Kuinka paljon viemärin ääneen voidaan vaikuttaa eristyksellä?

Kevyet ja raskaat muovi- ja valurautaviemärit sekä monikerroksiset putket ovat laajentaneet viemäröinnin materiaalivalikoimaa. Myös eristeet ovat kehittyneet, mutta niiden valintaa ohjaavat edelleen pitkälti tutut käytännöt. Hyvä akustinen suorituskyky yhdistetään usein materiaalipaksuuteen, suureen massaan ja raskaisiin eristeisiin.

Asukkaalle, sairaalapotilaalle tai hotellivieraalle olennaista on, ettei viemärin kohina ja lorina häiritse. Suunnittelijan tehtävänä on löytää tähän toimiva kokonaisuus: putki, eristys, kannakointi ja ympäröivät rakenteet on sovitettava yhteen.

Saint-Gobain Finlandin Joni Kovanen on kohdannut ajantasaisen tiedon tarpeen sadoissa suunnittelijatapaamisessa. Keskusteluissa on noussut esiin epävarmuutta siitä, miten nykyiset eristeratkaisut toimivat erilaisten viemäriputkien kanssa.

– Sekä eristeet että viemäriputkimateriaalit ovat muuttuneet. Siksi vuosikymmeniä sitten luotujen ratkaisumallien soveltuvuutta nykyisiin materiaaleihin pitää tarkastella uudelleen, Kovanen sanoo.

Tähän tarpeeseen vastaavat Saint-Gobain Finlandin teettämät laboratoriomittaukset Insinööritoimisto W. Zennerillä. Tavoitteena on tarjota suunnittelijoille tutkittua tietoa eristeratkaisujen vaikutuksesta ja perusteita vaihtoehtojen vertailuun.

Suuri paksuus tai massa ei automaattisesti tarkoita parasta akustista lopputulosta. Tavoitteena on tarjota suunnittelijoille tutkittua tietoa eristeratkaisujen vaikutuksesta ja perusteita vaihtoehtojen vertailuun. Osa vanhoista ratkaisuista toimii edelleen, mutta eristeen paksuus tai massa ei yksin riitä valintaperusteeksi.

Tiheyden lisäksi eristeen akustiseen toimintaan vaikuttavat esimerkiksi dynaaminen jäykkyys, huokoisuus, kuitujen suunta, kerroksellisuus ja mahdollinen ilmaväli. Lopputulos riippuu myös putken ominaisuuksista. Siksi eristeen suorituskykyä on arvioitava osana sitä rakennetta, johon se asennetaan.

– Sama eriste toimii eri tavalla eri putkien kanssa. Siksi pitäisi tarkastella juuri sitä putken ja eristeen yhdistelmää, jota ollaan käyttämässä, sanoo Insinööritoimisto W. Zennerin Johannes Usano.

Saint-Gobain selvittää näiden yhdistelmien toimintaa. Mittausten avulla myös kevyemmän eristeratkaisun soveltuvuutta voidaan arvioida sen todellisen suorituskyvyn perusteella.

Vertailussa on kuitenkin ymmärrettävä äänen taajuuden merkitys. Yhdistelmä voi vaimentaa ääntä yhdellä taajuusalueella ja lisätä sitä toisella. Eristeen lisääminen ei siis automaattisesti paranna tilannetta kaikilla taajuuksilla.

Yksi vaimennusta kuvaava luku helpottaa vaihtoehtojen vertailua, mutta se ei kerro, miten ratkaisu käyttäytyy matalilla ja korkeilla taajuuksilla. Tarkempi mittaustieto auttaa arvioimaan yhdistelmän soveltuvuutta käyttökohteeseen.

Viemärin ääni kulkeutuu ympäristöön sekä ilmaäänenä että runkoäänenä. Ilmaääni säteilee putken pinnalta ympäröivään tilaan. Runkoäänessä värähtely siirtyy putkesta kannakkeiden kautta rakennuksen rakenteisiin ja rakenteiden värähtelystä edelleen ilmaääneksi.

Putkieristeellä ja koteloinnilla vaikutetaan pääasiassa ilmaääneen. Runkoäänen hallinnassa korostuvat putken ja kannakkeiden lisäksi seinä ja siihen liittyvät rakenteet. Molemmat kulkureitit vaikuttavat rakennuksessa kuultavaan ääneen.

Onnistunut eristevalinta edellyttää siksi tietoa myös muusta rakenteesta. Esimerkiksi putken, eristeen ja kotelon yhteisvaikutus voi heikentää lopputulosta tietyillä taajuusalueilla, jos niiden akustista käyttäytymistä ei tunneta. Pelkkä kerrosten lisääminen ei takaa hiljaisuutta.

Suunnittelussa on tunnistettava, mitä äänen kulkureittiä halutaan hallita. Näin toimenpiteet voidaan kohdistaa sinne, missä niistä on hyötyä, ja eri ratkaisut tukevat toisiaan.

Tutkimuksessa selvitetään putkieristeiden ilmaäänen vaimennusta viemärimelulle eri putkien yhteydessä. Tähänastiset tulokset ovat havainnollistaneet erityisesti asennustavan merkitystä.

– Eristeen asennuksen pitää olla tiivis. Kevyttä mineraalivillaeristettä ei kuitenkaan saa kiristää niin voimakkaasti, että sen rakenne painuu kasaan ja akustiset ominaisuudet muuttuvat, Kovanen kertoo.

Mittauksissa havaittiin tilanne, jossa oikein asennettu eriste ei tarkastellulla taajuusalueella vaimentanut eikä vahvistanut ääntä. Väärin asennettuna se puolestaan vahvisti melua samalla taajuusalueella kymmenen desibeliä.

Havaintoa ei voi tulkita kokonaismelutason nousuksi kymmenellä desibelillä, koska osa melun taajuuksista vaimenee eristeen ansiosta. Se osoittaa kuitenkin, että asennustapa voi muuttaa ratkaisun toimintaa merkittävästi. Mitatun suorituskyvyn saavuttaminen edellyttää myös tutkittua ratkaisua vastaavaa asennusta.

Tutkimustieto palvelee siten materiaalivalinnan lisäksi myös toteutusta: toimivan yhdistelmän rinnalla tarvitaan ymmärrystä siitä, miten eriste asennetaan oikein.
Laboratoriomittaukset antavat lähtötietoa suunnitteluun, mutta niiden tuloksia on osattava soveltaa. Putkesta ilmoitettu pieni desibeliluku ei sellaisenaan kerro valmiin huonetilan äänitasoa tai poista eristyksen tarpeen arviointia.

– Laboratorioarvo ei ole sama asia kuin rakennuskohteen äänitaso. Todellinen tilanne pitää laskea ja johtaa mittaustiedoista, Usano painottaa.

Varsinkin laboratoriossa mitatut runkomelutasot eivät ole suoraan sovellettavissa kohteeseen. Näiden muuttaminen kohteen arvoiksi vaatii kompleksista laskentaa.

Suunnittelijan on esimerkiksi tunnistettava, koskeeko ilmoitettu arvo runkoääntä vai ilmaääntä. Pelkän runkoääniarvon perusteella ei voi päätellä, miten paljon putki säteilee ilmaääntä. Kohteen rakenteet ja toteutustapa on huomioitava erikseen.

Ratkaisua valittaessa onkin varmistettava, että käytettävissä oleva tieto soveltuu suunniteltuun putki–eristeyhdistelmään. Jos mittalukujen merkitys tai niiden soveltaminen jää epäselväksi, tulkintaan kannattaa pyytää asiantuntija-apua.

– Haluamme oikaista käsitystä siitä, että sama eristevaihtoehto sopisi aina putkesta riippumatta. Tutkimustiedolla voidaan osoittaa, miten eri yhdistelmät käyttäytyvät, Kovanen sanoo.

Perustelluilla valinnoilla on merkitystä myös kustannuksiin. Laajassa kohteessa eristettävää viemäriputkea voi olla kilometreittäin. Kohteeseen sopivalla ratkaisulla ja oikealla asennustavalla voidaan välttää virheitä ja tarpeettomia kuluja. Optimointimahdollisuus ja -potentiaali laadusta tinkimättä on suuri.

– Kevytkin mineraalivilla vaimentaa ääntä tehokkaasti. Laboratoriomittauksissa 50 mm:n mineraalivilla (30 kg/m³) paransi HT/PP-viemäriputken ääneneristävyyttä 14 dB, mikä osoittaa, ettei hyvän ääneneristävyyden saavuttaminen edellytä raskasta eristettä, Kovanen summaa.