Garso izoliacija su akmens vata

Visuotinai žinoma, kad akmens vata yra gerai šilumą izoliuojanti medžiaga, kad ji puikiai izoliuoja garsą, žinoma šiek tiek mažiau ir nedaug kas žino, kad akmens vatoje garso energija virsta šilumos energija... Tiesa, šios energijos kiekiai tokie maži, kad beveik nejuntami. Tačiau juk ir elektromobilių era prasideda dėl, atrodo, beveik nejuntamo išmetamųjų dujų poveikio klimatui...

Situacijų, kai pastate reikalinga gera vidaus atitvarų garso izoliacija, yra daugybė: namas prie gatvės, netoli oro uosto, geležinkelio, mokyklų ir vaikų darželių erdvės, pirmajame daugiabučio aukšte įrengiami biurai ir parduotuvės ar sporto salė, požeminis garažas cokoliniame aukšte ir pan. Tik ypatingais atvejais, kai patalpoje reikalinga pasiekti mažą aidėjimo laiką (dėl gero kalbos suprantamumo ar muzikos skambėjimo), naudojamos akustinės lubos, specialūs garso sugėrimo sprendimai. Kitais atvejais tiesiog montuojant pertvaras ir perdangas naudojamos gerai garsą sugeriančios medžiagos.

Šį kartą daugiau dėmesio skirsime vidinių sienų ir perdangų garso izoliacijai, nes išorinių atitvarų garso izoliacija - atskira ir plati tema.

Medžiagų garso sugertis

Iš fizikos žinome, kad energija iš niekur neatsiranda ir niekur nedingsta. Garso bangų energija, kaip tam tikro slėgio energija, atitvarų medžiagoje dalinai susigeria, dalis jos atsispindi, o dalis per ją pereina.

Priklausomai nuo medžiagos, šios trys išsiskiriančios garso energijos dalys skiriasi. Kiekviena medžiaga turi skirtingus garso sugerties, perdavimo ir atspindėjimo koeficientus. Medžiagos savybę absorbuoti garsą apibūdina garso sugerties koeficientas α (alfa).

Kuo didesnio tankio medžiaga, kuo masyvesnė konstrukcija, tuo geriau ji izoliuoja garsą, tuo daugiau garso energijos reikia jai išjudinti. Tik akmens vata dėl savo pluoštinės struktūros ir tankio veikia kitaip, t. y. absorbuoja mechaninę virpesių energiją versdama ją į šiluminę energiją. Teoriškai tai reikštų, kad kuo triukšmingesnė aplinka ar garsesnė muzika groja akmens  vata apšiltintame pastate, tuo daugiau šiluminės energijos sukaupia ir išspinduliuoja izoliacija. Praktiškai šie energijos kiekiai labai maži ir nejuntami, tačiau akmens vatos garso sugerties koeficientas α (alfa) vidutinių ir aukštų dažnių diapazone yra artimas 1, o tai reiškia beveik visišką garso sugertį.

Medžiagos pagal garso sugerties lygį skirstomos į penkias garso klases: A - aukščiausia, B,C,D ir E. Garso sugerties koeficientas priklauso nuo garso dažnio ir medžiagos storio.

Kai kurių medžiagų garso sugerties koeficiento α vertės oktavinėse dažnio juostose

Aukštų dažnių (virš 500 Hz) garsą lengviau izoliuoti naudojant 30-50 mm storio akmens vatą. Sudėtingiau suvaldyti žemesnį nei 500 Hz dažnių garsą. Šiuo atveju geresnei garso izoliacijai pasiekti reikalingos storesnės akmens vatos plokštės. Kad izoliuojant žemų dažnių garsą netektų pernelyg storinti akmens vatos sluoksnio, priimtino storio akmens vatos plokštė tvirtinama tam tikru atstumu nuo sienos ar lubų.

Tad akmens vatos gaminiais nušaunami du zuikiai: tai šiltos, sausos ir garams laidžios „kvėpuojančios" sienos ir gera garso sugertis, lemianti gerą garso izoliaciją. Tai galioja tiek vidinėms sienų pertvaroms, tiek perdangoms bei fasadams.

Praktikoje tokių idealiai garsą sugeriančių medžiagų nėra. Jos tik gali artėti prie tobulumo. Dažnai vieni izoliacinių medžiagų gamintojai pateikia medžiagos, o kiti - konkrečios konstrukcijos su ta medžiaga garso sugerties duomenis. Į tai reikėtų atkreipti dėmesį.

Triukšmo izoliavimo normos

Kalbėdami apie garso izoliaciją pastate, paprastai turime omenyje oru sklindantį ir smūginį garsą, praktiškai tai yra per išorines atitvaras, pertvarų konstrukcijas ir per perdangas sklindantis garsas. Išorės atitvaros ir vidinės pertvaros turi gerai izoliuoti oru sklindantį garsą, perdangos - orinį bei smūginį garsą.

Apsaugos nuo triukšmo kokybę nusako atitvarinių konstrukcijų garso izoliavimo rodikliai suskirstyti į penkių (A, B, C, D ir E) garso klasių sistemą. Joje naudojami tam tikri rodikliai, iš kurių svarbiausi yra R'w - natūriniais bandymais gaunamas oro garso izoliavimo rodiklis, D_nT,W - standartizuotasis lygių skirtumo rodiklis, taikomi vidinių pertvarų, perdandų oro garso izolicijai įvertinti ir D_2m,_{nT,W -} standartizuotasis lygių skirtumo rodiklis išorinėms atitvaroms taikomas garso izoliavimo rodiklis.

Atskirų pastato elementų (pertavrų, perdangų, atitvarų) laboratorinių ir natūrinių matavimų rezultatai beveik visada skiriasi. Laboratorinio matavimo rezultatas paprastai būna aukštesnis, nes natūriniams bandymams turi įtakos netiesioginis garso perdavimas, apylankinio garso sklidimo įtaka, atitvarų montavimo darbų kokybė, atitvarų sujungimo mazgų kokybė ir pan.

Smūgio garso izoliavimo lygį rodo L n,w - smūgio garso izoliavimo rodiklio (laboratorinio)  ir L'n,w (natūrinio), dB  vertės.

Vertinant konstrukcijų oro garso izoliavimo rodiklio Rw vertę, žinotina, kad kuo šio rodiklio vertė didesnė, tuo garso izoliacija geresnė, o vertinant smūgio garso izoliaciją atvirkščiai - kuo Ln,w rodiklis mažesnis, tuo geresnė izoliacija nuo smūgio garsų.

Akmens vatos garso sugerties koeficientas α (alfa) vidutinių ir aukštų dažnių diapazone yra artimas 1, o tai reiškia beveik visišką garso sugertį.

Pastato vidinių sienų ir perdangų garso izoliavimo kokybės vertės yra pateiktos STR 2.01.07:2003 "Pastato vidaus ir išorės aplinkos apsauga nuo triukšmo".

Gyvenamųjų pastatų vidinių atitvarų ore sklindančio garso izoliavimo klasifikatorius. Mažiausios tariamojo garso izoliavimo rodiklio R'w arba standartizuotojo lygių skirtumo rodiklio DnT,W vertės

Gyvenamųjų pastatų perdangų smūgio garso izoliavimo klasifikatorius.

Didžiausios normuotojo svertinio smūgio garso slėgio lygio L¢_n,w arba L¢_n,w + C_I,50-2500 vertės

Apsaugos nuo triukšmo klasės

Garso klasė - tai visiems suprantama viso pastato apsaugos nuo triukšmo kokybės išraiška: A garso klasės pastatai - ypač gero akustinio komforto, E garso klasės - ribinio akustinio komforto pastatai.

Naujai projektuojamiems gyvenamiesiems pastatams yra privaloma pasiekti C - priimtino akustinio komforto garso klasę, kurią patvirtinti turi natūrinių matavimų protokolas, privalomas dvibučio, daugiabučio namo, gydymo, mokslo, viešbučių paskirties pastatams.

Ar realiai bus pasiekta C garso klasės izoliacija naujame individualiame name - projektuotojų, statybininkų sąžinės ir savininko rūpestis.

C garso klasė - vidutinio lygio garso izoliacija ir netgi ją pasiekus ne visiems gyventojams apsauga nuo triukšmo, sklindančio iš kaimynų arba pastato išorės aplinkos, bus pakankama, nes norma nustato tik žemiausius, statistiškai apibendrintus akustinio komforto reikalavimus.

Kaip minėta, garso izoliavimo kokybė labai daug priklauso nuo pasirinktos konstrukcijos medžiagų ir jų sumontavimo. Su vienomis medžiagomis tokia pat konstrukcija nesunkiai pasiekia C klasę, su kitomis medžiagomis tai neįmanoma.

Todėl izoliacinių medžiagų gamintojai techniniame liudijime arba eksploatacinių savybių deklaracijose nurodo medžiagos garso sugertį, o konstrukcijos garso izoliaciją apskaičiuoja konstruktoriai atsižvelgdami į medžiagos sluoksnio storį bei kitas konstrukcijos medžiagas.

Garso izoliacija vidaus pertvarose

idaus patalpose dažnai įrengiamos karkasinės gipskartonio plokščių pertvaros, kurių ertmės užpildomos akmens vata. Tokiai konstrukcijai naudojamos lanksčios, garsą sugeriančios akmens vatos plokštės, pritaikytos montuoti tarp metalinių arba medinių karkaso statramsčių.

Pertvarų akmens vatos plokščių matmenys gali būti 1220 × 610 mm, o storis – 75 arba 100 mm. Konkretūs matmenys parenkami pagal karkaso žingsnį ir profilių plotį. Plokštės turi užpildyti visą ertmę, glaudžiai priglusti prie profilių ir viena prie kitos. Negalima palikti plyšių, tačiau vatos nereikėtų ir stipriai suspausti, nes taip keičiasi jos struktūra ir akustinės savybės.

Tinkamai parinktos akmens vatos plokštės išlaiko formą, nesukrenta ir nesusitraukia. Vis dėlto pertvaros garso izoliavimą lemia ne vien vata. Svarbūs gipskartonio plokščių sluoksnių skaičius ir masė, karkaso konstrukcija, profilių žingsnis, sandarumas, plokščių tvirtinimas ir jungtys su kitomis konstrukcijomis.

Garsą izoliuojančios karkasinės pertvaros konstrukcija

• Gipskartonio plokščių apkala

• Metalinis arba medinis karkasas

• Akmens vatos plokštės tarp statramsčių

• Gipskartonio plokščių apkala

Pertvaros garso izoliavimas ir atsparumas ugniai

Toliau pateiktos ankstesniame šaltinyje nurodytos išbandytų pertvarų charakteristikos. Jos negali būti automatiškai priskiriamos bet kuriai panašaus storio akmens vatai, nes galutinis rezultatas priklauso nuo visos pertvaros sistemos.

Atsparumo ugniai klasė EI 30 arba EI 60 apibūdina visą išbandytą pertvarą, o ne vien akmens vatos plokštę. Keičiant gipskartonio plokščių tipą, jų sluoksnių skaičių, profilius, tvirtinimo žingsnį ar izoliacinę medžiagą, būtina remtis pasirinktos sistemos bandymų ir klasifikavimo dokumentais.

Smūgio garso izoliacija ant gelžbetoninės perdangos

Gelžbetoninėse perdangose svarbi ir ore sklindančio, ir smūgio garso izoliacija. Ore sklindantį garsą daugiausia riboja perdangos masė ir sandarumas, o smūgio garsui mažinti įrengiamos plūdriosios grindys. Jų išlyginamasis sluoksnis nuo laikančiosios perdangos ir sienų atskiriamas tampriomis, apkrovą laikančiomis akmens vatos plokštėmis.

Smūgio garsą izoliuojančios grindų konstrukcijos sluoksniai

• Grindų danga

• Armuotas išlyginamasis sluoksnis

• Skiriamasis sluoksnis

• Apkrovą laikančios akmens vatos plokštės

• Biraus užpildo sluoksnis, kuriame gali būti tiesiamos komunikacijos

• Monolitinė arba surenkamoji gelžbetoninė perdanga

• Lubų apdaila

Prieš klojant grindų akmens vatos plokštes, visu patalpos perimetru įrengiama elastinga kraštinė juosta. Ji atskiria išlyginamąjį sluoksnį nuo sienų, kolonų ir pertvarų bei neleidžia susidaryti standiems garso tilteliams.

Akmens vatos plokštės klojamos nuo tolimiausio patalpos kampo, glaudžiai viena prie kitos, nepaliekant plyšių. Ant jų įrengiamas ištisinis skiriamasis sluoksnis, neleidžiantis betonui ar skiediniui patekti į plokščių sandūras. Toliau įrengiamas projekte numatyto storio armuotas išlyginamasis sluoksnis. Pirminiame sprendinyje nurodytas ne mažesnis kaip 50 mm storis, tačiau tikslus storis ir armavimas turi būti parenkami pagal apkrovas, išlyginamojo sluoksnio medžiagą bei naudojamos grindų sistemos reikalavimus.

Ankstesniame šaltinyje išbandytai grindų konstrukcijai buvo nurodyta 47 dB smūgio garso slėgio lygio rodiklio vertė. Jos negalima priskirti bet kokioms akmens vatos plokštėms – turi sutapti visa bandyta konstrukcija, sluoksnių storiai ir montavimo būdas.

Garso izoliacija rūsių ir garažų lubose

Po gyvenamosiomis arba darbo patalpomis esančių garažų ir nešildomų rūsių luboms gali būti naudojamos prie gelžbetoninės perdangos tvirtinamos vertikaliai orientuoto plaušo akmens vatos plokštės. Jos vienu metu gerina šilumos izoliaciją ir mažina patalpoje atsirandančio garso atspindžius.

Tokių plokščių matmenys gali būti apie 200 × 1200 mm, o storis – nuo 60 iki 200 mm. Akustinės savybės priklauso nuo storio, tankio, paviršiaus dangos ir montavimo būdo, todėl garso sugerties koeficientas turi būti tikrinamas konkretaus gaminio techniniuose dokumentuose.

Nusklembtos plokščių briaunos padeda vizualiai išlyginti nedidelius perdangos paviršiaus netolygumus. Plokštės gali būti gaminamos su gamykloje gruntuotu, dažyti paruoštu paviršiumi. Tvirtinimo būdas – klijavimas, mechaninis tvirtinimas arba jų derinys – parenkamas pagal pagrindo būklę, plokščių svorį, gaisrinės saugos reikalavimus ir pasirinktos sistemos montavimo instrukciją. Negalima bendrai teigti, kad visos tokio tipo plokštės gali būti tvirtinamos tik klijais.