Zvuková izolace oken a dveří se vyjadřuje indexem vzduchové neprůzvučnosti Rw. Obecně platí, že čím je uváděná hodnota Rw vyšší, tím lepší zvukově izolační okna kupujeme. Jak ale poznat, jaké Rw je dostačující pro konkrétní situaci? Třeba když ve vzdálenosti 150 metrů od vašeho domu přejíždí vlak most, který duní?
Zvuk je vlnění. Čím vyšší mají zvukové vlny amplitudu, tím vnímáme hluk jako hlasitější. Hlasitost je vlastně akustický tlak, udávaný v decibelech [dB]. Ve velmi hlučném prostředí proto pociťujeme tlakovou bolest.
Další charakteristikou je frekvence, tj. počet střídání amplitud za jednu sekundu [Hz]. Čím je frekvence vyšší, tím vyšší jsou tóny, ve kterých zvuk vnímáme. Lidské ucho ale různé frekvence vnímá různě. Pro většinu lidí platí, že nejlépe slyší zvuky od 1 kHz (dětský pláč) do 5 kHz (vyděšený pištivý jekot). Tyto zvuky vnímáme, i když jsou velmi tiché (od 30 dB) – tedy i z velké dálky. Od úrovně 55 dB nám pak tyto zvuky připadají jako velmi intenzivní, mnohdy až nepříjemně hlasité.
Jiné frekvence slyšíme o poznání hůře. Nastartovaný osmiválec, vrnící při 100 Hz, vnímáme jako velmi tichý, i když jeho akustický tlak přesahuje v tu chvíli 65 dB. Pokud by jeho hlasitost klesla na 55 dB, už jej neuslyšíme vůbec.
Pokud máme srovnat dvě okna s různými útlumy Rw, musí to být ve vztahu ke konkrétním požadavkům. Důvodem je skutečnost, že nízké frekvence vnímáme výrazně jinak než ty vyšší. Proto se pro stanovení akustického útlumu v různých frekvencích používají tzv. váhové křivky zvuku. Jedna z nich kopíruje schopnost lidského ucha vnímat zvuk, což znamená, že frekvence od 1 kHz do 5 kHz tlumí nejvíce, ale nižší nebo vyšší frekvence tlumí hůře.
Útlum, definovaný hodnotou Rw, se týká PŘESNĚ pouze jedné jediné frekvence – 1 000 Hz.
Hluk od projíždějícího vlaku, jehož frekvence se pohybuje kolem 80 Hz, okno s deklarovaným útlumem Rw = 30 dB podle váhové křivky fakticky ztlumí jen o 6 dB! Jako kdyby nejel 150 metrů od domu, ale ve dvojnásobné vzdálenosti. To je stále hodně hlasité.
Lepší okno s Rw = 40 dB ve stejné situaci utlumí vlak o 16 dB. To znamená, že se hlučnost sníží asi 40x. Jako kdyby vlak dům míjel ve vzdálenosti 950 metrů. S těmito okny jej už asi slyšet nebude.
Hluk od letadel či vlaků domů nepustí okna, která tlumí hluk především v nízkých frekvencích. Pro úlevu od tónů, které způsobují bolesti hlavy, jsou zase lepší okna s útlumem při vyšších frekvencích.
Někdy se proto akustický útlum zapisuje v podobě Rw (C, Ctr) = 40 (-1, -4), kde C a Ctr představují korekce hlukového útlumu:
Přesné hodnoty těchto korekcí vycházejí z laboratorních měření. Při záporných hodnotách v závorce zápis říká, že akustický útlum ve vysokých i nízkých frekvencích je lepší (o 1 a 4 dB). Zápis dokazuje, že i norma počítá s naladěním oken na potřeby uživatelů.
Každá přepážka reaguje se zvukovou vlnou jinak. Podle toho, z jakého je materiálu, jaký má povrch a vnitřní strukturu a také podle toho, jaký zvuk (frekvence) do ní narazí. Část vln se od ní odrazí, část se pohltí a část projde dál. Jak to souvisí s okny?
Sklo je těžký materiál s ideálně rovným povrchem. Proto zvuk velmi dobře odráží. Pokud je ale sklo tenké, dokáže ho akustická vlna rozkmitat. Platí tedy, že čím tlustší je sklo, tím více zvuku se od něj odrazí a méně projde.
Energie, která do skla projde, se zčásti pohltí a zčásti projde druhou stranou ven. Záleží přitom na rychlosti jejího šíření v daném materiálu. Platí, že ve skle se zvuk šíří 8x rychleji než ve vzduchu. Takže větší část energie, která do skla vnikne, z něj i vyjde a dostane se do komory mezi skly vyplněné plynem.
Komora mezi skly, vyplněná plynem, je prostředí s výrazně jinou rychlostí šíření zvuku. Energie zvuku se tak vstupem do plynu výrazně zpomalí, což se projeví na vibraci skla. Čím je sklo tlustší, tím je samozřejmě vibrace menší. Protože je ale komora s plynem hermeticky uzavřená, přenášejí se vibrace z jednoho skla na druhé tlakem plynu. Čím je ale komora širší, tím jsou vibrace obou skel méně synchronizované (vnitřní je proti vnějšímu více zpožděné). Zvuk je ztlumený lépe, než když je komora úzká a kvůli tomu obě tabule vibrují stejně.
Dříve se používal pro zlepšení akustiky speciální plyn SF6 s velmi malou rychlostí šíření zvuku. Jenže pro globální oteplování byl 22 000x horší než CO2, proto se dnes už nepoužívá.
Ještě mnohem větší útlum nastává, když je jedno sklo tlustší než druhé. Jejich vibrace mají odlišnou frekvenci a vlny se navzájem ruší.
Největší útlum ale zajistí fólie mezi skly. Samotné by příliš netlumily (mají nízkou hmotnost), ale vložené mezi dvě skla způsobí, že i když jimi zvuková vlna z větší části projde, tak při nárazu na protější sklo se její část odrazí zpět a ve fólii se obě vlny setkají proti sobě. Protože měkčí fólie má zcela jinou vibraci než sklo, vlny se navzájem vyruší. Fólie tak plní funkci absorbéru.
Pokud je fólie napnutá uprostřed komory, tak její funkčnost zlepšuje okolní prostor s plynem (lepší útlum nízkých tónů). Pokud je laminovací fólie měkká, tak naopak lépe tlumí vyšší frekvence. Fólie, správně kombinovaná se skly, má na akustický útlum největší vliv.
Maximálního útlumu lze dosáhnout kombinací různých tlouštěk skel, dostatečně velkými komorami a hlavně pomocí fólií. Pokud mají být více utlumené nízké frekvence, je třeba mít ve skle alespoň jednu tlustou sklovinu. V opačném případě (útlum vyšších frekvencí) je ideálním řešením laminované sklo se speciální měkkou (akustickou) folií.
Zdroj: Michal Bílek (Energy IN, s.r.o.): Seriál o otvorových výplních (6. část)
Dveře, podlahy, akustické panely i ocelové příčky v jednom promyšleném prostoru. DOORNITE otevřel nový showroom na pražském Žižkově, který má sloužit nejen jako vzorkovna, ale také jako místo pro konz...
Prosklené plochy tvoří u rodinných domů významnou část obálky budovy – není náhodou, že se o současné architektuře mluví jako o éře skla. Vlastnosti zasklení ovšem zásadně ovlivňují nejen energetickou...
