לא שמעתי, דבר יותר חזק על הבידוד האקוסטי של בלוקים קלים
אחד הקריטריונים החשובים בבחירת בלוק הוא רמת הבידוד האקוסטי, גם בענין הזה לפני שבוחרים כדאי להעמיק, ללמוד, להשוות ורק אז לקבל החלטה מושכלת מאמר מאת שלומי רוזנברג
הבידוד האקוסטי של בלוקים קלים לסוגיהם
מאת: שלומי רוזנברג
מלבד השמירה על תנאי אקלים נוחים במבנה יש להבטיח גם תנאים אקוסטיים נוחים. רעשים הנגרמים על-ידי בני אדם, מכונות, כלי רכב ומקורות אחרים מהווים מקור לסכנה אליה יש להתייחס ברצינות מרבית וזאת בעקבות השפעתה הידועה על נפש האדם. בשל השפעה זו אנו מייחסים להגנה בפני רעשים משמעות רבה כזו המשפיעה על הרגשתו ואף על בריאותו של האדם.
למרות שבפועל ההגנה בפני רעשים איננה יקרה כמו השמירה על הבידוד התרמי, הרי יש לייחס לה חשיבות דומה. הסיבה לכך היא שהרגשת הדייר תלויה בבידוד מספק, כזה שיגן מפני רעשים שמקורם מחוץ למבנה או בתוכו. הבידוד מתקבל ממעטפת המבנה החיצונית, קירות החוץ וסוגרי הפתחים וכן מקירות הפנים והדלתות.
רעש הוא קול בלתי רצוי, ומה שנחשב לרעש תלוי באדם עצמו וברמת כח הסבל שלו. אנו חיים היום בחברה שבה האנשים מחשיבים עד מאוד את פרטיותם ורוצים להימנע מלשמוע את הפעילויות של שכניהם וסביבתם.
למילה אקוסטיקה שתי משמעויות. בפי המדענים פרושה: תורת הקול, הענף בפסיקה העוסק בחקר הקול ותכונותיו. בלשון היום יום פירושה התנהגות הקול בחללים סגורים כגון חדרים גדולים ואולמות ומכלול האמצעים ההנדסיים והאדריכלים, שמטרתם למנוע תופעות בלתי רצויות בתחום זה. אומנם הנושא עשוי להראות (ולהשמע...) מורכב, אבל ע"י לימוד מספר עקרונות, יכולים הארכיטקט, המהנדס, הבנאי ואף הדייר הבונה את ביתו לבצע הערכות מוקדמות כאלה העשויות לפתור בעיות אקוסטיות עתידיות.
ניתן לקבל תכנון אקוסטי טוב במגורים ובמשרדים ע"י בניית קירות, תקרות ורצפות מסיביים ובעלי משטח פָּנים חיצוני ומבנה פנימי המסוגלים לבלוע חלק מגלי הקול. בלוקי בטון ובעיקר בלוקי בטון פומיס הם חסמי קול מצוינים בגלל דחיסותם והמבנה הנקבובי שלהם.
לפני העיסוק בנושא ההגנה בפני רעשים ובאפשרויות איטום הרעשים באמצעות מוצרי בלוקל רביד, יש להבהיר את יסודות ההגנה בפני רעשים ואת המושגים המקובלים בנושא.
המושג רעש מוגדר על-ידי תנודות וגלים מכאניים של טווח אלסטי, בייחוד בתחום השמע האנושי. האוזן האנושית מבחינה בדרך כלל בצלילים, בהגאים וברעשים בתחום התדרים שבין 16 ו- 16,000 הרץ וברמות עוצמה משתנות. אלה הם שני המשתנים עיקריים המשמשים לחקר האקוסטי: הצליל מבוטא בתדירות, שיחידותיה הרץ - Hz, והעוצמה מבוטאת בדציבל - dB.
התדירות מוגדרת כמספר התנודות לשנייה. תנודה אחת לשניה או מחזור אחד לשניה נקרא הרץ וסימונו Hz. בפסנתר, הקליד "C" האמצעי הוא בעל תדירות של Hz 262. לקליד הנמוך בין 88 הקלידים יש תדירות של Hz 27 ולגבוה ביותר תדירות של Hz 4186. זהו תחום התדרים העיקרי המשמש בחקר האקוסטי של מבנים. בתחום ההגנה בפני רעשים מדובר לרוב בתדרים הנמצאים בתחום שבין 100 ל- 3,000 הרץ.
לחץ הקול, העוצמה, נמדד בדציבל (dB). עוצמת הרעש מאופיינת על-ידי תנודות לחץ משתנה שרוכבות על הלחץ האטמוספרי של האוויר. הלחץ המשתנה מכונה בשם "לחץ ההד" והוא ניתן למדידה באמצעות מערכות קולטות קול. המכניזם של האוזן מפחית באופן אוטומטי את רגישותה עם העלייה בלחץ. עלייה של dB 10 נקלטת על-ידי אדם ממוצע כהכפלת הרעש פי שניים. רמת הרעש נעה בין סף השמע, 0dB, לבין סף הכאב, 140dB. מכיוון שלאוזן האנושית יש רגישות גדולה יותר לעוצמה במרכז תחום התדירויות, נקבע שהעוצמה מבוטאת בד"כ ע"י רמת הלחץ ב- dB בתדירות של Hz 1000.
לקבלת תחושה על היחס בין עוצמת הקול ביחידות dB לרעש בסביבתנו ראה בטבלה הבאה:
דציבל מקור הרעש
140 מטוס סילון בזמן המראה בגובה 30 מטר מהקרקע
130 סף האי נוחות של האוזן (סף הכאב)
120 רעם
110 צפירת מכונית ממרחק מטר
100 מסור עץ חשמלי ממרחק מטר.
90 רעש בתוך אוטובוס עירוני
80 שואב אבק ביתי
70 נחיתת מטוס נוסעים במרחק ק"מ אחד
60 משרד ממוצע
50 שיחה רגילה
40 רדיו שקט
30 שיחה שקטה
20 לחישה במרחק 1 מטר
10 נשימה רגילה
0 סף השמיעה של האוזן
עוצמת הרעש הרצויה לאוזן בני האדם היא בסביבות 45dB. עוצמה שבין 45dB לבין 85dB נחשבת לסבילה לתקופות קצרות. עוצמת רעש מעל 85dB נחשבת למזיקה ומסוכנת לאורך זמן.
מכאן, משמעותה של הגנה בפני רעשים היא ריסון ובלימת רמת הרעש של גורמי הרעש עד כדי רמה סבירה, וזאת במקרה שאין כל אפשרות להנמיך את מקור הרעש עצמו.
גלי הקול היוצרים את הרעש עוברים גם בתווך של חומרים במצב גזי, אוויר, וגם בטווח מוצק. הגלים לא עוברים בריק. במקרה של העברת גלי הקול בטווח אוויר מדובר בגלים הנשאים באוויר, ובטווח מוצק ממדובר בקול הולם. גלי הקול יכולים לעבור מטווח אוויר לטווח מוצק, למשל לחלקי בניין ומהם חזרה לאוויר. בטווח המוצק עוברים הגלים דרך יצירת תנודות ברכיב. למשל, בהליכה על גבי תקרה נוצרים גלי הלם בתוך רכיב התקרה אשר נעים בתוכה ומוקרנים חזרה החוצה כגלים נישאים באוויר לאחר שעברו את כל שכבת התקרה וחדרו דרכה.
בני האדם חשופים תמיד לרעשי רקע הנגרמים ממקורות רעש סביבתיים. דוגמא למקורות רעש סביבתיים: רעש המזגן של השכן, רעש תנועת כלי רכב ברחוב הסמוך וכו'. מקור רעש שמופעל על ידי האדם החשוף לרעש עצמו למטרותיו אינו נחשב לרעש סביבתי לדוגמא: רדיו פתוח, קול שיחת אנשים וכו'.
רעשים מסווגים כאמור לשני סוגים:
1. קול נישא באוויר - זהו הרעש הנע ומתפזר בחללי הבניינים כאשר מוביל הרעש הוא האוויר.
2. קול הולם - רעש מבני המתפזר דרך רכיבי הבניין המשמשים לו כמובילים.
תקני בנייה קובעים את עוצמת הרעש שחייבים לעצור הקירות, הרצפות והתקרות. תחום הערך האופייני שהם חייבים להפחית הוא dB40-50 לקול נישא באוויר ו-68dB לקול הולם.
לפי התקנות רעש בלתי סביר עבור בניין באזור מגורים הינו:
ביום: רעש הנמשך למעלה מ- 9 שעות ועולה על 50 דציבלים.
רעש הנמשך למעלה מ- 3 שעות ועולה על 55 דציבלים.
רעש הנמשך למעלה משעה אחת ועולה על 60 דציבלים.
בלילה: רעש הנמשך למעלה מ- 30 דקות ועולה על 35 דציבלים.
מכון התקנים הישראלי קבע את התקנים והתקנות העיקריים העוסקים ברעש והם:
תקן 1004 חלק 1 - בידוד אקוסטי של קירות ותקרות (רצפות) בין דירות בבנייני מגורים.
תקן זה דן בשיטות בדיקה ודרישות לבידוד אקוסטי בתוך הבניין. הוא מתייחס לבידוד בין חללי דירה אחת לחללי דירות אחרות בבנייני מגורים, ובין חללים שבתוך הדירות לבין חדרי מדרגות וחדרי מכונות שבבנייני מגורים.
תקן 985 חלק 1- בידוד אקוסטי של רכיבי הפנים - בדיקה מפני קול נישא באוויר.
תקן 985 חלק 2- בידוד אקוסטי של רכיבי הפנים - בדיקה מפני קול הולם.
שני תקנים אלה משמשים לבדיקת רכיבים פנימיים בתוך הדירה. התקנים מתייחסים להערכת שיעור הבידוד האקוסטי בבניינים. מטרתם כפי שאני מפרש אותה היא לספק שיטה מספרית ברורה שתמיר את ערכי הבידוד מפני קול נישא באוויר וקול הולם. כך יהיה ניתן לדעת בבירור את הערכים המספריים של התכונות האקוסטיות.
תקנות למניעת מפגעים (רעש בלתי סביר מציוד בנייה) התשל''ט–1979
מגדירות מהו רעש בלתי סביר מציוד בנייה, מה אופן מדידתו ומהם סוגי הציוד שהתקנות חלות עליהם.
תקנות למניעת מפגעים (מניעת רעש) התשנ''ג–1992
קובעות איסורים, חלקם מוחלטים וחלקם בין שעות מוגדרות, לביצוע פעולות העלולות לגרום לרעש חזק ומפריע. הנושאים לגביהם קיימות הוראות בתקנות הם: צופר ומשתיק קול, תיקונים ושיפוצים, טלטול מיכלים, מערכות אזעקה בנכס, מערכת אזעקה לרכב, מזגנים ומדחסים.
דרוג רמת הבידוד האקוסטי נחלק לשלושה תחומים:
א. "הפסד מעבר קול נישא" שהוא הבידוד בפני קול העובר באמצעות האוויר. דרוג זה מתאר את עוצמת הקול המופחתת בעת מעבר גלי הקול מצד אחד של הקיר או התקרה לצידם השני. הבדיקה מתבצעת בנפרד לתדרי קול שונים כשכל תדר מקבל ערך הפחתה משלו (המכונה STL). אוסף התוצאות מומרות למספר יחיד שמאפיין את התכונות האקוסטיות של הרכיב (מכונה STC). היחידה היא dB, וככל שהמספר גדול יותר הבידוד טוב יותר.
ב. "הפסד מעבר קול הולם" שהוא הבידוד בפני קול הולם העובר באמצעות רכיבי הבניין ובעיקר רצפות/תקרות. דרוג זה מתאר את עוצמת הקול המופחתת בעת מעבר הקול מצד אחד של הרצפה לצידה השני. הבדיקה מתבצעת בנפרד לתדרי קול שונים כשכל תדר מקבל ערך הפחתה משלו. אוסף התוצאות מומרות למספר יחיד שמאפיין את התכונות האקוסטיות של הרכיב ומכונה L’nt,w. היחידה היא dB, וככל שהמספר גדול יותר הבידוד טוב יותר.
ג. "בליעת קול נושא" שהיא תכונת יכולתו של רכיב בנייה לספוג לתוכו חלק מאנרגית הקול ולמנוע החזרתה לאוויר. תכונת בליעת הקול של רכיב משתנה עם התדירות. היא מתארת באחוזים את כמות עוצמת הקול המופחתת בעת פגיעת גלי הקול בקיר ביחס לבליעה מושלמת כמו של חלון פתוח. הבדיקה מתבצעת בנפרד לתדרי קול שונים כשכל תדר מקבל ערך בליעה משלו (המכונה SAC). אוסף התוצאות מומרות למספר יחיד שמאפיין את תכונות הבליעה של הרכיב (מכונה NRC).
בגרף מוצגים תוצאות בדיקה של שני סוגי בטון קלים שנבדקו במעבדת הטכניון.
הגנה בפני הרעש
הגדלת איטום הרעש תלויה בראש ובראשונה במסה (בכמות החומר) של הקיר אבל גם במבנה הבלוקים הבונים אותו ובתנאי הריתום (החיבור) של הקיר. כלומר בחיבור בין הקיר לתקרה ולקירות הצמודים אליו. ריתום פגום יפגע קשות בתכונות האיטום. מסת הקיר שחשיבותה גדולה ביותר תלויה בסוג הבלוקים, כגון בלוקים רגילים, פומיס, איטונג, גבס וכו', ובמבנה הפנימי שלהם.
בעוד שתכונת ההתנגדות התרמית נמצאת ביחס הפוך למסה, (כלומר למוצר קל יותר לרוב התנגדות תרמית גבוהה יותר), תכונת האיטום האקוסטי עולה עם העלייה במסה. מכאן שעל היצרן של רכיבי הקיר למצוא את שביל הזהב שבין שתי הדרישות המנוגדות. ואכן, בבלוקי בלוקל רביד הבידוד התרמי והבידוד האקוסטי אינם סותרים זה את זה.
בבלוקל רביד ממליצים ללקוחות להשתמש בבלוקים מותאמים לדרישות תפקודם. בקירות פנים ממליצים להשתמש בבלוקים בעלי מסה גבוהה, בלוקים רגילים, כדי לקבל רמות איטום גבוהות בין החללים הפנימיים. לבידוד התרמי חשיבות פחותה בקירות פנימיים אלו. המלצה זו מבטיחה רמת בידוד גבוהה ביחס לפתרונות אחרים מבלוקים קלים או ממוצרים קלים אחרים.
לקירות חיצוניים בהם הדרישה התרמית היא החשובה יותר, ההמלצה היא להשתמש בבלוקי הפומיס המבודדים תרמית אבל בעלי מסה מופחתת לדרגה האופטימאלית שנבחרה. הפגיעה בבידוד האקוסטי בקירות החוץ נלקחה בחשבון בבחירת מסת הבלוקים כך שמושג גם בידוד תרמי גבוה וגם איטום אקוסטי מעולה בפני רעשים חיצוניים כשהקיר נבנה בעובי מתאים.
לחישוב המסות האופטימאליות הנדרשות לאיטום בפני רעשי חוץ משתמשים בבלוקל רביד בנתונים מתקדמים ביותר שנלקחו מהתקן הגרמני DIN 4109 (כולל נספח מספר 1 של התקן). הנתונים שם, כמו בארץ, מתייחסים למסת שיטחית של 1 מ"ר קיר מייצג על כל שכבותיו. נתונים אלה שימשו את בלוקל בעת תכנון הבלוקים כך שתתקבל המסה האופטימאלית לשילוב הטוב ביותר בין הדרישות לבידוד תרמי והדרישות לבידוד אקוסטי.
להלן המסות הנדרשות לקבלת רמות איטום מבוקשות בפני רעשים מתוך התקן הגרמני:
מסת הקיר כוללת את מסת הבלוקים ומסת שכבות החיפוי שעליו כטיח, קרמיקה ואבנים.
חשוב להדגיש שעל פי הניסיון בגרמניה, שם נושא הבידוד האקוסטי מפותח לרמה גבוהה ביותר, לבלוקי בנייה קלים העשויים מחצצים נקבוביים כמו בלוקי הפומיס של בלוקל, יש תכונות בליעת קול משופרות. עובדה זו משפרת את רמות האיטום בכ-2 דציבל ביחס לטבלה הנ"ל.
הדרישות לבידוד אקוסטי בין דירות
בתקן הישראלי ת"י 1004 חלק 1 מופיעות הדרישות לשיעור הבידוד האקוסטי המינימאלי בין דירות, ובין דירות לחדרי מדרגות בנייני מגורים. התקן לא מפרט דרישות בין חללים בתוך דירה ולא בין החללים בדירה לסביבה האופפת החיצונית. התקן דורש הפסדי מעבר של עד50dB בין חדרי מגורים או שינה לבין חדרים של דירות סמוכות. הדרישות לגבי חדרים אחרים כמו מטבח, שירותים וחדרי מדרגות נמוכות יותר.
להלן דרישות האיטום האקוסטי בין חדרים לבין חללים בדירות סמוכות כפי שהן מופיעות בתקן 1004 חלק 1.
הדרישות לבידוד אקוסטי בקירות חוץ
כשמדובר על איטום מרעשים חיצוניים, דרישות האיטום בפני הקול הנישא באוויר מופנות אל חלקי הבניין החיצוניים כמו הקירות, החלונות, הדלתות, הגגות וכדומה. מכיוון שיכולת האיטום של כל חלק שונה, הדרישה הסופית מתקבלת מחישוב מידות האיטום היחסיות של החלקים הבודדים.
בתקינה הישראלית אין בשלב זה דרישות לשיעור איטום קירות החוץ מהרעשים החיצוניים. התקן הגרמניDIN 4109 מבדיל בין שבע רמות רעש חיצוני. עבור הקיר החיצוני לכל רמת רעש, נדרשת רמות איטום אחרת. הדרישות משתנות לפי יעוד החדרים עצמם.
להלן תחומי רמות הרעש ומידות האיטום אותן יש לקיים בתקן הגרמני:
חשוב לזכור שיעילותם של אמצעים נגד רעש, שבוצעו בעת בניית חלקי הבניין השונים באה לידי ביטוי רק אם הדלתות והחלונות של המבנה נשארים סגורים בזמן השפעת הרעש החיצוני, והאיטום לא מאבד מערכו עקב קיומם של מערכות אוורור או בתי תריסים שלא טופלו כנדרש.
התקן הגרמני מתייחס בצורה שונה לרעשים שמקורם בתנועת כלי רכב. שם נלקחים בחשבון עומסי התנועה, סוג הכביש והמרחק מהמבנה. התקן משתמש בגרפים מותאמים לקביעת תחום רמת הרעש ממקור זה.
נתוני האיטום האקוסטי של הקירות בישראל לקול נישא באוויר
שנים רבות לא בוצעו בדיקות אקוסטיקה תקניות בישראל לקירות בלוקים עקב סגירת מתקן הבדיקה שהיה בטכניון. רוב נתוני האקוסטיקה הקיימים והמפורסמים בארץ הם 'היסטוריים' ושייכים לקירות ומחיצות שרובם מסוגים מיושנים.
בתקן 1004 חלק 1 במוסף א', טבלה בה מפורסמים נתוני איטום אקוסטי בין חללים מקול נישא באוויר. על חלק מהנתונים המפורסמים שם (נתוני הבלוק התאי אוטוקלבי בעובי 10 ו- 20 השונים לחלוטין מפרסומים מקבילים בעולם) יש חילוקי דעות והנושא נדון בימים אלה בוועדות התקינה של מכון התקנים.
כדי לקבל בכל זאת נתוני איטום אקוסטי לקול נישא באוויר השתמשנו בנתונים המפורסמים בתקן הגרמניDIN 4109 , ובהתאם למסת הקיר השטחית חישבנו וקבלנו את נתוני האיטום הבאים:
(1) בלוקים אלה בנויים מאגרגטים נקבוביים או במבנה נקבובי ולכן הוסף להם 1-2dB
חזור להתחלה...
