Houtskeletbouw Experten aan het woord Akoestiek van houtskeletgevels met gevelbekleding: nieuwe evoluties

Transcriptie

1 Houtskeletbouw Experten aan het woord Akoestiek van houtskeletgevels met gevelbekleding: nieuwe evoluties Antwerpen, 21 nov 2014 Bart Goossens, Siniat nv

2 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 2

3 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 3

4 Vaststelling in de markt Vooroordeel lichte constructies Verhoogd omgevingslawaai Verhoogde comfortverwachtingen Nieuwe eisen/wetten > aangepast bouwen Nooit eerder onderzoek 4

5 Probleemstelling Kunnen we een gevelopbouw vinden in lichte droge skeletbouw dewelke - én beantwoordt aan verhoogde akoestische eisen, - én comfortverwachtingen invult, - én voldoet aan verstrengde eisen en wetten, - én duurzaam is - én kostenoptimaal? 5

6 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 6

7 Normatief kader Multidisciplinaire eisen gevelelement in hsb: Thermische isolatie Akoestische isolatie Brandgedrag (weerstand, reactie, voorplanting) Mechanische weerstand (wind, impact) Vocht (regenscherm, dampdiffusie, vorst) Luchtdichtheid Milieu (duurzaamheid, recyclage) Economisch (in situ, prefabricage, dynamisch bouwen) 7

8 Normatief kader Multidisciplinaire eisen gevelelement in hsb: Thermische isolatie Akoestische isolatie Brandgedrag (weerstand, reactie, voorplanting) Mechanische weerstand (wind, impact) Vocht (regenscherm, dampdiffusie, vorst) Luchtdichtheid Milieu (duurzaamheid, recyclage) Economisch (in situ, prefabricage, dynamisch bouwen) 8

9 Normatief kader Wetgeving en normen eisen maximum geluidsniveau in het gebouw, ten aanzien van verschillende geluidsbronnen buiten het gebouw. Hoe goed een gevel akoestisch moet presteren, hangt af van: De ligging De orientatie tov geluidsbronnen Aard geluidsbronnen De complete opbouw (ramen, deuren, ventilatieroosters en opake delen) Intern volume van ontvangsruimte en bemeubeling Principieel dient elk gebouw en elke gevel berekend te worden! Héél complexe materie! Als fabrikant of als systeemperformantie, is het daartoe belangrijk om de Rw + Ctr waarde te kennen en te communiceren 9

10 Akoestische isolatie van gevels Enkele definities Gevel Gevelvlak Gevelelement 10

11 Akoestische eisen van gevels NBN S Hoofdstuk 7 Gevelisolatie Bijzonder complexe rekenmethode >> Veréénvoudiging 11

12 Akoestische isolatie van gevels Eisen aan het gevelelement R Atr akoestische isolatie gevelelement tav verkeerslawaai, in labo gemeten R Atr = R w + C tr Eis voor gevelelement: R Atr D Atr +3+10lg[3(S netto +5n)/V] [db] Met D Atr Eisen aan het gevelvlak, ifv hoeveelheid lawaai buiten L A MAAR NIET het echte lawaai, wel berekend volgens rekenregels 12

13 Akoestische isolatie van gevels Veréénvoudiging R Atr < 48dB = geluidtransmissie door hsb-wand niet verwaarloosbaar leidt tot duurdere vensters, en eventuele duurdere ventilatieroosters 48dB = geluidstransmissie door hsb-wand verwaarloosbaar! Goedkopere of standaardvensters, en evt ventilatieroosters Circa 48 db vergelijkbaar met bakstenen spouwmuur als gevelelement 13

14 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 14

15 Eerdere onderzoeken gevelelementen : Testen Eternit, combinatie houtvezelcement en vezelcement Enkele onderzoeken op kernelement dubbele beplating hsb : Testen MBS, combinatie OSB, gips, houtvezelcement optimalisatie kernelement met voorzetwand, zonder gevelafwerking : Testen Siniat/Eternit, combinatie gipsplaten, (hout)vezelcement optimalisatie kernelement met voorhanggevels 15

16 Eerdere onderzoeken gevelelementen Conclusies Enkel kernelement voldoet aan absolute mininimum Rw waarde Probleem laagfrequent Rw + Ctr Binnenbeplating kan verbetering geven, maar combi met voorhanggevel niet onderzocht Gevelmontage + wijze belangrijke rol verbetering, maar combi met binnenwand niet getest >> meerkamereffect zou negatief kunnen werken >> aparte verbeter-leerpunten samengebracht binnen DO-IT vanuit STAR >> onderzoek Samenwerking STAR, DO-IT, WTCB, Eternit, Siniat en MBS 16

17 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 17

18 Recent onderzoek Vertrokken vanuit kernelement + plaatwijziging Apart variatie in voorzetwanden (montagewijze + plaatwijziging) Apart variatie voorhanggevels (montagewijze + type bekleding) Combinatie van beide variantes Prestatie en kostenoptimalisatie 18

19 Recent onderzoek 44 verschillende configuraties werden gemeten 19

20 Recent onderzoek Onderzochte variaties en invloedfactoren GEVEL Type en gewicht gevelbekleding Geen gevel Eternit Equitone 8mm HD vezelcement gevelplaten, open voegen Eternit Cedral 10mm MD vezelcement gevelstroken, gepotdekseld Eternit Alterna 4mm MD vezelcement leien, gepotdekseld Siniat Bluclad 10mm MD vezelcement crepi-steunplaat, gesloten systeem Bevestiging in hsb wand (enkel variatie bij Equitone) Vertikale houten latten, bevestigd in de hsb-stijlen Vertikale houten latten, bevestigd in de buitenplaat Vertikale houten latten op horizontale latten, bevestigd in hsb-stijlen, zonder isolatie Vertikale houten latten op horizontale latten, bevestigd in hsb-stijlen, mét MW 20

21 Recent onderzoek Onderzochte variaties en invloedfactoren KERNELEMENT Type (uitstijvende) buitenplaat Siniat Duripanel 18mm cementgebonden spaanplaat Siniat Duripanel 12mm uitstijvend, luchtdicht, dampopen, wind-regenscherm, B Siniat Weather Defence 12,5mm gipsgebonden regenscherm, ander plaatgedrag akoestisch schroefbevestiging Afstand tussen houten stijlen houtskelet Afstand 600mm Afstand 400mm Telkens gebruik van Rockwool Stijlen 45 mm x 190 mm >> link naar brandtest DO-IT EI60 gegarandeerd 21

22 Recent onderzoek Onderzochte variaties en invloedfactoren KERNELEMENT - vervolg Type binnenbeplating Geen plaat enkel luchtdichte folie Siniat Prégyplac 12,5mm standaard gipskartonplaat Siniat Pregyflam/Novlam 15mm - brandwerende gipskartonplaat (hogere densiteit) Siniat Ladura Premium 12,5mm vezelversterkte (hout, glasvezel) uitstijvende gipskartonplaat Siniat Ladura Premium 15mm idem, verhoogde buigsterke Steeds schroefbevestiging 22

23 Recent onderzoek Onderzochte variaties en invloedfactoren BINNENWAND Type binnenbeplating Geen plaat, geen voorzetwand Siniat Ladura 15mm Siniat Ladura 12,5mm Siniat Pregyflam/Novlam 12,5mm Isolatie Voorzetwand geisoleerd glaswol Voorzetwand niet geisoleerd Montagewijze Horizontale houten 600mm Vertikale houten 600mm Metalen veerregel Protektor 30mm, 600mm Onafhankelijk gemonteerde voorzetwand, op metalen profielen dunne metalen profielen, semi-onafhankelijk > plafondsysteem, maar dan vertikaal 23

24 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 24

25 Resultaten Variaties in kernelement Test 2: R Atr = 40dB Test 3: R Atr = 39dB Test 26: R Atr = 40dB standaard kernelement, EI60 (test vlgs EN zie ppt Yves Martin) Lagere opp.massa binnenplaat -2kg/m² Test1: stijlen op 400mm: 35dB Conclusies: platen in kernelement maken weinig verschil Naast gewicht, ook flexibiliteit belangrijk (buigtreksterkte en elasticiteitsmodulus) Lagere opp.massa buitenplaat, -8kg/m² 25

26 Resultaten Invloed gevelbekleding bij Duri 18mm Test 3: R Atr = 39dB Test 4: R Atr = 38dB 26

27 Resultaten Invloed gevelbekleding bij Duri 12mm Test 26: R Atr = 40dB Test 27: R Atr = 40dB Conclusie: Gevelbekleding toevoegen op vertikale stijlen bevestigd in de structuur, brengt op zich niets bij 27

28 Sound Reduction Index R [db] Resultaten invloed vert vs hor latten binnenbekleding Test 4: R w = 41,8dB R Atr = 38dB 80 Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1 (45;41;44;36) Test 8: R w = 45dB R Atr = 38dB f MVM,claddin g plate plate eigenmodes still eigenmodes present disappear Frequency band [Hz] Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Test 6: R w = 47,1dB R Atr = 41dB Test 4 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 41.8 (40;38;40;35) Conclusie: - Tussen 4 en 8 geen verschil in R Atr - Van lijn- naar puntcontact: + 3dB! 28

29 Sound Reduction Index R [db] Resultaten Invloed binnenbekleding f c, Duri 18 f c, LaDura 15? f c, Pregyflam 15? Test 3 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 41.4 (40;39;39;36) Test 3: R w = 40dB R Atr = 38dB plate eigenmodes disappear (obstructed by bar) Frequency band [Hz] Test 5: R w = 48dB R Atr = 41dB Test 5 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 48.1 (46;41;45;37) Conclusie: Meer effect dan gevelbekleding! +3dB (want punt- ipv lijncontact) Ook +3dB zonder de gevelbekleding Mét en zonder gevel = identieke R Atr 29

30 Sound Reduction Index R [db] Resultaten Binnenbekleding + gevelbekleding db weaker than only internal Test 3: Test 3 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 41.4 (40;39;39;36) R w = 40dB R Atr = 38dB Test 6: R w = 47dB R Atr = 41dB Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1 (45;41;44;36) 10 0 Frequency band [Hz] Conclusie test 6 in vlg test 5: - In R w 1dB zwakker dan enkel binnenplaat - In R Atr identiek - Op zich goede waarde indien berekening 30

31 Sound Reduction Index R [db] Resultaten Binnenplaat kern vervangen door PE-folie Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1 (45;41;44;36) Test 6: R w = 47,1dB R Atr = 41dB Test 7: R w = 47,2dB R Atr = 41dB 20 Test 7 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.2 (45;41;44;35) 10 0 Conclusie: - Geen verschil in R Atr! Frequency band [Hz] 31

32 Sound Reduction Index R [db] Resultaten Hor. latten binnenkleding > veerrails veerrail op plaat > op folie Test 6 (+7): R w = 47,1dB R Atr = 41dB Test 11 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 50.4 (47;43;46;37) Test 11: R w = 50dB R Atr = 43dB 50 Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39) Test 12: R w = 62dB R Atr = 54dB 10 0 Frequency band [Hz] Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1 (45;41;44;36) Conclusie: - GROOT VERSCHIL! (+2 en +11dB) - Luchtgeluidstransmissie dominant 32

33 Resultaten met veerrails: zonder en mét isolatie MW Test 11: R w = 50,4dB R Atr = 43dB Test 13: R w = 56,8dB R Atr = 47dB 33

34 Sound Reduction Index R [db] Resultaten invloed isolatie tss vert stijlen binnenplaat Frequency band [Hz] Test 9 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36) Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Conclusie: - Geen verschil - Structurele transmissie dominant 34

35 Sound Reduction Index R [db] Resultaten invloed onafh voorzetwand + isolatie Latwerk in Duripanel geeft geen verschil Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36) Frequency band [Hz] Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37) Test 9 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36) Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Conclusie: - Aanzienlijke verbetering! - Geisoleerd: R Atr > 48dB 35

36 Sound Reduction Index R [db] Resultaten binnenkant kern: folie ipv plaat, hor. veerrails ipv voorzetwand foil Frequency band [Hz] Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39) Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36) Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37) Test 9 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36) Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Conclusie: - Less is more! dB in R Atr 36

37 Sound Reduction Index R [db] Resultaten binnenkant folie hor. veerrails vs geisol. voorzetwand Frequency band [Hz] Test 16 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.5 (62;56;59;47) Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39) Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36) Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37) Test 9 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36) Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Conclusie: - Beperkte meerprestatie +2dB - Versus extra prijs 37

38 Sound Reduction Index R [db] Resultaten gevel: vert latten op hor latten geisol mw vs vert latten op hsb structuur Test 22: R w = 70,4dB R Atr = 61dB Frequency band [Hz] Test 22 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 70.4 (67;61;61;48) Test 16 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.5 (62;56;59;47) Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39) Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36) Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37) Test 9 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36) Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Conclusie: - Zelfs bij al hoge prestatie, geeft aangepaste montage + isolatie mw bij gevelbekleding nog aanzienlijke verbetering! 38

39 Sound Reduction Index R [db] Resultaten voorkeur kosten-efficiënte oplossing Test 22 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 70.4 (67;61;61;48) Test 16 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.5 (62;56;59;47) Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39) Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36) Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37) Test 9 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36) Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36) Frequency band [Hz] 39

40 Sound Reduction Index R [db] Resultaten invloed bevestiging lattenwerk gevel, en isolatie Test 19 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 62.9 (60;54;52;38) dB Test 20 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61 (57;50;50;37) dB Test 21 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 67.4 (62;55;52;38) 0 Frequency band [Hz] 40

41 Sound Reduction Index R [db] Resultaten Massa gevelbekleding opdrijven m'=24.2 kg/m² + 6mm rendering Test 14 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 62.4 (59;53;51;38) Test 23 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.6 (59;53;54;42) Test 25 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 68.1 (65;59;54;41) Test 24 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.1 (61;55;54;41) m'=14.9 kg/m² Alterna leien (18,2 kg/m²) m'=21.3 kg/m² 10 0 Frequency band [Hz] Conclusie: - Platen HD 8mm : 53dB - Stroken MD 10mm potdeksel: + 0dB - Leien MD 4mm: +2dB - Gesloten, pleister op plaat: +6dB 41

42 Resultaten meest opmerkelijke innovatie R Atr +2 db R Atr +13 db!! R Atr +3 db R Atr -3 db, doch 54dB! Conclusie per stap ter verhoging R Atr : - Binnenplaat kern weg, hor hout - Veerrails ipv hout - Gevel vert op hor hout + mw - Decosting - Duripanel 18 > 12mm - LaDura Premium 15 > 12,5mm 42

43 Resultaten verdere decosting Naar praktijk, stijlen hsb 400mm als equivalent Dunste plaatdiktes R Atr : 52dB; -2dB tov 600mm R w : 64,7dB Decosting van veerrail naar houten stijlen Met dunste plaatdiktes, stijlen equiv 400mm R Atr : 48dB!! R w : 56,5dB Meest economische, meest prefabriceerbare en goed presterende wand zonder berekening

44 Resultaten NIEUW innovatief verbeterd dampopen systeem geen PE-folie meer nodig! Respecteer de verhoudingen 1/3de en 2/3de rotswol Dampdicht! R Atr =48 db

45 Inhoud Probleemstelling Normatief kader Eerdere onderzoeken Recent onderzoek Resultaten Conclusies 45

46 Conclusies Hoe maximale akoestische prestatie? Vermijd meerdere spouwen > 2- ipv 3-kamersysteem > binnenplaat kern vervangen door folie Technische spouw achter binnenplaat opvullen met MW Reduceer mechanische link binnenafwerking maximaal Gebruik metalen veerrails horizontaal Gevel: vertikale op horizontale stijlen, geisoleerd met MW Kies voor zwaardere en meer gesloten gevelbekleding Systeemdesign belangrijker dan plaateigenschappen 46

47 Conclusies Van R Atr 38dB tot 61dB mogelijk Probleemloos beantwoorden aan R Atr 48 db Geen calculatie meer nodig Goedkopere ramen en ventilatieroosters Prestatiegarantie gevelelement > gevelvlak > gevel Prestatie van geisoleerde bakstenen spouwmuur en gestorte betonnen wand wordt overtroffen! Recent onderzoek > sterk verhoogde kennis en inzicht Alle vragen uit markt kunnen beantwoord worden 47

48 Conclusie probleemstelling Kunnen we een (prefab)gevelopbouw vinden in lichte droge skeletbouw dewelke - én beantwoordt aan verhoogde akoestische eisen, - én comfortverwachtingen invult, - én voldoet aan verstrengde eisen - én duurzaam is - én kostenoptimaal? >> JA!! In praktijk: zie ppt Margo Colson 48

49 HSB Knoop incl nieuwe gevel 49

50 Dank voor uw aandacht!