TERVETULOA, KUULTAVAAN TILAAN Asumisterveys ja melu Sisämelun torjunnan ratkaisut 1.12.2016 Heikki Helimäki DI, FISE PV akustiikka 1
Vaihe 1. Mitä mitataan? Usein asiakasvalituksen perusteella Koitetaan selvittää mistä on kysymys Päätetään mitä mitataan Päätellään mitä määräyksiä vastaan asiaa tulee tarkastella Vaikuttaa mittaustapaan, aikaan ja laajuuteen Tehdään mittaukset (äänitaso, eristävyys jne) Vaihe 2. Tulos ja vertailu Lasketaan tulokset Verrataan määräyksien, asetusten ja mahdollisesti ohjearvojen tai sopimuksissa sovittujen (esim. sfs 5907) arvoihin. Päätetään johtaako jatkotoimenpiteisiin 2
Vaihe 3. Mistä johtuu? Selvitetään melun aiheuttaja Mitä tehdään Tutkitaan asiakirjat (RAK, LVIS) Tehdään paikalla Äänimittauksia Tärinämittauksia Ilman virtausnopeusmittauksia Kanavistoista ilmanpainetaso mittauksia Saadaan selville syyt ja reitti Melulähteet 1 LVIS-laitteet Puhaltimet Pumput Jäähdytyslaitteet Kompressorit Varavoimakoneet 3
Melulähteet 2 Liikenne Maantieliikenne Raideliikenne Junat Metrot Ratikat Lentoliikenne Siviililiikenne Sotilasliikenne Laivaliikenne Melulähteet 3 Vapaa ajan toiminta Liikuntatilat Kuntosalit Elokuvateatterit Diskot Konserttipaikat Yökerhot Stereoiden huudatus Musiikkiharrastus 4
Melutasoihin vaikuttaminen Äänilähteiden selvittäminen Äänilähteen vaimentaminen Siirtoreittiin vaikuttaminen Vastaanottotilaan Äänilähteet hiljaisemmiksi Koneet ja laitteet Onko laitteessa jotain vikaa (laakerit, lika, epäkeskisyys jne) Voidaanko vaihtaa hiljaisempaan Voidaanko siirtää toiseen paikkaan Voidaanko koteloida (kytkennät muihin laitteisiin, ilmanvaihto, äänenvaimentimet) 5
Ilmanvaihto Onko järjestelmät tasapainotettu kunnolla (ja sitä ennen suunniteltu kunnolla) Toimivatko pääte-elimet samalla painealueella Onko säätölaitteiden ja puhaltimien jälkeen riittävät äänenvaimentimet Onko laitteita vaihdettu suunniteltua huonompi tasoisiksi Onko ääneneristyksessä huomioitu ilmanvaihtokanavia 6
Korjaustavat Selvitettävä syyt: ilmamäärä-, painetaso-, äänitasomittauksia, painehäviölaskelmia, äänitasolaskelmia Johtaa usein: äänenvaimentimien lisäämiseen, säätölaitteiden ja pääte-elimien vaihtamiseen, joskus kanavointimuutoksiin Viemärit, vesijohdot Viemärien ja vesijohtojen värähtely ja sen siirtyminen rakenteisiin aiheuttaa ääntä Pahimmat melulähteet: wcistuimen vedon aiheuttama materiaalin törmäys pystyviemärin alamutkaan; viemärin pienikin sivusiirto pystysuunnassa; virtauksen äkkinäinen pysähtyminen vesijohdoissa 7
Miten estetään Viemärien pitää kulkea ylhäältä alas suorana Viemärin tuennat tulee tehdä massiivisista rakenteista (eivät saa olla kiinni kevyissä levyseinissä tai kiviseinissä). Tuentajärjestelmän tulee olla samanlainen koko pystyviemärin osalta (joko kiinni- tai irtijärjestelmä) Vesijohtoverkoston painetaso riittävän alhainen Viemärien tuenta Ääniteknisesti viemärijärjestelmä voidaan kannattaa kahdella eri tavalla. Irrotetaan viemärit täysin rakennuksen rungosta (tuennat tärinäneristimillä ja liittymät joustavasti) (IRTI järjestelmä) Tuetaan viemärit mahdollisimman jäykästi massiivisiin betonirakenteisiin. (KIINNI järjestelmä) 8
Tärinäneristykset kuntoon Rakennuksen runkoon kiinnitettyjen laitteiden värähtely ääni Tavoite: vähentää värähtelyenergian siirtymistä rakennuksen runkoon eristämällä laite joustavilla rakenneosilla Kuva: www.avtinc.net Akustiikka 8/11 Pallotasain Betonilaatta 250 mm Sähköjohto vapaasti riippuvana lenkkinä Tärinäneristimet Pallotasain Betonimassa Ääni rakenteiden läpi Jos äänilähteeseen vaikuttamisella ja tärinäneristyksen korjamisella, ei saada riittävän hiljaista, tulee vaikuttaa väliin jääviin rakenteisiin (huomioiden sivutiesiirtymä) 9
Ääntä eristävät rakenteet Rakenteita satoja erilaisia VP: massiivibetoni, ylälaatta-, alalaatta-, kaksoislaattapalkistot, puuvälipohjat, tiiliholvit, teräsrakenteet jne VS: massiivibetoni, tiili- ja harkkoseinät, levyrakenteet, kipsikuonaseinät jne US: monikerrosrakenteita useimmiten, poikkeuksen siporex, hirsi ja massiivitiili rakenteet. Ovet, ikkunat ja korvausilmaventtiilit ÄE parantaminen Riippuu aina seuraavista asioista: Millä taajuusalueella tarvitaan lisää ääneneristävyyttä Sivutiesiirtymät (13 kpl ensimmäisen asteen rakenteellisia sivutiesiirtymäreittejä) 10
Sivutiesiirtymä muut kuin rakenteelliset sivutiesiirtymäreitit (raot, iv, sähkö, lämpöpatterit, jne) KAIKKI REITIT HUOMIOITAVA! Yksinkertaisen rakenteen ÄE ÄE-riippuu Materiaalista Massasta Paksuudesta Taajuudesta Vaikuttavat tekijät: Massalaki Koinsidenssi R ' [db] 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 50 80 Rakenteiden ilmaääneneristävyyksiä 125 200 Kipsilevy 2 x 13 mm (18 kg/m2) Puu 50 mm (25 kg/m2) Kevytbetoni 68 mm (27 kg/m2) 315 500 Taajuus [Hz] 800 1250 2000 3150 11
Pääperiaatteet 1 Lisäämällä yksinkertaisen rakenteen massaa ääneneristävyys kasvaa (karkeasti 2*m => 6 db parannus) Jos kaksinkertaisesta rakenteesta tehdään kolminkertainen, paranee ääneneristys korkeilla taajuuksilla ja heikkenee matalilla taajuuksilla Matalien taajuuksien ääneneristystä ei saada kuin massalla tai suurella ilmavälillä ilman kytkentöjä rakenteiden välillä Pääperiaatteet 2 Kannattaa aina pysyä kaksikertaisissa rakenteissa jos se vain on mahdollista Kaksinkertaisen rakenteen ääneneristävyyttä voi parantaa: Lisäämällä seinäpuoliskojen massaa Lisäämällä ilmatilaan absorptiomateriaalia Suurentamalla välitilaa Heikentämällä tai poistamalla kytkennät seinäpuoliskojen välillä 12
Ja mikä menee pieleen? Vain välisen rakenteen parantamien ei riitä, sivutiesiirtymän vaikutus on aina huomioitava (voi olla että kaikkiin pintoihin on tehtävä toimenpiteitä) Koinsidenssitaajuuden ääneneristävyyttä heikentävä vaikutus on jäänyt huomioimatta Yksinkertaiset rakenteet Koinsidenssi-ilmiö Levyyn ilmasta saapuva ääni aiheuttaa levyssä taivutusaallon Koinsidenssissa levyyn tietyssä kulmassa saapuva ääniaalto ja taivutusaalto ovat samassa vaiheessa, jolloin äänen läpäisy on lähes täydellinen Koinsidenssin rajataajuus on koinsidenssi-ilmiön alin taajuus ja vastaa äänen tulokulmaa θ=90 eli ääni saapuu levyyn sen pinnan suuntaisesti Koinsidenssi tapahtuu sitä suuremmalla taajuudella, mitä kohtisuorempana ääni saapuu levyyn 13
Yksinkertaiset rakenteet Koinsidenssin rajataajuuksia eri materiaaleilla f c :n tulisi yleensä olla tämän alueen ulkopuolella, jotta saavutetaan hyvä ilmaäeluku Koinsidenssin rajataajuus [Hz] 10000 1000 100 Teräs Lasi Kipsilevy Puu Kevytbetoni Savitiili Betoni 10 1 10 100 1000 Paksuus [Kylliäinen [mm] 2007] Betonirakenteiden ääneneristys 80 Uudet: R w > 60 db 80 Vanhat: R w = 40 50 db 70 70 60 60 50 40 30 Ilmaääneneristävyys R [db] 50 40 30 20 20 10 10 0 0 63 125 250 500 1000 2000 63 125 250 500 1000 2000 4000 Ilmaääneneristävyys R [db] 4000 Keskitaajuus [Hz] Keskitaajuus [Hz] Betoni 180 mm Betoni 240 mm Betoni 300 mm Betoni 60 mm Betoni 80 mm Betoni 100 mm 14
Vanhojen välipohjien ominaisuuksia Kovat lattianpäällysteet ilman joustavaa alustaa Kelluvan rakenteen alla liian jäykkä eristekerros Toja-levy Bitumi Hiekka Ohut villakerros Kantava rakenne kevyt kivirakenne Ala- tai ylälaattapalkistot 1930-luvulta ohuet betonilaatat (ohuimmat 100 mm) Paavo Arni: Käytännöllisen akustiikan perusteet. Helsinki 1949. Esimerkkejä levyverhouksista Levyverhousten käyttö Heikosti ääntä eristävän rakenteen parantaminen Sivutiesiirtymän estäminen tilojen välillä Yleensä kaikki kevyet kivirakenteet on verhottava, kun ne jatkuvat huoneistosta toiseen Levyjen määrä ja ilmaväli riippuu ääneneristyksen parannustarpeesta 15
Levyverhouksen parannusvaikutus R w = 35 db R w = 55 db 80 70 60 Ilmaääneneristävyys R [db] 50 40 30 20 10 0 63 125 250 500 1000 2000 4000 Keskitaajuus [Hz] Kevytbetoni 100 mm Kevytbetoni 100 mm, ilmaväli ja villa 100 mm, 2 x kipsilevy EK 13 mm Ilmaääneneristävyys vaakasuunnassa Esimerkki: maanvarainen laatta Asuinkennusten 1. kerroksessa askelääneneristävyys vierekkäisten tilojen sekä 1. krs ja ylempien tilojen välillä voidaan toteuttaa maanvaraisena laattana (tyypillisesti 60...80 mm paksu betonilaatta) Maanvarainen laatta toimii vaakasuunnassa ääntä eristävänä rakenteena kelluvan lattian tavoin, joten se ei saa jatkua yhtänäisenä tilasta toiseen Maanvarainen laatta tulee myös irrottaa ympäröivistä seinistä ja pilareista Tilojen välillä kelluva lattia jossa 60mm betonilaatta (koinsidenssin rajataajuus on n. 400 Hz) 16
Kevyt sandwich-rakenne Ääneneristys vastaa yhtä kipsilevyä! Ilmaääneneristävyys [db] 80 Lomavilla (30 db) 70 Poikkivilla (29 db) 60 50 40 30 20 10 0 63 125 250 500 Taajuus [Hz] 1000 2000 4000 Villan dynaaminen jäykkyys suurempi kuitujen suunnassa (poikkivilla), kuin kohtisuorassa niitä vasten (lomavilla)! Todella vaativissa kohteissa kevyet ratkaisut eivät riitä Elokuvateatterit tänä päivänä: - Äänentoisto 18 Hz lähtien 120 db (lin) terssikaistoilla (max) MIKÄÄN KEVYTRAKENTEINEN EI RIITÄ betoniset huone-huoneessa rakenteet 17
Salia ja asuntoja erottavat rakenteet (Kino Tapio Joensuu) Alapohja Väliseinä Välipohja Mittaustulokset 120 100 Kytkentä laatoituksella Keskiäänitaso L eq 80 60 40 Sallittu arvo Näytös Sali 245 - As A Sali 245 - As B Sali 245 - As C Sali 118 - As D Sali 62 - As E 20 0 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 Kolmasosaoktaavikaistan keskitaajuus [Hz] 200 18
KIITOS, TEHDÄÄN KUULTAVAA MAAILMAA Heikki Helimäki, 0207118 591 heikki@helimaki.fi www.helimaki.fi 19