Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw

Transcriptie

1 Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw AKOESTIEK Leefmilieu Brussel AKOESTISCHE ABSORBERENDE MATERIALEN Sophie MERSCH, ir arch. CENTRE URBAIN / STADWINKEL 18 april2013 Opleiding tot stand gebracht door de Stadswinkel

2 Doelstellingen en plan van de voordracht Akoestische absorberende materialen Doel: basis die de mogelijkheid biedt voor het kiezen van behandelingen voor akoestische correctie, die moeten uitgevoerd worden naar gelang van de architecturale en geluidscontext Mechanisme van akoestische absorptie, Poreuze absorptiematerialen, Membranen, Resonatoren, Gemengde systemen. 2

3 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Principe van de absorptiemechanismen A B C a 1.0 B A. POREUZE ABSORPTIE Onbedekte poreuze materialen 0.5 C A à HOOGFREQUENTIES : 1400 Hz B. HELMHOLTZ-RESONATOREN Poreuze materialen achter geperforeerde panelen à MIDDENFREQUENTIES : 300 Hz 1500 Hz f[hz] C. PANEELRESONATOREN Poreuze materialen achter niet-geperforeerde materialen (bijv. multiplex) à LAAGFREQUENTIES : 300 Hz 3

4 Oplossingen Solutions contre voor un een temps bovenmatige de réverbération nagalmtijd excessif : de poreuze : les matériaux materialen poreux Wollen Les laines A 4

5 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Schuimen (met open cellen) A 5

6 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Verschil tussen thermische isolernde materioalen en akoestich absorbens A Alle akoestische isolatiematerialen zijn ook thermisch isolerend maar het omgekeerde geldt niet: isolatie met gesloten celstructuur absorbeert het geluid niet. Let op! Het is niet altijd gemakkelijk schuimen met open- en gesloten cellen te onderscheiden. PIR polyethyleen polystyreen EPDM 6

7 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Invloed van de materiaaldikte A Om efficiënt te zijn moet de laag van het poreuze materiaal minstens gelijk zijn aan een kwart van de golflengte l (l = 340/f). Zeer efficiënt voor de hoge frequenties. Probleem voor de lage frequenties : bij 100 Hz zou dus 85 cm absorptiedikte nodig zijn à Hoe dikker het materiaal, hoe efficiënter in de lage frequenties à Boven 5000 Hz : absorptie mogelijk door poreuze vloerbedekkingen (vasttapijt, tapijt ), bekledingen, gordijnene 7

8 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Invloed van een plenum achter het absorberende materiaal (a) (b) Valse pafonds in poreuze materialen : belang van een plenum achter deze om een betere absorptie van de lage frequenties mogeijk te maken. 8

9 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Absorberende plafonds 9

10 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische «hemels» JCW Ecophon Texaa Ecophon 10

11 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische «hemels» A 11

12 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische baffles DNV Rockfon 12

13 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische baffles Texaa 13

14 Nagalm en akoestische absorptie Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Absorberende muurbekledingen A Troldtekt Wenger 14

15 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende muurbekledingen A Anne Kyyrö Quinn Ronan et Erwan Bouroullec Anne Kyyrö Quinn Simone Pheulpin 15

16 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende scheidingsschermen A Opgelet: voor grote ruimten, met een weerkaatsend plafond, volstaan absorberende schermen niet à ook het plafond behandelen 16

17 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende pleisterlagen A 17

18 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende pleisterlagen Op harde steun: α w = 0.4 (1 cm) tot 0.7 (3 cm) Op soepele steun : α w = 0.6 tot 0.9 (ifv dikte wolplaat) Op opgehangen gipsplaten : winsten125 Hz Hz 18

19 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende vloerafwerking A Vasttapijten en tapijten 19

20 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Principe van de absorptiemechanismen A B C a 1.0 B A. POREUZE ABSORPTIE Onbedekte poreuze materialen 0.5 C A à HOOGFREQUENTIES : 1400 Hz B. HELMHOLTZ-RESONATOREN Poreuze materialen achter geperforeerde panelen à MIDDENFREQUENTIES : 300 Hz 1500 Hz f[hz] C. PANEELRESONATOREN Poreuze materialen achter niet-geperforeerde materialen (bijv. multiplex) à LAAGFREQUENTIES : 300 Hz 20

21 Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van de diafragma s C Diafragma s of akoestische panelen = panelen op een afstand van een muur geplaatst. Geluidstrillingen à trilling van het paneel + van de luchtspleet à zware massa, trilt in lage frequenties. à Actiedomein : LAGE FREQUENTIES, vooral op de eigen frequentie van het paneel : Met : d : afstand tot de muur (m), ρ s : massa per oppervlakte-eenheid van het paneel (kg/m²). f 0 = 60 d ρ s Voorbeeld : 1. een multiplex paneel met ρ s = 5 kg/m², op 8 cm van de muur à zijn eigen frequentie = 95 Hz. 2. Op welke afstand van de muur moet het paneel geplaatst worden om een hinderlijke resonantie bij 130 Hz tegen te gaan? Indien men een absorberend materiaal tussen het paneel en de muur plaatst à absorptie over een grotere frequentiële zone. 21

22 Nagalm in de ruimten Panel resonators C Applications Suspended ceilings Access floors Wall linings No influence from paint, varnish, wallpaper, Mostly combined with other absorption mechanisms Covered with porous material to add high frequency absorption 22

23 Nagalm in de ruimten C Absorptiecoëfficiënt van de diafragma s Diafragma s of akoestische panelen = panelen op een afstand van een muur geplaatst. Absorptiecoëfficiënt voor matten in minerale wol bekleed met een membraan (0.15 kg/m²) in de nagalmkamer. Stippen. Membraan rechtstreeks op 1.5 cm minerale wol geplaatst, rechtstreeks op de betonwand; Stippellijn Membraan rechtstreeks op 3 cm minerale wol geplaatst, rechtstreeks op de betonwand; Volle lijn Membraan rechtstreeks op 7 cm minerale wol geplaatst, rechtstreeks op de betonwand. 23

24 Nagalm in de ruimten B Absorptiecoëfficiënt van resonatoren Helmholtz-resonator = element gevormd uit een hals en een holle ruimte (voorbeeld : fles) Geluidstrillingen à trilling op eigen frequentie à twee gevolgen : - Versterking op korte afstand, - Verzwakking op een langere afstand. Principe : hij neemt energie in de zaal om de versterking dichtbij de hals te realiseren. Totale energiebalans van de zaal : minder energie op deze frequentie in de rest van de zaal. à Actiedomein : EIGEN FREQUENTIE VAN HET SYSTEEM : Met : S : oppervlakte van de hals, f 0 = 1 2π γp0 S ρ lv 0 l : lengte van de hals, P 0 : statische luchtdruk ( Pa), V : volume van de holle ruimte (buiten hals), ρ 0 : volumieke masa van de lucht (1.2 kg/m³ bij 20 C), γ : thermodynamische constante =

25 Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van resonatoren B Helmholtz-resonator resonatoren in het Orsay Museum Vase de Vitruve 25

26 Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van resonatoren Helmholtz-resonator Hij kan met een absorberende materiaal gecombineerd worden. B 26

27 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator (a) (b) 27

28 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator (a) (b) Belang van een poreus materiaal in de spouw 28

29 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Resonatoren geperforeerde spanplafonds B 29

30 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Resonatoren 30

31 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator 31

32 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator 32

33 Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator Geperforeerde baksteen - Terreal Geperforeerde metaalplaat 33

34 Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van de materialen Voor de behandeling van een lokaal is een combinatie van drie technieken mogelijk 34

35 Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van de materialen Voor de behandeling van een lokaal is een combinatie van drie technieken mogelijk 35

36 Informatie over de absorberende producten (onvolledige lijst)

37 Bibliografie van de paragraaf aanvullende informatie L ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT PAR L EXEMPLE M. Meisser Le Moniteur, Paris ACOUSTIQUE PRATIQUE J. Desmons EDIPA, Paris ACOUSTIQUE & VIBRATIONS Comité Scientifique et Technique des Industries Climatiques, Saint-Rémylès-Chevreuse BOUWAKOESTIEK G. Vermeir Faculteit Toegepaste Wetenschappen, K.U. Leuven CORRECTION ET ISOLATION ACOUSTIQUE J. Boeckstael / M. Van Damme Institut Supérieur Industriel de la Communauté Française, Mons INITIATION A L ACOUSTIQUE A. Fischetti BELIN, Paris LA PRATIQUE DE L ISOLATION ACOUSTIQUE DES BÂTIMENTS J. Pujolle Editions du Moniteur, Paris ZAALAKOESTIEK D. De Vries Hogere Cursus Akoestiek, Antwerpen