1. szemeszter

Lépéskényszer

Födémek akusztikai tulajdonságai

Elmélet

Előrekell bocsátani, hogy ebben az előadásban meríteni fogunk a leggyorsabbmegfejtőnek felajánlott könyvből, P. Nagy József: Akusztika címűmunkájából.

A zajok lehetnek egyrészt léghangok, melyeket a tv, rádió, használatával, illetve beszélgetéssel keltünk. A léghangok a helyiség határolószerkezeteibe ütközve részben visszaverődnek, részben rezgéseket, testhangokat keltenek abban. De testhangok keletkeznek a járkálással, bútortologatással és más, rövid ideig ható, impulzusos erőhatásokból (amit például egy leejtett tárgy tud okozni) is, mely hangokat az elérni kívánt cél érdekében csökkenteni kell. A követelményeket kielégítő födém tervezésekor figyelembe kell venni, hogy a jó léghanggátlási értékeket a jól megválasztott födémszerkezet biztosítja.

A múlt század elejéig az építési mód összhangban volt az akusztikai igényekkel. A nehéz, feltöltéses födémekre elhelyezett hajlékony burkolat (párnafákon elhelyezett parketta) megfelelő volt. A korszerűbb, vékonyabb szerkezetek előretörésével viszont jelentősen leromlott a födémek hangcsillapítási értéke. Így napjainkra egyértelművé vált, hogy egyrétegű födémszerkezetekkel nem lehet kielégíteni ezeket az előírásokat, még akkor sem, ha 40 cm vastag vasbetont alkalmazunk. A lépéshang-szigetelési előírások teljesülését a megfelelő padlóburkolattól – az esetek többségében úsztatott padlótól – várhatjuk. Az ilyen megoldás során rugalmas anyaggal választjuk el az aljzatbetont és a járófelületet az épület egyéb részeitől.

Az akusztikailag korrekt emeletközi födémekhez tehát a nyers, szerkezeti födémen kívül egy hanglágy anyagot, illetve ennek fedésére egy másik kemény, terhelhető réteget kell alkalmazni. Ilyenkor a szerkezet rezgő rendszert alkot, amit „tömeg-rugó-tömeg” rendszernek hívnak. A rendszer rezgésszigetelő hatása — illetve az úszópadló lépéshang-szigetelést javító hatása — a rezgő rendszer saját frekvenciája alatt 0 dB, felette a frekvencia növekedésének függvényében emelkedő értékű. A rendszerben az alsó tömeg a szerkezeti födém, a rugó a hanglágy anyag, ami meggátolja, hogy a lakás használata során keletkező kopogó hangok tovaterjedjenek az épületben, és a felső tömeg pedig – a legtöbb esetben – egy újabb, legalább 5 cm vastag beton. Ezt a szerkezetet szokták másképpen úsztatott beton szerkezetnek hívni, mert a felső tömeg mintegy „úszik” a hanglágy anyagon, sehol sem – még a kerületénél sem! – kapcsolódik mereven a többi épületszerkezethez. Az úszóbeton, másképpen nevezve az esztrich készülhet cement kötőanyaggal (beton), de más kötőanyag is (pl. gipsz) alkalmas lehet. Különleges esztrichek az 5 cm-nél kisebb vastagságban is alkalmazhatók, erről a gyártók adnak tájékoztatást. A végleges padlóburkolatot ezen lehet kialakítani, aminek ugyan szintén lehet szerepe a kopogó hangok csillapításában (pl. habalátétes szőnyegpadló), de a tervezés során nem szabad beszámítani. Ennek az az oka, hogy míg a szerkezeti rétegrendet csak elvétve változtatják meg, a padlóburkolat könnyen cserélődhet, egy kevésbé jó tulajdonságú parketta, vagy akár hideg burkolat is kerülhet a helyére, és ettől kezdve már nem lesz megfelelő a födém lépéshang-szigetelése.

A tömeg-rugó-tömeg rendszer működését több tényező befolyásolja. A hanggátlás értéke annál jobb lesz, minél nagyobb a födém tömege (de természetesen ez nem jelenti azt, hogy csak nagy tömegű födémmel megoldhatjuk a kérdést), a hanglágy anyag dinamikai merevsége és vastagsága, illetve a felső réteg tömege. Jelentős, akár 2 dB javulást is kaphatunk, csak attól, hogy a hanglágy anyagra elhelyezett esztrich vastagságát 2 cm-el megnöveljük. Éppen ezért, olyan esetekben, amikor statikai korlátok nem gátolják, jelentős mértékű javulást érhetünk el az úszóbeton tömegének, vagyis a vastagságának növelésével. Ehhez az eszközhöz leginkább az akusztikailag gyenge, merev födémrendszerek esetében nyúlhatunk.

Az akusztikában többnyire különböző frekvenciákon vizsgálják az adott szerkezet tulajdonságait. A frekvenciánként mért tulajdonságok súlyozott összegzésével egy számot kaphatunk, amivel a szerkezetet jellemezhetjük. Az MSZ 04.601-2,3:1988 szabvány
ezt a helyszínen mért értéket (jele: L’n,w, mértékegysége decibel [dB]) veszi figyelembe a szerkezetek minősítésénél.

Akárcsak a hőszigetelő anyagoknak a lambda, hővezetési tényező, úgy a lépéshang-szigetelő anyagoknak is megvan a maga minősítő paramétere. A dinamikai merevség (s’, mértékegysége MN/m³) vastagságfüggő jellemző. Az egyes termékeknek a vastagság növelésével, az anyag lehetőségein belül javul a lépéshang-szigetelő képessége, amit a dinamikai merevség csökkenése mutat. Minél alacsonyabb ez a szám, annál kedvezőbb a termék tulajdonsága. Mivel az egyedi mért értékek nem mindig tükrözik egzaktul a teljes gyártás jellemzőit, a termékek adatainak közlésénél a dinamikai merevség fokozatokat adják meg. Ezek az értékek a mért érték 5-re, vagy 0-ra végződő számra kerekített adatai. Így például egy 13,5 MN/m³ dinamikai merevségű termék prospektusban megadott értéke 15 MN/m³ lesz.