PFZ 2 - ZVUK_proracuni_2010

PRAKTIČNA FIZIKA ZGRADE v.pred. Mateo Biluš, d.i.a. 2. kat, soba br. 236

predavanja - 04. I 05. 2010.

PRIMJERI PRORAČUNA ZVUČNE ZAŠTITE prema predavanjima v.pred. mr.sc. Zoran Veršić, d.i.a.

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

1

HRN U.J6.201 / 1989. Akustika u zgradarstvu

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

2

HRN U.J6.201 / 1989. Akustika u zgradarstvu

Minimalne vrijednosti zvučne izolacije i maksimalne vrijednosti nivoa zvuka udara za pojedine pregrade ovisno o namjeni građevine

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

3

Normom HRN U.J6.201/89 propisane minimalne vrijednosti zvučne izolacije Rw i maksimalne vrijednosti nivoa zvuka udara Lw ovise o namjeni zgrade: A.

stambene i stambeno-poslovne zgrade,

B.

poslovne zgrade,

C.

restorani, prostori za igru i zabavu, zanatski pogoni,

D.

hoteli, moteli, domovi,

E.

bolnice, klinike, domovi zdravlja,

F.

škole, fakulteti,

G.

ustanove za predškolsku djecu;

i o funkciji pregrade (pregrade između prostorija određenih namjena).

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

4

Zahtjevi minimalne vrijednosti zvučne izolacije i maksimalne vrijednosti nivoa zvuka udara (prema normi HRN U.J6.201 - dio*):

A/ Stambene i stambeno-poslovne zgrade zid između dva stana zid između stana i zajedničkog hodnika zid s vratima između stana i zajedničkog hodnika Dw zid između stana i poslovnih prostora strop između stanova, i ispod stana prema ulaznim prostorima, .... strop iznad stana prema lođi/terasi drugog stana strop ispod stana prema prostorima druge namjene (poslovni prostori, ....) pod bučne prostorije prema stanu iznad i pored B/ Poslovne zgrade i poslovne prostorije u drugim zgradama zid između prostorija dva korisnika zid bez vrata između prostorija za intelektualni rad i prostorija za sastanke prema prostorijama za drugu namjenu istog korisnika zid bez vrata između protorija istog korisnika stropovi između poslovnih prostora

Rw,min (dB)

Lw,max (dB)

52 52 52 57

-

52 -

68 68

57 -

68 48

52

-

44 42 52

68

* Navedene su samo neke vrijednosti. Za detaljniji uvid vidi HRN U.J6.201

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

5

Procijenjena zvučno izolacijska moć jednoslojnih krutih pregrada (DIN 4109/89) vrijednosti vrijede za prosječnu površinsku masu obodnih pregrada od 300 kg/m² korekcijski faktor K za druge prosječne površinske mase obodnih pregrada: 150 kg/m² 200 kg/m² 250 kg/m² 350 kg/m² 400 kg/m² 450 kg/m² Zagreb, 2010.

K: -3 -2 -1 +1 +2 +3 praktična fizika zgrade

6

PRORAČUN MASIVNE PREGRADE S ČVRSTO POVEZANIM SLOJEVIMA RZ02

- pregradni zid - isti korisnik

produžna žbuka armirani beton produžna žbuka

2 cm 20 cm 2 cm

0.02 x 1650= 0.20 x 2300= 0.02 x 1650=

33.0 460.0 33.0

kg/m² kg/m² kg/m²

m=

526.0

kg/m²

ukupna površinska masa pregrade:

Masa obodnih pregrada mL ≥ 300 kg/m², K = 0 Prema DIN-u 4109 / 89

Zagreb, 2010.

R'w > 55 dB > Rw,min = 44 dB

praktična fizika zgrade

7

PRIMJER PRIBLIŽNOG IZRAČUNA PROSJEČNE POVRŠINSKE MASE OBODNIH PREGRADA Površinske mase obodnih pregrada: 1. bočni zid 188.0 kg/m² 2. bočni zid 368.0 kg/m² 3. podna konstrukcija 420.0 kg/m² 4. stropna konstrukcija 420.0 kg/m²

l = 2,8 m’ l = 2,8 m’ l = 4,3 m’ l = 4,3 m’

ukupna dužina:

l = 14,2 m’

PROSJEČNA POVRŠINSKA MASA OBODNIH PREGRADA: (188x2,8 + 368x2,8 + 420x4,3 + 420x4,3) / 14,2 = 364 kg/m² korekcijski faktor za prosječnu masu > 350 kg/m² - K = +1 dB

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

8

Vrste laganih predstijenki na zidovima i podgledu stropova

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

9

POVRŠINSKA MASA MASIVNE PREGRADE

PROCJENJENA ZVUČNO IZOLACIJSKA MOĆ JEDNOSLOJNE KRUTE PREGRADE

(kg/m2) (dB)

1)

Zagreb, 2010.

PROCIJENJENA ZVUČNO IZOLACIJSKA MOĆ JEDNOSLOJNIH KRUTIH PREGRADA S LAGANOM PREDSTJENKO M (dB)

POVEĆANJE ZVUČNO IZOLACIJSKE MOĆI JEDNOSLOJNE KRUTE PREGRADE S LAGANOM PREDSTJENKO M (dB)

100

37

49

+12

150

41

49

+8

200

44

50

+6

250

47

52

+5

275

48

53

+5

300

49

54

+5

350

51

55

+4

400

52

56

+4

450

54

57

+3

500

55

58

+3

Doprinos laganih predstijenki, elastično vezanih na masivni dio pregrade

(DIN 4109/89)

Važi za uvjet da su bočne pregrade srednje površinske mase cca 300 kg/m2

praktična fizika zgrade

10

Proračun masivne pregrade s lakom elastično ovješenom predstijenkom ZM11

- pregradni zid prema bučnim tehničkim prostorima

gipskartonske ploče PE folija kamena vuna - kao Tervol TW između metalne potkonstrukcije CW 75 mm armirani beton završna obrada - premaz

2x1.25 cm 0.2 mm 8 cm

0.025 x 990= 0.08 x 30=

(25) -

20 cm -

0.20 x 2300= m=

460 460

kg/m2

kg/m2

Masa obodnih konstrukcija mL ≥ 300 kg/m2 Prema DIN-u 4109 / 89

Zagreb, 2010.

R'w > 57 dB ≥ Rw,min = 57 (52)dB

praktična fizika zgrade

11

POVRŠINSKA MASA MASIVNE PREGRADE

PROCJENJENA ZVUČNO IZOLACIJSKA MOĆ JEDNOSLOJNE KRUTE PREGRADE

(kg/m2) (dB)

Zagreb, 2010.

PROCIJENJENA ZVUČNO IZOLACIJSKA MOĆ JEDNOSLOJNIH KRUTIH PREGRADA S LAGANOM PREDSTJENKO M (dB)

POVEĆANJE ZVUČNO IZOLACIJSKE MOĆI JEDNOSLOJNE KRUTE PREGRADE S LAGANOM PREDSTJENKO M (dB)

100

37

49

+12

150

41

49

+8

200

44

50

+6

250

47

52

+5

275

48

53

+5

300

49

54

+5

350

51

55

+4

400

52

56

+4

450

54

57

+3

500

55

58

+3

praktična fizika zgrade

12

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

13

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

14

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

15

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

16

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

17

proračun zvučne izolacije lake višeslojne gipskartonske pregrade RZ03

- pregradni zid - isti korisnik

gips kartonske ploče kamena vuna između profila CW 75 mm gips kartonske ploče

2x1.25 cm

0.025 x 990=

25

kg/m2

6 cm 2x1.25 cm

0.06 x 30= 0.025 x 990= m=

25 50

kg/m2 kg/m2

Masa obodnih konstrukcija mL ≥ 250 kg/m2 (KL,1 = -1 dB) Prema podacima u DIN-u 4109/89

Zagreb, 2010.

Rw = 52 - 1 dB = 51 > Rw,min = 42 (44) dB

praktična fizika zgrade

18

PREGRADE SASTAVLJENE OD VIŠE DIJELOVA RAZLIČITE IZOLACIJSKE MOĆI Mnoge pregrade nemaju isti sastav u cijeloj svojoj površini već se sastoje od više dijelova - elemenata najčešće različite izolacijske moći. To je česti slučaj sa vanjskim pregradama sa prozorima ili unutarnjim pregradama sa vratima. U tome slučaju potrebno je izračunati rezultirajuću izolacijsku moć pregrade složene od više dijelova. Rezultirajuća vrijednost izolacijske moći tako složenih pregrada uvijek je bliža vrijednosti izolacijske moći dijela sa manjom izolacijskom moći. − Rw , i n  1 R'w,rez = -10 log  × ∑ S i × 10 10  S uk i =1 

   

(dB)

Suk - ukupna površina pregrade (m2) Si - površina i-tog dijela pregrade (m2) R'w,rez - rezultirajuća izolacijska moć pregrade koja se sastoji od više dijelova različite izolacijske moći (dB) R'w,i - procijenjena izolacijska moć i-tog dijela pregrade (dB)

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

19

Primjer: Zid s prozorom: - zid - prozor

Suk = 27,0 m2

R'w,rez = ? dB

S1 = 13,5 m2 S2 = 13,5 m2

R'w,1 = 52 dB R'w,2 = 32 dB

Pojednostavljena formula: R'w,rez = R'w,1 -10 log

R w ,1 − R w , 2    S 2 10 1 + ×  10 − 1     S uk   

= 35,0 dB

S2 S1

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

20

Primjer proračuna: Vanjski zid: Ugrađeni prozor IZO staklo:

R'w > 49 dB Rw,min ≥ 32 dB

S1 = 5.50 m2 S2 = 2.34 m2

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

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):

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)

Rw,pot = LA – LA,dop +10 log S/A + K

Rw,z+o

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

21

dan: noć:

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

Buka u vanjskom prostoru

Najviše dopuštene ocjenske ekvivalentne razine buke u zatvorenim boravišnim prostorijama

LRAeq = 63 dB(A) - dan

LRAeq = 35 dB(A) - dan

LRAeq = 55 dB(A) - noć

LRAeq = 25 dB(A) - noć

Rw,z+o,potrebno≥28.6 dB - dan Rw,z+o,potrebno ≥ 30.6 dB - noć

<

Rw,z+o = 37.1 dB

Prema tome predviđeni zid s prozorom zadovoljava. Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

22

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

23

Zahtjevi minimalne vrijednosti zvučne izolacije i maksimalne vrijednosti nivoa zvuka udara (prema normi U.J6.201):

Rw,min (dB)

Lw,max (dB)

52 52 52 57

-

52 -

68 68

57 -

68 48

B/ Poslovne zgrade i poslovne prostorije u drugim zgradama zid između prostora dva korisnika stropovi između poslovnih prostora

52 52

68

C/ Ugostiteljski prostori, prostori za igru i zabavu, zanatski pogoni i sl. zid prema stanu

57

-

A/ Stambene i stambeno-poslovne zgrade zid između dva stana zid između stana i zajedničkog hodnika zid s vratima između stana i zajedničkog hodnika Dw zid između stana i poslovnih prostora strop između stanova, i ispod stana prema ulaznim prostorima, .... strop iznad stana prema lođi/terasi drugog stana strop ispod stana prema prostorima druge namjene (poslovni prostori, ....) pod bučne prostorije prema stanu iznad i pored

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

24

PRORAČUN ZVUČNE IZOLACIJE MEĐUKATNE KONSTRUKCIJE S PLIVAJUĆIM PODOM MK01

- međukatna konstrukcija Između stambenih prostora

hodna obloga betonska podloga - armirana PE folija elastificirani polistiren armirani beton - zaglađen produžna žbuka

min 4 cm 0.2 mm 2x1 cm 18 cm 2 cm

masa obodnih konstrukcija mL ≥ 300 kg/m

0.04 x 2200= 0.02 x 16= 0.18 x 2300= 0.02 x 1650= m1 = m' =

88.0 414.0 33.0 447.0 88.0

kg/m

2

2

kg/m 2 kg/m

2

Zvučna izolacija od zračnog prijenosa zvuka Prema DIN-u 4109 / 89, Bb1, tab 12 (masivna stropna ploča m1 = 447 kg/m2 s plivajućim podom) : R'w > 57 dB > Rw,min = 52 dB - zadovoljava!

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

25

PRORAČUN ZVUČNE IZOLACIJE MEĐUKATNE KONSTRUKCIJE S PLIVAJUĆIM PODOM Zvučna izolacija od udarnog zvuka doprinos plivajućeg namaza i elastičnog međusloja: s' = Edin/ d = 0.6 / 0,02 m = MN/m³ fo = 160 s' / m ' fo = 160

(dinamička krutost elastificiranog polistirena EPS - T iznosi Edin =0.6 MN/m²)

30 / 88 = 93.4 Hz < 100 Hz

kritična frekvencija pregrade zadovoljava!

povećanje zvučne izolacije uslijed doprinosa plivajućeg namaza: ∆L500 = 40 log f/fo

∆L500 = 40 log 500/93.4 = 29.1 dB

Iu,ploče = 35 log m1 - 101 = 35 lg 447 - 101 = -8,2 dB Iu,ukupno = Iu,ploče + ∆L - 2 dB = -8.2 + 29.1 - 2 = 18.9 dB Lw = 68 - Iu,ukupno + K

K=0

Lw = 68 – 18.9 + 0

Lw = 49.1 dB < 68 dB - zadovoljava!

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

26

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

27

PP01

- pod na tlu - garaža

završna obrada armiranobetonska temeljna ploča zaštitni beton filc hidroizolacija betonska podloga nasip šljunka

50 cm min 4 cm 3 mm 1 cm 8 cm cca 20 cm

0.50 x 2300= 0.04 x 2200= 0.08 x 2200= m=

1150 88 176 1546

kg/m2

kg/m2

Masa obodnih konstrukcija mL ≥ 300 kg/m2 izolacija od udarnog zvuka (m = 1546 kg/m2) Iu,ploče = +9.3 dB širenje udarnog zvuka u prostore iznad (DIN-u 4109 / 89 tablica 36)

KT = +10 dB

Iu,ukupno = Iu,ploče + ∆L +10 dB = +9.3 + 10 = 19.3 dB Lw = 68 – 19.3 = 48.7 dB < 68 dB

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

28

Proračun prostorne akustike za prostorije manjeg volumena Akustička obrada Učionica Podgledi stropova u učionicama kao i zabatni dio zida na visini iznad 2 m završno će se obraditi akustik pločama kako bi se osigurala akustička kvaliteta prostora i potrebno vrijeme odjeka (cca 0.7 do 0.8 s). Akustik ploče moraju imati koeficijent apsorpcije α500,min = 0.4. (V= 165,3 m3 < 1000 m3; korištena je Sabineova formula Tr= 0.161A0/V)

y

y

z x

tlocrt / pod

Zagreb, 2010.

z x

strop

praktična fizika zgrade

29

Površinska obrada s koeficjentima apsorbcije: X 1

beton - zid

2

akustik ploče Sx,uk

S

125

250

500

1000

2000

4000

m2

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

28,2

0,02

0,03

0,03

0,03

0,04

0,07

6,5

0,05

0,15

0,4

0,55

0,61

0,68

22,2

0,02

0,03

0,03

0,03

0,04

0,07

3,6

0,14

0,14

0,06

0,06

0,1

0,10

23,4

0,10

0,10

0,04

0,04

0,02

0,03

39,0m2

Y 1

beton - zid

2

drvo - vrata

3

staklo - prozori Sy,uk

49,2m2

Z POD 1

drveni pod

55,1

0,04

0,04

0,06

0,12

0,1

0,17

2

drvene klupe

10,8

0,04

0,04

0,06

0,12

0,10

0,17

3

cca 20 učenika

20

0,33

0,33

0,44

0,44

0,46

0,46

55,1

0,05

0,15

0,4

0,55

0,61

0,68

PODGLED 1

akustik ploče

Sz,uk 141,0m2

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

30

Srednji koeficjenti apsorbcije po osima i frekvencijama: 125

250

500

1000

2000

4000

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

X

ax=

0,04

0,06

0,09

0,12

0,14

0,17

Y

ay=

0,07

0,07

0,04

0,04

0,03

0,05

Z

az=

0,09

0,12

0,25

0,33

0,35

0,41

Vrijeme odjeka po frekvencijama:

Tr=

125

250

500

1000

2000

4000

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

1,59

1,14

0,66

0,50

0,47

0,40

Srednja vrijednost odjeka prostora: Tsr=

0,79s <

Tsr,n=

0,80s

zadovoljava

Zagreb, 2010.

praktična fizika zgrade

31