Épületszerkezetek hanggátló képessége családi házak akusztikája a gyakorlatban

Átírás

1 Épületszerkezetek hanggátló képessége családi házak akusztikája a gyakorlatban előadó: Fürjes Andor Tamás 1

2 tartalom az akusztikáról az akusztikai minőség leírása a méretezés elemei egyszerű kérdések, egyenes válaszok tipikus hibák 2

3 az akusztika helye az akusztika minden, ami rezgés a rezgés egyfajta zavar: kilengés egy nyugalmi állapot körül a hullám a zavar terjedése: késéssel és csillapítással, de a rezgés rezgést kelt a környezetében a zavarterjedés módját a közeg minősége határozza meg: - szerkezetben: testhang - levegőben: léghang az épített környezet akusztikájával az építészeti akusztika foglalkozik. I. akusztika 3

4 az építészeti akusztika köre épített környezetben I. akusztika ajánlások, szabványok, hatósági előírások ÉPÜLETAKUSZTIKA TEREMAKUSZTIKA Zajkomfort Környezeti zaj Használati zaj Gépészeti zaj Hangzáskomfort Hangtisztaság Térérzet Beszédérthetőség GÉPÉSZETI AKUSZTIKA ELEKTROAKUSZTIKA 4

5 az építészeti akusztika köre egyszerűbben zaj- és rezgésvédelem célja és tárgya megfelelő határolások a kölcsönös zavartalanság érdekében I. akusztika teremakusztika célja és tárgya megfelelő visszaverődések a megfelelő hangzás érdekében 5

6 az akusztika hatása jel és zaj a rezgések a terjedés által információt hordoznak a környezetről (túlélés) mi számít információnak? minden, ami a létfenntartás szempontjából számít II. akusztikai minőség barlangrajz vonalkód minden más zavaró jel, másként: ZAJ 6

7 az akusztika hatása érzékelés és ingerek az érzékelés módja a rezgést hordozó közeg minőségétől függ. a levegőben terjedő zavar a hang vagy léghang, érzékszerve a halló szervrendszer a szerkezeti zavar vagy testhang, érzékelése tapintásssal az érzékelés mechanizmusa az ingerré alakult fizikai hatások párhuzamos feldolgozása II. akusztikai minőség rezgés inger fizikai hatás érzékszerv hangulat, tanulás, stb. 7

8 a hangminőség leírása hangmagasság ha a hangjel ismétlődik a hangmagasság az ismétlődés gyakoriságától (frekvencia) függ mély : kb Hz szint közép : kb Hz MAGAS magas : kb Hz KÖZEPES II. akusztikai minőség MÉLY hangszín különböző frekvenciájú összetevők aránya: spektrum (a fény színe is különböző frekvenciák keveréke) szint MÉLY KÖZEPES MAGAS frekvencia (Hz) frekvencia 8

9 a hangminőség leírása hangerő és szintek a hangjel szintje (pl. hangnyomásszint, azaz SPL) befolyásolja a hangmagasság és a hangszín is fontos: hangnyomásszint és hangerő összefügg, de nem ugyanaz összetett hangok frekvenciától függő súlyozással (pl. A-súly, dba) D II. akusztikai minőség 0 C súlyozó szűrő átvitele (db) D B A B & C A - kb. 40 phon B - kb. 70 phon C - kb. 100 phon D - repülő elhaladására kifejlesztve A k 2k 5k 10k 20k frekvencia (Hz) 9

10 a hangminőség leírása a decibel a szintek leírása lényeges mert arányokat érzékelünk: pl. a/b az arányok leírására alkalmas a db a decibel: 10 log 10 (a/b) 6dB azt jelenti: kétszeres szint, négyszeres teljesítmény a hangnyomásszint (db SPL ) SPL a szintet a 20μPa nyomás-ingadozáshoz arányosítja. II. akusztikai minőség db rock koncert: 120 porszívó: 80 Bell 12 8 halk beszéd: 40 hallásküszöb: μPa 2μPa 0,2Pa 20Pa p(t) 10

11 II. akusztikai minőség ami a rezgéseket illeti a rezgések érzékelése iránytól és testhelyzettől függ az már eleve rossz, 0 rombolás biztonságos robbantási határ (USA bányahivatal) (50,8 mm/s csúcs) ha érzékelhető szerkezeti károsodás valószínű (10 mm/s) kismértékű károsodás károsodás előfordulhat (6 mm/s) károsodás nagyon valószínűtlen szerkezeti károsodási hatás (2,5 mm/s) -30 nagyon zavaró rezgés -40 üzem irodák éjszaka & nappal érzékelési küszöbszint -50 gyorsulási szint (db, re 1g) lakóépület nappal lakóépület éjszaka kórházak éjszaka & nappal frekvencia (Hz)

12 az épített környezet minősége - zajszint háttérzaj szintje minden idegen forrástól származó zajhatásra L AM (megítélési zajszint) = L Aeq + K ton + K imp előírás helyiségekre, homlokzatokra, közlekedésre, kivitelezésre Határérték (L TH ) az L AM Sorszám nappal éjjel megítélési szintre* (db) Zajtól védendő helyiség (06-22h) (22-06h) 1. Kórtermek és betegszobák ** Tantermek, előadótermek oktatási intézményekben, foglalkoztató termek, hálóhelyiségek bölcsődékben és óvodákban ** Lakószobák lakóépületekben ** Lakószobák szállodákban és szálló jellegű épületekben ** Étkezőkonyha, étkezőhelyiség lakóépületekben Szállodák, szálló jellegű épületek, közösségi lakóépületek közös helyiségei Éttermek, eszpresszók Nagy- és kiskereskedelmi épületek eladóterei, vendéglátó helyiségei, a váróterem 60 - Példa: 27/2008 XII.3. KvvM-EüM rendelet L II. akusztikai minőség * Értelmezése az MSZ és MSZ szerint. ** Ha szomszédban vagy azonos épületben működik a zajforrás, a határérték 5dB-vel szigorúbb. 12

13 az épített környezet minősége - rezgés háttér rezgés szintje minden idegen forrástól származó rezgésre gyorsulási szint küszöbérték sorszám épület, helyiség Rezgésre különösen érzékeny helyiség (pl. műtő) Lakóépület, üdülőépület, szociális otthon, szálláshelyszolgáltató épület, kórház, szanatórium lakó- és pihenőhelyiségei nappal (06-22h) éjjel (22-06h) Kulturális, vallási létesítmények nagyobb figyelmet igénylő helyiségei (pl. hangversenyterem, templom), a bölcsőde, óvoda foglalkoztató helyiségei, az orvosi rendelő Művelődési, oktatási, igazgatási és irodaépület nagyobb figyelmet igénylő helyiségei (pl. tanterem, számítógépterem, könyvtári olvasóterem, tervezőiroda, diszpécserközpont), a színházak, mozik nézőterei, a magasabb komfortfokozatú szállodák közös terei Kereskedelmi, vendéglátó épület eladó-, illetve vendéglátó terei, sportlétesítmények nézőtere, a középületek folyosói, előcsarnokai * Értelmezése MSZ szerint. rezgés-vizsgálati küszöbérték* rezgésterhelési határértékek* (mm/s 2 ) A 0 A M A max 3, Példa: 27/2008 XII.3. KvvM-EüM rendelet II. akusztikai minőség 13

14 az épített környezet minősége hanggátlás léghanggátlás zajforrás léghang -> vevő léghang csillapítás ami befolyásolja a határoló szerkezet léghanggátlása (R w ) a határolás mérete a kivitelezés minősége (R w < R w ) a vevő hangtér csillapítása L 1 L 2 II. akusztikai minőség a végeredmény, ami érzékelünk a hangnyomásszintek különbsége D = L 1 -L 2 = R -10 log 10 (S/A) a súlyozott laboratóriumi érték R w : inkább csak pl. beszédhangra R w +C: általánosabb, pl. zenére R w +C tr : közlekedési zajra 14

15 az épített környezet minősége lépéshang lépéshangnyomás szintje szerkezeti zavar -> léghang csillapítás ami befolyásolja a padlószerkezet tömege és rugalmassága (L nw ) a kivitelezés minősége (L nw < L nw ) a vevő helyiség mérete, csillapítása a gerjesztés (kopogás) jellege laboratóriumi értékek L nw : lépésszint (teljes szerkezet) ΔL w : lépésszint-javítás (etalon födém) C: kisfrekvenciás korrekció L II. akusztikai minőség 15

16 az épített környezet minősége visszhang lecsengési időt és hangelnyelést általában csak járulékos tényezőként kezelik. pedig a visszaverődések erősítik a belső és beszűrődő zajokat rontják a beszédérthetőséget (akár az asztal két vége között ) rontják a hifi, tv, rádió, stb. hangminőségét. T II. akusztikai minőség 16

17 zaj-és rezgésvédelem mi a cél? a méretezés célja ismert/becsült zajforrás esetén ismert/becsült zavarterjedési módokkal ( hangút ) számolva a szükséges csillapítások beépítése a megengedett zajszint elérése érdekében. A ZAVARÓ HANGTÉR A VÉDENDŐ HANGTÉR III. a méretezés elemei TESTHANG TESTHANG TAPINTÁS ZAJ LÉGHANG LÉGHANG HALLÁS 17

18 zaj- és rezgésvédelem minek kell megfelelni? követelmények prioritása 1. rendeletek (kötelező) 2. nemzeti szabványok (OTÉK szerint kötelező) 3. megrendelői igények 4. nemzetközi szabvány vagy ajánlás (ha nincs nemzeti szabvány) 5. tervezői tapasztalat. 27/2008. XII.3. KvvM-EüM rendelet védendő helyiségek (lakóépületek, közintézmények, stb.) védendő területek (homlokzatok) maximális zaj- és rezgésterhelési határértékek ( hangosság ) üzemi, kivitelezési, közlekedési zavarforrásokra. III. a méretezés elemei MSZ és szabványok minimális léghanggátlás (R w +C, R w +C) maximális lépéshangnyomásszint (L nw ) funkciónként, épületen belül és homlokzatokon. 18

19 a méretezés elemei A ZAVARÓ HANGTÉR TESTHANG ZAJ TESTHANG A VÉDENDŐ HANGTÉR TAPINTÁS III. a méretezés elemei LÉGHANG LÉGHANG HALLÁS 19

20 egyszerű kérdések az előírások betartása elegendő? jogilag igen az elégedettség szempontjából nem feltétlenül, mert függ a zavar jellegétől, a környezeti adottságoktól és igényeinktől. a termékjellemzők megbízhatók? igen, de érteni kell a nyelvükön pl.r w > R w +C > R w +C létezik olyan, hogy nem hallatszik át? nem: műszakilag csak elegendően nagy csillapítás létezik persze az áthallást egyéb alapzaj vagy hallásküszöb elfedheti létezik olyan, hogy hangszigetelő anyag? nem: csak fokozottan hanggátló szerkezet létezik IV. kérdések és válaszok 20

21 egyszerű kérdések mi kell a jó hanggátláshoz? halk zajforrások távolság köztes szerkezetek (pl. árnyékolás) tömeg, tömítettség, szerkezeti függetlenség (dilatáció). mi kell a jó rezgésszigeteléshez? alacsony szintű rezgésforrások tömegek és rugalmas elemek megfelelő aránya szerkezeti dilatáció IV. kérdések és válaszok a hőszigetelő anyag hangszigetelő anyag? nem: de egyes hőszigetelő anyagok a szerkezet hanggátlóképességét javíthatják (pl. szálas hőszigetelő anyagok) 21

22 egyszerű kérdések mikor kell akusztikus családi házhoz? ha nem bízunk az előírások teljesülésében (terv, kivitel, környezet) ha magasabbak az igényeinke (pl. házimozi, vendég WC, szomszéd) mi tud mérni az akusztikus? zaj- és rezgésszintek, lecsengési idők hangnyomásszint-különbség (helyszíni léghanggátlás) lépés hangnyomásszint mi nem tud mérni az akusztikus? a beépített szerkezeti elemek önálló jellemzőit. sok pénzért bármit meg lehet próbálni. IV. kérdések és válaszok ha már baj van általában már késő általában csak a szenvedő félnek nyilvánvaló komoly ráfordítással is csak kb % a siker 22

23 egyszerű kérdések mennyibe kerül az igényes akusztika? normál igényszint és környezet esetén semmibe. magasabb igényszint vagy rosszabb környezet esetén esetfüggő. IV. kérdések és válaszok 23

24 tipikus tervezési hibák tájolás, elrendezés hálószoba utcai frontra, templomra, stb. néz hálószoba mellett/alatt gépészet, házimozi, fürdő, WC, stb. V. tipikus hibák 24

25 tipikus tervezési hibák falazat, nyílászárók rossz típus választása (nem csak az üvegezés számít!) a szárazvakolat általában ront a szerkezetek léghanggátlásán V. tipikus hibák födém, aljzat, álmennyezet tömeg-rugó aránytalanságok (lépcső is!) csillapítás hiánya (álmennyezet, aljzat) kicsi tömegek és üres üregek: döng a padló gépészet, elektromos zajos, rosszul megfogott gépek rossz és csillapítatlan nyomvonalak, fölösleges áttörések csillapítatlan gépterek és strangok 25

26 tipikus kivitelezési hibák falazat téglafal hézagos fugázás, mély szerelvényezés, tömítetlenség szerelt fal átszerelvényezés, üregcsillapítás hiánya, tömítetlenség V. tipikus hibák úsztatott aljzat fogadó felület egyenletessége úsztató réteg folytonossága, védelme peremdilatáció megléte, folytonossága vasalás, födémáttörés dilatációja 26

27 tipikus kivitelezési hibák aljzat rosszul dilatáció? V. tipikus hibák 27

28 tipikus kivitelezési hibák aljzat rosszul dilatáció? V. tipikus hibák 28

29 tipikus kivitelezési hibák aljzat rosszul peremdilatáció? V. tipikus hibák 29

30 tipikus kivitelezési hibák - nyílászáró nyílászáró tömítetlenségek tok-fal közötti rés tokok közötti sorolás tok-szárny közötti rések szárnyak közötti rések (kétszárnyú) küszöb tömítése üvegezés ágyazása szinte minden, ami a hőszigetelésnél is szóba jön! V. tipikus hibák 30

31 tipikus kivitelezési hibák - gépészet zajos gépészet gépek megfogása: akusztikai rövidzár zajos szerelvények (pl. olcsó csaptelep) faláttörések tömítetlensége lyuk a falon V. tipikus hibák nyomvonalak csillapítatlansága zajok a gépek felől zajok másik helyiség felől zajok a külvilág felé 31

32 összefoglalás az alapkövetelmények korrekt kivitelezéssel és tervezéssel könnyen teljesíthetők nem mindenkinek elegendők. a körülmények általában nehezebbek közúti forgalom, légi forgalom, szomszédok saját használati zajok (kutya, együttélés) saját üzemi zajok (gépészet) tapasztalatok általában kényszerből és nem igényességből keresik a megoldást utólagos javítások aránytalanul drágák és rossz a hatásfokuk odafigyeléssel a normális akusztikai igény nem drágítja az építést a teremakusztikai komfortot nem ismerik DE: az ügyfelek egyre tudatosabbak. 32

33 33