Zvukově izolační vlastnosti dveří

Napsal(a): David Novák, Publikováno: 01.10.2019 (Vytvořeno: 01.10.2019)

V tomto článku se podíváme na zvukově izolační vlastnosti dveří.

Požadavky na neprůzvučnost

Požadavky na neprůzvučnost dveří vyplývají z určené normy ČSN 73 0532 [1]. Pro vybrané druhy prostorů občanských a bytových staveb norma stanoví pro dveře spojující sousední prostory zvukově izolační požadavky vyjádřené váženou neprůzvučností R_w. Následující tabulka udává hodnoty vybrané z výše uvedené požadavkové normy, které platí pro dveře.

Tabulka 1 - Požadavky na zvukovou izolaci mezi místnostmi v bnudovách

*) Požadavek se vztahuje na vstupní dveře do bytu.
**) Za funkční součást chráněného prostoru se považují prostory sousedící s chráněným prostorem, které s tímto prostorem funkčně souvisejí: např. přístupová chodba nebo předsíň, koupelna nebo šatna určená pouze pro obsluhu dané obytné místnosti.

POZNÁMKY
1 Požadavky na zvukovou izolaci se přiměřeně vztahují i na obdobné prostory zde neuvedené.
2 Při diagonálním šíření zvuku mezi dvěma podlažími platí požadavek pro vertikální přenos zvuku.
3 V případech, kdy jsou v sousedství místností chráněných před hlukem umístěny místnosti s technickým zařízením (např. strojovna výtahů, strojovna ventilace, předávací stanice apod.), jejichž provoz je charakterizován vyššími hodnotami hluku než jsou hodnoty uvedené v tabulce 1, požadavky na neprůzvučnost je nutno stanovit na základě akustické studie.

Z označení vyplývá, že se jedná o hodnotu laboratorní. Tato skutečnost je velmi důležitá. Podle požadavku na stupeň ochrany se vyžaduje neprůzvučnost v řadě hodnot
R_w = 27, 32, 37, 42 dB

Způsoby stanovení neprůzvučnosti

Měření v laboratoři

Základním způsobem stanovení zvukově izolačních vlastností je stanovení neprůzvučnosti laboratorním měřením postupem podle ČSN EN ISO 140-3. Měří se celý komplet, tj. dveře se zárubní. Zkoušený vzorek se instaluje do měřicího otvoru ve stěně s vysokou neprůzvučností, která odděluje dvě dozvukové komory, jež splňují přísné podmínky normy ČSN EN ISO 140-1. Postup umožní stanovení výsledku s dostatečnou přesností a reprodukovatelností, jak vyžaduje ČSN EN ISO 140-2. Výsledkem je stupeň neprůzvučnosti R v závislosti na kmitočtu, který se stanoví ze vztahu
R = L₁ – L₂ + 10 log(S/A)

kde

L₁ je hladina akustického tlaku ve vysílací místnosti v dB
L₂ … hladina akustického tlaku v přijímací místnosti v dB
S … plocha zkoušeného vzorku (dveří se zárubní) v m ²
A … zvuková pohltivost v přijímací místnosti v m ²

Aplikací normy ČSN EN ISO 717-1 dostaneme z kmitočtového průběhu jednočíselnou veličinu – váženou neprůzvučnost Rw. Neprůzvučnost stanovená měřením v laboratoři je objektivní veličinou, která charakterizuje zvukověizolační vlastnosti samotných dveří bez vlivu okolních konstrukcí, způsobu zabudování apod. Dostáváme tak výsledek s relativně vysokou přesností a reprodukovatelností, který lze použít jako seriózní podklad pro výpočet složených stěn.

Měření na stavbě

Na stavbě vždy měříme neprůzvučnost dveří včetně vlivů, které nelze vždy v plném rozsahu postihnout. Relativně jednoduchá je situace, kdy jsou dveře zabudovány mezi dvěmi místnostmi z nichž každá má objemem V = 50 - 100 m3. Potom můžeme postupovat běžným způsobem podle ČSN EN ISO 140-4 jako při měření příček. Samozřejmě pokud má stěna, v níž jsou dveře zabudovány nízkou neprůzvučnost, měří se složený prvek, tj. stěna s dveřmi a vlastní neprůzvučnost dveří nelze tímto způsobem s dostatečnou přesností stanovit. Problém nastane zejména u dveří zabudovaných v lehké konstrukci, v situacích s podhledy nebo zvýšenými podlahami. Negativní může být i vliv vzduchotechniky. Dosažené výsledky při měření na stavbě v každém případě platí pro danou konkrétní situaci a nelze je použít obecně.

Při měření na stavbě je důležitou podmínkou přesného stanovení hladin akustického tlaku optimální tvar přijímací i vysílací místnosti tak, aby bylo možno zvolit dostatečný počet měřicích míst- poloh mikrofonu, které jsou vzdáleny nejméně 1,2 m od odrazivých ploch.

Velmi častý případ jsou dveře mezi standardní místností a chodbou nebo jiným prostorem s malými rozměry nebo s jedním z prostorů s nevhodnými rozměry (úzké dlouhé, rozlehlé, schodiště, spojené prostory apod.). Potom je třeba postupovat podle normy ČSN EN ISO 140-14, která stanoví postup měření neprůzvučnosti ve zvláštních podmínkách. Přestože postup je normalizován, v praxi nelze spolehlivě odstranit všechny problémy, které ovlivňují přesnost výsledku.

Důvodem je:

nejednoznačný způsob výběru měřicích míst
závislost na poloze zdroje
neznalost složitého zkušebního postupu a nedostatečné zkušenosti měřiče

Potom se stává, že výsledky stanovené měřením na stavbě při nedostatečném respektování výše uvedených skutečností vedou k hodnotám, které se od laboratorních hodnot liší o 5 až 10 dB.

Laboratorní versus stavební hodnoty

V převážné většině případů a to nejen u dveří, jsou vesměs stavební hodnoty neprůzvučnosti nižší než hodnoty laboratorní, tedy platí
R´_w ≤ R_w

Důvodem může být přenos zvuku vedlejšími cestami (navazující konstrukce, dutiny podhledu, podlahy, vzduchotechnika), ale i nekvalitní montáž nebo netěsnosti vlivem špatného seřízení.
Ve smluvních vztazích vzniknou často vážné problémy pokud není jednoznačně stanoveno vyžaduje-li se splnění hodnoty laboratorní nebo stavební.

Vliv základních faktorů na neprůzvučnost
Dveře můžeme z hlediska přenosu zvuku považovat za složený dělicí prvek, tvořený několika elementy s rozdílnou neprůzvučností. Při určitém zjednodušení vycházíme z modelu, který se skládá ze tří částí. Je to:

křídlo
zárubeň
spáry

Výsledná neprůzvučnost složeného prvku se stanoví ze vztahu

kde

Rw je vážená neprůzvučnost dveří v dB
Si ... plocha i-tého prvku v m2
S ... celková plocha složeného prvku v m2
Rwi... neprůzvučnost i-tého prvku v dB

Důležitý vliv na neprůzvučnost má složení dveřního křídla. Uvažujeme-li samotné křídlo, pak jeho konstrukce může být z akustického hlediska jednovrstvá nebo vícevrstvá. Složení z více vzájemně dokonale spojených vrstev lze považovat za jednovrstvý prvek. Pro jednovrstvý prvek je neprůzvučnost závislá na plošné hmotnosti. Lze ji stanovit z grafické závislosti uvedené na obr. 1, která je pro jednovrstvé dřevěné prvky a prvky z ocelového plechu odvozena z laboratorních měření.

Nižší hodnoty neprůzvučnosti u dřevěných prvků souvisí s materiálovými vlastnostmi. Modul pružnosti dřeva a rozsah běžně používaných tlouštěk (40 -50 mm) jsou příčinou kritického kmitočtu uvnitř zvukově izolační oblasti. V tomto pásmu dojde k výraznému poklesu stupně neprůzvučnosti, což se projeví i na poklesu vážené hodnoty R_w. U ocelového plechu se pro obvyklé tloušťky kritický kmitočet nachází nad zvukově izolační oblastí a příslušný pokles neprůzvučnosti nemá na jednočíselnou veličinu vliv. Z hlediska dosažení vysoké neprůzvučnosti jednoduchého dělicího prvku je ideální vysoká plošná hmotnost při současně nízké ohybové tuhosti. Proto se u dřevěných konstrukcí příznivě projevuje skladba z více vrstev vzájemně nespojených, aby nedošlo ke zvýšení ohybové tuhosti. Pro dosažení vyšší plošné hmotnosti se do struktury vkládají např. vrstvy ocelového plechu. Toto uspořádání má rovněž příznivý vliv na zvýšení ztrátového činitele, což dále snižuje vyzařování zvuku. Výsledkem je opět vyšší neprůzvučnost. Z akustického hlediska se i tyto vrstvené struktury považují za jednoduché prvky.

Jiným způsobem dosažení vyšší neprůzvučnosti je dveřní křídlo konstruované jako dvojitý prvek. Akusticky dvojitý prvek se principielně skládá ze dvou desek oddělených vzduchovou mezerou, která se vyplní zvukově pohltivým materiálem. Ideálním absorbentem jsou desky z minerálních vláken. Spojení obou plášťů musí být minimální aby nedošlo ke vzniku akustického mostu. U dřevěných dveřních křídel je to pouze spojení obvodovým rámem. Rovněž u ocelových dveřních musí být tuhé spojení obou plášťů v ploše křídla minimální. Nevhodně se v tomto případě chová i polotuhá minerální výplň. Doporučuje se minerální vata s objemovou hmotností ρV ≤ 120 kg/m3. Pokud se použije absorbent vyšší objemové hmotnosti, neměla by být vzduchová mezera vyplněna v celé tloušťce. Minerální plsti s ρV ≥ 200 kg/m3 jsou pro tyto účely nevhodné.

Těsnení spár

U dveří s nízkou neprůzvučností – R_w ≈ 20 – 25 dB – není těsnost kritickým faktorem. Jinak je tomu vyžadujeme-li dosažení neprůzvučnosti R_w > 30 dB. V této kategorii dveří nemusí být dveřní křídlo dominantním prvkem, který ovlivňuje neprůzvučnost. Velmi často se stává, že značný negativní vliv mají spáry. U běžných dveří bez těsnění nelze dosáhnout vyšších hodnot neprůzvučnosti. Je to důsledek běžných výrobních tolerancí, ale často i nepřené montáže a seřízení. Dveře, pokud nemají seřiditelné závěsy, jsou fakticky opatřeny jednobodovým uzávěrem, který nemůže zajistit dokonalou těsnost po celém obvodu.

Choulostivým detailem často bývá prahová část. Dále pokud dveře oddělují dva prostory s rozdílným klimatem, dochází k deformaci dveřního křídla. Následkem je snížení těsnosti a tím i pokles neprůzvučnosti. Pro dosažení lepších zvukově izolačních hodnot je třeba vymezit minimální spáru, která se dotěsní velmi poddajným těsnicím profilem po celém obvodu. Velmi důležitý je vzájemný soulad rozměrů těsnění a vymezení odpovídající spáry. Pokud je třeba k zavření dveří větší síly, lze se domnívat, že těsnění dobře těsní. Ve skutečnosti dojde k deformaci dveřního křídla a v některém z rohů se těsnost zcela poruší. To má za následek výrazný pokles neprůzvučnosti. V případě požadavku na dosažení vysoké neprůzvučnosti se doporučuje těsnění ve dvou stupních. Při bezprahovém řešení se pouze u nejnižších zvukově izolačních požadavků vystačí se zatlumenou spárou minimální možné šířky nebo kartáčovým těsněním. Lepších hodnot se dosáhne použitím kvalitní padací prahové lišty. Často se stává, že seřízení není dlouhodobé, protože spodní okraj dveří, kde se nachází lišta rovněž trpí zvýšenou prašností a mechanickým namáháním. Chceme-li dosáhnout maximální neprůzvučnosti je třeba použít dobře dotěsněný práh.
Příklady provedení dveří včetně těsnění a orientační hodnoty neprůzvučnosti jsou uvedeny v tabulce 2.

Literatura

ČSN 73 0532 Akustika. Ochrana proti hluku v budovách a souvisící akustické vlastnosti stavebních výrobků - Požadavky.
ČSN EN ISO 140-1 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 1: Požadavky na uspořádání laboratoře s potlačeným bočním přenosem
ČSN EN ISO 140-2 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 2: Akustika – Zjištění, ověření a aplikace přesných údajů
ČSN EN ISO 140-3 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 3: Laboratorní měření vzduchové neprůzvučnosti stavebních konstrukcí
ČSN EN ISO 140-4 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 4: Měření vzduchové neprůzvučnosti mezi místnostmi v budovách
ČSN EN ISO 140-14 Akustika - Měření zvukové izolace stavebních konstrukcí a v budovách – Část 14: Směrnice pro netypické situace v budovách
Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací.

Tento článek byl publikován na konferenci Otvorové výplně stavebních konstrukcí 2007.

Chci takové kvalitní plastové dveře

David Novák

David je odborníkem na okna, dveře i stínící techniku. Rád vám v případě nutnosti poradí.