TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU

Graditeljski odjel

10010 Zagreb, Avenija V. Holjevca 15

Tema:

Tehnička regulativa gradnje

PROZORI I STAKLA

Zahtjevi i zvučno-izolacijske karakteristike

dr. sc. Zoran Veršić, dipl.ing.arh.

i

1998

STRUČNO USAVRŠAVANJE

OVLAŠTENIH ARHITEKATA I OVLAŠTENIH INŽENJERA

XVIII. tečaj 13. i 14. veljače 2015.

1

2

Buka je neželjeni zvuk, i kao takav može se opisati kao zagađenje.

Buka i zagađenje bukom danas je jedan od vodećih problema onečišćenja okoliša, a samim time i faktor koji izravno utječe na život i zdravlje ljudi.

3

Buka je neželjeni zvuk, i kao takav može se opisati kao zagađenje.

Buka i zagađenje bukom danas je jedan od vodećih problema onečišćenja okoliša, a samim time i faktor koji izravno utječe na život i zdravlje ljudi.

3 kategorije utjecaja buke: - utjecaj na zdravlje ljudi, - socijalni utjecaji buke, - ekonomski utjecaji buke.

Istraživnja i ispitivanje buke smjernice i propisi za zaštitu od buke

4

Podaci Europske unije

Oko 80 mil. stanovnika EU (20%)

živi i radi u zonama u kojima je razina buke viša od 65 dB(A).

Oko 170 mil. stanovnika EU

živi u tzv. „sivim područjima“ u kojima su razine buke takve da izazivaju neugodu tijekom dana (razina buke između 55 i 65 dB(A).

Od svih izvora buke najveći postotak otpada na buku prometa (oko 81%).

5

Buka u boravišnim prostorima: - buku koja se stvara u prostoriji u kojoj smeta, - buka koja se prenosi iz druge prostorije, - buka koja se prenosi izvana.

Izvori buke u otvorenom prostoru: - promet, - industrija, - buka zaleđa.

Buka prometa je najdominantniji izvor vanjske buke.

6

Uzrok jakih i izuzetno jakih smetnji uslijed buke (Austrija) (Izvor: Schönbäck W, Lang J., Pierrard R., 2006: 2)

Zvučna zaštita vanjskih pregrada

Vanjske pregrade zgrada izvedene su najčešće od više dijelova, tj. elemenata koji su različite zvučno-izolacijske moći.

Određivanje ukupne zvučne izolacije vanjske pregrade. Prilikom toga treba sagledati: - razinu i spektar vanjske buke, - namjenu prostorije i time uvjetovanu dozvoljenu razinu buke, - veličinu površine vanjske pregrade, - volumen i odjek promatrane prostorije, - kut upada buke.

7

8

R'w,R,res = -10 lg

××∑

=

−n

1i

10i

uk

i,R,w

101 R

SS

Zvučna izolacija složenih pregrada koje se sastoje od većeg broja građevnih dijelova uvijek je bliža vrijednosti zvučno-izolacijskoj moći dijela s manjom izolacijskom moći.

Rezultirajući vrednovani indeks zvučne izolacije složenih pregrada (R'w,R,res)

ZID: S1 (m2) Rw,R,1 (dB)

PROZOR: S2 (m2) Rw,R,2 (dB)

UKUPNO: R'w,R,res (dB)

vanjska razina buke

dopuštene ekvivalentne razine buke u zatvorenim boravišnim

prostorijama

9

zid

1/8 prozor

1/4 prozor

1/2 prozor

prozor

R'w,rez = 29 dB

R'w,z = 50 dB

R'w,rez = 26 dB

R'w,rez = 23 dB

R'w,p = 20 dB

10

Zvučna izolacija pročelja prema normi HRN EN 12354-3

Norma HRN EN 12354-3 (Zračna zvučna izolacija od vanjskog zvuka) utvrđuje postupak proračuna za određivanje zvučnog prigušenja ili razliku razina zvučnog tlaka pročelja ili neke druge vanjske površine zgrade. Podloga za proračun je indeks zvučne izolacije različitih građevnih dijelova, tj. elemenata pročelja koji uključuje direktni i bočni prijenos zvuka.

Ostali podaci za proračun zvučne izolacije pročelja: - ukupna površina ploha pročelja koje se vide iz prijemne prostorije, - vrsta brtvljenja i kvaliteta spojnica i veza, - struktura pročelja.

Kod određivanja zvučno-izolacijske moći vanjskih pregrada ne postoji kriterij minimalne vrijednosti zvučne izolacije. Potrebna zvučno-izolacijska moć vanjskih pregrada određuje se temeljem razine buke u okolini i zahtijevane najviše dozvoljene razine buke u prostoru prema Pravilniku o najvišim dopuštenim razinama buke u sredini u kojoj ljudi rade i borave (NN 145/2004).

Zona Namjena prostora Najviše dopuštene ocjenske razine buke imisije LRAeq u dB(A)

buke

za dan (Lday) za noć (Lnight)

1. Zona namijenjena odmoru, oporavku i liječenju

50

40

2. Zona namijenjena samo stanovanju i boravku

55

40

3. Zona mješovite, pretežito stambene namjene

55

45

4. Zona mješovite, pretežito poslovne namjene sa

stanovanjem

65

50

5. Zona gospodarske namjene (proizvodnja, industrija,

skladišta, servisi)

– Na granici građevne čestice unutar zone

buka ne smije prelaziti 80 dB(A)

– Na granici ove zone buka ne smije prelaziti

dopuštene razine zone s kojom graniči

11

Hrvatski propisi

12

Zona buke 1 2 3 4 5

Najviše dopuštene ekvivalentne razine buke LReq u dB(A) – za dan

30

35

35

40

40

– za noć 25 25 25 30 30

Najviše dopuštene ekvivalentne razine buke u zatvorenim boravišnim prostorijama

(Izvor: Pravilnik o najvišim dopuštenim razinama buke u sredini u kojoj ljudi rade i borave, NN 145/2004)

vanjska razina buke dopuštene ekvivalentne razine buke u zatvorenim boravišnim prostorijama

Hrvatski propisi

Stupac 1 2 3 4 5

Red Područje

razina buke

Mjerodavna vanjska razina

buke

dB(A)

Vrsta prostorije

Prostorije s krevetima u bolesničkim ustanovama

i sanatorijima

Boravišne prostorije u stanovima, prenoćišne

prostorije u konačištima, prostorije za poduku i

slično

Uredske prostorije1)

i slično

Zahtijevani R’w,res vanjskog građevnog dijela u dB

1 I do 55 35 30 -

2 II 56 do 60 35 30 30

3 III 61 do 65 40 35 30

4 IV 66 do 70 45 40 35

5 V 71 do 75 50 45 40

6 VI 76 do 80 2) 50 45

7 VII >80 2) 2) 50

Zahtjevi na zvučnu izolaciju vanjskih građevnih dijelova (Izvor: DIN 4109, 1989: 13, tablica 8.)

1) Na vanjske građevne dijelove, kod kojih buka koja prodire izvana na temelju djelatnosti koja se obavlja u prostorijama ima samo podređeni doprinos razini buke u unutrašnjosti, ne postavljaju se nikakvi zahtjevi. 2) Zahtjevi se ovdje određuju na temelju lokalnih datosti.

13

DIN

Razina vanjske buke R’w,prozor

do 55 dB(A)

56-60 dB(A)

61-65 dB(A)

66-70 dB(A)

71-75 dB(A)

76-80 dB(A)

30 dB

30 dB

35 dB

40 dB

45 dB

50 dB

Minimalne vrijednosti vrednovanog indeksa zvučne izolacije prozora ovisno o razini vanjske buke (prema DIN 4109, 1989: tablica 8.)

14

Zahtjevi na zvučnu izolaciju prozora (Izvor: DIN 4109, 1989)

DIN

Prigušenje zvuka pročelja može se prezentirati kroz više veličina.

R’w - vrednovani indeks zvučne izolacije,

D2m,nT - standardna razlika razina zvuka između vanjske razine zvučnog tlaka na

odmaku 2 m od pročelja i razine zvučnog tlaka u prijemnoj prostoriji u odnosu na

referentno vrijeme odjeka,

R’w+Ctr - vrednovani indeks zvučne izolacije sa spektralnom prilagodnom vrijednost za

buku cestovnog prometa.

Proračun treba provesti najmanje za oktavno područje od 125 do 2000 Hz ili za tercno područje od 100 do 3150 Hz. Iz tih rezultata mogu se, prema normi HRN EN ISO 717-1, izvesti jednobrojne vrijednosti.

Zvučna zaštita vanjskih pregrada

15

Spektralna prilagodna vrijednost C (spektar 1): - stambene aktivnosti (razgovor, glazba, radio, televizija), - dječja igra, - željeznički promet sa srednjom i velikom brzinom, - promet na autocesti brzine >80 km/h, - mlazni zrakoplovi na maloj udaljenosti, - proizvodni pogoni s pretežito srednjom i visoko-frekventnom bukom.

Rw + C = RA

Spektralna prilagodna vrijednost Ctr (spektar 2): - gradski cestovni promet, - željeznički promet s malim brzinama, - zrakoplovi s propelerom, - mlazni zrakoplovi na velikoj udaljenosti, - disko glazba, - proizvodni pogoni s pretežito dubokom i srednje-frekventnom bukom.

Rw + Ctr = RA,tr

16

C

Ctr

17

Prozori i zvučna zaštita prozora

Zahtjevi za prozore

- Opći uvjeti (Pravilnik otehničkim normativima za projektiranje I izvođenje završnih radova u građevinarstvu, Službeni list, 21/1990)

- Posebni tehnički uvjeti

(Tehnički propis za prozore i vrata - NN 69/2006)

Osnovi tehnički zahtjevi: - osvjetljavanje prostorija dnevnim svjetlom i - provjetravanje prostorija (izuzetak su potpuno klimatizirani prostori). Ostali zahtjevi:

- toplinska zaštita, - zvučna zaštita, - zaštita od atmosferskih utjecaja, - zaštita od osunčanja i - sigurnost.

Zvučna izolacija prozora i njegovih dodatnih elemenata

• zvučna izolacija ostakljenja,

• zvučna izolacija doprozornika i okvira prozorskih krila,

• zvučna izolacija spojeva i preklopa,

• zvučna izolacija uređaja i elemenata za provjetravanje koji se nalaze na prozoru,

• zvučna izolacija kutije za rolete.

18

Zvučna izolacija ostakljenja - debljina stakla, - međusobni razmak staklenih ploča, - temperatura, - rubna upetost, - veličina staklenih ploča, - kut upada zvučnih valova na površinu stakla.

Vrednovani indeks zvučne izolacije stakla (Rw) ovisno o debljini stakla

19

20

Materijal (mm)

Indeks zvučne izolacije (dB) kod središnjih frekvencija oktava (Hz)

Jednobrojne vrijednosti i spektralne prilagodne

vrijednosti

125 250 500 1000 2000 4000 Rw C Ctr

Jednoslojno staklo

3 14 19 25 29 33 25 28 -1 -4

4 17 20 26 32 33 26 29 -2 -3

5 19 22 29 33 29 31 30 -1 -2

6 18 23 30 35 27 32 31 -2 -3

8 20 24 29 34 29 37 32 -2 -3

10 23 26 32 31 32 39 33 -2 -3

12 27 29 31 32 38 47 34 0 -2

Višeslojno staklo + sloj sintetskog materijala 0.5 mm do 1 mm

6+ 20 23 29 34 32 38 32 -1 -3

8+ 20 25 32 35 34 42 33 -1 -3

10+ 24 26 33 33 35 44 34 -1 -3

IZO staklo s jednoslojnim ili višeslojnim prozorskim staklima; Međuprostor od 6 mm do 16 mm s punjenjem zrakom ili argonom

4 (6-16) 4 21 17 25 35 37 31 29 -1 -4

6 (6-16) 4 21 20 26 38 37 39 32 -2 -4

6 (6-16) 6 20 18 28 38 34 38 31 -1 -4

8 (6-16) 4 22 21 28 38 40 47 33 -1 -4

8 (6-16) 6 20 21 33 40 36 48 35 -2 -6

10 (6-16) 4 24 21 32 37 42 43 35 -2 -5

10 (6-16) 6 24 24 32 37 37 44 35 -1 -3

6 (6-16) 6 višeslojno staklo 20 19 30 39 37 46 33 -2 -5

6 (6-16) 10 višeslojno staklo 24 25 33 39 40 49 37 -1 -5

Zvučna izolacija jednostrukog i IZO stakla prema HRN EN 12758: 2002 (za normiranu dimenziju stakla 1,23x1,48 m)

4 (6-16) 4 21 17 25 35 37 31 29 -1 -4

6 (6-16) 4 21 20 26 38 37 39 32 -2 -4

6 (6-16) 6 20 18 28 38 34 38 31 -1 -4

Materijal (mm)

Indeks zvučne izolacije (dB) kod središnjih frekvencija oktava (Hz)

Jednobrojne vrijednosti i spektralne prilagodne

vrijednosti

125 250 500 1000 2000 4000 Rw C Ctr

21

Zvučna izolacija ostakljenja

Utjecaj debljine stakla na zvučnu izolaciju

22

- debljini staklenih ploča (masa) - odnosu masa (granična frekvencija) Ugradnja asimetričnog IZO-stakla – različite debljine (d2 = d1/2 + 1 mm) (npr. 6+a+4 mm; 8+a+5 mm; 10+a+6 mm)

d1 d2 + a +

Granična frekvencija kod jednostrukih stakala

Utjecaj međusobnog razmaka staklenih ploča na zvučnu izolaciju

23

Kod malog razmaka među staklima vlastita frekvencija (f0) sustava s dvostrukim staklima nalazi se u akustički važnom području između 100 i 3150 Hz, što može dovesti do pada izolacijske moći, a time i do smanjenja vrijednosti zvučne izolacije. Zvučna se izolacija može poboljšati povećanjem razmaka između stakala što dovodi do smanjenja vlastite frekvencije, a time se smanjuje i pad zvučno-izolacijske moći na frekvenciju ispod 100 Hz. Iznad frekvencije koja je dvostruko veća od vlastite frekvencije (2xf0) zvučna izolacija dvostrukih stakala veća je nego kod jednostrukog ostakljenja iste ukupne debljine oba stakla.

d = 8 mm

Rw = 32 dB (-2, -3)

d = 4+12+4 mm

Rw = 29 dB (-1, -4)

>

24

d = 12 mm

Rw = 34 dB (0, -2)

d = 6+16+6 mm

Rw = 31 dB (-1, -4)

d = 6+16+4 mm

Rw = 32 dB (-2, -4)

d = 8+16+4 mm

Rw = 33 dB (-1, -4)

d = 4/4+12+4 mm

Rw = 36 dB (-, -5)

d = 4/4+16+4 mm

Rw = 39 dB (-, -5)

Laminirano staklo

PVB folija PVB – SC folija

Utjecaj dimenzije stakla na zvučnu izolaciju Laboratorij za građevinsku fiziku, „Instituta IGH“, d.d., Zagreb (1.10. do 22.10. 2010. godine)

Ispitano prema normama: HRN EN ISO 140-3 i HRN EN ISO 717-1

IZO staklo d=6+16+6 mm

25

dimenzije staklenih ploča: A 1230x1480 mm B 620x740 mm C 1850x2220 mm D 820x2220 mm

oznaka širina a

[mm]

a od A [%]

visina b

[mm]

b od A [%]

ploština S

[m2]

S od A [%]

težina d=6 mm

[kg]

težina d=6+16+6 mm

[kg]

A 1230 100 1480 100 1,820 100 27,31 54,61

B 620 50 740 50 0,455 25 6,88 13,76

C 1850 150 2220 150 4,107 225 61,61 123,21

D 820 67 2220 150 1,820 100 27,31 54,61

26

Vrednovani indeks zvučne izolacije (Rw) kod ispitivanih ploča različitih dimenzija IZO stakala, razlikuju se za do 3 dB.

Odnos zvučne izolacije različitih dimenzija i oblika staklenih ploča

IZO staklo (d=6+16+6 mm)

Rezultati ispitivanja

vrednovani indeks zvučne izolacije Rw (dB)dvostrukih IZO staklenih ploča

D2 34 dB

C2 33 dB

A231 dB

B2 34 dB

30

31

32

33

34

35Rw

(dB

)

27

28

Zvučna izolacija doprozornika i okvira prozorskog krila Vrste profila:

- puni profili (drvo), - profili s komorama (PVC, metal)

a) metal (aluminij, čelik) b) drvo, PVC

Udio profila (doprozornika i okvira prozora) u ukupnoj površini prozora ovisno o materijalu

29

Indeksi zvučne izolacije prozora u ovisnosti o različitim izvedbama priključka sa zidom i mogućim pogreškama

Zvučna izolacija spojeva i preklopa - Priključak između zida i doprozornika

30

1 - debljina stakla 2,8 mm, bez brtvila = 19 dB 2 - debljina stakla 12 mm, bez brtvila = 21 dB 3 - debljina stakla 12 mm, s brtvilom u preklopu = 33 dB

Zvučna izolacija jednostrukih prozora - ovisno o brtvi u preklopu

Zvučna izolacija spojeva i preklopa - Prijenos zvuka preko prozorskih preklopa

31

Zvučna izolacija uređaja i elemenata za provjetravanje koji se nalaze na prozoru

a - mjera za povećani prolaz zraka, b / c / d - ventilator u doprozorniku / okviru prozorskog krila / ostakljenju

32

Primjer zvučne izolacije prozora sa i bez ventilacijskog otvora (Izvor: Bauphysik Kalender 2009: 228)

33

Primjeri prozora sa zahtijevanom visokom zvučnom zaštitom i zahtjevom za provjetravanje

34

Utjecaj rolete na zvučnu izolaciju prozora

35

Zvučna izolacija kutija za rolete

- stijenke kutije za rolete

- spojevi kutije za rolete

- prigušenost kutije za rolete

- izlazni prorez za roletu

Kutije za rolete – različiti položaji i konstrukcijska rješenja a), b) predkutije, c) ožbukana kutija, d) dodatna kutija

a) b) c) d)

36

Utjecaj starenja prozora na zvučnu izolaciju

- deformacije

- istrošenost okova

- istrošenost brtvi

Zvučna izolacija prozora s nepravilno namještenim okovom

37

Vanjski zid: R'w > 49 dB S1 = 5.50 m2 Ugrađeni prozor IZO staklo: Rw,min ≥ 32 dB S2 = 2.34 m2 Površina prostorije: 17.15 m2

Rw,z+o = R1 - 10 log (1+ S2/S1 (10 (R1 - R2)/10 - 1 )) Rw,z+o = 37.1 dB

Primjer proračuna:

Rw,z+o

Dopuštena razina buke u boravišnim prostorima stana od nestacionarnih izvora buke izvan zgrade ne smije preći

35 dB(A) - danju, odnosno 25 dB(A) - noću. (zahtjev prema Pravilniku .... NN 145/04)

Kako se buka 1 m ispred pročelja pretpostavlja u vrijednosti

≤63 dB(A) - danju, 55 dB(A) - noću, izolacijska moć zida (s prozorima) treba

iznositi (prema VDI 2719):

Rw,pot = LA – LA,dop +10 log S/A + K

S - ukupna površina vanjske pregrade gledano iz prostorije (m2)

A - ekvivalentna apsorpcijska površina prostorije (m2)

A=0.8 x površina poda prostorije

K - korekcija ovisno o izvoru zvuka (0 do 6 dB)

38

Rw,z+o,potrebno ≥28.6 dB - dan

LRAeq = 63 dB(A) - dan

Buka u vanjskom prostoru Najviše dopuštene ocjenske ekvivalentne razine buke

u zatvorenim boravišnim prostorijama

dan: Rw,pot = 63 – 35 +10 log 7.84/(0.8x17.15)+ 3 = 28.6 dB noć: Rw,pot = 55 – 25 +10 log 7.84/(0.8x17.15)+ 3 = 30.6 dB

LRAeq = 55 dB(A) - noć

LRAeq = 35 dB(A) - dan

LRAeq = 25 dB(A) - noć

Rw,z+o,potrebno ≥ 30.6 dB - noć Rw,z+o = 37.1 dB

Prema tome predviđeni zid s prozorom zadovoljava.

<

39

HVALA NA PAŽNJI !