma zvukoizolační oblasti.

Označením podlahy jako plovoucí tedy náleží pouze konstrukci podlahy, která se skládá z přesně definovaných vrstev. Každá tato vrstva má svoji specifickou funkci a nelze ji vynechat. Plovoucí podlaha je tedy vždy složena z tlumící podložky uložené na nosné konstrukci stropu.

Tloušťka této podložky je závislá na volbě materiálu, typu nosné konstrukce a typu podlahy nad podložkou.

Z výše uvedeného vyplývá, že v současné době velice často realizované tzv. plovoucí podlahy prováděné systémem položení laminátových nebo dřevěných desek na stávající konstrukci podlahy bez pružné podložky mezi nosnou konstrukcí stropu a roznášecí deskou podlahy nelze z akustického hlediska chápat jako plovoucí ani v případě, že pod nášlapnou vrstvu je vložena “tlumící podložka” typu MIRELON tl. cca 1 – 3 mm.

Výsledky měření

Na hotových stavbách jsme prováděli měření kročejové neprůzvučnosti různých typů stropů. Z výsledků měření vážené normalizované hladiny akustického tlaku kročejového zvuku L'n,w  vyplývá, že o zabezpečení dostatečné kročejové neprůzvučnosti vodorovné dělící konstrukce rozhoduje především skladba podlahy (použití typu a tloušťky pružné podložky) a kvalita provedení podlahové konstrukce. Jako vhodné se jeví použití těžké plovoucí podlahy v případě, že nášlapnou vrstvu tvoří dřevěné prvky (event. lamino) nebo PVC, což je patrné z příkladu grafického porovnání konstrukcí stropu typu Hebel tl. 200 mm s podlahou bez pružné podložky a s pružnou izolační podložkou (graf 1). Požadavek ČSN 73 0532 pro stropy mezi dvěma cizími byty je max. L'n,w = 58 dB.

Hladina kročejového zvuku stropní holé konstrukce L´n (dB) roste s rostoucím kmitočtem, a to v protikladu s tvarem směrné křivky, kdy by měla s rostoucím kmitočtem klesat (graf. 1). Je zřejmé, že stejný průběh má křivka i v případě stropu s kontaktní podlahou (bez izolační podložky) a nášlapnou vrstvou typu dlažba.

V případě použití nášlapné vrstvy lamino hladina kročejového zvuku s rostoucím kmitočtem klesá stejně jako směrná křivka. Obdobný charakter má křivka i v případě nášlapné vrstvy z PVC na podložce.

Výsledky měření udávají hodnotu váženého snížení hladiny akustického tlaku kročejového zvuku podlahou ?Lw pro těžké plovoucí podlahy v rozmezí 15 – 32 dB a lehké plovoucí podlahy v rozmezí 15 – 26 dB. Tento předpoklad však platí pouze v ideálních případech za předpokladu dokonalého technického provedení podlahy. Lepší výsledky měření těžkých plovoucích podlah s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem jsou dány především způsobem ukončení podlahy u stěny pomocí lišty, kdy nedochází k vytvoření akustického mostu a typem nášlapné vrstvy. U keramických nášlapných vrstev vyvstává problém ukončení podlahy u stěny. V případě klasického ukončení pomocí keramického soklu lepeného bez pružného přerušení ke stěně i k podlaze dochází ke znehodnocení funkčnosti celé podlahy. V tomto případě dochází ke zhoršení zvukoizolačních vlastností konstrukce v oblasti vyšších kmitočtů.

            Typický příklad nesprávného návrhu skladby podlahové konstrukce ukazují výsledky měření kročejové neprůzvučnosti stropních panelů HEBEL, kdy byla na nosnou stropní konstrukci opatřenou vyrovnávací stěrkou bezprostředně nalepena nášlapná vrstva – kontaktní charakter podlahy. Při použití těžké plovoucí podlahy na stejném typu stropního panelu HEBEL  je zabezpečení kročejové neprůzvučnosti dostatečné.

Chyby při provádění podlah

Při měřeních se velmi často setkáváme s následujícími nedostatky v provedení podlahových konstrukcí:

            - vybetonování roznášecí betonové desky těžké plovoucí podlahy ke stěně bez dostatečné dilatace – obr. 5,

            - nevhodně provedené ukončení podlahových konstrukcí u stěny – např. špatné umístění okrajových pásků po obvodě podlahy zapříčinilo zatečení betonové mazaniny tvořící roznášecí vrstvu až ke stěně, čímž došlo k vytvoření akustických můstků – obr. 3 a, b,

            - nedbalé uložení tlumící podložky na nosnou stropní konstrukci v důsledku vedení rozvodů ZTI, topení či elektro, nedůsledné vyrovnání povrchu nosné části stropu pod podložkou, dochází k propíchnutí podložky výztuží a zatečení betonové či anhydritové směsi pod podložku, apod. – obr. 4,

            - nevhodná volba typu tlumící podložky a její tloušťky.

Na základě rozhovorů s uživateli bytů při měřeních byla zjištěna další podstatná skutečnost, týkající se převážně podlahových konstrukcí s nášlapnou vrstvou, tvořenou laminem. Přestože tyto konstrukce vyhověly z hlediska kročejové neprůzvučnosti, obyvatelé si stěžují na subjektivní vnímání zvuků na nižších kmitočtech.

Pravděpodobnou příčinou je výrazný útlum podlahových konstrukcí v oblasti středních a vyšších kmitočtů, tj. od 400 Hz do 3150 Hz. Zvuky nižších frekvencí v těchto případech nejsou maskovány zvuky v běžných kmitočtových pásmech a jsou subjektivně vnímány citlivějšími uživateli.

I když u správně provedených horizontálních konstrukcí, s důrazem na řešení detailů není problematika bočních přenosových cest z hlediska kročejové neprůzvučnosti tak podstatná, nabývá korekce K u homogenních konstrukcí hodnot 0 – 6 dB.

I v případě kročejové neprůzvučnosti se opět setkáváme s problémem vedení průduchů okolními svislými konstrukcemi.

Účelem dalšího měření bylo ověření vlivu napojení bytů na společný průduch sloužící k napojení digestoří, z hlediska měření kročejové neprůzvučnosti. Pro měření byl vybrán monolitický ŽB skelet s výplňovým zdivem Porotherm 30 AKU amonolitickou železobetonovou stropní konstrukcí tl. 180 mm. Podlaha s nášlapnou vrstvou z dlažby nebo lamina. V rámci bytové výstavby v objektu navrhl projektant napojení digestoří nad sebou umístěných bytů do jednoho průduchu.

Z měření je dobře patrné zhoršení kročejové neprůzvučnosti v oblasti středních a vyšších kmitočtů u podlahy s nášlapnou vrstvou tvořenou laminem, zapříčiněné vlivem vedlejší boční přenosové cesty, tvořené průduchem. Díky němu dochází i k přenosu charakteristického zvuku tvořeného ve vysílací místnosti zdrojem kročejového zvuku vzduchem do chráněné místnosti. Tato skutečnost nepříznivě ovlivňuje objektivitu měření a následné posouzení stropní konstrukce z hlediska kročejové neprůzvučnosti. V případě těžké plovoucí podlahy s nášlapnou vrstvou tvořenou dlažbou křivky splývají, což je dáno všeobecně horšími zvukoizolačními vlastnostmi celé dělící horizontální konstrukce v oblasti středních a vyšších kmitočtů.

Závěr

Výsledky měření potvrzují několik zásad platných z hlediska kročejové neprůzvučnosti:

a) pro navrhování stropních konstrukcí:

            pouze v případě dostatečné vzduchové neprůzvučnosti nosné stropní konstrukce je možné provést návrh lehké plovoucí podlahy,

            pokud nosná stropní konstrukce vykazuje hodnotu nízké vážené neprůzvučnosti (vzduchové), je v projektu nutné počítat s těžkou plovoucí podlahou,

            nepodcenit výběr vhodného materiálu plnícího funkci tlumící vložky, určujícím parametrem je typ podlahy a návazně dynamická tuhost s´ (MPa.m-1) v souladu s nominální tloušťkou pružné podložky. Jedná se především o materiály na bázi minerálních a skelných vláken, pryže, pěněného polyetylenu s uzavřenou buněčnou strukturou, určené pro podlahové konstrukce s dynamickou tuhostí s´< 30 MPa.m-1.

b) pro provádění stropních konstrukcí: zajištění bezchybného oddilatování roznášecí desky od stěn s vyloučením akustických mostů, tlouštka pásku pro pružné oddilatování podlahy od stěny je optimálně 10 mm, při 5 mm se jedná pouze o stavební dilataci – nikoli dilataci za účelem útlumu chvění, vhodně provedené ukončení podlahových nášlapných vrstev u stěny, volba a kotvení lišt a soklových pásků, uložení tlumící podložky na nosnou stropní konstrukci s požadovanou rovinností ±5 mm/2m, těsnost styků jednotlivých pásů popř. vrstev podložky, vyloučit vznik vzduchových mezer mezi nosnou částí stropu – pružnou podložkou – roznášecí deskou podlahy, např. zcela nevhodné je vyrovnávání výškových rozdílů vzniklých rozvody topení a ZTI na stropě polystyrenem používaným jako tepelná izolace – vznik nevyplněných mezer, dodržení vhodně navrženého typu podložky, často se v rámci šetření financí místo podložky navržené ověřovacím výpočtem použije “stejná” ale levnější, zásadně z hlediska neprůzvučnosti nepoužívat polystyren určený a používaný jako tepelný izolant.

Literatura

Vyhláška č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na stavby.

Zákon č. 258/2000., o ochraně veřejného zdraví ČSN EN ISO 717-2 Akustika – Hodnocení zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 2: Kročejová neprůzvučnost (733 0531) ČSN EN ISO 140 – 7 Akustika – Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 7: Měření kročejové neprůzvučnosti stropních konstrukcí v budovách (73 0511) PROJEKT Regenerace panelových domů, zadavatel: Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR, 1997 –2000 Donatáková, D., Berka, P., Akustická studie – problematika vzduchové a kročejové neprůzvučnosti horizontálních dělicích konstrukcí – Regenerace panelových domů Městské části Brno-Nový Lískovec: Fakulta stavební, Brno 2005.