Płyty gipsowo-kartonowe są powszechnie stosowane w wielu typach konstrukcji wewnątrzlokalowych. Ze względu na znaczne zróżnicowanie ich wymagań odnośnie parametrów akustycznych, należy dobrać odpowiednie rozwiązania projektowo-konstrukcyjne i rodzaje płyt gipsowo-kartonowych.
Izolacja akustyczna pomiędzy pomieszczeniami, niezależnie od rodzaju i funkcji budynku, jest jednym z parametrów określających jakość użytkową obiektu.
Izolacyjność akustyczna jest to miara, określająca jak dobrze dany system budowlany (konstrukcja budowlana) chroni pomieszczenie przed hałasem, dochodzącym z innych pomieszczeń lub z otoczenia. Wartość ta wyrażona jest w decybelach [dB], czyli jednostce ciśnienia akustycznego. Ciśnienie akustyczne, to każda zmiana ciśnienia w stosunku do ciśnienia atmosferycznego, zarejestrowana w czasie.
Spełnienie wymagań odnośnie parametrów izolacyjności akustycznej stawiane przegrodom w budynkach jest w Polsce obligatoryjne i zawarte w obowiązującej od 2001 roku Polskiej Normie PN-B-02151 -3:1999 „Akustyka budowlana - Ochrona przed hałasem w budynkach - Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna przegród budowlanych - Wymagania". Norma ta podaje minimalne dopuszczalne parametry wartości wskaźników izolacyjności akustycznej dla ścian i stropów, w zależności od rodzaju i przeznaczenia budynku oraz od funkcji sąsiadujących ze sobą pomieszczeń.
Izolacyjność akustyczna od dźwięków powietrznych ścian działowych określana jest za pomocą wzoru:
R'A1 = RA1 - K
gdzie:
R'A1 - wskaźnik przybliżonej oceny izolacyjności akustycznej przegrody uzyskany w budynku w warunkach rzeczywistych;
RA1 - wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej właściwej przegrody uzyskany w laboratorium;
K - poprawka określająca wpływ bocznego przenoszenia dźwięku.
RA1 = Rw + (C, Ctr)
gdzie:
Rw - ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej badanej przegrody - wartość uzyskana w laboratorium;
C, Ctr - widmowy wskaźnik adaptacyjny
W zależności od rodzaju konstrukcji ścianek działowych, wypełnienia materiałem dźwiękochłonnym oraz od grubości, rodzaju i ilości warstw płyty gipsowo-kartonowej, można uzyskać różne wartości izolacyjności akustycznej przegrody.
W zależności od konstrukcji rozróżnia się ścianki działowe pojedyncze lub podwójne. W ścianach pojedynczych poszczególne elementy szkieletu wiążą ze sobą płyty, stanowiące poszycie ścianki, tworząc mostki akustyczne.
Bardzo duży wpływ na izolacyjność akustyczną ma również szerokość kształtownika (50,75 lub 100 mm). W zależności od szerokości profilu, uzyskujemy różną sztywność konstrukcji oraz możliwość wypełnienia ścianki działowej materiałem izolacyjnym o różnej grubości. W przypadku okładzin z płyty o grubości 12,5 mm, zwiększając szerokość kształtownika z 50 do 100 mm można uzyskać wzrost wskaźnika izolacyjności akustycznej RA1 nawet do 6 dB. W ścianach o konstrukcji podwójnej okładziny z płyt gipsowo-kartonowych mocowanej do dwóch osobnych szkieletów, brak jest mostków akustycznych i uzyskuje się lepsze parametry izolacyjności akustycznej niż w przypadku ścian na konstrukcji pojedynczej. Większą izolacyjność akustyczną dla przegród uzyskuje się tylko wtedy, kiedy wnętrze ściany wypełnione jest materiałem dźwiękochłonnym. W przypadku ścian bez wypełnienia wskaźniki izolacyjności przegród są prawie takie same dla ścian na konstrukcji pojedynczej i podwójnej. Przykłady konstrukcji ścianek i ich parametry prezentują rysunki 2,3 i 4.
Grubość, rodzaj płyty oraz liczba okładzin ma duży wpływ na izolacyjność akustyczną ściany. W przypadku ścian masywnych izolacyjność akustyczna podlega tzw. prawu masy, czyli im cięższa ściana, tym wyższa (lepsza) izolacyjność akustyczna tej ściany.
Od grubości i rodzaju płyty gipsowo-kartonowej, zależy wartość częstotliwości rezonansowej, przy której następuje wyraźny spadek izolacyjności akustycznej. Przy zastosowaniu podwójnej okładziny z płyty o grubości 12,5 mm w stosunku do okładziny pojedynczej, wskaźnik izolacyjności akustycznej RA1 wzrasta w przedziale od 7 do 8 dB. Jest to rozwiązanie korzystniejsze, niż zastosowanie pojedynczej płyty o grubości 25 mm.
Zwiększając liczbę płyt jako poszycie ścianki oraz stosując opłytowania niesymetryczne ścian, można poprawić (zwiększyć) parametr izolacyjności akustycznej. Podobny efekt osiągniemy dzięki zastosowaniu płyt odpowiednio cięższych, o niezmienionej grubości. Takimi płytami są np. wyroby o zwiększonej odporności na ogień.
Bardzo istotny wpływ na izolacyjność akustyczną ścianki działowej z poszyciem z płyt gipsowo-kartonowych ma obecność materiału dźwiękochłonnego, wypełniającego ścianę. Brak materiału izolacyjnego obniża izolacyjność ścianki działowej od kilku, w przypadku ścian na konstrukcji z pojedynczym poszyciem z płyty gipsowo-kartonowej,, do kilkunastu decybeli, w przypadku ścian na konstrukcji podwójnej.
Istotna jest również grubość zastosowanego materiału izolacyjnego, jego gęstość oraz rodzaj (wełny mineralne szklane lub skalne). Oprócz wymienionych czynników wpływających na akustykę przegrody, decydujące znaczenie ma również:
Dźwiękochłonność jest to miara określająca, jak dobrze konstrukcja budowlana chłonie hałas wytwarzany w tym samym pomieszczeniu, zapobiegając jego odbiciom. Wartość ta wyrażona jest w % i zawiera się w przedziale od 0 do 100%.
W systemach pochłaniających dźwięk wykorzystuje się specjalne, gipsowo-kartonowe płyty perforowane, przeznaczone do wykonywania okładzin ścian i sufitów podwieszanych. Płyty takie zbudowane są z rdzenia gipsowego oklejonego kartonem, tak jak w tradycyjnej płycie gipsowo-kartonowej. W płycie akustycznej wykonane są otwory (perforacje) przez całą jej grubość. Na tylnej jej części przyklejona jest flizelina.
Prawidłowe środowisko akustyczne oznacza współdziałanie zjawiska pochłaniania i odbicia dźwięku. Jest to szczególnie ważne w pomieszczeniach o dużej kubaturze i znacznych wymogach komfortu akustycznego, jak np. sale koncertowe i widowiskowe, aule wykładowe i sale lekcyjne. Właściwe połączenie elementów dźwiękochłonnych z dostępnymi na rynku materiałami okładzinowymi, np. płytami gipsowo-kartonowymi, umożliwia uzyskanie optymalnych warunków rozchodzenia się dźwięku w pomieszczeniu.