Okna dźwiękoszczelne

Rosnący z roku na rok hałas spowodowany wzrostem natężenia ruchu komunikacyjnego, szczególnie w miastach i w pobliżu dróg, wzmaga zapotrzebowanie na techniczne środki ochrony przed hałasem. Jednym z takich środków, często alternatywnie do ekranów akustycznych, jest zastosowanie w budynkach leżących w strefach zagrożenia nadmiernym hałasem okien o podwyższonej izolacyjności akustycznej.

Dopuszczalny poziom hałasu w terenie zabudowanym określa Rozporządzenie Ministra Środowiska. Z dn,29.07.2004, DZ.U.2004.178.1841... W porze dziennej wynosi 60dB, w porze nocnej 50 dB. Wartość progowa poziomu hałasu dla terenów zabudowy mieszkaniowej jednorodzinnej w dzień wynosi 55dB w nocy 50 dB. Przekroczenie wskazanych w rozporządzeniu poziomów hałasu powoduje zaliczenie obszaru do kategorii terenu zagrożonego hałasem i konieczność przedsięwzięcia technicznych środków ochrony.

Progowy poziom hałasu w środowisku w terenie zabudowy mieszkalnej określa Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 9.01.2002. Dz.U.2002.08.81. Progowy poziom hałasu w porze dziennej wynosi 75 dB, a w nocy wynosi 67 dB.

Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach określa norma PN-B-02151/02. Określony normą dopuszczalny poziom dźwięku w pomieszczeniach mieszkalnych w budynkach mieszkalnych, internatach, domach rencistów, domach dziecka, hotelach kategorii S i 1, hotelach robotniczych, wynosi w dzień 40 dB, a w nocy 30 dB.

Wymagania dotyczące izolacyjności ścian i przegród określa norma PN-B- 02151-3 Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród budowlanych oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Norma określa między innymi wymagania izolacyjności akustycznej ścian zewnętrznych i stropodachów z oknami. Norma stanowi, że wymaganą wypadkową izolacyjność ścian zewnętrznych i stropodachów z oknami należy przyjmować w zależności od wartości miarodajnego poziomu dźwięku A hałasu zewnętrznego wyznaczonego dla pory dziennej i nocnej, w zależności od przeznaczenia budynku i poszczególnych pomieszczeń budynku. Norma wskazuje też, że odniesienie wymagań podanych w normie do wskaźników oceny wypadkowej izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej, jest zależne od widma hałasu zewnętrznego. Norma wskazuje też, że jeżeli w hałasie zewnętrznym dominują źródła przypisane widmowemu wskaźnikowi adaptacyjnemu Ctr (np komunikacja drogowa o małej prędkości), to wymagania dotyczą wskaźnika oceny R'_A2.

Norma stanowi, że przy wyznaczaniu izolacyjności akustycznej elementów budowlanych przeznaczonych do wykonywania przegród zewnętrznych, dopuszcza się pominięcie wpływu bocznego przenoszenia dźwięku, co oznacza, że wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej elementów R_A2 powinien być liczbowo co najmniej równy odpowiedniemu wskaźnikowi R'_A2 podanemu w normie.

Jeżeli przyjąć miarodajne poziomy dźwięku hałasu dla pory dziennej i pory nocnej zbliżone do granicy progowych wynoszące odpowiednio 75 i 65 dB, to zgodnie z danymi tabeli 6 normy wymagana wypadkowa izolacyjność akustyczna właściwa R_A2 dla okien wynosi 35 dB.

Zgodnie z zaleceniem normy, dobierając rozwiązania zewnętrznych przegród budowlanych lub ich części, których wskaźniki akustyczne ustalane są na podstawie badań laboratoryjnych ich wzorców (a tak jest w przypadku okien), należy uwzględnić korektę (współczynnik bezpieczeństwa) o wielkości 2 dB. Wymagana wartość R_A2 dla okien wynosić będzie zatem 37 dB

Należy zwrócić uwagę, że wyznaczona wartość izolacyjności akustycznej dla okien RA2 nie jest tożsama z podawaną często przez producentów okien wartością izolacyjności akustycznej Rw. Osiągnięcie wartości R_A2 =37 dB, wymaga zastosowania okna o Rw na poziomie 44 dB.

Należy z całą mocą podkreślić, że zastosowanie w oknie szyby o izolacyjności akustycznej Rw = 44 dB, nie wystarczy do osiągnięcia takiej izolacyjności przez całe okno. Określanie izolacyjności okna powinno być dokonywane zgodnie z normą PN-EN 14351-1 Okna i drzwi, właściwości eksploatacyjne, w układzie Rw (C Ctr) . Norma ta wymaga, aby wartości Rw ≥ 39 dB, lub Rw+ Ctr ≥ 35 dB były deklarowane na podstawie badań. Konieczność dokonywania badań dla deklarowania właściwości akustycznych okien wynika również z postanowień aprobat technicznych w przypadku stosowania oszklenia innego niż 4/16/4. Należy zaznaczyć że okna z oszkleniem 4/16/4 osiągają izolacyjność Rw na poziomie 32-34 dB.

Przepisy nie definiują pojęcia "okna o podwyższonej izolacyjności akustycznej". Można przyjąć , że okna o Rw > 35 dB należy zaliczać do okien o podwyższonej izolacyjności akustycznej.

Istotnym wymaganiem dla okien o podwyższonej izolacyjności jest ich szczelność i zachowanie szczelności(na przepuszczalność powietrza) w całym okresie eksploatacji. Z tego względu, oprócz innych korzystnych właściwości, dla okien akustycznych najlepsze są systemy 3 uszczelkowe.

Okna i drzwi balkonowe powinny w zakresie przepuszczalności powietrza powinny spełniać wymagania klasy 4 wg normy PN-EN- 12207 Okna i drzwi. Przepuszczalność powietrza. Klasyfikacja. Spełnienie wymagań klasy 4 według w.w. normy wyczerpuje wymagania dotyczące infiltracji powietrza określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zgodnie z postanowieniami normy PN-83/B-03430 do pomieszczeń wymagane jest doprowadzenie odpowiedniej ilości powietrza. Należy podkreślić, że rozpowszechniony sposób dopływu powietrza przez nawiewniki usytuowane w górnych ramiakach okien ( jeden ze sposobów określony w normie PN-83/B-03430 ), nie jest wskazany do zastosowania w oknach o wysokich wymaganiach akustycznych. Tego rodzaju nawiewniki, nawet w wykonaniach "akustycznych" zdecydowanie pogarszają parametry akustyczne okna. Nawiewniki okienne akustyczne charakteryzują się izolacyjnością akustyczną na poziomie Dn,e,w, 37- 38 dB .Oznacza to że np. dla okna o powierzchni 1,8 m2, o izolacyjności akustycznej Rw = 40 dB, po zastosowaniu takiego nawiewnika izolacyjność okna pogorszy się do poziomu 29,1-30 dB. Niezależnie od tego zastosowanie takich nawiewników może nie zapewnić dopływu powietrza do pomieszczeń na poziomie wymaganym przez normę PN-83/B-03430. Nawiewniki powietrza przeznaczone do usytuowania w górnych ramiakach okna charakteryzują się deklarowanym, maksymalnym strumieniem przepływu powietrza rzędu 30-40 m3/h, przy różnicy ciśnień 10 Pa. (w praktyce nawiewniki zamontowane na oknach osiągają przepływy znacznie niższe). W niskich budynkach z wentylacją grawitacyjną, spełnienie wymogu minimalnego dopływu powietrza do pomieszczeń wymagałoby zastosowania w każdym oknie kilku nawiewników, co spowodowałoby dalsze pogorszenie parametrów akustycznych okien.

Przy bardzo wysokich wymaganiach akustycznych, problem nawiewu powietrza powinien być rozwiązany przez projektanta, z użyciem urządzeń nawiewnych sytuowanych poza konstrukcją okna.

Konstrukcja okna, w szczególności rodzaj stosowanych profili ma duży wpływ na parametry akustyczne okien. Przy stosowaniu cienkościennych, wiotkich profili nie uzyskamy dobrej izolacyjności akustycznej, nawet przy zastosowaniu dobrych dźwiękoszczelnych szyb. Cała szyba w wiotkiej ramie będzie drgać przenosząc hałas do pomieszczenia. Będzie się zachowywać jak sztywna membrana na elastycznym zawieszeniu. Dlatego wskazanym jest, aby konstrukcja okien o podwyższonej izolacyjności wykonana była z profili o dużej sztywności. Konstrukcja powinna zapewnić osiągnięcie wymaganych parametrów w zakresie wymagań podstawowych, a ponadto:

• w oknach o konstrukcji jedno ramowej, zalecane jest uszczelnienie pomiędzy ramą ościeżnicy a ramą skrzydła w systemie 3 uszczelkowym,
• dla okien PVC odpowiednim jest system 5 lub 6 komorowy ( wymagana ilość komór dotyczy profili ościeżnicy, skrzydła i profilu podokiennego)
• dla okien PVC zalecane jest zastosowanie profili w klasie A wg wymagań normy PN-EN 126010 Kształtowniki z nieplastyfikowanego polichlorku winylu do produkcji okien i drzwi, Klasyfikacja, wymagania i metody badania, co najmniej dla profilu skrzydła. Pozostałe profile w klasie co najmniej B.
• rozwiązania konstrukcyjne, w tym dobór okuć rozstaw zaczepów, i grubość wzmocnień powinien odpowiadać wymaganiom katalogowym systemów, oraz postanowieniom dokumentów odniesienia.

Wymagania powyższe uzasadnia potrzeba osiągnięcia i utrzymania parametrów technicznych w okresie eksploatacji przy wyższym ciężarze oszklenia stosowanego w oknach akustycznych.

Wymagania montażowe dla okien o podwyższonej izolacyjności akustycznej.

Nawet najlepsze akustycznie okna nie spełnią oczekiwanego efektu ochrony przed hałasem, jeżeli nie zostaną prawidłowo zamontowane w sposób zalecany przy montażu akustycznym. Sposób montażu powinien być podany w projekcie budowlanym. Jeżeli projektant nie ustalił takiego sposobu, należy uwzględnić poniższe wymagania.

Połączenia okien i drzwi balkonowych ze ścianami budynku powinny spełniać oprócz podstawowych wymagań zapewniających szczelności na przenikanie powietrza, szczelności na przenikanie wody opadowej z zewnątrz, szczelności na przenikanie pary wodnej z pomieszczenia, odpowiednią izolacyjność cieplną, również wymagania istotne dla zapewnienia izolacyjności akustycznej.

Spełnienie tych wymagań przy wymianie okien istniejących na okna o podwyższonej izolacyjności akustycznej wymaga dostosowania powstałych po demontażu istniejących okien otworów okiennych do wymagań związanych z montażem nowych okien o podwyższonej izolacyjności akustycznej.

Dostosowanie pod względem wymiarowym polega na przebudowie otworów w sposób umożliwiający zastosowanie materiałów uszczelniających zgodnie z niniejszymi wytycznymi i z wymaganiami producenta tych materiałów.

W budynkach nowobudowanych istotnym jest właściwe dobranie wymiarów okien. Ustawienie okien w otworach, rozmieszczenie klocków podporowych i dystansowych, wielkość szczelin pomiędzy ramą ościeżnicy a ościeżem, mocowanie okna w ościeżu powinny być zgodne z postanowieniami Warunków Technicznych Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych nr 421/ 2006 ITB część B zeszyt 6: Montaż okien i drzwi balkonowych, pkt. 4.2 pt. Mocowanie okien i drzwi balkonowych.

W przypadku ścian zewnętrznych z otworami w systemie z węgarkiem, zaleca się takie ustawienie okna, aby węgarki zasłaniały co najmniej 1/3 szerokości ościeżnicy.

W przypadku otworów w ścianach istniejących systemie bez węgarków, należy oprócz montażu specjalnego stosować uszczelnienie zewnętrzne kitem trwale plastycznym o grubości minimalnej 6 mm.

W przypadku konieczności przebudowy otworu okiennego, do uzupełnienia muru należy użyć materiału podobnego pod względem gęstości do materiału z którego wykonana jest przegroda zewnętrzna (ściana) w której dokonywana jest wymiana, nie mniejszej jednak jak 600 kg/m3.

Tynki w obszarze ościeży należy wykonać metodą mokrą ( tynki cementowo wapienne, lub gipsowe).

Uszczelnienie i izolacja połączenia okna ze ścianą

Celem uszczelnienia jest zabezpieczenie izolacji w szczelinie między oknem a ościeżem przed wnikaniem wody opadowej ze strony zewnętrznej, oraz pary wodnej od strony wewnętrznej. Uszczelnienie okien na obwodzie powinno składać się z trzech warstw:

• warstwy zewnętrznej, stanowiącej uszczelnienie wykonane z wodoodpornych impregnowanych paroprzepuszczalnych taśm rozprężnych. Jeżeli warstwa środkowa styka się z przegrodą zewnętrzną charakteryzującą się wysoką paroprzepuszczalnością (np. mur z cegły, lekkich betonów), lub istniejącą izolacją termiczną paroprzepuszczalną), warstwa zewnętrzna może być zastąpiona uszczelnieniem kitem silikonowym.
• warstwy środkowej umieszczonej pomiędzy ramą ościeżnicy a ościeżem, spełniającej rolę izolacji termicznej i akustycznej, wykonanej z elastycznej pianki poliuretanowej o niskiej rozprężalności charakteryzującej się dobrą izolacyjnością akustyczną (np. Rstw + Ctr > 55 dB.)
• warstwy wewnętrznej, stanowiącej uszczelnienie wykonane z taśmy paroszczelnej.

Uszczelnienie od strony wewnętrznej powinno być zasłonięte tynkiem, a w części progowej parapetem. Uszczelnienie części progowej ościeżnicy drzwi balkonowych powinno być osłonięte listwą drewnianą lub materiałem ceramicznym odpowiednio do rodzaju podłogi w pomieszczeniu w którym znajdują się drzwi balkonowe.

Uszczelnienie okien na obwodzie powinno być wykonane szczególnie starannie, bez pozostawiania jakichkolwiek nieciągłości, szczelin, pustych miejsc po klinach montażowych itp. Materiały uszczelniające powinny być użyte zgodnie z zaleceniami producenta tych materiałów. Przykładowe, zalecane rozwiązania pokazano na rysunkach.

Rys. 1 Przekrój poziomy ściany. Uszczelnienie w systemie węgarkowym.	Rys. 2 Przekrój poziomy ściany. Uszczelnienie w systemie bezwęgarkowym.
Rys. 3 Przekrój poziomy ściany. Zamocowanie parapetu zewnętrznego i wewnętrznego.

Podsumowanie

Okna A-P Żory doskonale nadają się do wykonań w wersji okien o podwyższonej izolacyjności akustycznej.

Pięciokomorowe systemy Optima K5 i Optima K5 Flat zapewniają osiągnięcie dobrych parametrów akustycznych przy optymalnej relacji do ceny.

Pięciokomorowy system Elegance Plus z dodatkowym uszczelnieniem środkowym pozwala osiągnąć bardzo dobre parametry akustyczne w korelacji z możliwością spełnienia wysokich wymagań termoizolacyjnych.

Sześciokomorowy system Elegance K6 oraz Elegance K6 Plus predysponowane są do osiągania najwyższych parametrów akustycznych, przy równoczesnym sprostaniu wymogom cieplnym nawet okien pasywnych.