Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

Okladka 01-2018

20180123-BANNER-160X600-V1-PL-FENSTERBAUEDG 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

 

 

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

 

FF18 750x150px PL NEUGIERIG 

swiat szkla 750x100 2

 

 Swiat-Szkla 480x120 26163

 inoutic 480x120-s

ERD480x100-en 

Ankieta

Czy montują Państwo lustra u klienta za pomocą kleju silikonowego?
 
Czy uważają Państwo, że klej do luster LAKMA jest lepszy od innych klejów dostępnych na rynku?
 
Czy stosują Państwo klej do luster firmy LAKMA?
 
Właściwości akustyczne nawiewników powietrza
Data dodania: 02.10.08

W budynkach mieszkalnych wyposażonych w wentylację grawitacyjną lub w mechaniczną wentylację wyciągową jest konieczne zapewnienie odpowiedniego napływu powietrza do wnętrza pomieszczeń, również wówczas, gdy okna w tych pomieszczeniach pozostają zamknięte. W Polsce obowiązują w tym zakresie odpowiednie przepisy.

Stosowanie całkowicie szczelnych okien przy braku elementów nawiewnych może powodować negatywne konsekwencje, takie jak wykraplanie pary wodnej, pleśnie i grzyby. Problemy te są znane z praktyki.

    W celu zapewnienia ciągłego napływu powietrza można stosować okna rozszczelnione, zgodnie z metodą podaną w Aprobacie Technicznej dla danego systemu okien. Innym sposobem zapewnienia odpowiedniego napływu powietrza są nawiewniki, które mogą być montowane w ramie okiennej, mogą zastępować fragment szyby lub stanowić odrębny element osadzony bezpośrednio w zewnętrznej ścianie budynku.

Zarówno rozszczelnienie okien jak też zastosowanie nawiewników może mieć duży wpływ na wypadkową izolacyjność akustyczną całego fragmentu ściany zewnętrznej znajdującego się w obrębie rozpatrywanego pomieszczenia. Zagadnienie to nabiera istotnego znaczenia w przypadku budynków zlokalizowanych w hałaśliwym otoczeniu.

Wymagania akustyczne
    Wymagania obowiązujące w zakresie izolacyjności akustycznej ściany zewnętrznej są zależne od miarodajnego poziomu dźwięku „A” hałasu panującego na zewnątrz budynku. Odnoszą się więc do konkretnej sytuacji i konkretnej lokalizacji. Warunki akustyczne występujące w porze dziennej i w porze nocnej są rozpatrywane odrębnie. Wymagania dla pory nocnej są ostrzejsze, co ma istotne znaczenie w przypadku źródeł hałasu działających intensywnie w okresie nocy, np. dróg ekspresowych, głównych ulic w mieście itp. Wówczas o wymaganej izolacyjności akustycznej decyduje sytuacja występująca w godzinach 22.00-6.00.

    Wymagania dotyczą izolacyjności całego fragmentu ściany zewnętrznej, znajdującego się w obrębie rozpatrywanego pomieszczenia i są zróżnicowane zależnie od jego funkcji. Wybrane minimalne wartości wskaźnika oceny izolacyjności akustycznej dla obiektów, w których jest najczęściej stosowana wentylacja grawitacyjna, podano w tabeli 1.

    Elementy składowe ściany zewnętrznej – tj. okna, część pełna ściany, nawiewniki powietrza – powinny być tak dobrane, aby wypadkowa izolacyjność akustyczna skonstruowanej z nich przegrody spełniała warunki normowe (tabela 1). W większości przypadków o wartości wypadkowej izolacyjności całej ściany decydują okna oraz zastosowany system nawiewu powietrza. Izolacyjność akustyczna pełnej części ściany jest zazwyczaj znacznie wyższa, jednak w przypadku hałaśliwej lokalizacji również ona nabiera znaczenia, zwłaszcza, jeżeli zastosowano zewnętrzną lekką izolację termiczną (ETICS), która jest ustrojem rezonansowym i może w istotny sposób pogorszyć izolacyjność akustyczną masywnej ściany zewnętrznej.

    W przypadku budynków zlokalizowanych w strefie, gdzie miarodajny poziom hałasu w porze dziennej jest mniejszy od 66 dB spełnienie wymagań akustycznych nie powinno stanowić problemu, standardowe rozwiązania konstrukcyjne są tu zazwyczaj wystarczające. Przy wyższych poziomach hałasu zewnętrznego konieczny jest już staranny dobór poszczególnych elementów ściany zewnętrznej, natomiast gdy poziom ten jest zbliżony do 75 dB lub przekracza tą wartość konieczne jest zastosowanie specjalnych rozwiązań i przeprowadzenie dokładnych obliczeń.

Wypadkowa izolacyjność akustyczna okna z nawiewnikiem
    Parametrem charakteryzującym właściwości akustyczne nawiewnika, traktowanego jako odrębny produkt budowlany, jest elementarna znormalizowana różnica poziomów Dn,e, określana pomiarowo w warunkach laboratoryjnych. Natomiast właściwości akustyczne okna charakteryzuje izolacyjność akustyczna właściwa R. Są to dwie różne wielkości, których nie można w sposób bezpośredni ze sobą porównywać. Wartość Dn,e jest określona wzorem:


    Natomiast izolacyjność akustyczna właściwa okna:



    Po odpowiednim przekształceniu obu równań uzyskamy wzór na wypadkową izolacyjność okna z nawiewnikiem:



gdzie:
A – chłonność akustyczna pomieszczenia odbiorczego, m2
A0 – chłonność akustyczna odniesienia, A0= 10 m2
Dn,e – elementarna znormalizowana różnica poziomów, dB
L1 – poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu nadawczym, dB
L2 – poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu odbiorczym, dB
R – wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej, dB
Rwyp – wskaźnik wypadkowej izolacyjności akustycznej przegrody złożonej, dB
SO – pole powierzchni okna, m2

    Zależność (3) dotyczy wartości wypadkowej izolacyjności akustycznej w poszczególnych pasmach częstotliwości. Zazwyczaj przy ustalaniu izolacyjność przegrody złożonej stosuje się uproszczenie, polegające na prowadzeniu obliczeń bezpośrednio w oparciu o wartości wskaźników jednoliczbowych. Jednak w przypadku okien i nawiewników, których charakterystyki widmowe izolacyjności akustycznej znacznie się różnią, wynik takiego obliczenia może być traktowany tylko jako oszacowanie.

W zakresie niskich częstotliwości słabsze właściwości akustyczne ma okno i ono decyduje tu o wartości wypadkowej. W zakresie częstotliwości średnich i wysokich zwykle gorszą izolacyjność akustyczną ma nawiewnik. W takiej sytuacji, chcąc uzyskać dokładny wynik, jest uzasadnione przeprowadzenie obliczeń w poszczególnych pasmach tercjowych, a dopiero z uzyskanej charakterystyki widmowej należy wyznaczyć wskaźniki jednoliczbowe RA1 i RA2.

    Stosowanie dwóch różnych wskaźników do oceny akustycznej okien i nawiewników może być mylące nawet dla osób mających pewien zasób wiedzy w zakresie akustyki budowlanej. Często w sposób naturalny zakłada się, że jeżeli w oknie o konkretnej wartości wskaźnika R zastosuje się nawiewnik o takiej samej wartości wskaźnika Dn,e to w rezultacie również okno z nawiewnikiem będzie się charakteryzowało taką samą wartością wypadkowej izolacyjności akustycznej. W rzeczywistości jest jednak inaczej, wartość ta może być znacznie niższa.

    W tabeli 2 zestawiono przykładowe wyniki obliczeń wypadkowej izolacyjności akustycznej okna o powierzchni S=2 m2 z nawiewnikiem. Obliczenia zostały wykonane wg wzoru (3) dla różnych parametrów akustycznych nawiewnika (Dn,e) i okna (R).

    Nietrudno zauważyć, że w przypadku, gdy dla rozpatrywanego okna o powierzchni S=2 m2 wartość wskaźnika Dn,e jest równa wartości R, wypadkowa izolacyjność akustyczna okna z nawiewnikiem jest o ok. 8 dB mniejsza od izolacyjności samego okna. Natomiast, gdy wartość Dn,e jest większa o 5 dB od wartości R, wypadkowa izolacyjność okna z nawiewnikiem jest o ok. 4 dB mniejsza od izolacyjności samego okna. Te relacje są zależne od pola powierzchni okna. W tabeli 3, dla okien o różnej powierzchni S, zestawiono szacunkowe wartości zmniejszenia izolacyjności akustycznej okna (Rwyp-R) po zastosowaniu nawiewnika w zależności od różnicy wartości wskaźników (Dn,e – R).

    W praktyce na wypadkową izolacyjność okna z nawiewnikiem wpływają również inne czynniki, związane głównie ze sposobem montażu nawiewnika w oknie. Parametr Dn,e jest określany pomiarowo dla nawiewnika zamontowanego w standardowym drewnianym bloku. Taka sytuacja jest najbardziej reprezentatywna dla okien drewnianych, natomiast w przypadku okien PVC i aluminiowych wnętrze ramy okiennej  staje się zwykle dodatkowym elementem układu tłumiącego nawiewnika.

Najdokładniejszą metodą określenia właściwości okna z nawiewnikiem jest więc laboratoryjny pomiar dla konkretnego gotowego zestawu. Pomiary takie są wykonywane dla wielu obiektów przed przystąpieniem do montażu okien, w celu weryfikacji ustalonej obliczeniowo izolacyjności akustycznej. Metoda pomiarowa pozwala ponadto na optymalizację doboru poszczególnych elementów, odpowiednio do istniejącej sytuacji. Taka możliwość ma istotne znaczenie, zwłaszcza w przypadku dużych i odpowiedzialnych obiektów, usytuowanych w hałaśliwym otoczeniu.

Badania akustyczne nawiewników

    Ogólne metody badania elementów wentylacyjnych są określone w normie EN 13141-1. Izolacyjność akustyczną nawiewników okiennych należy badać po zamontowaniu ich w bloku (płycie),określając wartość Dn,e wg normy PN-EN 20140-10:1994,na stanowisku spełniającym wymagania normy PN-EN ISO 140-1:1999.

Badany element jest znacznie mniejszy od otworu badawczego w laboratorium. Otwór jest więc wypełniany ścianą montażową o odpowiednio wysokiej izolacyjności akustycznej. Właściwy dobór ściany montażowej jest z akustycznego punktu widzenia bardzo istotny, ponieważ nawet proste nawiewniki wykonane w postaci szczeliny zamkniętej jedynie okapnikiem i czerpnią powietrza charakteryzują się wartościami Dn,e w granicach 30-35 dB w całym rozpatrywanym zakresie częstotliwości.

W przypadku nawiewników z wytłumionymi szczelinami wartości wskaźnika Dn,e wynoszą 40-45 dB, a przy specjalnych konstrukcjach akustycznych wartość ta może przekraczać 50 dB. Jednoznaczne ustalenie parametrów akustycznych nawiewnika metodą pomiarową jest możliwe, gdy wartość Dn,e,F charakteryzująca izolacyjność akustyczną ściany montażowej, jest w danym paśmie częstotliwości co najmniej o 6 dB wyższa od wartości Dn,e uzyskiwanej przez osadzony w niej nawiewnik.

    Relację występującą pomiędzy wartością wskaźnika Dn,e,F i Dn,e można poprawić, badając jednocześnie kilka elementów (n) zamontowanych w jednym bloku. Wartość elementarnej znormalizowanej różnicy poziomów dla jednego nawiewnika należy wówczas obliczyć ze wzoru:



Właściwości akustyczne nawiewników

    Proste nawiewniki szczelinowe, składające się tylko z wewnętrznego regulatora przepływu powietrza i zewnętrznego okapnika, które są montowane bezpośrednio do ramy okiennej na wyfrezowanej w ramie szczelinie, mają zwykle bardzo słabe właściwości akustyczne. Na rys 3 pokazano wykresy wartości Dn,e uzyskane dla tego typu nawiewnika ustawionego w pozycji „zamknięty” i „otwarty”, oraz dla samej szczeliny o wymiarach 18x370 mm, wykonanej w drewnianym bloku przygotowanym do badań.

Skuteczność nawiewnika jest zaledwie o 3-4 dB wyższa od skuteczności samej niezabezpieczonej pod względem akustycznym szczeliny, podczas gdy wartość wskaźnika Dn,e wynosi 30-35 dB. Jak już wcześniej stwierdzono wskaźnik Dn,e stosowany do oceny nawiewnika traktowanego jako odrębny produkt może być mylący i prowadzić do nieprawidłowego doboru nawiewników, sugerując znacznie wyższą izolacyjność akustyczną od uzyskiwanej w rzeczywistości.

     Wyniki przedstawione na rys. 3 pokazują, że ustawienie nawiewnika w pozycji „zamknięty” ma niewielki wpływ na jego skuteczność. Ponieważ zamknięty nawiewnik musi zapewnić odpowiedni minimalny napływ powietrza, jego zamknięcie nie jest całkowite. Pozostawiona niewielka szczelina umożliwiająca stały napływ powietrza powoduje, że prosty nawiewnik szczelinowy w pozycji „zamknięty” ma zwykle prawie takie same właściwości akustyczne jak otwarty.

    Skutek zastosowania takiego nawiewnika w standardowym oknie o konstrukcji drewnianej, oszklonego szybą zespoloną 4+4/16 ilustruje rys. 4. Pokazuje on wyniki badań izolacyjności akustycznej wykonanych dla samego okna, okna z wyfrezowaną szczelną przed montażem nawiewnika i okna z zamontowanym nawiewnikiem.

Izolacyjność akustyczna okna z wyfrezowanym w ramie otworem o wymiarach 18x370 mm niewiele różni się od izolacyjności okna z kompletnym nawiewnikiem. Uzyskane w wyniku pomiaru wartości jednoliczbowych wskaźników izolacyjności akustycznej wynoszą odpowiednio dla okna RA2=27 dB, a dla okna z nawiewnikiem RA2=23 dB.

Uwzględniając pole powierzchni okna i nawiewnika można oszacować, że rzeczywista izolacyjność akustyczna nawiewnika wynosi ok. 3 dB.

    Na rys. 4 jest widoczne, że o wypadkowej izolacyjności akustycznej okna z nawiewnikiem w zakresie 100-315 Hz decydują właściwości akustyczne okna, natomiast w zakresie 400-5000 Hz właściwości nawiewnika. Wykresy izolacyjności akustycznej nawiewnika i okna mają całkowicie różny przebieg. Warto jeszcze raz podkreślić, że wykonując obliczenia bezpośrednio dla wartości jednoliczbowych, tj. nie w poszczególnych pasmach częstotliwości, uzyskujemy wynik szacunkowy.

     Warunki montażu nawiewnika w oknie często są nieco inne niż w przypadku nawiewnika zamontowanego w bloku w warunkach laboratoryjnych. Ta różnica może mieć wpływ na właściwości akustyczne całego układu. W oknach drewnianych sposób montażu nawiewników jest najbardziej zbliżony do warunków laboratoryjnych. Nieco inaczej przedstawia się sytuacja w przypadku okien wykonanych z profili PVC lub okien aluminiowych. Jeżeli czerpnia i okapnik nie są połączone kanałem, wówczas wnętrze ramy okiennej stanowi integralną część całego zespołu nawiewnego tworząc dodatkowy układ tłumiący (rys. 5).

    W przypadku okna PVC uzyskane w wyniku badań parametry akustyczne okna z nawiewnikiem są zwykle lepsze niż wyniki obliczeń teoretycznych. Wnętrze przekroju ramy okiennej stanowi komorę tłumiącą, której nie można zasymulować badając nawiewnik w bloku zgodnie z normą. Przykładowe wyniki badań ilustrujące tą sytuację pokazano na rys. 6, gdzie zamieszczono wykresy izolacyjności akustycznej okna drewnianego i okna wykonanego z profili PVC, oraz charakterystyki tych samych okien z wykonanymi w ramie szczelinami, przeznaczonymi do montażu nawiewników. Wykonanie otworu w oknie drewnianym w porównaniu z oknem PVC spowodowało bardziej niekorzystny efekt w zakresie wysokich częstotliwości, powyżej 1250 Hz.

Podsumowanie
    Nawiewniki powietrza mają duży wpływ na wypadkową izolacyjność akustyczną ściany zewnętrznej. Prawidłowe uwzględnienie właściwości akustycznych nawiewnika  ma szczególne znaczenie w przypadku budynków zlokalizowanych w hałaśliwym otoczeniu. Wskaźnik Dn,e stosowany do oceny nawiewnika traktowanego jako odrębny produkt budowlany może być mylący, ponieważ jest to inna wielkość, niż przyjmowany do oceny okien wskaźnik R. Obu wielkości nie można ze sobą bezpośrednio porównywać. Przy obliczaniu wypadkowej izolacyjności okna z nawiewnikiem można korzystać ze wzoru (3) jednak stosując go bezpośrednio do wskaźników jednoliczbowych należy mieć świadomość, że wynik będzie tylko pewnym oszacowaniem.

    Najdokładniejszą metodą określenia właściwości okna z nawiewnikiem jest laboratoryjny pomiar izolacyjności akustycznej konkretnego, gotowego zestawu. Metoda pomiarowa, oprócz weryfikacji zakładanych parametrów projektowych, pozwala na optymalizację doboru poszczególnych elementów, odpowiednio do rozpatrywanej sytuacji. Taka możliwość ma istotne znaczenie zwłaszcza w przypadku dużych obiektów usytuowanych w hałaśliwym otoczeniu.

Jacek Nurzyński
ITB
patrz też:
- Ocena akustyczna okien według zharmonizowanej normy wyrobu, Anna Iżewska, Świat Szkła 7-8/2010
- 10 powodów montażu nawiewnika Część 2, Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 1/2010
- 10 powodów montażu nawiewnika Część 1, Robert Sienkiewicz, Świat Szkła 11/2009
- Nawiewniki - fakty i mity. Część 2, Tadeusz Michałowski, Świat Szkła 6/2009
- Nawiewniki - fakty i mity. Część 1, Tadeusz Michałowski, Świat Szkła 5/2009
- Nawiewnik powietrza - podstawowe wyposażenie okna, Marzena Smolińska, Świat Szkła 5/2009
- Przepuszczalność powietrza okien w różnych klimatach, Marek Żarnoch, Świat Szkła 2/2009
- Właściwości akustyczne nawiewników powietrza , Jacek Nurzyński, Świat Szkła 9/2008
- Naturalna wentylacja z ochroną akustyczną, Janusz Gluza i Grzegorz Jaworski, Świat Szkła 9/2008  

oraz

Ocena akustyczna okien według zharmonizowanej normy wyrobu, Anna Iżewska, Świat Szkła 7-8/2010

Izolacyjność akustyczna drzwi, Anna Iżewska, Świat Szkła 3/2010

Ocena akustyczna szyb zespolonych, Anna Iżewska, Świat Szkła 10/2009

Nowy rynek okien, Jacek Danielecki, Świat Szkła 3/2009

Charakterystyka akustyczna budynku, Jacek Danielecki, Świat Szkła 2/2009 

Szkło i ochrona przed hałasem, Jolanta Lessig, Świat Szkła 1/2009

Hałas pogłosowy w przestrzeniach przeszklonych, Jacek Danielecki, Świat Szkła 1/2009

Właściwości akustyczne nawiewników powietrza, Jacek Nurzyński, Świat Szkła 9/2008

Deklarowanie wskaźnika izolacyjności akustycznej budynku, Jacek Danielecki, Świat Szkła 7-8/2008

Właściwości akustyczne ścian zewnętrznych i okien, Anna Iżewska, Świat Szkła 2/2007

Szklana powłoka budynku, a hałas środowiskowy, Jacek Danielecki, Świat Szkła 4/2008

Akustyczne refleksje po seminarium Świata Szkla, Jacek Danielecki, Świat Szkła 1/2008

Mapy akustyczne miast a okna, Jacek Danielecki, Świat Szkła 12/2007

Wpływ powierzchni okna na izolacyjność akustyczną przegrody zewnętrznej, Jacek Danielecki, Świat Szkła 11/2007

Budynki niebezpieczne akustycznie dla obywatela IV RP, Jacek Danielecki, Świat Szkła 10/2007

Ochrona przed hałasem a miejsce zamieszkania, Gerard Plaze, Świat Szkła 10/2007 

Zapotrzebowanie na okna akustyczne w obszarach aglomeracji miejskiej, Jacek Danielecki, Świat Szkła 9/2007

Izolacyjność akustyczna lekkich ścian osłonowych o konstrukcji słupowo-ryglowej, Barbara Szudrowicz, Świat Szkła 3/2007 

Ochrona budynku przed hałasem zewnętrznym, Jacek Nurzyński, Świat Szkła 3/2006

Czy pragniesz ciszy? , 5/2005 

Właściwości akustyczne szyb zespolonych, Anna Iżewska, Świat Szkła 4/2005

Efektowne i efektywne realizacje przezroczystych ekranów akustycznych, Beata Stankiewicz, 3/2005

Specyfika przezroczystych ekranów akustycznych, Beata Stankiewicz, 2/2005

Dwuwarstwowe elewacje szklane, a środowisko akustyczne pomieszczeń, Katarzyna Zielonko-Jung, Świat Szkła 3/2004

więcej informacji: Świat Szkła 9/2008 
 

Czytaj także --

Czytaj także

 

 

01 chik
01 chik