Informatiesessie: «Akoestiek en Hout»

Transcriptie

1 Informatiesessie: «Akoestiek en Hout» 15 November 2018 Charlotte Crispin WTCB Akoestiek en hout 15/11/ Page 1

2 Belangrijke opmerking Disclaimer Les copies des notes de cours d une façon générale ne font pas partie d une des séries des publications officielles du CSTC et ne peuvent donc être utilisées comme référence. Leur reproduction ou traduction, même partielle, n est permise qu avec l autorisation du CSTC. Disclaimer De syllabi die uitgedeeld worden bij uiteenzettingen die gegeven worden door het WTCB maken geen onderdeel uit van de officiële publicatiereeksen van het WTCB en mogen dus niet als referentie gebruikt worden. De, zelf gedeeltelijke, verdeling of vertaling van deze documenten is enkel toegestaan met toestemming van het WTCB Akoestiek en hout 15/11/ Page 2

3 Inleiding Verhoging Houten gebouwen hebben de zeilen in de wind Scheidingswanden Nieuwe constructies Noodzaak om akoestische oplossingen voor te stellen die beantwoorden aan de geldende normen in België Renovatie Akoestiek en hout 15/11/ Page 3

4 Basisprincipes van de geluidisolatie Akoestiek en hout 15/11/ Page 4

5 Drukgolf: definitie Geluid Drukgolf die ontstaat door het in trilling brengen van de lucht en zich voortplant als een opeenvolging van boven- en onderdrukjes In een bepaald punt van de geluidsgolf fluctueert de luchtdruk een aantal keer per seconde (frequentie) rond de gemiddelde atmosferische druk P atm Twee aspecten : de amplitude en de frequentie. P P P atm + P P atm - P Akoestiek en hout 15/11/ Page 5

6 Logaritmische schaal «lineraire» Pa-schaal «logaritmische» db-schaal Verantwoording... Minimaal hoorbare drukvariatie = gehoordrempel: 0,00002 Pa 20 μpa = 0 db Maximaal verdraagbare drukvariatie = pijngrens : 100 Pa μpa = 140 db = moeilijk hanteerbare schaal van 1 tot Onze gehoorgevoeligheid is niet lineair. De auditieve waarneming is immers eveneens logaritmisch. (Pa) (db) Akoestiek en hout 15/11/ Page 6

7 Geluiddrukniveau L p [db] Logaritmische schaal Logaritmische schaal Het geluiddrukniveau L p in decibel [db] wordt gegeven door volgende formule : L p [db] = 20 log P/ Geluiddruk [Pa] Voorbeeld Een toeter zendt een geluid uit van 100 db (= 20 log 2/ ) wat correspondeert met een drukvariatie van 2 Pa (=geluiddruk P) ten opzichte van de atmosferische druk P atm (= 10 5 Pa) Akoestiek en hout 15/11/ Page 7

8 Geluidwaarneming In welke mate onderscheidt men een verschil in geluiddrukniveau? «tweemaal zo luid/ minder luid» Akoestiek en hout 15/11/ Page 8

9 Infra-geluiden Ultra-geluiden Frequentie van het geluid Frequentie [Hz] = het aantal drukvariaties per seconde. Dit bepaalt ook de toonhoogte van het geluid Geluidniveau [db] Hoorbaar spectrum Lage tonen Hoge tonen 20 Hz Hz Frequentie [Hz] Het menselijk gehoor kan geluiden van 20 Hz tot Hz waarnemen Akoestiek en hout 15/11/ Page 9

10 Niveau Lp [db] De «sono-»meter Frequentie [Hz] Frequentie => Golflengte 20 Hz => 17 m 100 Hz => 3.4 m 500 Hz => 0.68 m 1000 Hz => 0.34 m 5000 Hz=> 0.07 m Hz=> 0.03 m Hz=> 0.02 m Akoestiek en hout 15/11/ Page 10

11 Geluidstransmissiewegen LUCHTGELUIDISOLATIE CONTACTGELUIDISOLATIE Akoestiek en hout 15/11/ Page 11

12 Thermische isolatie akoestische isolatie THERMISCH AKOESTISCH isoleren door zware massa s of akoestisch geoptimaliseerde dubbelde wanden Akoestiek en hout 15/11/ Page 12

13 Het beginsel van enkelvoudige wanden: massawet R [db] zend ontvang 6 db Oppervlaktemassa 2m 6 db/oct 9 db/oct Oppervlaktemassa m Door verdubbeling van de massa: Door verdubbeling van de frequentie: R +6 db f 2f f critique Frequentie [Hz] Lokaal «verzwakking» (kritische frequentie) f cr zware blokken 100 Hz f cr lichte blokken 400 Hz f cr gipsplaten 2500 Hz Akoestiek en hout 15/11/ Page 13

14 Het beginsel van dubbele wanden: massa-veer-massa systeem R [db] m 1 d m 2 f r d m + ' 1 1 m ' 2 f res zo laag mogelijk (< 63 Hz) Verhogen d, m 1 en/of m 2 f r 100 Hz Freq. [Hz] Akoestiek en hout 15/11/ Page 14

15 Het beginsel van dubbele wanden: massa-veer-massa systeem R w Akoestiek en hout 15/11/ Page 15

16 Het beginsel van dubbele wanden: massa-veer-massa systeem Verbetering: Deelmassa s Spouwafstand R w Akoestiek en hout 15/11/ Page 16

17 Prestatiegrootheden en -eisen Akoestiek en hout 15/11/ Page 17

18 Belangrijkste prestatiegrootheden Prestatiegrootheden in situ Gestandaardiseerd contactgeluiddrukniveau : L nt Prestatiegrootheden In laboratorium Genormaliseerd contactgeluiddrukniveau : L n Gestandaardiseerd geluiddrukniveauverschil : D nt De geluidsverzwakkingsindex: R ontvang zend Akoestiek en hout 15/11/ Page 18

19 Belangrijkste prestatiegrootheden Eengetalswaarden R-spectrum herleiden tot de eengetalswaarde R w De index R w geeft ook de akoestische isolatie van een bouwelement; De index R w wordt niet meer voorgesteld door een curve maar door een enkele waarde; De bepaling gebeurt volgens een rekenmethode beschreven in de norm EN ISO : 1996 R w = 39 db Akoestiek en hout 15/11/ Page 19

20 Belangrijkste prestatiegrootheden Eengetalswaarden Bronnen Bruits van à voornamelijk fréquences dominantes moyennes et midden- tot hoogfrequent geluid hautes Rw+C R w + C Leefactiviteiten Activités humaines (spreken,(parole, radio, tv..) Spelende radio, télévision ) kinderen jeux d enfants Bronnen Bruits van à voornamelijk fréquences dominantes basses midden- tot laagfrequent geluid Rw+C tr R w + C tr Discotheekmuziek Discothèque Snel trafic rijdend autoroutier wegverkeer rapide (>80 km/h) (>80 km/h) Middelmatig trafic ferroviaire tot snel rijdend à vitesse spoorverkeer moyenne ou élevée Vliegtuigen avions à réaction (jets) op korte à courte distance afstand Bedrijven bruit de met l industrie vooral midden- avec tot hoogfrequent fréquences geluid principalement mediums et aiguës Traag trafic rijdend routier (bv.stedelijk) lent (urbain) wegverkeer Traag trafic rijdend ferroviaire spoorverkeer à basse vitesse Vliegtuigen avions à réaction (jets) op grote à grande distance afstand avions à hélices Bedrijven bruit de met l industrie vooral midden- avec tot laagfrequent fréquences geluid principalement graves Akoestiek en hout 15/11/ Page 20

21 Akoestische eisen Norm NBN SO (2012): voor schoolgebouwen Norm NBN SO (2008): voor woongebouwen Nieuwe versie in voorbereiding Norm NBN SO1-400 (1977): voor nietresidentiële gebouwen Nieuwe versie in voorbereiding Akoestiek en hout 15/11/ Page 21

22 Akoestische eisen Luchtgeluidisolatie in woongebouwen NBN S (2008) Nieuwe versie in voorbereiding Minimumwaarden Akoestiek en hout 15/11/ Page 22

23 Akoestische eisen Contactgeluidisolatie in woongebouwen NBN S (2008) Nieuwe versie in voorbereiding De nieuwe norm NBN S Akoestische criteria voor woongebouwen 23 Maximumwaarden Akoestiek en hout 15/11/ Page 23

24 Akoestische eisen Gevelisolatie Buitenniveau op 2 m vóór de gevel +3 db indien twee gevelvlakken Klasse L Aref 60 db 65 db 70 db > 77 db D Atr 26 db 31 db 36 db 43 db Akoestiek en hout 15/11/ Page 24

25 Akoestische eisen Luchtgeluidisolatie in schoolgebouwen NBN S (2012) Minimumwaarden Akoestiek en hout 15/11/ Page 25

26 Akoestische eisen Contactgeluidisolatie in schoolgebouwen NBN S (2012) Maximumwaarden Akoestiek en hout 15/11/ Page 26

27 Constructieve oplossingen Luchtgeluidisolatie van vloeren Akoestiek en hout 15/11/ Page 27

28 Luchtgeluidisolatie van HSB vloeren Rw (C;C tr ) [db] -> laboratoriumresultaten OSB plaat gipskartonplaat Minerale-wollaag (hoge densiteit) Zwevende droge vloer 59(-2;-3) 51(-2;-6) 47(-2;-9) 45(-3;-10) 39(-2;-6) 25(0;-1) 38(-1;-5) In situ zal de isolatie door flankerende transmissie beperkt worden Akoestiek en hout 15/11/ Page 28

29 Luchtgeluidisolatie van HSB vloeren Rw (C;C tr ) [db] -> laboratoriumresultaten Met verzwaring van de vloer >65(-2;-7) Microbeton + zwaluwstaartplaat Vezelversterkt gipskartonplaat 55(-2;-7) 59(-2;-3) 48(-1;-5) 51(-2;-6) 47(-2;-9) 45(-3;-10) 39(-2;-6) 25(0;-1) 38(-1;-5) In situ zal de isolatie door flankerende transmissie beperkt worden Akoestiek en hout 15/11/ Page 29

30 Luchtgeluidisolatie van HSB vloeren Verlaagde plafonds Een perfect uitgevoerd verlaagd plafond (ontkoppeling van draagbalken, plenum gevuld met minerale wol, dubbele gipskartonplaten) kan volstaan voor de luchtgeluidisolatie. Dit is niet het geval voor de contactgeluidisolatie waarvoor ook een zwevende dekvloer noodzakelijk is. Onafhankelijk plafond Veerregels Hangers Houten lattenwerk (geschroefd) Metalen stijlwerk + verschillende soorten hangers Akoestiek en hout 15/11/ Page 30

31 Luchtgeluidisolatie van HSB vloeren Verlaagde plafonds Bron : Code van Goede Praktijk (Leefmilieu Brusssel) Uitvoeringsvolgorde : Afbraak van het bestaande plafond (bij voorkeur) Trillingsgedempte (soepele voegbanden) montage van metalen randprofielen Bevestiging van klassieke plafondhangers Aanbrengen van het metalen regelwerk Aanbrengen van soepel en poreus materiaal (minerale wol, cellulose, ) in het plafondplenum Bevestiging van de gipsplaten (bij voorkeur 2x 12,5 mm) op het metalen regelwerk, zonder contact met wanden Uitvoering van een dichtingsvoeg rondom het plafondvlak Akoestiek en hout 15/11/ Page 31

32 Luchtgeluidisolatie van HSB vloeren Droge zwevende dekvloer Aandachtspunten Uitvoeringsvolgorde : Al dan niet behoud van de draagvloer Toevoegen van soepel, geluidabsorberend materiaal tussen balken (indien balkenvloer) Uitvoering van een droge uitvullingslaag (licht bulkmateriaal, variabele hoogte/densiteit) Plaatsing van soepele randstroken Plaatsing van elastische tussenlaag (hoge densiteit houtwolplaten, minerale wolplaten, ), bij voorkeur 20 mm Plaatsing van voldoende zware vloerplaten (OSB, vezelcementplaten, gipsvezelplaten, ) Plaatsing van vloerbekleding Beperkte massa op bestaande structuren Afgewerkt vloerniveau (deuren, trappen, ) Keuze van elastische tussenlaag en vloerplaat (ΔL w!!) Doorvoeren van kanalen en leidingen Ontkoppeling van de vloerafwerking en plinten Balkenvloeren : verhoogd lawaainiveau in de spouw bijkomende verzwaarde, ontkoppelde plafondstructuur noodzakelijk Akoestiek en hout 15/11/ Page 32

33 Luchtgeluidisolatie van CLT vloeren CLT vloer 20 cm Zand Minerale-wollaag (hoge densiteit) Zwevende droge vloer Zand 4 cm veerregels+5 cm MW 60(-5;-14) 57(-4;-10) 53(-4;-10) R w (C;Ctr) [db] 43(-1;-3) In situ zal de isolatie door flankerende transmissie beperkt worden Akoestiek en hout 15/11/ Page 33

34 Constructieve oplossingen Contactgeluidisolatie van vloeren Akoestiek en hout 15/11/ Page 34

35 Contactgeluidisolatie van HSB vloeren L n,w (C l ) -> laboratoriumresultaten OSB plaat gipskartonplaat Minerale-wollaag (hoge densiteit) 53(0) Zwevende droge vloer 66(0) 70(3) 73(3) 77(0) 81(-1) 92(-3) In situ zal de isolatie door flankerende transmissie beperkt worden Akoestiek en hout 15/11/ Page 35

36 Niet efficient Contactgeluidisolatie van HSB vloeren L n,w (C l ) -> laboratoriumresultaten Met verzwaring van vloer 46(1) Microbeton + zwaluwstaartplaat Vezelversterkte gipskartonplaat 53(0) 66(-1) 61(3) 66(0) 70(3) 73(3) 77(0) 81(-1) 92(-3) In situ zal de isolatie door flankerende transmissie beperkt worden Akoestiek en hout 15/11/ Page 36

37 Contactgeluidisolatie van CLT vloeren CLT vloer 20 cm Zand Minerale-wollaag (hoge densiteit) Zwevende droge vloer Sand 4 cm veerregels+5 cm LM 55(1) 62 (0) 64 (1) L n,w (C I ) 85 (-6) Akoestiek en hout 15/11/ Page 37

38 Constructieve oplossingen Contactgeluidisolatie van vloeren bij renovatie Akoestiek en hout 15/11/ Page 38

39 Contactgeluidisolatie van vloeren bij renovatie Ingrepen aan de bovenzijde Akoestiek en hout 15/11/ Page 39

40 Contactgeluidisolatie van vloeren bij renovatie Ingrepen langs de onderzijde 80 mm Het aanbrengen van enkel een verlaagd plafond onder het bestaande plafond voldoet niet. Er moet ook een droge zwevende vloer aangebracht worden. Stijve hangers +2 Rf-platen 80 mm 80 mm Elastische hangers + db-pla(a)t(en) Akoestiek en hout 15/11/ Page 40

41 Contactgeluidisolatie van vloeren bij renovatie Ingrepen langs de onderzijde 200 mm 400 mm 2x 15 mm Rf (voor V 50 m³) L nt,w 58 db 100 mm 25 mm gravel 400 mm 2x 15 mm Rf L nt,w 54 db 200 mm 400 mm 25 mm gravel 2x 15 mm Rf (voor V 50 m³) L nt,w 46 db Akoestiek en hout 15/11/ Page 41

42 Constructieve oplossingen Flankerende transmissie Akoestiek en hout 15/11/ Page 42

43 Flankerende transmissie Voor een goede luchtgeluidisolatie moeten er ook voorzetwanden voor de flankerende wanden (of een structurele ontkoppeling) voorzien worden. Indien de zwevende dekvloer goed is uitgevoerd, is deze ontdubbeling niet strict nodig voor de contactgeluidisolatie. Akoestiek en hout 15/11/ Page 43

44 Flankerende transmissie Akoestiek en hout 15/11/ Page 44

45 Constructieve oplossingen Luchtgeluidisolatie van de woningscheidende wand Akoestiek en hout 15/11/ Page 45

46 Luchtgeluidisolatie van woningscheidende wand FORMIDABLE Brede spouw! Platen en dus de massa s geconcentreerd op de uiteinden! GEVOLG: een erg laag gelegen m-v-m-resonantie Aanwezigheid van een soepel poreus product in de spouw FORT MINABLE Drie smalle spouwen Massa s verspreid Meerdere en hoog gelegen m-v-m-resonanties Aanwezigheid van het poreus product inefficiënt in de spouw door de harde structurele koppelingen. R w +C > 63 db = 42 db Akoestiek en hout 15/11/ Page 46

47 Luchtgeluidisolatie van woningscheidende wand AKOESTIEK en BRAND Vezelcement platen De houten stijlen overdimensioneren Een bijkomende bescherming tegen het impactgeluid op de gemene muur Akoestiek en hout 15/11/ Page 47

48 Luchtgeluidisolatie van woningscheidende wand visqueen 58 db 58 db 41 db Akoestiek en hout 15/11/ Page 48

49 Luchtgeluidisolatie van woningscheidende wand Extra aandachtspunten Vermijd het bevestigen van lavabo s, douchecabines en andere installaties aan de gemene muur; Vermijd doorvoeren van leidingen. Bevestig of plaats geen trap tegen de gemene muur. Geef de voorkeur aan een zelfdragende trap, totaal onafhankelijk van de gemene muur. Optimaliseer de verbinding tussen een (betonnen) fundering en een (houten) gemene muur akoestisch Om omloopgeluid via de gevel te vermijden, dient men in elk veld van minstens 60 cm aan elke kant van de gemene muur een poreuze en opencellige thermische isolatie aan te brengen die beschikt over akoestisch absorberende eigenschappen Akoestiek en hout 15/11/ Page 49

50 Constructieve oplossingen Luchtgeluidisolatie van gevelwanden Akoestiek en hout 15/11/ Page 50

51 Luchtgeluidisolatie van gevelwanden R ATR > 48 db nadeel: dampdicht 1. Buitenafwerking 2. Plaat met speciale brandeigenschappen 3. Rotswol 4. Dampscherm 5. Gipsplaat 6. Veerregels 1. Buitenafwerking 2. Dampopen plaat 3. Rotswol 4. Dampscherm 5. Gipsplaat 6. Veerregels 7. Rotswol 8. Plaat met special brandeigenschappen Oplossing 1 Oplossing 2 Opmerking: de courante lichte gevelwanden R Atr 39 db traditionele steenachtige gevelwanden R Atr > 48 db Akoestiek en hout 15/11/ Page 51

52 Luchtgeluidisolatie van gevelwanden 1) Maximale ontkoppeling 2) Absorberende spouwvulling 3) Maximale spouwbreedte 4) Maximale plaatmassa s R Atr = 39 db R Atr = 43 db R Atr = 47 db R Atr =?? Akoestiek en hout 15/11/ Page 52