Izolacja akustyczna i ogniochronna Paroc wewnątrz szachtów instalacyjnych i pomieszczeń maszynowni

Hałas to dla architekta pojęcie, do którego należy podchodzić kompleksowo. Podczas gdy z niepożądanymi dźwiękami z otoczenia są w stanie sobie poradzić odpowiednio zaprojektowane przegrody zewnętrzne, problem wciąż mogą stanowić odgłosy generowane wewnątrz budynku. Część z tych dźwięków wytwarzają instalacje wentylacji i klimatyzacji, co z jednej strony wynika z pracy urządzeń (m.in. silników, wentylatorów i pomp), a z drugiej – z transportu powietrza poprzez kanały.

Najwięcej niepożądanych dźwięków powstaje w miejscach, gdzie instalacje charakteryzują się dużymi przekrojami oraz wysokimi prędkościami przepływających czynników, czyli w pionach. Piony instalacyjne prowadzone są zazwyczaj w wydzielonych z konstrukcji budynku pionowych kanałach, które potocznie nazywa się szachtami. Wśród najczęściej spotykanych rodzajów szachtów wymienić można:

• piony techniczne – służą do pionowego prowadzenia instalacji wewnątrz budynku;
• piony wentylacyjne – służą do wentylacji pomieszczeń (w tym garaży) i odprowadzenia powietrza bądź dymu z wnętrza budynku;
• szyby dźwigowe – przestrzeń, w której porusza się winda;
• szyby kominowe – służą do odprowadzenia spalin z kotłów lub pieców.

Aby zapewnić spełnienie normowych wymagań dotyczących akustyki budynku oraz jego elementów, a także zagwarantować użytkownikom wymagany prawem budowlanym komfort akustyczny, często zachodzi potrzeba dodatkowego izolowania ścian maszynowni oraz szachtów oddymiających. Jak dobrać rozwiązanie o odpowiednich parametrach?

Co mówią normy?

Podstawowym parametrem określającym dźwiękochłonność wyrobów izolacyjnych jest pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku αw. Jego wartości podawane są w postaci charakterystyki w funkcji częstotliwości dla pasm 1/3 oktawowych z zakresu od 100 Hz do 5000 Hz. Współczynnik ten przyjmuje wartości z przedziału od 0 do 1, gdzie wartość 1 oznacza, że dźwięk został w całości pochłonięty, zaś 0, że nastąpiło jego całkowite odbicie. Aby usystematyzować produkty dźwiękochłonne, norma PN-EN ISO 11654:1999 wprowadziła klasy pochłaniania dźwięku. Klasy oznaczone literami A, B, C, D oraz E przypisywane są wyrobom na podstawie zmierzonego wskaźnika pochłaniania dźwięku. Zestawienie klas i odpowiadające im wskaźniki przedstawiają się następująco:

• klasa pochłaniania dźwięku A – 1,00; 0,95; 0,90
• klasa pochłaniania dźwięku B – 0,85; 0,80
• klasa pochłaniania dźwięku C – 0,75; 0,70; 0,65; 0,60
• klasa pochłaniania dźwięku D – 0,55; 0,50; 0,45; 0,40; 0,35; 0,30
• klasa pochłaniania dźwięku E – 0,25; 0,20; 0,15
• wyroby nieklasyfikowane – 0,10; 0,05; 0,00

Norma PN-EN ISO 11654:1999 wprowadziła ponadto uproszczone parametry oceny właściwości dźwiękochłonnych materiałów. Służą do tego:

1. wskaźnik pochłaniania dźwięku αw – wyrażany za pomocą wielkości jednoliczbowej, niezależnej od częstotliwości;
2. praktyczny współczynnik pochłaniania dźwięku αp – określany w pasmach oktawowych;
3. wyznacznik kształtu L, M, H – informujący, że wartość praktycznego współczynnika pochłaniania dźwięku przekracza o 0,25 lub więcej przesuniętą krzywą odniesienia, w pasmach częstotliwości:

• niskich, 250 Hz (wyznacznik L),
• średnich, 500 Hz (wyznacznik M),
• wysokich, 2000 Hz (wyznacznik H).

W poszukiwaniu odpowiedniego materiału

Pochłanianiem dźwięku nazywamy zamianę energii akustycznej w energię cieplną. Następuje to głównie w wyniku strat wiskotycznych oraz tarcia wewnętrznego. Produkty kwalifikowane jako dźwiękochłonne mają w większości strukturę porowatą. Wartości współczynników pochłaniania dźwięków zależą od oporności przepływu powietrza przez materiał oraz w dużym stopniu od jego grubości. Im oporność przepływu mniejsza, tym łatwiej energia akustyczna wnika do wnętrza materiału. Im z kolei jego grubość jest większa, tym większa jest jego chłonność akustyczna. Jaki materiał sprawdzi się więc najlepiej w kontekście zabezpieczania ścian maszynowni i szachtów instalacyjnych? Praktyka projektowania pokazuje, że często wybieranym rozwiązaniem jest wełna kamienna, którą wykorzystuje się zarówno do wytłumiania pomieszczeń i korekcji pogłosu, jak i do izolacji akustycznej. Szerokie spektrum zastosowań wyrobów z wełny wynika z jej naturalnych właściwości. Materiał ten składa się z zaburzonych włókien kamiennych, dzięki czemu, w zależności od ich gęstości, w różnym stopniu pochłania fale dźwiękowe. Powyższe parametry mówią jednak jedynie o przydatności akustycznej wyrobu do konkretnych zabezpieczeń akustycznych, nie określają natomiast ich faktycznej efektywności akustycznej. Aby zbadać ten aspekt, przeanalizujmy w warunkach laboratoryjnych konkretny produkt. Do analizy wykorzystaliśmy niepalną płytę z wełny kamiennej do izolacji termicznej i ochrony przed hałasem z kanałów PAROC InVent G9.

Potrójna weryfikacja

W celu sprawdzenia przydatności płyt PAROC InVent G9 do izolacji akustycznej ścian maszynowni oraz szachtów instalacyjnych, wyroby przebadane zostały między innymi zgodnie z normą PN-EN ISO 10140-2:2011 Akustyka. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych -- Część 2: Pomiar izolacyjności od dźwięków powietrznych. Na wstępie zbadano izolacyjność akustyczną od dźwięków powietrznych ściany bez izolacji. Kolejnym krokiem było zamontowanie płyt z wełny mineralnej skalnej PAROC InVent 80 G9 o grubości 50 mm i 100 mm do ściany podstawowej od strony komory nadawczej i zmierzenie uzyskanej izolacyjności akustycznej właściwej od dźwięków powietrznych R.

W ramach tego samego doświadczenia obliczono również wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej Rw oraz widmowe wskaźniki adaptacyjne C i Ctr według normy: PN-EN ISO 717-1:1999 Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych. Wyniki doświadczenia przedstawia poniższa tabela:

Na koniec, obliczono także wskaźnik przyrostu izolacyjności akustycznej właściwej >Rw, direct, wg normy PN-EN ISO 10140-1:2011 Akustyka. Załącznik G. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych Część 1: Zasady stosowania dla określonych wyrobów.

Celem badań było określenie przyrostu izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych jednostronnie otynkowanej ściany z betonu komórkowego zaizolowanej płytami z wełny mineralnej kamiennej. Osiągnięte rezultaty pozwalają na stwierdzenie, że zastosowanie płyt PAROC InVent 80 G9 jako izolacji akustycznej ścian szachtów instalacyjnych oraz maszynowni pozwala znacznie poprawić izolacyjność przegrody, a co za tym idzie komfort akustyczny w przestrzeniach bezpośrednio do nich przylegających.

– "Standardowo, płyty te stosuje się jako wewnętrzną izolację akustyczną kanałów wentylacyjnych, wypełnienie kulis szczelinowych tłumików akustycznych, izolację dźwiękochłonną skrzynek rozprężnych czy izolację dźwiękochłonną w centralach wentylacyjnych". – tłumaczy Robert Kotwas, Szef Wsparcia Sprzedaży Izolacji Technicznych w Paroc Polska.

– "Zastosowanie płyt InVent G9 w charakterze wewnętrznej izolacji akustycznej kanałów wentylacyjnych umożliwia wyeliminowanie z systemu tłumików oraz dodatkowo, w przypadku prowadzenia kanałów na zewnątrz budynków, pozwala uniknąć konieczności stosowania dodatkowego płaszcza izolacji". – dodaje.

Komfort akustyczny + bezpieczeństwo pożarowe

W przypadku newralgicznych miejsc, takich jak omawiane betonowe szachty wentylacji pożarowej, izolacja powinna także spełniać podwyższone wymagania w kontekście ciepłochronności oraz ochrony przeciwogniowej – w momencie pożaru to poprzez tego typu konstrukcje transportowany jest poza obręb budynku dym. Płyta zastosowana w tej aplikacji musi więc wykazywać się odpornością m.in. na działanie temperatur rzędu 400°C. Cechę tę spełniają płyty PAROC InVent 60 G9 i 80 G9, dla których przeprowadzone zostały dodatkowe badania sprawdzające, czy w warunkach pożaru i wymuszonego przepływu dymu płótno szklane nie zostanie oderwane od wełny, co mogłoby spowodować zaburzenia w pracy wentylatorów oddymiających.

– "Podczas badania, do momentu uzyskania temperatury 400°C warunki nagrzewania w piecu były zgodne ze standardową krzywą nagrzewania, a następnie temperatura w piecu utrzymywana była na poziomie 400°C, z zachowaniem wymagań normy PN-EN 13501-4+A1:2010". – tłumaczy Robert Kotwas.

– "Po dwóch godzinach badania nie stwierdzono odspojeń płótna od wełny, co potwierdza, że płyta spełnia wymogi stawiane izolacjom ciepłochronnym i ogniochronnym ścian szachtów wentylacyjnych". – podsumowuje ekspert Paroc.

źródło i zdjęcia: Paroc