081082-07 Jätkäsaaren Bunkkeri Mallihuonemittaukset Oskar Lindfors Timo Markula Timo Peltonen Olli Salmensaari Lauri Vikström Insinööritoimisto Akukon Oy Helsinki 4/2011
081082-07.1 1 (17) + liitteet DI Oskar Lindfors, DI Timo Markula 11.5.2011 DI Timo Peltonen, DI Olli Salmensaari, RI Lauri Vikström Jätkäsaaren Bunkkeri Mallihuonemittaukset tilaaja: Helsingin kaupunki / Tilakeskus tilaus: 5.4.2011 yhdyshenkilöt: Aulikki Korhonen Tiivistelmä Jätkäsaaren Bunkkerin soveltuvuutta sekä koulun että liikuntatilojen samanaikaiseen käyttöön selvitettiin mallihuonemittauksilla keväällä 2011. Mittauksissa selvitettiin usean eri välipohjarakenteen ja lattian pintamateriaalin soveltuvuutta sijoitettaessa koulun yläpuolelle liikuntatiloja. Mittauksien tuloksena suositellaan raskaita kelluvia rakenteita jos koulun yläpuoliseen kerrokseen halutaan sijoittaa liikuntatiloja. Nämä rakenteet mahdollistavat koulun yläpuoliseen kerrokseen ryhmäliikuntatiloja tai muita tiloja joissa ei synny voimaikkaita impulssivisia runkomelun herätteitä. Kamppailulajit, kuntosali vapailla painoilla sekä painonnosto on sijoitettava vähintään kaksi kerrosta koulun yläpuolelle. Osalle näistä toiminnoista suositellaan myös kaksi kerrosta koulun yläpuolella kelluvaa betonilaattaa riittävän pienen runkomelutason takaamiseksi opetustiloissa. Insinööritoimisto Akukon Oy akustiikka meluntorjunta AV-tekniikka Kornetintie 4 A, 00380 HELSINKI puh: 010 320 0700 www.akukon.fi Y-tunnus: 0983772-0 faksi: (09) 346 3074 etu.suku@akukon.fi
081082-07 2 Sisällys 1 Tausta 3 2 Vaatimukset ja suositukset 3 3 Mittaukset 4 3.1 Mallihuoneet 4 3.2 Mitatut rakenteet 5 3.3 Menetelmät 7 3.4 Äänilähteet 9 3.5 Eri äänilähteiden referenssirakenteella tuottamat melutasot ja spektrit 10 3.6 Mallihuoneiden vertailu referenssirakenteella 11 4 Rakennevaihtoehtojen mittaustulosten tarkastelu 13 4.1 Alakaton vaikutus 13 4.2 Lattian pintamateriaalien vaikutus 14 4.3 Lattiarakenteiden vertailu 15 4.4 Etäisyyden vaikutus 17 5 Johtopäätökset ja suositukset 20 Viitteet 22
081082-07 3 1 Tausta Jätkäsaaren Bunkkeriin suunnitellaan sijoitettavaksi liikuntatilojen lisäksi koulu, kirjasto sekä nuorisoasiankeskuksen tiloja. Liikuntatiloissa harjoitettava toiminta (tanssivat ihmiset, palloilulajit, kuntosaleissa käytettävien kuntoiluvälineiden iskut lattiaan) aiheuttaa rakenteisiin kohdistuvaa impulssimaista runkoääntä. Toiminnoista aiheutuva melu ja tilakohtaiset taustameluvaatimukset on otettava huomioon sekä arvioitaessa rakennuksen soveltuvuutta suunniteltuihin käyttötarkoituksiin että riittävän äänieristyksen täyttävien rakenteiden suunnittelussa. Tämän selvityksen lähtökohtana on tilajärjestely, jossa toiminnot sijoitettu kerroksittain seuraavasti: kellari pysäköinti ja tekniset tilat 1. uimahalli 2. koulu ja kirjasto 3. koulu ja nuorisoasiankeskus 4. liikuntakeskus poislukien palloilu 5. palloiluhalli 6. liikuntatilat 7. vesikatto, asunnot Tulevien liikuntatilojen käytöstä aiheutuvien runkoäänten kytkeytymistä rakennuksen runkoon ja etenemistä kerrosen välillä tutkittiin keväällä 2010 kohteessa tehdyillä tärinämittauksilla. Näiden mittauksien perusteella suunniteltiin välipohjan koerakenteet, joiden toimivuutta testattiin keväällä 2011 tehdyin mittauksin. Tässä raportissa käsitellään eri toimintojen vaatimuksia runkomelun suhteen ja esitetään mittaustulosten perusteella saadut johtopäätökset. Lisäksi esitellään mallihuoneiden mittausjärjestelyt ja yhteenveto mittaustuloksista. 2 Vaatimukset ja suositukset Opetustiloille ei ole ohjearvoja, joita voitaisiin sellaisenaan käyttää liikuntatiloista kantautuvan impulssimaisen melun tarkasteluun. Alla on esitetty ne melun ohje- ja suositusarvot, joita voidaan tässä tapauksessa soveltaa ja käyttää opetustilojen melutasojen arvioinnissa: - Standardi SFS 5907. Rakennusten akustinen luokitus [1]: Askeläänitasoluku L n,w + C l,50-2500 43 db (laatuluokat A ja B) - SFS 5907 [1], RakMk C1 [2] ja VNp 992/1993 [3]: LVIS-laitteiden aiheuttamat äänitasot: L Aeq 33 db, L AFmax 38 db (laatuluokka C) Rakennuksen ulkopuoliset melulähteet: L Aeq 35 db - STM Asumisterveysohje [4]: opetustilojen keskiäänitaso L Aeq 35 db - YM julkisivun äänieristyksen mitoitusohje [5] Rakennuksen ulkopuolelta asuintiloihin kantautuvan enimmäistason suositus: L AFmax 40 db
081082-07 4 Koska liikuntatilojen käytöstä aiheutuva melu on pääosin impulssimaista, mitattuihin keskiäänitasoihin lisätään +5 db impulssikorjaus ennen niiden vertaamista ohjearvoihin. Opetustilojen tarkastelun ensisijaisena tavoitteena on käytetty enimmäistasoa L Afmax 40 db sekä pientaajuisella spektrisovitustermillä korjattua askeläänitasolukua L n,w + C l,50-2500 43 db. Sekundäärinen tarkastelusuure on impulssikorjattu keskiäänitaso L Aeq, jonka käyttö edellyttää tietoa melutapahtumien keskimääräisestä lukumäärästä ja kestosta tarkasteltavaa ajanjaksoa kohden (esim. montako koripallon iskua tunnissa). Opetustilojen tavoitearvona on tällöin L Aeq 35 db. 3 Mittaukset Kohteessa tehtiin mallihuonemittauksia kuutena päivänä 28.2. 24.3. välisenä aikana. Mittauksissa tuotettiin runkomelua 4. kerroksen välipohjaan (muutamia mittauksia myös 5. ja 6. kerroksista) ja mitattiin suoraan alapuolella olevissa 3. kerroksen mallihuoneissa esiintyviä melutasoja. Lisäksi mitattiin välipohjarakenteissa esiintyvää värähtelyä. Runkomeluherätteet valittiin niin, että ne ovat helposti toistettavia ja herätteeltään samankaltaisia kuin tärkeimmät liikuntatiloihin suunnitellut runkomelua aiheuttavat toiminnat (palloilu, jumppa, painonnosto). 3.1 Mallihuoneet Mallihuoneen tarkoituksena oli rajata 3. kerroksen nykyisestä noin 50 m x 100 m avotilasta selkeä huonetila, jolla voidaan tarkastella tyypilliseen luokkahuoneeseen aiheutuvaa runkomeluhaittaa. a) b) Kuva 1. Bunkkerin 3. kerrokseen rakennettu mallihuone nro. 1. Huoneessa mitattiin ylemmissä kerroksissa tuotettujen iskumaisten herätteiden aiheuttamaa runkomelua. a) Mallihuone ulkopuolelta. b) Tyhjä mallihuone akustoitiin lasivillapaaleilla koululuokkaa vastaavaksi. Bunkkerin 3. kerrokseen rakennettiin mittauksia varten kaksi identtistä kuvassa 1a) näkyvä mallihuonetta. Mallihuoneiden seinät oli rakennettu välipohjan palkkien kohdalle, muodostaen 4 x 4 m kokoisen huoneen. Huonekorkeus ilman välipohjan alapuolelle rakennetua alakattoa oli 4,1 m. Seinärakenteena mallihuoneissa oli neljän kipsilevyn seinä, rakennettuna 95 mm peltirangalle. Liittymät yläpuolen palkkeihin ja alapuolen lattiaan oli tiivistetty elastisella massalla. Huoneessa oli ääniluokan db30 (R w 37 db) täyttävä ovi. Mallihuoneen arvioitu ilmaääneneristävyys R w ympäröivään avotilaan on noin 42 db.
081082-07 5 Tyhjä mallihuone akustoitiin niin, että sen jälkikaiunta-aika vastasi tyypillistä luokkahuonetta standardin SFS 5907 Rakennusten Akustinen luokitus [1] C-luokan mukaisesti (T 60 = 0,6 0,8 s). Akustointi toteutettiin käyttäen 7 kpl kuvassa 1b) näkyviä lasivillapaaleja. 3.2 Mitatut rakenteet Mallihuoneisiin 4. kerroksesta aiheutuvat runkomelutasot mitattiin lähtötilanteessa nykyisellä olemassaolevalla teräsbetonilaatalla (noin 1 m korkuisten kahteen suuhtaan kulkevien teräsbetonipalkkien varassa oleva 120-150 mm laatta), sekä seuraavassa esiteltävillä erilaisilla lisärakenteilla. 3.2.1 Välipohjarakenteet Eri rakennevaihtoehtojen tehokkuutta runkomelun vaimennuksessa selvitettiin vahvistamalla nykyistä lattiarakennetta 4.8 m X 4.8 m kokoisella koerakenteella kummankin mallihuoneen yläpuolella. Mallihuoneen 1 yläpuolelle toteutettiin kuvassa 2a) näkyvä 150 mm paksuinen kelluva betonilaatta, jonka alle sijoitettiin tärinänvaimentimet. Rakenteella testattiin joukko vaihtoehtoisia tärinänvaimentimia, joten betonilaatta oli nostettavissa pullotunkein vaimentimien vaihtamista varten. Mallihuoneen 2 yläpuolista välipohjaa vahvistettiin valamalla olemassa olevan laatan päälle kuvassa 2b) näkyvä kiinteä 200 mm betonikerros. a) b) Kuva 2. Mallihuoneen yläpuolelle 4. kerrokseen rakennetut lisärakenteet: kelluva laatta a) sekä massan lisäys b). Kelluvalla laatalla saavutettavia runkomelun vaimennusominaisuuksia tutkittiin usealla eri tärinänvaimentimella. Taulukossa 1 on listattu mitattujen tärinänvaimentimien tiedot sekä eri lattiarakenteista tässä selvityksessä käytetyt tunnisteet. Viimeinen rakenne VP2.9 on kelluva laatta, jonka alla on tärinänvaimentimien sijaan käytetty pelkkiä vaneripaloja. Tällä rakenteella kuvataan jäykkää lisärakennetta, joka johtaa pintalaatan värähtelyn vain välipohjan palkkeihin mutta ei laattaan.
081082-07 6 Taulukko 1. Mitatut välipohjarakenteet ja niistä käytetyt tunnisteet. tunniste välipohjatyyppi tärinänvaimentimet vaimennin lkm paksuus VP0 lähtötilanne - - - VP1 massan lisäys - - - VP2.1 kelluva Sylomer 40 kpl 12.5 mm VP2.2 kelluva Sylomer 40 kpl 25 mm VP2.3 kelluva Sylomer 40 kpl 37.5 mm VP2.4 kelluva Sylomer 40 kpl 50 mm VP2.5 kelluva Sylodyn 40 kpl 12.5 mm VP2.6 kelluva Sylodyn 40 kpl 25 mm VP2.7 kelluva Sylodyn 40 kpl 37.5 mm VP2.8 kelluva Sylodyn 28 kpl 50 mm VP2.9 jäykkä kytkentä puupalikat 40 kpl 3.2.2 Alakattorakenteet Lattiarakenteen parantamisen lisäksi mittauksilla selvitettiin myös kahden alaslasketun kattorakenteen vaikutusta runkomelun kulkeutumiseen mallihuoneeseen. Ensimmäinen rakenne (AK1) koostuu olemassa olevan välipohjan alle rakennetusta alakatosta (20 mm ilmaväli + 70 mm villa + 2 x kipsilevy). Toinen alakattorakenne on samanlainen kuin AK1, paitsi että ilmaväli on 800 mm. Kummankin alakattorakenteen runko on kiinnitetty ainoastaan välipohjan palkkeihin, ei ollenkaan välipohjan laattaan. Taulukossa 2 on listattu mitatut alakattorakenteet sekä niistä käytetyt tunnisteet. Taulukko 2. Mitatut alakattorakenteet ja niistä käytetyt tunnisteet tunniste kuvaus rakenne AK0 lähtötilanne: ei alakattoa - AK1 pieni ilmaväli 20 mm ilma + 70 mm villa + 2 x kipsi AK2 iso ilmaväli 800 mm ilma + 70 mm villa + 2 x kipsi 3.2.3 Lattian pintamateriaalit Varsinaisten välipohjarakenteiden lisäksi mittaus suoritettiin liikuntatiloissa todennäköisesti käytettävillä lattiamateriaaleilla. Lattiamateriaaleina oli palloilu- ja ryhmäliikuntatiloissa tyypillisesti käytetty Boflex-joustoparketti (kuva 3), kuntosaleissa käytettävä 8 mm Regupol Everroll -kumimatto, kuntosaleissa vapaiden painojen alueella yleisesti käytetty Regupol Elastic Tile -kumirouhelaatta sekä kamppailulajeissa käytettävä painimatto. Taulukossa 3 on listattu mitatut lattiamateriaalit ja niille käytetyt tunnisteet.
081082-07 7 Kuva 3. Mallihuonemittauksissa yhtenä lattiamateriaalina käytetty joustoparketti Boflex. Taulukko 3. Mallihuonemittauksissa käytetyt lattiamateriaalit tunniste tuote kuvaus betoni - olemassa oleva betonipinta ohut kumi, Regupol Everoll 8 mm kumimatto paksu kumi Regupol Elastic Tile 43 mm kumirouhelaatta painimatto ei tietoa noin 25 mm paksuinen solumuovi parketti Boflex joustoparketti 3.3 Menetelmät 3.3.1 Melutason mittaukset Mallihuoneisiin kohdistuvaa melua mitattiin huoneiden sisällä kolmessa vakiopisteessä, jotka pysyivät muuttumattomina. Mikrofonit olivat 1,0; 1,7 ja 2,5 m korkeudella lattiasta. Mikrofonien äänisignaalit tallennettiin digitaalitallentimilla wav-tiedostoiksi. Tiedostojen jälkikäsittely, editointi ja analyysi tehtiin tietokoneella. Digitaaliset mittaussignaalit olivat näin täydellisinä käytettävissä koko jälkikäsittelyssä. Mittauksissa ja analysoinnissa käytetyt laitteet ja ohjelmistot on lueteltu taulukossa 4. Mittalaitteistot kalibroitiin äänitasokalibraattorilla ennen mittauksia ja niiden jälkeen. Tallennusvaiheessa äänitasomittarit toimivat tallentimien esivahvistimina.
081082-07 8 Taulukko 4. Mittaus- ja analyysilaitteisto. äänitasokalibraattori Brüel & Kjær 4231 Mittaukset äänitasomittari Norsonic 118 kondensaattorimikrofoni Norsonic 1225 mittausvahvistin GRAS 12AA mikrofoniesivahvistimet (2) GRAS 26AK kondensaattorimikrofonit (2) GRAS 40AE digitaalitallentimet (2) Fostex FR-2LE monikanavatallennin Oros OR25 PC-Pack kiihtyvyysanturit (10) Brüel & Kjær 4230 + esivahvistin Analyysi jälkikäsittelyohjelma Adobe Audition 3.0 spektrianalyysiohjelma Pioneer Hill Spectra Plus 5.0 3.3.2 Melutapahtumille analysoidut suureet Tallenteiden jälkikäsittelyssä tapahtumat lajiteltiin ensin puhtaisiin näytteisiin sekä taustamelun tai muun häiriön kuten ylikuormituksen pilaamiin näytteisiin. Jälkimmäiset hylättiin jatkokäsittelystä. Kaikista analyysiin hyväksytyistä tapahtumista analysoitiin seuraavat suureet: tapahtuman AF-painotettu enimmäisäänitaso L AFmax tapahtuman A-painotettu äänialtistustaso L AE tapahtuman äänialtistustaso terssikaistoittain L ZE Analyysiin valittujen yksittäisten tapahtumien tuloksista altistus- ja enimmäistasoille laskettiin signaalienergian keskiarvot. 3.3.3 Muut mitatut suureet Runkomeluherätteistä aiheutuvien melutasojen lisäksi jokaiselle rakenteelle mitattiin myös sillä saavutettava askeläänitasoluku L n,w [6]. Samalla mitattiin myös mallihuoneiden jälkikaiunta-ajat ja taustamelutasot, joiden avulla varmistuttiin samalla siitä, että tilojen olosuhteet olivat eri mittauspäivinä toistettavat. 3.3.4 Eri liikuntamuotojen laskennalliset herätteet Mitatut herätteet kuvasivat yksittäistä pallon tai painon iskua lattiaan. Koska eri liikuntamuodoista aiheutuva heräte koostuu suuresta joukosta yksittäisiä iskuja tietyllä esiintymistiheydellä, mitatuista yksittäisistä melutapahtumista muodostettiin eri liikuntamuotojen herätteitä kuvaavat laskennalliset suureet. Yksittäistä melutapahtumaa kuvaavia äänialtistustasoja L AE käytettiin tilassa vallitsevan keskiäänitason L Aeq laskennalliseen tarkasteluun arvioimalla erilaisista liikuntatoiminnoista aiheutuvien melutapahtumien lukumäärät ajanjaksoa kohden. Keskiäänitaso voidaan laskea altistustasosta yhtälöllä L Aeq = L AE + 10 lg N/T, missä N on tapahtumien lukumäärä ja T tarkasteluajanjakso (s).
081082-07 9 Taulukko 5. Keskiäänitason arvioinnissa käytetyt teoreettiset pahimmat mahdolliset tilanteet. liikuntamuoto heräte käyttäjien lkm tapahtumia per hlö koripallo kuntopallo 30 hlöä 1 pomputus/s jumppa kuntopallo 20 hlöä 1 tapahtuma/s kahvakuulailu kahvakuula 20 hlöä 1 tapahtuma/s painonnosto tanko 2 hlöä 1 tapahtuma/min kuntosali kahvakuula 5 hlöä 1 tapahtuma/s 3.4 Äänilähteet Mittauksissa käytettiin standardoidun askeläänikojeen lisäksi joukkoa muita äänilähteitä, jotka kuvaavat liikuntakeskuksen toiminnasta aiheutuvaa impulssimaista runkomelua paremmin kuin askeläänikoje. Äänilähteiden tiedot ja niistä käytetyt tunnisteet on esitetty taulukossa 6 sekä kuvissa 4a) - 4d). Äänilähteiden tuottamaa runkoääntä voidaan verrata todellisiin runkoäänilähteisiin seuraavasti: Kuntopallo Yhden metrin korkeudesta lattiaan pudotetun 2 kg painoisen kuntopallon tuottaman impulssin on todettu vastaavaan paljain jaloin kävelemistä sekä lasten hyppimistä selvästi paremmin kuin standardoidun askeläänikojeen heräte. Kuntopallon tuottaman runkoäänen voidaan tässä selvityksessä katsoa vastaavan ryhmäliikunnasta sekä osittain myös kamppailulajeista syntyvää runkomelua. Levytanko Lattiaan pudotetun levytangon tuottama heräte on suoraan verrattavissa painonnostossa tai voimanostossa syntyvään herätteeseen. Käytetty pudotuskorkeus sekä paino voi tosin todellisessa tilanteessa olla huomattavasti testitilannetta suurempi. Askeläänikoje Standardoidun askeläänikojeen tuottama runkomelu on laskettavissa suoraan rakenteiden akustiseen mitoitukseen käytettäväksi askeläänitasoksi. a) b)
081082-07 10 c) d) Kuva 4. Mallihuoneiden mittauksissa käytetyt runkoäänilähteet: a) kuntopallo 2 kg, b) levytanko 75 kg, kahvakuula 12 kg, standardoitu askeläänikoje B&K Type 3204. Taulukko 6. Mittauksissa käytetyt äänilähteet lyhenne Tyyppi Tiedot AÄK askeläänikoje B&K Type 3204 PALLO jumppapallo 2 kg, ilmanpaine 0.7 bar, pudotuskorkeus 1 m, viite [7] KAHVA kahvakuula 12 kg, pudotuskorkeus 0,5 m TANKO levytanko paino 75 kg, pudotuskorkeus 0,5 m 3.5 Eri äänilähteiden referenssirakenteella tuottamat melutasot ja spektrit Mallihuonemittauksissa käytettyjen äänilähteiden lähtötilanteessa (VP0) tuottamat askeläänitasoluvut L n,w, enimmäistasot L AFmax ja äänialtistustasot L AE on esitetty taulukossa 7 sekä spektrit terssikaistoittain kuvassa 5. Taulukko 7. Referenssirakenteelle VP0 eri äänilähteillä mitatut askeläänitasoluvut L n,w, enimmäistasot L AFmax ja altistustasot L AE. L n,w/l n,w+cl50-2500 L AFmax L AE askeläänikoje 72/62 75 - kuntopallo - 48 43 kahvakuula - 91 86 levytanko - 98 92
081082-07 11 100 90 80 70 60 Levytanko Kahvakuula Askeläänikoje Kuntopallo taustamelu 50 40 30 31,5 63 125 250 500 1k 2k 4kHz Kuva 5. Runkoäänilähteiden tuottamat äänitasot lähtötilanteessa (VP0) paljaalla betonilla. 3.6 Mallihuoneiden vertailu referenssirakenteella Mallihuoneiden keskinäistä eroa tarkasteltiin tekemällä samat mittaukset kummankin huoneen osalta lähtötilanteessa. Taulukossa 8 on esitetty mallihuoneiden (MH1 ja MH2) askelääni-, enimmäis- ja altistustasot askeläänikojeella ja kuntopallolla paljaalla betonilla mitattuna. Tuloksista on nähtävissä, että mallihuoneiden välillä oli 1 2 db ero lähtötilanteessa. Mittaustulosten välinen ero johtuu osin mittausepävarmuudesta ja osin välipohjan epähomogenisuudesta. Mallihuoneen 2 kohdalla välipohjan pintavalu oli paikoitellen irti, joka muuttaa herätteen kytkeytmistä rakennuksen runkoon. Lattian lisärakenteilla kyseisen välipohjan epähomogenisuuden vaikutus kuitenkin todennäköisesti vähenee. Taulukko 8. Mallihuoneiden MH1 ja MH2 askeläänitasoluvun L nw, enimmäistason L AFmax ja altistustason L AE välinen vertailu askeläänikojeella sekä kuntopallolla. ka pisteet 1-5 L n,w/l nw + Cl,50-2500 L AFmax L AE Mallihuone 1 askeläänikoje 71/61 74 - kuntopallo - 48 43 Mallihuone 2 askeläänikoje 73/62 76 - kuntopallo - 48 43 Tarkasteltaessa mitattuja äänitasoja terssikaistoittain (kuva 6) nähdään, että herätteiden mallihuoneissa tuottamat spekrit ovat suurimmilta osin identtiset.
081082-07 12 70 60 50 40 MH1 AÄK MH2 AÄK MH1 Pallo MH2 Pallo taustamelu 30 20 10 31,5 63 125 250 500 1k 2k 4kHz Kuva 6. Mallihuoneiden (MH1 ja MH2) vertailu askeläänikojeella ja kuntopallolla. Mallihuoneissa mitatut jälkikaiunta-ajat on esitetty terssikaistoittain kuvassa 7, mistä on nähtävissä että tavoiteltu 0.6-0.8 sekuntia saavutettiin 125 Hz ylöspäin. Alakatolla AK2 jälkikaiunta-aika on vastaavasti noin 0.1 s lyhyempi johtuen huoneen hieman pienemmästä tilavuudesta. 2,0 1,5 AK0 AK1 AK2 1,0 0,5 0,0 63 125 250 500 1k 2k 4k Hz Kuva 7. Mitatut jälkikaiunta-ajat T 20 [s] eri alakatoilla.
081082-07 13 4 Rakennevaihtoehtojen mittaustulosten tarkastelu Eri vaihtoehdoilla ja yhdistelmillä mitatut melutasot on merkitty kolmella värillä, jotka kuvaavat melutasojen suhdetta opetustilojen suositussarvoihin: punaisella merkityt arvot ylittävät suositusarvot selvästi tai melko selvästi, vihreällä merkityt arvot alittavat suositusarvot melko selvästi, ja mustalla merkityt arvot ovat suositusarvojen tuntumassa. 4.1 Alakaton vaikutus Havaintoja: alakatto AK1 pienentää askeläänitasoa 6-7 db ja AK2 9-10 db lähtötilanteeseen nähden Kelluvan laatan käyttö pienentää askeläänitasoa lähtötilanteesta lähes 40 db jo ilman alakattoa. AK1 ei tuota enää merkittävää muutosta askeläänitasoon, mutta AK2 vaimentaa sitä edelleen 9-10 db. AK2 on vaimennukseltaan selvästi AK1:stä parempi. Kelluvilla laatoilla päästään askeläänitason suositusarvon L n,w+c l50-2500 43 db alapuolelle. Kahvakuula ylittää L AFmax 45 db suositusarvon kaikissa tilanteissa. Kuntopallolla kummallakin alakatolla ollaan juuri ja juuri alle LAFmax 45 db enimmäistason. Alakattojen vaikutus suhteessa AK0:aan kelluvalla rakenteella kuntopallolla ~2dB huonompi. Askeläänikoje Taulukko 9. Askeläänitasoluku L w eri alakatoilla. L n,w L n,w+cl50-2500 VP0 (lähtötilanne) 72 62 VP0+AK1 66 55 VP0+AK2 63 52 VP2.4+AK0 33 39* VP2.4+AK1 31 40* VP2.4+AK2 23 30* * Taustamelu rajoittaa mittaustulosta. Todellinen äänilähteen tuottama äänitaso on korkeintaan mittaustuloksen mukainen
081082-07 14 Kuntopallo Taulukko 4.1b. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri lattiarakenteilla kun äänilähteenä käytetään levytankoa. L AFmax L AE VP0 (lähtötilanne) 48 43 VP0+AK1 44 37 VP0+AK2 44 33 VP2.4+AK0 35 28 VP2.4+AK1 38 30 VP2.4+AK2 38 28 Kahvakuula Taulukko 4.1c. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri lattiarakenteilla kun äänilähteenä käytetään levytankoa. L AFmax L AE VP0 (lähtötilanne) 91 86 VP0+AK1 84 78 VP0+AK2 80 75 VP2.4+AK0 58 54 VP2.4+AK1 56 51 VP2.4+AK2 53 47 4.2 Lattian pintamateriaalien vaikutus Havaintoja: lattiamateriaalit mitattu lähtötilanteessa, jossa pintamateriaalien vaikutus on suuri lattiamateriaalien vaikutus on vähäinen käytettäessä kelluvaa välipohjaa, koska rakenteen läpäisemä äänienergia jää valtaosin pienille taajuuksille (20 100 Hz) Taulukko 10. Lattiamateriaalien vaimennusvaikutus verrattuna paljaaseen betonipintaan. Enimmäistaso L AFmax ja askeläänitasoluku L w välipohjalla VP0. pallo / ΔLAFmax kahva / ΔLAFmax aäk/ ΔL w ohut kumi -1-5 -22 paksu kumi -3-28 -30 painimatto -3 - - parketti -1-9 -18
081082-07 15 50 40 30 20 Ohut kumi Paksu kumi Urheiluparketti 10 0-10 31,5 63 125 250 500 1k 2k 4kHz Kuva 8. Lattiamateriaalien lisäysvaimennus ΔL n suhteessa paljaaseen betonilattiaan alkuperäisellä välipohjalla. 4.3 Lattiarakenteiden vertailu Havaintoja: kelluvilla laatoilla (VP2.1-VP2.8) askeläänitasot alittavat 43 db suositusarvon myös ilman lattian pintamateriaalia askeläänitasot alittavat suositusarvon 43 db myös välipohjalla VP2.9, kun lattiamateriaalina on parketti, ohut kumi tai paksu kumi VP1 testatulla parketilla välttävä, ohjearvot voidaan alittaa tehokkaammin eristetyillä parketeilla Kuntopallon tapauksessa ainoastaan suurimmalla tärinäeristyksellä varustettu kelluva laatta takaa suositusten mukaiset ääniolosuhteet; muilla tärinäeristyksillä ollaan suositusten rajoilla tai hieman niiden yläpuolella Tilanne 5. krs palloiluhalli, 4. krs oppilaitos. 5. kerrokseen on mahdollista toteuttaa parempi joustoparketti kerroksen suuremman huonekorkeuden vuoksi. Tämä ei suurella todennäköisyydellä siltikään yksinään riitä, vaan vasta kelluva laatta takaa riittävän äänieristyksen. Kahvakuulan ja levytangon herätteitä vastaavat liikuntatoiminnot eivät ole mahdollisia millään lattiarakenteella (edes VP2.4) suoraan koulun/oppilaitoksen yläpuolisessa kerroksessa. Askeläänikoje Taulukko 11. Askeläänitasot eri välipohjatyypeillä. L n,w L n,w+cl50-2500 VP0 lähtötilanne 72 62 VP1 massan lisäys 66 55 VP2.1 kelluva laatta 31 33 VP2.4 kelluva laatta 33 39 VP2.5 kelluva laatta 35 36 VP2.9 jäykkä kytkentä 44 45
081082-07 16 Kuntopallo Taulukko 12. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri lattiarakenteilla kun äänilähteenä käytetään kuntopalloa. tunniste kuvaus L AFmax L AE VP0 lähtötilanne 48 43 VP1 massan lisäys 44 36 VP2.1 kelluva laatta 41 29 VP2.4 kelluva laatta 35 28 VP2.5 kelluva laatta 44 28 VP2.9 jäykkä kytkentä 44 33 Kahvakuula Taulukko 13. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri lattiarakenteilla kun äänilähteenä käytetään kahvakuulaa. tunniste kuvaus L AFmax L AE VP0 lähtötilanne 91 86 VP1 massan lisäys 82 76 VP2.1 kelluva laatta - - VP2.4 kelluva laatta 58 54 VP2.5 kelluva laatta 57 51 VP2.9 jäykkä kytkentä 73 68 Levytanko Taulukko 14. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri lattiarakenteilla kun äänilähteenä käytetään levytankoa. L AFmax L AE VP0 lähtötilanne 98 92 VP1 massan lisäys 89 84 VP2.1 kelluva laatta - - VP2.4 kelluva laatta 69 64 VP2.5 kelluva laatta 71 64 VP2.9 jäykkä kytkentä - -
081082-07 17 4.4 Etäisyyden vaikutus Etäisyys sivusuunnassa Taulukko 15. Askeläänitaso (L n,w) eri eri etäisyyksillä mallihuoneesta alkuperäisellä rakenteella kun äänilähteenä on askeläänikoje. Etäisyys mallihuoneesta L n,w L n,w+cl50-2500 Betoni 0 m 71 61 4 m 61 47 8 m 55 42 12 m 51 39 16 m 46 36 Ohut kumi 0 m 50 49 4 m 34 34 8 m 32 33 12 m 31 31 16 m 30 31 Taulukko 16. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri etäisyyksillä mallihuoneesta kuntopallolla. L AFmax L AE Betoni 0 m 48 42 4 m 43 38 8 m 39 37 12 m - - 16 m - -
081082-07 18 Taulukko 17. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) eri etäisyyksillä mallihuoneesta kahvakuulalla. L AFmax L AE Betoni 0 m 89 84 4 m 78 73 8 m 70 65 12 m 71 66 16 m 67 62 Paksu kumi 0 m 59 53 4 m 55 47 8 m 49 43 12 m 50 47 16 m 48 43 Paksu kumi ja AK1 0 m 58 50 4 m 52 42 8 m 47 39 12 m 50 41 16 m 48 43
081082-07 19 Etäisyyden vaikutus pystysuunnassa Taulukko 18. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) ylemmistä kerroksista, alakatolla AK1, herätteenä kahvakuula. L AFmax L AE Betoni 4. krs 85 79 5. krs 59 54 6. krs 54 50 Paksu kumi 4. krs 60 53 5. krs 40 37 6. krs 39 36 Taulukko 19. Enimmäistaso (L AFmax) ja altistustaso (L AE) ylemmistä kerroksista alakatolla AK1, herätteenä levytanko. L AFmax L AE Betoni 4. krs 90 85 5. krs 69 64 6. krs 62 57 Paksu kumi 4. krs - - 5. krs 50 45 6. krs 48 41 2 x Paksu kumi 4. krs - - 5. krs 51 42 6. krs 44 40
081082-07 20 5 Johtopäätökset ja suositukset Eri toimintojen vaatimat rakenteet koulun yläpuolella: Ryhmäliikunta - Suoraan opetustilojen yläpuolella vaaditaan käytännössä kelluva lattiarakenne, jonka resonanssitaajuus on alle 10 Hz. Kelluva betonilaattarakenne VP2.4 täyttää tämän vaatimuksen. - Liikuntatilojen sivusuuntaisen etäisyyden on oltava vähintään 10 m lähimmästä opetustilasta olettaen, että liikuntatilan lattian pintamateriaalin askeläänieristysluku ΔL nw 20 db. - Jos liikuntatilat ovat pystysuunnassa vähintään 2 kerrosta koulun yläpuolella riittää lattian pintamateriaalilla on vähintään askeläänieristys ΔL nw > 20 db. Kamppailulajit - Mikään selvitetyistä välipohjarakenteista ei mahdollista kamppailulajeja suoraan koulutilojen yläpuolelle. - Sivusuunnassa 10 m päässä opetustilasta saavutetaan riittävä vaimennus kelluvalla rakenteella, jonka resonanssitaajuus on alle 10 Hz (VP2.4). - Vähintään 2 kerrosta koulun tilojen yläpuolella liikuntatilan lattian pintamateriaaliksi riittää painimatto tai muu pintamateriaali jonka askeläänieristys ΔL nw on vähintään 20 db. Palloilulajit - Suoraan koulun/oppilaitoksen opetustilan yläpuolella vaaditaan kelluva laatta, jonka resonanssitaajuus on alle 10 Hz (VP2.4). - Vähintään 2 kerrosta koulun yläpuolella lattiamateriaaliksi tulee valita joustoparketti, jonka vaimennusominaisuudet ovat paremmat (ΔL n,w > 20 db) kuin selvityksessä mitattu Boflex. Kuntosali - Kuntosali on mahdollista sijoittaa koulun yläpuolelle edellyttäen, ettei siellä käytetä vapaita painoja ja että käytettyjen kuntosalilaitteiden painopakat ovat vaimennettu erittäin hyvin. Vaihtoehtoisesti kuntosalilaitteiden vastuksina on oltava muu kuin painopakat. - Vähintään 2 kerrosta koulun yläpuolella kuntosalin lattiamateriaalina on oltava vähintään tässä selvityksessä käytetty paksu kumi. Jos kuntosalissa käytetään vapaita painoja on lattiarakenteena käytettävä kelluvaa betonilaattaa. Painonnosto - Painonnosto ei ole mahdollista suoraan koulun yläpuolisessa kerroksessa. - Kolme kerrosta koulun yläpuolelle sijoitettuna kelluva rakenne VP2.4 on todennäköisesti rajatapaus. o VP2.4 ei todennäköisesti ole turvallinen painonnostoon liian joustavana rakenteena o tarvitaan raskaampi kelluva laatta jolla saadaan liikepoikkeama pienemmäksi ja resonanssitaajuus pienemmäksi (alle 5 Hz).
081082-07 21 o Esimerkiksi 4x4 m 500 mm paksu kelluva betonilaatta (tai muu rakenne jolla sama massa) teräsjousien päällä. Lisäksi elastomeeri ja teräsjouset myös sivusuuntaiseen tuentaan. Muut toiminnot - Askeläänitasoluku L n,w 43 db täyttyy ainoastaan kelluvilla rakenteilla. - Koulun yläpuolisen (ei koulun käytössä olevan) kerroksen käyttötarkoituksesta riippumatta välipohjarakenteena on oltava kelluva rakenne, joka jakaa kuorman välipohjan palkkien kohdalle. Mahdollisesti vaatimukset on täytettävissä alakaton ja VP2.9 ( kelluva laatta puupalikoilla) yhdistelmällä.
081082-07 22 Viitteet 1. Standardi SFS 5907. Rakennusten akustinen luokitus. Suomen standardoimisliitto, 2004. 2. Rakentamismääräyskokoelma C1: Ääneneristys ja meluntorjunta rakennuksessa. Ympäristöministeriö, Asunto- ja rakennusosasto. Helsinki 1998. 3. Valtioneuvoston päätös melutason ohjearvoista (993/92). Helsinki 1992. 4. Asumisterveysohje. Sosiaali- ja terveysministeriön oppaita 2003:1. Helsinki 2003. 5. Ympäristöopas 108. Rakennuksen julkisivun ääneneristävyyden mitoittaminen. Ympäristöministeriö, Helsinki 2003. 6. ISO 140-7: 1998. Acoustics Measurement of sound insulation in buildings and of building elements Part 7: Field measurements of impact sound insulation of floor. International Organization for Standardization, Geneve 1998. 7. SFS-ISO 10140-5: 2010. Acoustics. Laboratory measurement of sound insulation of building elements. Part 5: Requirements for test facilities and equipment. International Organization for Standardization, Geneve 2010.
081082-07 Liite A-1