0,55 mm blachy i 6 dB. Ściana lekka między mieszkaniami na antresoli

Ta sama ściana. Te same 15 cm grubości, ten sam układ 2+2 płyty gipsowo-kartonowe z wełną między profilami. W wersji standardowej R'A,1 = 44 dB, w wersji systemowej 50 dB. Różnica to masa płyty + 0,55 mm grubości blachy profilu CU/CW, z czego ten ostatni parametr robi największą robotę.

Foto: Zrzut ekranu z oprogramowania INSUL Marshall Day Acoustics

Co obejmował operat

Budynek mieszkalny wielorodzinny w województwie opolskim: kondygnacja podziemna z garażem, parter z lokalami usługowymi, cztery kondygnacje mieszkalne i antresola nad ostatnią z nich. 28 mieszkań. Etap: projekt budowlany.

Zakres analizy:

• izolacyjność akustyczna ścian zewnętrznych i stolarki wraz z nawiewnikami, na podstawie map akustycznych (LDWN = 60 dB, LN = 50 dB) - dziewięć typów (SZ2 - SZ10),

• izolacyjność ścian wewnętrznych - siedem typów przegród (SW1 - SW7),

• izolacyjność stropów od dźwięków powietrznych i uderzeniowych (ST1, ST4, ST5, ST5' alternatywa , ST7)

• hałas przenoszony bocznie z klatki schodowej,

• wytyczne instalacyjne (grzewcze, elektryczne, sanitarne).

Podstawa normowa: PN-B-02151-3:2015, PN-B-02151-2:201-01, PN-EN 12354-1/-2, PN-EN ISO 717-1/-2, ITB 406/2016, WT 2024 §326.

W wersji roboczej dwie przegrody nie spełniały wymagań. Jedna dała się poprawić w jeden wieczór. Druga zajęła dwie iteracje i konsultacje z inwestorem.

Miejsce pierwsze: strop nad lokalami usługowymi

Poprawka była tania, bo miejsce na nią było po stronie usługowej: sufit podwieszany na wieszakach z elementem elastycznym, pustka 70 mm, wełna mineralna 50 mm na ruszcie, płyta gipsowo-kartonowa akustyczna 12,5 mm.

Po zmianie: RA,1,R = 64 dB (Rw = 74 dB; C = −8; Ctr = −18), R'A,1 = 59–61 dB w zależności od pomieszczenia. Ln,w,R = 41 dB, L'n,w = 41 dB — zapas 7 dB względem wymagania.

Decyzja zajęła jedno spotkanie. Wysokość w parterze usługowym była na to rozwiązanie, a 12,5 cm zabudowy nie kosztuje nikogo powierzchni użytkowej mieszkania. Zrezygnowano z zwiększenia grubości konstrukcji stropu i podkładów z wełny pod podłogami pływającymi.

Miejsce drugie: ściana międzylokalowa na antresoli

Antresola nad ostatnią kondygnacją, konstrukcja stalowa: podłoga podniesiona na słupkach systemowych, stropodach stalowy, ściany zewnętrzne lekkie. Trzy ściany oddzielają pokoje dzienne mieszkań dwupoziomowych od siebie. To najdroższe mieszkania w budynku. Ściana lekka nie była tu wyborem estetycznym, a z uwagi na masę całej nadbudowy. Strop i ściany zewnętrzne antresoli też są w konstrukcji lekkiej.

Konstrukcja przyjęta w projekcie budowlanym: 2× GK 12,5 mm, paroizolacja, wełna 100 mm między profilami, ruszt CW/UW 100, paroizolacja, 2× GK 12,5 mm. Grubość 150 mm.

W opisie warstw nie było ani typu płyty, ani gęstości wełny, ani grubości blachy profilu. Bez tych trzech danych model przyjmuje konstrukcję domyślną: profil 0,75 mm, płyta GK standardowa.

Wynik:

• Rw = 54 dB (C = −1; Ctr = −7), RA,1,R = 51 dB

• m' = 44,8 kg/m²

• rezonans masa-sprężyna-masa: fr = 63 Hz

• koincydencja 1,6–5 kHz, wyraźne obniżenie przy 3,15 kHz

• Ka = 7 dB (ITB 406, przegroda lekka w otoczeniu przegród lekkich)

• R'A,1 = 44 dB przy wymaganiu ≥ 50 dB (PN-B-02151-3, Tab. 3 Lp. I.2)

Brakowało 6 dB. Przy tej różnicy rozmowa prowadzona w pokoju dziennym sąsiada jest słyszalna i w dużej części zrozumiała. Zastosowanie płyt akustycznych dawało poprawę o 2 dB. Trzeba było czegoś więcej.

Wariant, który odrzuciliśmy

W wersji roboczej zaproponowałem układ dwurusztowy: 2× płyta akustyczna, wełna 75 mm, ruszt CW75, szczelina 4 mm bez kontaktu mechanicznego, drugi ruszt CW75, wełna 75 mm, 2× płyta akustyczna.

Wynik: Rw = 62 dB (C = −2; Ctr = −9), RA,1,R = 58 dB, R'A,1 = 51 dB. Wymaganie spełnione z zapasem 1 dB. Grubość: 202 mm.

Odrzucony po rozmowie z inwestorem, z czterech powodów:

1. Zysk wobec wariantu jednorusztowego wynosił 1 dB przy 52 mm dodatkowej grubości na trzech ścianach w najdroższym segmencie inwestycji.

2. Pracochłonność - dwa niezależne obwody mocowań przy podłodze i przy stropodachu.

3. Ryzyko wykonawcze: jeden wkręt, jeden przewód albo jedna listwa łącząca oba ruszty niweluje przewagę układu rozdzielonego.

4. Drugi rezonans układu wypadał przy 231 Hz, czyli wewnątrz pasma oceny.

Klasyczna sytuacja, w której rozwiązanie „mocniejsze na papierze" jest gorsze w budynku.

Wariant przyjęty: ta sama geometria, inna specyfikacja

Wersja ostateczna zachowuje grubość 150 mm i układ warstw z projektu. Zmienione zostały trzy komponenty:

• płyta gipsowo-kartonowa akustyczna o masie 960 kg/m³ (zamiast standardowej ~680 kg/m³),

• profil CW/UW 100 klasy akustycznej, blacha 0,55 mm z przetłoczonym środnikiem (zamiast standardowego 0,75 mm),

• wełna mineralna o obniżonej sztywności dynamicznej.

  
  

Wynik: Rw = 61 dB (C = −2; Ctr = −8), RA,1,R = 57 dB, m' = 52,8 kg/m², fr = 47 Hz. Przy Ka = 7 dB: R'A,1 = 50 dB.

Zero zmian w rzutach. Zero utraconej powierzchni.

Skąd wzięło się 6 dB

Porównanie modeli obu wersji pozwala rozdzielić zysk na składniki. Poniższe wartości są oszacowaniem inżynierskim z porównania modeli, nie wynikiem badania laboratoryjnego.

Masa płyt: około +1,5 dB. Płyta 960 kg/m³ przy 12,5 mm daje ~12,0 kg/m² wobec 8,5-9,0 kg/m² dla standardowej. Cztery płyty: +12–14 kg/m² na całą przegrodę. Prawo masy ≈ +1,4 dB. To najmniejszy składnik a sama wymiana płyt na „akustyczne" nie rozwiązuje problemu.

Podatność profilu: około +3,5–4 dB. To główny składnik.

Profil CW jest liniowym mostkiem sztywnym między okładzinami. W paśmie 200–2000 Hz izolacyjność ściany na jednym ruszcie nie jest ograniczona ani masą, ani wełną, tylko transmisją drgań przez półki profilu. Udział ścieżki mostkowej rośnie ze sztywnością zginania półki.

Sama redukcja 0,75 → 0,55 mm daje spadek sztywności zginania o 23 %. Reszta pochodzi z geometrii przekroju: przetłoczony środnik i półki o zmniejszonej sztywności w kierunku prostopadłym do płaszczyzny ściany. Profil zachowuje sztywność statyczną. Nośność i ugięcie ściany są takie same, a jednocześnie działa jak sprężyna między okładzinami.

Kontrola liczbowa: różnica Rw wynosi 7 dB (54 → 61), z czego masa tłumaczy ~1,5 dB. Pozostałe ~5 dB musi pochodzić z osłabienia sprzężenia, bo w układzie 2+2 na jednym ruszcie nie ma innego mechanizmu, który mógłby to dać.

Kolejność wpływu na wynik jest więc odwrotna niż intuicja projektowa: (1) sprzężenie przez profil, (2) sprężyna między okładzinami, (3) masa okładzin. W opisach warstw specyfikuje się zwykle wyłącznie trzecią pozycję z tej listy.

Czego to nie naprawiło

Koincydencja została na miejscu. Częstotliwość krytyczna płyty GK 12,5 mm leży w okolicy 2,5–3 kHz i jest własnością samej płyty. Profil ani masa okładziny tego nie przesuwają. Obie wersje mają obniżenie izolacyjności w paśmie 2–5 kHz.

Widma adaptacyjne pogorszyły się o 1 dB (C: −1 → −2, Ctr: −7 → −8): cięższa i sztywniejsza płyta ma nieco silniejszy efekt koincydencji. Dlatego zysk w RA,1 wynosi 6 dB, a nie 7 dB jak w Rw. Dla hałasu bytowego (widmo C) pasmo 2–5 kHz ma ograniczoną wagę, więc uznaliśmy to za spadek akceptowalny, ale jest to spadek, nie efekt uboczny bez znaczenia.

Uczciwie o zapasie

Wynik końcowy to 50 dB przy wymaganiu 50 dB. Zapas zerowy, poniżej naszej wewnętrznej polityki minimum 3 dB.

Przyjęliśmy go, bo rozwiązanie systemowe ma dane z badań laboratoryjnych producenta, przenoszenie boczne Ka = 7 dB jest dla tego układu wartością konserwatywną, a alternatywa dwurusztowa dawała tylko 1 dB więcej przy istotnie wyższym ryzyku wykonawczym. Ale przy pomiarze odbiorowym nie ma tu rezerwy na błąd montażu.

Rekomendowalibyśmy CW 125 zamiast CW 100 w tej samej klasie profilu: większy rozstaw okładzin obniża fr i daje rząd +2 dB, kosztem 25 mm grubości zamiast 52 mm jak w wariancie dwurusztowym.

Wnioski dla projektantów

1. Opis warstw ściany lekkiej międzylokalowej musi specyfikować cztery parametry, nie dwa. Masę płyty (kg/m³ lub kg/m²), typ i grubość profilu (mm), gęstość i sztywność dynamiczną wełny, rozstaw profili. Grubość ściany i liczba płyt to za mało — pod opisem „2× GK + CW100 + wełna" mieści się rozrzut 6–8 dB w RA,1,R.

2. Grubość blachy profilu jest parametrem akustycznym, nie tylko statycznym.  Profil 0,55 mm i 0,75 mm to nie jest „ten sam CW100".

3. Systemowe profile akustyczne dają na jednym ruszcie wynik zbliżony do układu dwurusztowego, bez zabierania powierzchni. Przy zamkniętych rzutach to zwykle rozwiązanie optymalne.

4. Ka dla przegrody lekkiej w otoczeniu przegród lekkich jest wysokie. Tutaj 7 dB. RA,1,R = 57 dB z karty to nie jest 57 dB w budynku.

Wniosek dla inwestora

Antresole i mieszkania dwupoziomowe to zwykle najwyższa cena za metr w budynku i jednocześnie najczęściej przegrody lekkie, bo konstrukcja nie udźwignie muru. Jedno zdanie w specyfikacji („profil max 0,55 mm, płyta min 960 kg/m³") decyduje, czy między dwoma najdroższymi mieszkaniami będzie 44 czy 50 dB.

Korekta po odbiorze oznacza demontaż okładzin z jednej strony, wymianę profili, wełny i płyt — koszt wielokrotnie wyższy niż różnica w specyfikacji na etapie projektu. Nadzór inwestorski powinien tu sprawdzać etykietę profilu, nie tylko liczbę płyt.

W ścianie lekkiej na jednym ruszcie o wyniku decyduje nie to, ile masy jest po obu stronach profilu, tylko jak sztywno ta masa jest ze sobą połączona. A to zapisuje się w projekcie jedną liczbą: grubością blachy.

Ile z Państwa opisów ścian gipsowo-kartonowych między mieszkaniami zawiera grubość profilu? Warto sprawdzić ostatni projekt.