Kanalizacja niskoszumowa. Wytyczne projektowe i montażowe kanalizacji niskoszumowej

Zadaniem kanalizacji niskoszumowej jest zapewnienie jak najlepszych parametrów akustycznych - przepływ ścieków nie powinien być słyszalny. Jakie są najlepsze materiały na kanalizację niskoszumową i zasady projektowania cichej instalacji? O czym należy pamiętać przy montażu systemu kanalizacji niskoszumowej?

Skąd szum w kanalizacji?

Główną przyczyną powstawania hałasu w kanalizacji są drgania instalacji wywołane przepływającymi ściekami, przenoszone na konstrukcję budynku za pośrednictwem obejm mocujących. Słyszalny szum wewnątrz instalacji to efekt ruchu okrężnego spadających ścieków wokół ścianek przewodu i mieszania się ich z powietrzem.

Najgłośniejsze dźwięki generowane są w miejscach załamania instalacji (kolana), włączenia podejścia do pionu (trójniki) na odsadzkach, przy przejściu pionu w poziom (przewód odpływowy) oraz tam, gdzie występuje nadmierne spiętrzenie elementów mocowań (realizowanych jako punkty stałe), które przenoszą drgania na konstrukcję budynku.

Parametry akustyczne systemów niskoszumowych wraz z zamocowaniami izolującymi wyznaczane są zgodnie z normą PN-EN 14366 „Pomiary laboratoryjne hałasu pochodzącego od instalacji kanalizacyjnych” i mogą być wykorzystywane do porównywania oraz do oceny zachowania systemów kanalizacji wewnętrznej w określonych warunkach. Metodyka badań według ww. normy polega na wykonaniu pomiarów dźwięku powietrznego i materiałowego.

Jak zmniejszyć hałas w kanalizacji?

Dokuczliwe odgłosy, pochodzące od instalacji kanalizacyjnej, można wyeliminować, stosując dobrej jakości systemy niskoszumowe oparte na rurach i kształtkach wykonanych z najlepszych materiałów. Do ważnych elementów należą również obejmy z wkładką gumową izolującą akustycznie, za pomocą których instalacja mocowana jest do konstrukcji. Dostępne na rynku systemy kanalizacji niskoszumowej różnią się między sobą budową, rodzajem wykorzystywanego materiału, rozwiązaniami mocowań tłumiących dźwięki, ceną i, co najważniejsze, parametrami akustycznymi.
Hałas powietrzny można znacznie ograniczyć, stosując grubościenne systemy oparte na materiałach o specjalnej strukturze (najczęściej wykorzystywany jest polipropylen wzmocniony minerałami) i wysokiej gęstości (nawet do 1,9 g/cm³). Parametry ochrony akustycznej, zarówno w zakresie dźwięku materiałowego, jak i powietrznego, ulegają bowiem znacznej poprawie w miarę wzrostu gęstości materiału systemu. Taki rodzaj konstrukcji wpływa również na polepszenie parametrów niskoszumowych dzięki zatrzymaniu hałasu we wnętrzu instalacji oraz zdolności rozpraszania drgań.

Ważnym elementem w tłumieniu drgań instalacji, które z kolei generują dźwięk materiałowy, są mufy nasadowe ze specjalną uszczelką manszetową. Służą one do łączenia rur bezkielichowych na pionach kanalizacyjnych. Taki sposób połączenia skutecznie zapobiega przenoszeniu drgań pomiędzy częściami systemu, co dodatkowo podnosi izolacyjność akustyczną całego układu kanalizacyjnego. Jednocześnie zapewnia to systemową kompensację wydłużeń rurociągu, często zaniedbywaną przy montażu za pomocą rur kielichowych (w takim przypadku należałoby zawsze cofać rurę o 10 mm po wsunięciu bosego końca rury w kielich).

Dodatkowo w ograniczaniu dźwięku materiałowego istotną rolę odgrywa sposób mocowania systemu do konstrukcji budynku. Wskazane jest stosowanie obejm z wkładkami gumowymi EPDM, przytwierdzanych do ściany za pomocą plastikowych kołków rozporowych i wkrętów.

Kanalizacja niskoszumowa - cechy materiału

Do produkcji tworzywowych systemów niskoszumowych najpowszechniej stosowany jest polipropylen (PP). W celu zwiększenia jego gęstości dodaje się do granulatu PP wypełniacz mineralny, który może nawet podwoić wartość tego parametru. Ulepszony w ten sposób materiał wykorzystywany jest tylko w rdzeniu rurociągu lub w całym jego przekroju. W połączeniu z grubszą ścianką przewodu uzyskuje się poprawę własności akustycznych w porównaniu ze standardowym system kanalizacyjnym PVC/PP.
Pozostałe surowce wykorzystywane do produkcji instalacji niskoszumowych to polietylen (PE) i PVC. Ich udział w całości sprzedawanych na polskim rynku systemów niskoszumowych jest jednak śladowy.

W Polsce nie obowiązują przepisy określające wymagania akustyczne dla nowoczesnych systemów kanalizacyjnych. Nie ma norm, które wskazywałyby wartości graniczne emitowanego hałasu dla instalacji niskoszumowych. Punktem odniesienia przy wyborze odpowiedniego rozwiązania powinien być zatem dopuszczalny w budynku poziom hałasu pochodzącego z montowanych urządzeń.

Jak wybrać materiał na kanalizację niskoszumową?

Ponieważ tego typu instalacje dopuszczone są do stosowania na podstawie aprobat technicznych, dokładny przegląd informacji zawartych w tych dokumentach powinien być podstawą do podjęcia decyzji o wyborze danego systemu.
Należy zwrócić uwagę na różnicę pomiędzy zdolnością instalacji do tłumienia dźwięku a wymaganiami akustycznymi budynku. Im „zapas” będzie większy, tym lepiej. Należy bowiem pamiętać, że badania niskoszumowości odbywają się w ściśle określonych warunkach laboratoryjnych, które niezwykle rzadko powtarzają się w rzeczywistości. Warto sprawdzić również:

• gęstość materiału, z jakiego jest wykonany system,
• grubość ścianek jego elementów,

ponieważ wysokie parametry zapewniają lepsze właściwości ochrony akustycznej.

Kanalizacja niskoszumowa - podstawowe wytyczne projektowe i montażowe

Projektowanie instalacji kanalizacyjnej powinno odbywać się zgodnie z aktualnymi przepisami i uznaną praktyką inżynierską. W szczególności zaś należy stosować się do wytycznych zawartych w normie PN-EN 12056-2 „Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Część 2: Kanalizacja sanitarna, projektowanie układów i obliczenia”.

Projektowany przebieg instalacji ma kluczowe znaczenie dla późniejszej eksploatacji pod kątem akustyki. Piony kanalizacyjne powinny przebiegać w szachtach instalacyjnych, które nie przechodzą przez pomieszczenia wymagające ochrony akustycznej (pokoje, sypialnie) tylko, w miarę możliwości, między łazienkami. Kierunek przepływu spadających ścieków należy zmieniać etapami, co pozwoli zmniejszyć hałas wywołany przez przepływ i uderzenia.

Obecne przepisy nie wymagają stosowania odsadzek na pionach wysokich (powyżej 15 m) w celach innych niż ominięcie elementów konstrukcyjnych. Większość producentów nie zaleca ich wykorzystywania ze względu na powodowane przez nie zaburzenia przepływu ścieków, powstawanie niechcianego hałasu, utrudnienia w montażu, konieczność stosowania rewizji nad odsadzką oraz uwzględnienia tego faktu na etapie projektu architektoniczno-budowlanego. Aktualnie w wielu krajach odchodzi się od zasady stosowania odsadzek, gdyż rzeczywiste prędkości ścieków w pionach nie są tak duże, jak powszechnie sądzono (ich energia kinetyczna jest niwelowana przez przepływ okrężny wokół ścianek rury).

Montaż systemu kanalizacji niskoszumowej powinien odbywać się zgodnie z wytycznymi producenta, które często uwzględniają również najważniejsze uznane praktyki inżynierskie. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości zaleca się konsultację z przedstawicielem firmy produkującej systemy kanalizacyjne lub dostarczającej mocowania w celu potwierdzenia poprawności nietypowego rozwiązania.
Uzupełnieniem informacji z zakresu montażu może być norma PN-ENV 13801 „Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do odprowadzania nieczystości i ścieków (o niskiej i wysokiej temperaturze) wewnątrz konstrukcji budynku. Tworzywa termoplastyczne. Zalecana praktyka instalowania”. Przewody kanalizacyjne mocuje się do konstrukcji budynku za pomocą jednej obejmy stałej i jednej przesuwnej, umieszczanych w ramach kondygnacji. Odległość między tymi elementami powinna wynosić 1–2 m. Obejma stała, mocowana w miarę możliwości pod kielichem rury lub tuż nad trójnikiem, powinna zapewniać przenoszenie naprężeń i drgań z rurociągu na konstrukcję budynku. Przesuwna zaś (mocowana np. na obwodzie rury w miejscu bez wypustek w postaci kielicha itp.) musi umożliwiać przesuwanie się rurociągu.

W przypadku obejm uniwersalnych (wykorzystywanych do punktów stałych i przesuwnych) szczególną uwagę należy zwrócić na ich skręcenie. Punkty stałe powinny ściśle przylegać do rury, a przesuwne umożliwiać przesuwanie się rurociągu.
Elementy mocujące przytwierdza się do konstrukcji za pomocą kołków tworzywowych (metalowe są z punktu widzenia akustyki niekorzystne).

Podobnie niewłaściwe jest też stosowanie zbyt dużej liczby obejm, zwłaszcza w miejscach spiętrzenia i uderzeń ścieków w ścianki przewodu, występujących przy przejściu pionu w przewód odpływowy. Nie należy montować obejm przy samym kolanie – najlepiej odsunąć je o kilka centymetrów od osi pionu.

W celu dodatkowego zmniejszenia hałasu materiałowego stosuje się obejmy specjalistyczne w punktach stałych, co dwie kondygnacje, znacznie ograniczając przenoszenie drgań na konstrukcję budynku. Do montażu pozostałych punktów stałych i wszystkich przesuwnych używa się obejm z wkładką gumową izolującą akustycznie.

W budynkach o więcej niż 3 kondygnacjach (>10 m) zalecane jest zastosowanie odcinka stabilizacji przy przejściu pionu kanalizacyjnego do przewodu poziomego. W tym celu mogą być użyte np. dwa kolana 45° i odcinek rury o długości całkowitej 25 cm (pomiędzy kolanami).
Przewody kanalizacyjne należy również tak zwymiarować i ułożyć, aby obok spadającej wody możliwa była swobodna cyrkulacja powietrza.

Przenoszenie drgań instalacji na konstrukcję budynku powinno odbywać się wyłącznie przy użyciu obejm z wkładką gumową. Niedopuszczalny jest bezpośredni kontakt rurociągu z betonem (w przypadku przejść przez przegrody) oraz z drobinami betonu, gruzu czy resztek cegieł znajdujących się pomiędzy rurociągiem a ścianą. Należy również pamiętać, że efektu kanalizacji niskoszumowej nie uda się uzyskać poprzez owinięcie zwykłej kanalizacji wełną mineralną czy izolacją termiczną. Niewielka gęstość i masa wełny niedostatecznie tłumią dźwięki materiałowe rozpraszane w ciałach stałych, a kondensacja pary powoduje osłabienie żywotności przewodów i obniżenie parametrów akustycznych. Podobnie dzieje się po owinięciu instalacji kanalizacyjnej izolacją termiczną (struktura o zamkniętych porach powoduje narastanie hałasu).

Kanalizacja niskoszumowa - wytyczne montażowe

Montaż systemu niskoszumowego powinien być wykonany zgodnie z poniższymi wytycznymi:

• należy unikać wspólnego mocowania odrębnych pionów (przewody instalacyjne nie powinny stykać się ze sobą) – drgania z jednej instalacji przenoszą się na sąsiednią, co skutkuje zwiększeniem hałasu materiałowego;
• trzeba zawsze stosować obejmy mocujące z wkładką gumową izolującą akustycznie – konstrukcja obejm ogranicza przenoszenie drgań na przegrodę, zwiększając tym samym izolacyjność akustyczną;
• należy unikać bezpośredniego kontaktu instalacji z betonem – miejsca przejść instalacji przez przegrody budowlane powinny być wypełnione plastycznym materiałem dźwiękochłonnym (np. pianką poliuretanową lub wełną mineralną);
• elementy standardowej kanalizacji PVC/PP mają znacznie gorsze własności akustyczne niż systemy niskoszumowe, dlatego nie powinno się ich łączyć (bezpośrednio lub za pomocą przejściówek) w ramach np. jednego pionu;
• należy sprawdzić, czy pomiędzy instalację a ścianę nie dostały się drobiny materiałów budowlanych, takie jak odłamki cegieł, grudki betonu itp. – elementy te przenoszą drgania instalacji na konstrukcję budynku, co może skutkować zwiększoną emisją hałasu materiałowego.