Miért jobbak az alumínium nyíló ablakok a hangszigetelés szempontjából más ablaktípusoknál?

A nyíló ablakoknak egy nagy előnyük van a csúszó vagy kettős függő ablakokkal szemben, amikor zajcsökkentésről van szó. A nyíló ablakok záródási módja alapvetően eltér minden más ablaktípustól. Amikor egy nyíló ablakot bezárunk, a szárny az egész perem mentén egyszerre erősen rányomódik a keretre. Ez egy rendkívül szoros tömítési zárat hoz létre, amelyen keresztül szinte semmilyen levegő vagy hang nem tud átjutni. Összehasonlítva a csúszó ablakokkal, amelyeknél a két szárny találkozásánál és átfedésénél a sín mentén rések keletkeznek, a nyíló ablak tömítése sokkal teljesebb és egyenletesebb.

Gondoljon erre így: a csúszóablak olyan, mint két lapos papírlap, amelyek egymáson fekszenek és átfedik egymást. Akárhogyan is nyomja össze őket, a levegő továbbra is átjut a peremeken. A nyílóablak inkább olyan, mint egy üvegcsapecske lezárása. Amikor elfordítja és lezárja, a gumitömítés az egész kerület mentén összenyomódik, és valódi akadályt hoz létre. Ez az egyszerű mechanikai különbség óriási hatással van arra, mennyi hangot zár el. Sok háztulajdonos, aki régi csúszóablakról nyílóablakra váltott, azonnal észreveszi a különbséget – még akkor is, mielőtt bármilyen üveget cserélne.

A nyílóablakok tömítéses zárásának tudománya

A hang két fő úton jut be az épületbe. Az első az üvegen keresztül történik, ahol a hanghullámok rezgésre késztetik az üveget, és ez a rezgés újra létrehozza a hangot a másik oldalon. A második – és gyakran problémásabb – út a keret és a tömítés körüli résen és repedésen keresztül vezet. Ezt a második utat gyakran alábecsülik a háztulajdonosok, pedig itt történik a legtöbb akusztikai hiba.

Már egy 1 mm-es rés is a ablak peremén megsemmisítheti a drága akusztikai üveg legtöbb hangszigetelési előnyét. A építőmérnöki akusztikai laboratóriumok kutatásai szerint egy olyan rés, amely csak az ablakfelület 1 százalékát fedheti le, akár 10 STC-ponttal is csökkentheti az általános hangszigetelést. Ez azt jelenti, hogy ha az ablaküvege STC 38-as értékelésű, de rossz tömítése van, akkor a gyakorlati teljesítménye valójában csak STC 28 lehet. Ez hatalmas különbség a mindennapi zajszintben, amit hallani fog.

A nyíló ablak kiválóan kezeli ezt a második utat. A nyíló ablak tömítőrendszerének összenyomása szorosan lezárja az összes résületet, amikor az ablak zárva van. Amikor elforgatja a fogantyút és bezárja az ablakot, a többpontos nyomásgyakorlás egyidejűleg rögzíti a szárnyat a keretbe mind a négy oldalról. Nincs laza tömítés, nincs levegőszivárgás, nincs zajszivárgási útvonal. A laboratóriumi tesztek az ASTM E283 szabvány szerint azt mutatták, hogy jól gyártott nyíló ablakoknál a levegőszivárgás mértéke kevesebb, mint 0,1 cfm négyzetlábonként a szokásos tesztnyomáson. Ez összehasonlítható a tipikus csúsztatható ablakokkal, amelyeknél a levegőszivárgás gyakran 0,3–0,5 cfm négyzetlábonként. Az alacsonyabb levegőszivárgás közvetlenül jobb akusztikai teljesítményt eredményez, mivel a levegőrések egyben zajrések is.

Nincs találkozási sín: A nyíló ablakok rejtett akusztikai előnye

Egy másik ok, ami miatt a nyíló ablakok jobbak a hangszigetelés szempontjából, az, hogy általában egyetlen nagy üveglapból készülnek, amelyen nincs vízszintes merevítőrúd a közepén. A csúsztatható vagy kettős nyílású ablakoknál a két szárny találkozási pontján középen található a találkozási merevítőrúd. Ez a csatlakozási pont gyakran a leggyengébb hely a zaj bejutásához, mivel a két szárny felülete egymáshoz nyomódik anélkül, hogy ugyanolyan mértékű tömítés lenne, mint a keret tömítése.

Például a kettős nyílású ablakoknál a felső és az alsó szárny találkozási merevítőrúdja vékony fémről vékony fémmel érintkezik, és közöttük csak egy kis sörtés tömítés található. A külső rezgés könnyen átjut ezen a fémről fémmel történő érintkezési ponton. Még a prémium minőségű, jó időjárás-ellenálló tömítéssel ellátott kettős nyílású ablakok is ezt a konstrukciós gyengeséget mutatják.

A nyíló ablaknak nincs ilyen gyenge pontja. Egy tömör üveglap és egy folytonos gumitömítés zárja le mind a négy oldalt. A hangoknak nincs könnyű útjuk a középső illesztésnél, mert nincs középső illesztés. Ez nem apró részlet. Valós mérési összehasonlítás során azonos üvegspecifikációjú ablakok esetében a nyíló ablakok rendszeresen 3–6 STC-ponttal magasabb értéket érnek el, mint az azonos méretű kettős függőleges mozgású ablakok, csupán ezen szerkezeti különbség miatt.

Valós eset: Városi lakás felújítása Sanghajban

Ez egy valós helyzet, amely bemutatja, mennyire megváltoztathatja a zajérzetet egy nyíló ablak. Egy család él egy ötödik emeleti lakásban Sanghajban, egy hat sávos út felé néző épületben. Az előző ablak egy alumínium csúszóablak volt, amelyet az épület eredeti 2008-as építésekor egyrétegű üvegből készítettek. A közlekedési zaj mért értéke a lakásban csúcsidőben kb. 58–62 decibel volt. Normál hangerőn folytatott beszélgetés nehézkes volt. A tévé hangerejét nagyon magasra kellett állítani, hogy tisztán hallható legyen. Az éjszakai alvást folyamatosan zavarták az éjszakai teherautók és motorkerékpárok.

Egy család úgy döntött, hogy a Zcsung hőszigetelt alumínium nyíló ablakot váltja be 5+12A+5 szabványos dupla üveggel. Nincs akusztikai feljavítás, csak a szabványos konfiguráció jó nyíló tömítéssel és többpontos záró mechanizmussal. A felszerelés után a belső zajszint ugyanazon a csúcsforgalmi órában 42–46 decibelre csökkent. Ez 15–18 decibel-es csökkenést jelent. Ahhoz, hogy megértsük, mit jelent ez a mindennapi életben: egy 10 decibel-es csökkenés a hangot az emberi fül számára feleakkorának érzékeli. Így a 15–18 decibel-es csökkenés miatt a közlekedési zaj kb. három- vagy négyszer halkabbnak tűnik. A család jelentése szerint most már normál hangon tudnak beszélgetni a tévé kikapcsolása mellett, és éjszaka is nyugodtan tudnak aludni a zajzavarok nélkül.

Ez az eset érdekessége abban rejlik, hogy az üveg specifikációja nem volt különleges hangszigetelő üveg. A javulás nagyrészt a nyílászáró típusának csúsztathatóról nyílóra történő váltásából és egy megfelelő tömítőrendszer bevezetéséből származott. Ha ugyanazon család később akusztikus laminált üvegre váltana, a további javulás még jelentősebb lenne.

Valós eset: Boutique szálloda szobáinak felújítása Bangkokban

A második eset kereskedelmi alkalmazásból származik. Egy kis bangkoki boutique szállodának tizenkét vendégszobája van, amelyek egy forgalmas utcapiacra néznek. A vendégek panaszkodtak a zaj miatt az online értékeléseken, ami negatívan befolyásolta a szálloda értékelését és foglalásait. A szálloda tulajdonosa a problémát szerette volna megoldani anélkül, hogy teljes szobafelújítást hajtana végre.

Az előző ablak egy alumíniumból készült csúsztatható ablak volt szokásos dupla üveggel, amelyet a szálloda építésekor, hat évvel ezelőtt telepítettek. A hangszigetelési mérések szerint a szobákban a piaci tevékenység idején (7:00–22:00 óra között) az átlagos zajszint 54–58 decibel volt. Ez a zajszint összehasonlítható egy forgalmas étterem belső zajszintjével, ami nyilvánvalóan elfogadhatatlan a pihenésre törekvő szállodai vendégek számára.

A szálloda úgy döntött, hogy a Zcsung alumíniumból készült nyíló ablakokra cseréli le az ablakokat akusztikus laminált üveg konfigurációval: 6 mm-es keményített külső üveg, 12 mm-es argongáz-térköz, 6,38 mm-es akusztikus laminált belső üveg SGP-fóliával. Ez a konfiguráció az STC 38–40 tartományt célozza. A tizenkét szobában történt felszerelést követően a hangszigetelési mérések során ugyanebben a piaci tevékenységi időszakban (7:00–22:00 óra között) a beltéri zajszint 34–38 decibelre csökkent. Ez kb. 20 decibel zajcsökkenést jelent. A vendégek online értékeléseiben megjelenő zajpanaszok a következő hónapokban jelentősen csökkentek, és a szálloda értékelése javult. A szálloda tulajdonosa a felszerelés költségét a foglaltsági ráta javulása és a szobadíjak fenntartásának képessége révén megtérítette.

Ebben az esetben a kulcsfontosságú tényező a nyíló ablakok tömítésének és az akusztikai üvegnek a kombinációja volt. A nyíló ablak tömítése biztosította, hogy ne keletkezzen rés, amely csökkentené az akusztikai üveg teljesítményét. Ennek eredményeként a mért teljesítmény szorosan illeszkedett az üveg laboratóriumi értékeléséhez – ami ritkán fordul elő csúsztatható ablakok esetében, ahol a tömítés gyengesége miatt a tényleges teljesítmény a megadott érték alá csökken.

Hogyan javítja az akusztikai teljesítményt a többpontos zárrendszer

A szokásos ablakok gyakran csak egyetlen zárponttal rendelkeznek a szárny közepén. Ez azt jelenti, hogy a keret a tömítést a középen szorítja be szorosan, de a sarkoknál és a távoli széleknél kevésbé. Képzelje el, hogy egy borítékot a közepén nyomva próbál bezárni, miközben a sarkok enyhén nyitva maradnak. Pontosan ezt teszi az egyetlen zárpont az ablaktömítésre: a szárny sarkai, valamint a felső és az alsó szélei kevesebb nyomást kapnak a tömítésre, és ezek a területek gyenge pontokká válnak mind a levegő, mind a hang szempontjából.

Többpontos zárórendszer – ez teljesen megváltoztatja a dolgokat. A Zcsung alumínium nyíló ablakok többpontos zárórendszert használnak, amely egyszerre aktiválja a zárpontokat az ablak magassága mentén, amikor elforgatja a fogantyút. Általában három–öt zárpont aktiválódik egyszerre, és a szárnyat egyenletesen nyomja a tömítés ellen a csuklós oldal tetején, közepén és alján, valamint a záróoldalon is. Az eredmény egy egyenletes nyomás az ablak teljes kerületén.

Ez az egyenletes nyomás döntő fontosságú a hangszigetelési teljesítmény szempontjából. Az egyenletes nyomás hatására az EPDM gumitömítés egyenletesen összenyomódik, és folytonos, levegőt nem engedő gátot alkot az ablak teljes körüljárata mentén. Nincs gyenge pont, nincs részleges tömítés. A hanghullámok, amelyek réseket keresnek a sarokban vagy az él mentén, nem találnak semmit – csupán egy folytonosan összenyomott gumitömítést, amely elzárja az útjukat.

A Zcsung a nyíló keretet is úgy tervezi, hogy a tömítőprofil kissé mélyebben helyezkedik el a horpadásban. Ez védi a tömítést az UV-sugárzástól és a normál használat során fellépő fizikai károsodástól. A tömítés idővel történő megromlása csökkenti a tömítés minőségét és a hangszigetelési teljesítményt. A védett tömítés sok évvel tovább megőrzi összenyomhatóságát és tömítő tulajdonságait. Ez azt jelenti, hogy a Zcsung ablakok által az első napon nyújtott hangszigetelési teljesítmény továbbra is kiváló marad tíz vagy tizenöt év múlva is, anélkül, hogy a tömítést cserélni kellene.

EPDM tömítés: Miért fontos az anyagválasztás a hosszú távú hangszigetelés szempontjából

Nem minden gumitömítés ugyanolyan módon működik. Az olcsó ablakok gyakran egyszerű PVC-t vagy alacsony minőségű szintetikus gumit használnak, amelyek néhány évnyi napfény- és hőmérséklet-hatás után megkeményednek és repedéseket kapnak. Amikor a tömítés megkeményedik, elveszti képességét, hogy összenyomódjon és illeszkedjen a keret felületéhez. Rések keletkeznek, és ezáltal növekszik a levegő- és a hangszivárgás. Az ablak, amely újonnan még elfogadható volt, három–öt év elteltével rossz teljesítményt nyújt.

Az EPDM az etilén-propilén-dién-monomer rövidítése. Ez egy speciális gumikeverék, amelyet kiváló időállósága, UV-állósága és hosszú távú rugalmassága miatt választanak. Az EPDM rugalmas tulajdonságait – kemenedés vagy repedés nélkül – mínusz 40 °C-tól plusz 120 °C-ig megtartja. Ablakalkalmazásokhoz bármely éghajlaton – a hideg kanadai régióktól a forró közép-keleti területekig – az EPDM konzisztensen teljesít. Ez a hőmérséklet-stabilitás azt jelenti, hogy a tömítés télen is megfelelően összenyomódik a kerettel szemben, amikor a keret enyhén összehúzódik a hideg hatására, illetve nyáron is, amikor a keret a meleg hatására kibővül.

Kifejezetten akusztikai alkalmazásokhoz az EPDM rugalmassága döntő fontosságú. Amikor az ablakzáró lezáródik és lezárja a szárnyat, az EPDM összenyomódik, és kitölti a keret és a szárny felületének mikroszkopikus egyenetlenségeit. Ez a mikroszkopikus szinten létrejövő szoros érintkezés kizárja még a legkisebb levegő- és hangáteresztő rést is. A keményebb anyagok, például a PVC nem képes ugyanígy deformálódni, és mindig mikroszkopikus résüket hagynak. Hosszú tesztidőszak során az EPDM-zárolt ablakok tíz évnyi terepi használat után is megtartják eredeti akusztikai teljesítményük 95 százalékát vagy annál többet. Ennek a tartósságnak köszönhetően a Zcsung alumínium nyílóablak kiváló hosszú távú befektetés zajérzékeny alkalmazásokhoz.

Ablaktípusok összehasonlítása egymás mellett: valós adatok az akusztikai teljesítményről

A konkrét összehasonlítás érdekében az alábbiakban összefoglaltuk az akusztikai teljesítményre vonatkozó adatokat azonos szabványos dupla üvegezésű (5+12A+5) üveggel felszerelt ablaktípusok összehasonlításából:

Alumínium csúszóablak szabványos csúszózáró tömítéssel: mért STC érték általában 26–30 között mozog. Levegőáteresztési érték: 0,3–0,5 cfm négyzetlábanként. A tulajdonosok gyakori panasza, hogy a közlekedési és esőzaj még akkor is jól hallható, ha az ablak be van zárva és le van zárva.

Alumínium kettős nyílású ablak keféstömítéssel a találkozási sávon: mért STC érték általában 27–31 között mozog. A levegőáteresztési érték hasonló a csúszóablakéhoz. A találkozási sáv továbbra is gyenge pont marad, még a legjobb minőségű kettős nyílású ablakfurnér esetén is.

Alumínium nyílóablak egypontról záró zárral és alapvető tömítéssel: mért STC érték általában 30–33 között mozog. Már jobb a csúszó- vagy kettős nyílású ablaknál a tömítési nyomás miatt. Levegőáteresztési érték: 0,15–0,25 cfm négyzetlábanként.

Alumínium nyíló ablak többpontos zárrendszerrel és EPDM tömítőgumival, például a Zcsung termék: mért STC értékek általában 33–37 között mozognak ugyanazzal a 5+12A+5 üveggel. A levegőszivárgás mértéke 0,05–0,12 cfm négyzetlábonként. Ez a legjobb teljesítmény, amit szokásos dupla üvegezésű ablakoknál elérhetünk, és az üveg specifikációjának közel maximális potenciálját valósítja meg.

Ezek a számok azt mutatják, hogy a nyíló ablak kialakítása minőségi tömítéssel 6–8 ponttal javíthatja az effektív STC értéket ugyanazzal az üveggel összehasonlítva a csúszóablakokhoz képest. Figyelembe véve, hogy egy 3 pontos STC-különbség már észrevehető a hallás számára, és egy 10 pontos STC-különbség esetén a hangot fele olyan erősnek érezzük, ez a nyíló ablak kialakításából származó 6–8 pontos előny rendkívül jelentős.