VOLUME I VADEMECUM VOOR WEGVERKEERSLAWAAI IN DE STAD. Geluidsschermen en absorberende materialen

Transcriptie

1 VOLUME I VADEMECUM VOOR WEGVERKEERSLAWAAI IN DE STAD Geluidsschermen en absorberende materialen 11

2 RICHTLIJN VOOR DE LEZER Op de rechter pagina vindt de lezer een geordende en doorlopende tekst. Op de linker pagina wordt aanvullende informatie weergegeven. fiche x Tekst x Tekst Tekst Bij tekst die VET, in HOOFDLETTERS of in het ZACHTPAARS is afgedrukt, kan de lezer zich wenden tot een kader op de linkerpagina voor bijkomende informatie. Voor nadere informatie kan de lezer zich wenden tot de fiche waarvan het nummer is weergegeven op het uithangbord. De cijfers die worden weergegeven als exponent verwijzen naar referenties aan het einde van de fiche. Verklaring van een begrip of een belangrijk element. Woord of begrip gevolgd door zijn definitie.

3 INHOUDSOPGAVE Inleiding... 3 Welke factoren bepalen de doeltreffendheid van een geluidsscherm?... 5 Overkapping of intunneling van een weg Welke materialen en systemen worden gebruikt voor de afscherming van verkeerslawaai? Plaatsing van geluidsschermen Kostprijs van een geluidsscherm Inpassing van geluidsschermen in het landschap Referenties... 36

4 2

5 INLEIDING Geluidsschermen zijn objecten die men meestal langs een verkeersweg plaatst om erachter geluidsarme zones te creëren. De doeltreffendheid van een geluidsscherm hangt af van een resem factoren, maar het is nooit in staat om het verkeerslawaai volledig onhoorbaar te maken. Geluidsschermen bestaan in diverse vormen en materialen. In deze fiche wordt onder andere een antwoord geboden op de volgende vragen: Welke factoren bepalen de doeltreffendheid van een geluidsscherm? Welke types geluidsschermen bestaan er? Wat zijn hun voor- en nadelen? Welke specifieke problemen bieden tunnelmonden en hoe kunnen deze problemen worden verholpen? Hoeveel kosten de diverse mogelijke oplossingen? fiches In de milieuakoestiek geldt als algemeen principe dat een lawaaiprobleem het meest efficiënt wordt aangepakt zo dicht mogelijk bij de bron. Vóór men het plaatsen van geluidsschermen overweegt, dient men dan ook steeds na te gaan of er geen mogelijkheden bestaan om de productie van het verkeerslawaai zelf te verminderen, door bijvoorbeeld het wegdek stiller te maken, de snelheid van de voertuigen te verminderen e.d.. Indien noch het verminderen van het lawaai aan de bron, noch het plaatsen van schermen mogelijk blijkt, kan overwogen worden maatregelen te nemen bij de ontvanger, zoals het plaatsen van geluidsisolerend glas. Dit is doorgaans wel de duurste oplossing. 3

6 FREQUENTIEAFHANKELIJKHEID AFSCHERMING Geluid met een hoge frequentie wordt gemakkelijker afgeschermd dan geluid met een lage frequentie. Naast de hoogte van het scherm en de relatieve posities van de bron en de toehoorder ten opzichte van het scherm, is dus ook de frequentie van het lawaai van de bron bepalend. De bijkomende reductie van het geluidsdrukniveau die wordt bekomen door het oprichten van een scherm kan worden benaderd met de Maekawa-formule. De formule geldt voor oneindig lange schermen (dit is een goede benadering wanneer de afstand waarnemer scherm veel kleiner is dan de lengte van het scherm). Men berekent hiertoe eerst het zogenaamde Fresnel-getal N: N = (2/λ) *(d1 + d2 d3) met λ de golflengte van het geluid 1 en d1, d2 en d3 de afstanden zoals aangeduid op de onderstaande figuur. Bemerk dat het Fresnel-getal afhankelijk is van de frequentie van het geluid. Hoe groter de golflengte, des te kleiner het Fresnel-getal. De vermindering van het geluidsdrukniveau kan dan afgelezen worden van het diagram rechts. Onderstel dat een geluidsbron zich op 3 m van een 3 m hoog scherm bevindt en een geluid uitzendt met één frequentie f = 1000 Hz. Aan de andere zijde van het scherm bevindt zich een waarnemer, ook op 3 m van het scherm. Waarnemer en bron bevinden zich op één meter boven de grond. In dit geval bedragen d1, d2 en d3 respectievelijk 3,6 m; 3,6 m en 6 m. De golflengte λ is c/f = (343 m/s)/(1000/s) = 0,34 m (c = 343 m/s is de snelheid van het geluid bij 20 C). Het Fresnelgetal bedraagt dan: N = (2/0,34) x (3,6 + 3,6 6) = 7,05. Op de bovenstaande grafiek leest men onmiddellijk af dat met N = 7 een geluidsreductie door het scherm correspondeert van 22 db. 4

7 WELKE FACTOREN BEPALEN DE DOELTREFFENDHEID VAN EEN GELUIDSSCHERM? fiche 1 Volgende factoren bepalen de efficiëntie van een geluidsscherm: Afstand tussen verkeersweg en het scherm, tussen scherm en ontvanger en de hoogte van het scherm. De toonhoogte van het af te schermen geluid. Weersomstandigheden: wind en temperatuursinversie. Absorberende eigenschappen van het scherm. Het gewicht per m 2 (massadichtheid) van het scherm. De vorm van het scherm. De positie van de weg ten opzichte van het maaiveld. Deze factoren worden op de volgende pagina s besproken. AFSTAND TUSSEN VERKEERSWEG EN HET SCHERM, TUSSEN SCHERM EN ONTVANGER EN DE HOOGTE VAN HET SCHERM Héél belangrijke parameters zijn: De hoogte van het scherm is de basisparameter waarvan men uitgaat. Des te hoger het is, des te efficiënter het is. Daarnaast is ook de AFSTAND tussen de weg en het scherm (of de afstand tussen het scherm en de ontvanger) van belang; deze moet zo klein mogelijk zijn. Het lawaai wordt het meest afgeschermd wanneer beide afstanden klein zijn. In de praktijk plaatst men echter het scherm zo dicht mogelijk bij de verkeersweg om een maximaal afschermend effect te bekomen (figuur onder links). Het plaatsen van een scherm in het midden tussen bron en toehoorder is de minst efficiënte plaats (figuur rechts). Hoe de afscherming kan berekend worden in functie van de hoogte ervan en de posities van de bron en de waarnemer, wordt aangegeven op de linkerpagina. Schermen langs een verkeersweg beschermen enkel woningen in de nabijheid van die schermen. Voor woningen die zich meer dan een paar honderd meter van de schermen bevinden, hebben zij geen enkel effect. 5

8 6

9 DE TOONHOOGTE VAN HET AF TE SCHERMEN GELUID Doffe geluiden (bijvoorbeeld het lawaai van een grote vrachtwagen) worden door eenzelfde scherm minder goed afgeschermd dan scherpe geluiden (bijvoorbeeld het geluid van een brommertje). WEERSOMSTANDIGHEDEN: WIND EN TEMPERATUURSINVERSIE Wind die van de geluidsbron naar de ontvanger waait kan het geluidsreducerend effect van het scherm bijna helemaal teniet doen. De wind buigt de voortplantingsrichting van de geluidsgolven weer naar de grond. Via de gebogen voortplantingsrichtingen kan het geluid gemakkelijk over het scherm heen lopen. Temperatuursinversie buigt de geluidsstralen naar het aardoppervlak toe en kan ook voor een tijdelijk minder goede doeltreffendheid van geluidsschermen zorgen. Temperatuursinversie is het natuurfenomeen waarbij de temperatuur stijgt met toenemende hoogte. Dit is normaal andersom. Temperatuursinversie krijgt men veelal op warme zomeravonden. fiche 4 ABSORBERENDE EIGENSCHAPPEN VAN HET SCHERM Een oppervlak is geluidsabsorberend wanneer de geluidsenergie die erop invalt, niet wordt teruggekaast maar omgezet in warmte. Absorptie is o.a. van groot belang wanneer er zich aan beide zijden van een weg geluidsschermen bevinden. Absorptie door het scherm helpt ook herhaalde reflecties van lawaai tussen de bron en het scherm te voorkomen. Een scherm voorzien van absorptie aan de wegzijde zorgt er ook voor dat de woningen aan de overzijde van de weg niet extra belast worden door de reflecties van het verkeerslawaai op het scherm. 7

10 INVLOED VAN VEGETATIE Vegetatie is weinig efficiënt als geluidsbarrière. Onderstaande tabel geeft de (beperkte) supplementaire absorptie die men kan realiseren met de aanplant van dichte vegetatie. Het blijkt dat vegetatie geluid met een hoge toon efficiënter absorbeert dan geluid met een lage toon. i Middenfrequentie octaafband (Hz) Absorptie per 100 m dichte vegetatie (db) In het frequentiegebied waar verkeerslawaai zich situeert, grofweg tussen 500 en 1500 Hz, bedraagt de afname dus 7 tot 10 db per 100 m dicht bos. Dit is zelfs lager dan de reductie bekomen met een geluidsscherm met hoogte 3 m en waarbij: de afstand tussen scherm en bron 6 m, de afstand tussen scherm en ontvanger 20 m en de hoogte van bron en ontvanger beide 1 m bedragen. Bij een dominante frequentie van het verkeersgeluid van 500 Hz levert zo n geluidsscherm immers een reductie op van ca. 13 db. BERMEN 45 Een berm is minder efficiënt dan een vertical scherm door twee oorzaken: De diffractie aan een bermtop is sterker dan aan de top van een dun scherm. Diffractie is de eigenschap van een golf om een hindernis heen te kunnen lopen. Dit verschijnsel treedt op wanneer de golflengte van het geluid niet veel kleiner is dan de afmetingen van de hindernis. Bij een berm met een openingshoek van 45 tussen beide bermwanden is de afscherming ca. 2 db(a) door de verhoogde diffractie minder efficiënt dan bij een dun scherm met dezelfde hoogte. Omdat aan de voet van de berm meer plaats inneemt dan een scherm, ligt de top van de berm noodzakelijk verder van de bron en/of de waarnemer, waardoor de afscherming minder efficiënt is. Dit kan eenvoudig geverifieerd worden aan de hand van de formule op pagina 4. 8

11 HET GEWICHT PER M 2 (MASSADICHTHEID) VAN HET SCHERM Om geluid efficiënt af te schermen moet het scherm een minimaal gewicht per m 2 hebben. Het spannen van een zeildoek langs een snelweg is dus geen doeltreffende maatregel. Het scherm mag ook geen openingen vertonen: deuropeningen en kieren kunnen de efficiëntie van een geluidsscherm sterk verminderen. Om deze reden is ook het aanbrengen van VEGETATIE geen doeltreffende geluidswerende maatregel. Om een geluidsdemping te verkrijgen die vergelijkbaar is met het plaatsen van een scherm dient men een strook dicht bos te voorzien met een breedte van 100 m. Een strook groen kan natuurlijk wel voor een visuele afscherming zorgen en aldus een gunstig psychologisch effect hebben op de omwonenden. In tegenstelling tot wat soms beweerd wordt heeft vegetatie langs een scherm géén noemenswaardige nadelige invloed op de geluidsafschermende eigenschappen ervan, zelfs indien de vegetatie hoger is dan het scherm. DE VORM VAN HET SCHERM Een wigvormig scherm (bijvoorbeeld een aarden berm) is minder efficiënt dan een muurvormig scherm. Het aanbrengen van een speciale schermtop kan de doeltreffendheid van een scherm gunstig beïnvloeden T-vorm worst-vorm paddestoel-vorm asymmetrische vorm Enkele voorbeelden van schermtoppen (zijdoorsnede) 9

12 10

13 DE POSITIE VAN HET WEG TEN OPZICHTE VAN HET MAAIVELD Een weg in een uitgraving veroorzaakt minder lawaai in de omgeving omdat de bermen als natuurlijk scherm functioneren. Een scherm op de top van zo n berm heeft weinig effect omdat er weinig bijkomende afscherming wordt gerealiseerd. Een weg op een talud of een viaduct veroorzaakt dan weer méér lawaai in de omgeving: de normale geluidsreducerende factoren zoals afscherming door huizenrijen en absorptie door de bodem spelen minder een rol. In dit geval kan een scherm een significante rol spelen, zelfs voor verder afgelegen woningen. Er moet in dit geval zeker aandacht worden besteed aan mogelijke reflecties van het lawaai op overliggende schermen. 11

14 HET QUANTITATIEVE EN QUALITATIEVE ASPECT VAN LAWAAI VAN EEN TUNNEL- MOND In de omgeving van tunnelmonden die niet behandeld zijn met geluidsabsorberend materiaal meet men in de praktijk een verhoging van 3 tot 9 db(a) in vergelijking met de situatie waarbij de verkeersweg niet ingetunneld is. Naast dit quantitatieve aspect is er ook het qualitatieve dat voor een aanzienlijk deel van de toegenomen hinder verantwoordelijk is: bij een relatief lage verkeersintensiteit kunnen individuele voertuigen onderscheiden worden door de omwonenden. Wanneer een voertuig de tunnel in- of uitrijdt, verandert de spectrale samenstelling van zijn geluid abrupt bij het passeren van de tunnelmond. Wanneer de auto een tunnel binnenrijdt, verandert de voortplanting van het autolawaai abrupt van de vrije-veldsituatie (zie fiche 1) naar een gesloten ruimte -regime. In een gesloten ruimte wordt het geluidsdrukniveau sterk beïnvloed door het zogenaamde galmveld, dat ontstaat door veelvuldige weerkaatsingen van het geluid tegen niet-absorberende wanden. Door het galmveld neemt het geluidsniveau toe, waardoor het vernoemde verhoogde geluidsniveau in de omgeving kan verklaard worden. Het geluidsdrukniveau bij bepaalde frequenties in het voertuiglawaai wordt versterkt door het heen- en weerlopen van het geluid tussen loodrecht tegenoverelkaar staande tunnelwanden of tussen het wegdek en de tunnelplafond. Hierdoor verandert het spectrum van het geluid, wat ook waargenomen kan worden en aanleiding kan geven tot een verhoogde subjectieve geluidshinder. 12

15 OVERKAPPING VAN EEN WEG OF TUNNEL Een radicale maar ook dure oplossing voor verkeerslawaai kan er in bestaan om een verkeersweg volledig te overdekken. Men kan in dit geval opteren voor een goedkopere lichte overkapping of voor de duurdere zware overkapping of intunneling. In het eerste geval dient de constructie enkel om het lawaai tegen te houden, in het tweede geval kunnen er boven op de constructie wegen en parken worden aangelegd of gebouwen opgetrokken. In de omgeving van de plaats waar EEN VERKEERSWEG IN EEN TUNNEL of overkapping verdwijnt of er weer uit tevoorschijn komt (de tunnelmonden ) stelt zich een specifiek probleem. Het lawaai van de voertuigen weerkaatst tegen de wanden en plafond van de tunnel, waardoor het geluidsniveau aanzienlijk wordt versterkt. Dit noemt men het galm effect. Het verhoogde geluidsniveau zorgt voor een hoger risico op lawaaihinder bij de omwonenden. Tunnel met reflecterende wanden Men bestrijdt deze vorm van lawaaioverlast door het aanbrengen van efficiënt geluidsabsorberend materiaal op de tunnelwanden en plafond en dit over een lengte van enkele tientallen meter vanaf de tunnelmond. Ook de wanden van de sleuf van of naar de tunnelmond moeten worden bekleed met geluidsabsorberend materiaal. In de praktijk gebruikt men hiervoor dikwijls geperforeerd staal of aluminium met een vulling van minerale wol. Tunnel met absorberende wanden 13

16 PRAKTISCH VOORBEELD VAN EEN DOORGEDREVEN GELUIDSREDUCTIE: DE BRUSSELSE RING TE ANDERLECHT Op de Brusselse Ring te Anderlecht combineerde men een geluidsarm wegdek met het plaatsen van hoogwaardige geluidsschermen. Macro-opname ZOAB-wegdek (granulaten 4 6 mm) (Muntstuk met diameter 21 mm als referentie) Voor een lage bronemissie werd geopteerd voor een enkellaags ZOAB met granulaatafmetingen 4 tot 6 mm. Men plaatste de schermen zo dicht mogelijk bij de rijbanen voor een zo efficiënt mogelijke schermwerking. Men liet om veiligheidsredenen een pechstrook met een breedte van 3,3 m. fiche 7 Macro-opname geluidsscherm (drankblikje als referentie) De schermen zijn geplaatst op betonnen New Jersey (hoogte 80 cm). Het eigenlijke scherm heeft een hoogte van 230 cm en is vervaardigd uit geperforeerde staalplaat met daarachter een absorberend materiaal (glaswol), bedekt met een vochtwerende folie. Het metaal is in eigentijdse schakeringen van blauw geschilderd. Bovenop het scherm is een worstvormige schermtop (hoogte ca. 50 cm) aangebracht uit hetzelfde materiaal om de diffractie van het lawaai over de schermtop zoveel mogelijk tegen te gaan. De totale hoogte van het scherm bedraagt dus 360 cm. De weg is hoger gelegen dan het omliggende terrein, wat de propagatie van het verkeerslawaai bevordert en dus ongunstig is. Het scherm behoedt de lager gelegen gebouwen op een efficiënte wijze tegen geluidsoverlast. Dat kan echter niet worden gezegd van de bovenste verdiepingen van de aanpalende torengebouwen, die evenwel baat zouden hebben bij een wegverharding van het ZOAB-type. 14

17 Samengevat kan worden gesteld dat: Een geluidsscherm best zo dicht mogelijk bij de verkeersweg wordt geplaatst. Een geluidsabsorberend scherm efficiënter is dan een reflecterend type. Weersomstandigheden het effect van een geluidsscherm tijdelijk kunnen teniet doen. Een scherm voldoende zwaar moet zijn per m 2 en geen openingen mag vertonen; vegetatie is geen efficiënte geluidsbarrière. Een scherm met LOODRECHTE WANDEN (een muur) efficiënter is dan een scherm met schuine wanden (een berm). Een weg die lager ligt dan het omliggende gebied minder en een weg die hoger ligt meer geluidshinder veroorzaakt dan wanneer de weg zich op gelijke hoogte met de omgeving bevindt. Een zware of een lichte overkapping of intunneling van een weg een efficiënte geluidswerende maatregel is, maar ook een dure. De in- en uitgang van een tunnel een specifieke geluidsproblematiek met zich kan meebrengen, die kan worden aangepakt door het aanbrengen van geluidsisolatie in de tunnelmond en in de toegangssleuf. Uit het bovenstaande blijkt dat de uitvoering van een geluidsscherm (al dan niet absorberend, voldoende zwaar,...) zeer belangrijk is en dus ook de keuze van het materiaal voor het geluidsscherm. Een geluidsscherm kan worden opgetrokken uit een resem verschillende materialen: Metaal: aluminium of staal (aborberend of niet-absorberend). Beton (absorberend of niet-absorberend). Hout (absorberend of niet-absorberend). Glas (enkel niet-absorberend). Plastic: transparant, zoals polycarbonaat of polymetylmetacrylaat (enkel niet-absorberend) of niet-transparant (zowel absorberend als niet-absorberend). Aarde. Op de linkerpagina wordt een praktisch voorbeeld gegeven van een voorbeeld uit het BHG, waarbij een aantal van bovenstaande principes worden geïllustreerd. In de volgende bladzijden worden deze materialen uitvoerig besproken. Begroende schermen die ook in metaal, beton,... en aarde worden uitgevoerd, worden wegens hun apart uitzicht als een afzonderlijk materiaal behandeld. Op het einde van de bespreking van de materialen volgt een vergelijkende tabel die alle voor- en nadelen van de diverse materialen op een overzichtige manier weergeeft. 15

18 SCHERMEN IN METAAL Voordelen: degelijk materiaal met voldoende massa per m 2 ; redelijke levensduur mits goed onderhoud. Metalen schermen kunnen een levensduur hebben tot 30 jaar; geluidsabsorberende versie vertonen goede absorberende karakteristieken. Nadelen: moet beschermd worden tegen corrosie (staal). Geschilderde schermen moeten zeker na 20 jaar opnieuw worden geverfd. Kapotte elementen worden best zo snel mogelijk vervangen. Het geluidsabsorberend materiaal verliest zijn absorberende eigenschappen door inwerking van vocht en vuil en moet periodiek worden vervangen, niettegenstaande er een vochtwerende folie wordt aangebracht om het geluidsabsorberend materiaal te beschermen; weinig flexibel qua vormgeving (wel qua kleur); doorgaans weinig esthetisch en moeilijk te integreren in het landschap; blokkeert gezichtsveld van omwonenden en weggebruikers; graffiti moeilijk te verwijderen van absorberende versie. 16

19 WELKE MATERIALEN EN SYSTEMEN WORDEN GEBRUIKT VOOR DE AFSCHERMING VAN VERKEERSLAWAAI? In de volgende pagina s worden de diverse materialen opgesomd en hun eigenschappen worden toegelicht. 1. METALEN SCHERMEN Schermen vervaardigd uit gegolfde of geprofileerde staalplaat worden gebruikt als niet-absorberende schermen. Rechthoekige kokers uit geperforeerd staal, gevuld met een absorberend materiaal (bijvoorbeeld glas- of rotswol), worden gebruikt als componenten van een geluidsabsorberend scherm. METALEN SCHERMEN hebben een redelijke levensduur, mits voldoende onderhoud. De geluidsabsorberende versies vertonen een prima akoestische absorptie in het relevante frequentiegebied. Metalen schermen kunnen in elke gewenste kleur worden uitgevoerd, maar de vormgeving is minder flexibel. De metalen schermen zijn doorgaans niet echt mooi en zijn eerder storende elementen in het landschap. Graffiti kunnen moeilijk worden verwijderd van de absorberende versies en stalen schermen kunnen aangetast worden door corrosie. Geluidsscherm in geprofileerde staalplaat (niet absorberend) Geluidsscherm in geperforeerde staalplaat (absorberend) 17

20 SCHERMEN IN BETON Voordelen: zeer degelijk materiaal met grote massa per m 2 ; kan zelfdragend worden toegepast; vergt weinig onderhoud; Nadelen: blokkeert gezichtsveld van omwonenden en weggebruikers; iets minder geluidsabsorberend dan absorberende metalen schermen. zeer lange levensduur. Typische levensduur bedraagt 40 jaar; kan geluidsabsorberend worden gemaakt. Geluidsabsorberende kwaliteiten zijn gemiddeld iets minder goed dan absorberend metaal en plastic, maar beter dan geluidsabsorberend hout; zeer flexibel qua architectuur. 18

21 2. BETONNEN SCHERMEN BETONNEN SCHERMEN bestaan in alle maten en vormen en bieden dan ook een grote vrijheid qua vormgeving. De schermen kunnen absorberend worden gemaakt door het gebruik van geëxpandeerde kleikorrels, keramische korrels of stukjes gerecycleerde autoband en door het oppervlak gewafeld of geribd uit te voeren. De absorberende versies leiden tot betere akoestische prestaties. Pluspunten zijn de lange levensduur, het geringe onderhoud dat dit type scherm vereist en de vermelde architecturale mogelijkheden. Eén nadeel is het wat aspect, want beton is weinig flexibel qua kleur. In de praktijk ogen betonnen schermen dikwijls niet erg mooi in het landschap. Betonnen scherm met gewafeld patroon voor een efficiëntere geluidsabsorptie 19

22 HOUTEN SCHERMEN Voordelen: natuurlijk en warm uitzicht en hierdoor goed integreerbaar in het landschap; kan geluidsabsorberend worden gemaakt. De geluidsabsorberende eigenschappen zijn gemiddeld minder goed dan deze van absorberende metalen, betonnen of plastic schermen. Nadelen: beperkte levensduur. Onder de invloed van ons vochtig klimaat hoeft men niet op een levensduur van meer dan 20 jaar te rekenen; inlands hout moet verduurzaamd worden met giftige chemicaliën, wat belasting voor milieu inhoudt; gebruik tropisch hout moeilijk te rijmen met duurzame ontwikkeling; blokkeert gezichtsveld van omwonenden en weggebruikers. 20

23 3. HOUTEN SCHERMEN Geluidsschermen kunnen ook in hout worden uitgevoerd. Men kan hiervoor tropisch hardhout (bijvoorbeeld azobe) of verduurzaamd Europees hout (bijvoorbeeld den) gebruiken. Tropisch hardhout is uiteraard een weinig ecologisch verantwoord materiaal. Bij het verduurzamen van Europees hout worden dan weer giftige chemicaliën gebruikt die schadelijk zijn voor het milieu. Ondanks de verduurzaming is de levensduur van dergelijke HOUTEN SCHERMEN toch eerder beperkt. Daartegenover staat wel dat een houten scherm een warmte en natuurlijkheid uitstraalt die bijvoorbeeld betonnen of metalen schermen niet kunnen bieden. Hout kan ook worden gecombineerd met een ander materiaal, zoals glas. Geluidsscherm in verduurzaamd europees dennenhout Combinatie van hout en glas 21

24 TRANSPARANTE SCHERMEN Voordelen: voldoende gewicht per m 2 ( vooral glas); blokkeren gezichtsveld niet (of minder) en bieden weggebruikers aldus de mogelijk om zich te oriënteren en het landschap te bewonderen; duurzaam (nog onzeker voor polycarbonaat); bestand tegen ultraviolet (UV) licht (nog onzeker voor polycarbonaat). Nadelen: gevoelig voor vandalisme (braak) (behalve polycarbonaat en PMMA); niet geluidsabsorberend; plasticsoorten zijn niet onbrandbaar; worden vuil door stof en regen. Moderne panelen zouden echter door een specifieke behandeling vuilafstotend worden gemaakt, waardoor zij minder vaak moeten gereinigd worden; kunnen tijdelijk ondoorzichtig worden door aandamping; hoewel moderne polycarbonaatplaten worden voorzien van een beschermende film tegen UV-licht, is nog niet voor 100% zekerheid aangetoond dat het materiaal op lange termijn (> 10 jaar) er niet wordt door aangetast (vergeling); PMMA is wat minder stevig (weerstand tegen windbelasting, aanrijdingen e.d. zwakker), wat in de praktijk echter wordt opgevangen door bijvoorbeeld de PMMA-platen te voorzien van een wapening. 22

25 4. TRANSPARANTE SCHERMEN TRANSPARANTE SCHERMEN kunnen worden uitgevoerd in glas of in een doorzichtige plasticsoort (in de praktijk polycarbonaat of polymethylmetacrylaat (PMMA)). Glas heeft als voordeel dat het zwaarder is, terwijl plastic minder gevoelig is voor braak. Transparante schermen bieden het grote voordeel dat zij het gezichtsveld van de omwonenenden en weggebruikers niet onderbreekt, wat een inplanting minder storend maakt. In principe komen transparante schermen hierdoor eerder in aanmerking voor toepassing in het stedelijk milieu (zie figuur onder). Voorwaarde is wel dat het scherm zijn transparante eigenschappen behoudt: deze kan worden verminderd o.a. door vuil, stof, aandamping of graffiti. Deze transparante schermen zijn niet-geluidsabsorberend, waardoor hun akoestische prestaties lager zijn dan schermen met absorberende eigenschappen. Glas heeft ook nog als specifiek nadeel zijn gevoeligheid voor braak (vandalisme of door voertuigbanden opspringende stenen). De onderste rand van een transparant scherm wordt daarom doorgaans uitgevoerd in een ander materiaal (metaal, beton, hout). Daarnaast hebben de plasticsoorten nog een aantal inherente nadelen. Geluidsscherm in plastic (PMMA) met wapening Toepassing van geluidswerend glazen scherm in stedelijke omgeving (stadsproject Wenen) 23

26 PLASTIC SCHERMEN IN PVC Voordelen: grote flexibiliteit qua kleur. Zelfs mogelijkheid om hout na te bootsen; prima akoestische absorptie; kunnen gemaakt worden uit gerecycleerd plastic en kunnen zelf gerecycleerd worden; kan vuilafstotend worden gemaakt door coating; Nadelen: nieuw product, dus nog geen ervaring op lange termijn; blokkeert gezichtsveld; productie van pvc gebeurt op basis van giftige chemicaliën; het verwijderen van graffiti gebeurt manueel met detergent (bijvoorbeeld aceton), en is bijgevolg tijdrovend (dus duur) en weinig ecologisch. grafitti verwijderbaar met detergent; kleurvast en bestand tegen UV-licht, lange levensduur. 24

27 5. PLASTIC SCHERMEN (NIET-TRANSPARANTE) Een recent alternatief voor de metalen schermen zijn de niet-transparante PLASTIC SCHERMEN. De schermen bestaan uit geperforeerde PVC elementen en kunnen worden voorzien van een rotswolvulling, wat ze zeer absorberend maakt. Dit systeem biedt een grote flexibiliteit op het gebied van kleuren, maar minder op het gebied van vormgeving. Pluspunt is ook dat zij kunnen vervaardigd worden uit gerecycleerd plastic en op zich ook recycleerbaar zijn. De schermen kunnen ook het uitzicht van hout worden gegeven, wat een meer esthetische inplanting in het landschap toelaat. Plastic scherm (PVC) met houtaspect Absorberend scherm in PVC 25

28 BEGROEND GELUIDSSCHERM Voordelen: mogelijkheid tot scheppen van een zeer esthetisch geheel dat zich gemakkelijk laat inpassen in het landschap; de duurzaamheid wordt bepaald door het basismateriaal en kan dus hoog zijn. Bij schermen opgebouwd uit betonnen elementen kan de levensduur meer dan 30 jaar bedragen; een begroend scherm kan ook een ecologische meerwaarde bieden doordat kleine dieren (spinnen, insecten,...) er zich in vestigen. Nadelen: vereist doorgaans veel zorg en onderhoud. De onderhoudsbeurten zijn vooral frequent de eerste jaren, nadat het scherm volgroeid is kan doorgaans één onderhoudsbeurt per jaar volstaan; aarde kan uitspoelen door regen of zeer droog worden waardoor planten afsterven. Een irrigatiesysteem kan hieraan verhelpen maar drijft de prijs de hoogte in; niettegenstaande het natuurlijke aspect, blokkeert een begroend scherm ook het gezichtsveld van omwonenden en weggebruikers. 26

29 6. BEGROENDE SCHERMEN Soms worden geluidswerende constructies uitgevoerd in hout, terracotta, beton of metalen vlechtwerk, waarbij uitsparingen zijn voorzien die naderhand worden opgevuld met teelaarde. In deze teelaarde worden dan planten geplant die na verloop van tijd de hele constructie overgroeien. Op die manier wordt een zeer NATUURLIJKE GELUIDSBARRIÈRE verkregen. De beplanting speelt enkel een esthetische rol: akoestisch is de aan- of afwezigheid van de beplanting weinig relevant. Dit type geluidsschermen laten zich op een meer esthetische manier inpassen in het landschap, wat een belangrijk pluspunt oplevert. De onderhoudskost van een dergelijk scherm is doorgaans hoger (snoeien van planten, vervanging afgestorven exemplaren e.d.) en dikwijls is irrigatie van de planten noodzakelijk. Een alternatief voor een scherm waar de planten in groeien (dus met aarde in het scherm zelf) is een scherm waar de planten tegen groeien. Hiervoor worden dikwijls klimop gebruikt die men tegen een bijvoorbeeld betonnen scherm met een ruwe textuur laat groeien, dit om de plant meer houvast te geven. Geluidsscherm bestaande uit op elkaar gestapelde betonnen plantenbakken Betonnen scherm begroeid met klimop 27

30 DE AARDEN BERM ALS GELUIDSSCHERM Voordelen: goedkope oplossing wanneer veel overtollige aarde in de buurt voorhanden is; natuurlijk uitzicht, zeker wanneer de berm begroeid is met planten; extreem duurzaam: levensduur is onbeperkt; ongevoelig voor grafitti. Nadelen: neemt veel meer ruimte in dan een gewoon dun scherm. Men kan evenwel de benodigde ruimte verkleinen door een berm aan te leggen waarvan één of beide hellingen versterkt uitgevoerd zijn, waardoor de helling steiler dan 45 kan worden gemaakt; de akoestische afscherming is minder doeltreffend dan door een dun scherm met dezelfde hoogte; relatief veel onderhoud (snoeien, maaien); blokkeert toch het gezichtsveld van omwonenden en weggebruikers. α helling = (180 - α)/2 op voorwaarde dat de beide hellingen van de berm gelijk zijn. Hoe kleiner α, des te groter (dus steiler) de helling. Onderstaande tabel geeft de relatie aan tussen α, de hoogte en de breedte van de basis van de berm. Een kleinere openingshoek (en dus een steilere helling) leidt tot een minder brede basis en dus minder ruimteverlies. Relatie tussen hoogte en breedte van de basis bij bermen Hoogte (m) Breedte basis (m) Breedte basis (m) Breedte basis (m) bij α = 60 bij α = 90 bij α = ,5 6,0 10,4 4 4,6 8,0 13,9 5 5,8 10,0 17,3 28

31 7. AARDEN BERMEN Wanneer in de omgeving veel overtollige AARDE voorhanden is, is de aanleg van een aarden berm als geluidsbarrière een aantrekkelijke en goedkope oplossing. Er moet wel voldoende plaats voorhanden zijn, wat zeker in een stedelijke omgeving niet evident is. Een aarden berm zonder wandversterking heeft een maximale wandhelling van 45, waardoor zijn breedte minimaal tweemaal zijn hoogte bedraagt. Met een wandversteviging met een metalen of plastic netwerk of met betonelementen (figuur onder), kan de helling van een berm steiler uitgevoerd worden zonder risico op afschuiving van de aarde. De berm neemt in zo n geval minder plaats in, maar de kostprijs ligt dan weer hoger. Aarden berm als geluidsscherm Aarden berm met hellingversteviging in beton 29

32 UITEINDEN VAN GELUIDSSCHERMEN Bijzondere aandacht moet besteed worden aan de uiteinden van een geluidsscherm. Een geluidsscherm abrupt laten ophouden is meestal een weinig esthetische oplossing. Er bestaan verschillende oplossingen voor dit probleem: het scherm geleidelijk laten verkleinen de hoogte en het zo laten opgaan in het landschap. Het verkleinen kan trapsgewijs gebeuren of door middel van een helling. Een andere mogelijkheid is het camoufleren van het uiteinde van het scherm met behulp van bijvoorbeeld vegetatie. In een aantal gevallen opteert men ervoor om het uiteinde van het scherm toch abrupt te laten ophouden, om het eigentijdse karakter er precies van te benadrukken. 30

33 PLAATSING VAN GELUIDSSCHERMEN Met uitzondering van de aarden bermen worden bijna alle GELUIDSSCHERMEN uit metaal, beton, hout, glas of plastic opgebouwd uit geprefabriceerde elementen. Een veel gebruikte methode bestaat erin om eerst geschilderde of gegalvaniseerde stalen H-balken verticaal te plaasten in een aangepaste fundering. De balken worden perfect verticaal geplaatst en op een welbepaalde afstand van elkaar. Vervolgens schuift men met behulp van een kraan de geprefabriceerde schermelementen tussen de tegenover elkaar staande gleuven van de H-balken. Dit montageprincipe wordt geïllustreerd in onderstaande figuur. Montage van geprefabriceerde pvc-elementen tussen twee verticale H-balken Bij betonnen schermen past men dit principe ook veelvuldig toe, maar betonnen elementen kunnen ook gemaakt worden om op zichtzelf te staan, dus zonder ondersteunende balken. Begroende schermen zijn soms opgebouwd uit betonbakken die zonder ondersteunende elementen op elkaar worden gestapeld (zie pagina 27). 31

34 BENADERENDE KOSTPRIJS VOOR PLAATSING PER M 2 BENADERENDE JAARLIJKSE ONDERHOUDSKOST PER M 2 32

35 KOSTPRIJS VAN EEN GELUIDSSCHERM De kostprijs van een geluidsscherm omvat volgende kosten: Ontwerp, materiaal en plaatsing. Onderhoud. Verwerking na de levensduur. Omdat een veelheid aan factoren deze kostprijs beïnvloeden is het onmogelijk een precieze eenheidsprijs te geven voor een bepaald type materiaal. De prijs van het scherm per m 2 zal dus van project tot project verschillen en wordt onder andere door volgende factoren mede bepaald: Dikte, hoogte en lengte van het scherm. Omvang van de vereiste funderingen. Vereiste weerstand tegen windbelasting. Bereikbaarheid werf (voor plaatsing schermen en onderhoud). Noodzaak signalisatie (voor plaatsing schermen en onderhoud). Beschikbaarheid aarde (voor aarden wal). Een grafiek met BENADERENDE KOSTPRIJS voor plaatsing per m 2 (relatief t.o.v. de goedkoopste) en een grafiek met een benaderende jaarlijkse ONDERHOUDSKOST per m 2 (relatief t.o.v. de goedkoopste) wordt gegeven op de linkerpagina. 33

36 OVERZICHTSTABEL Criterium/type metaal beton hout staal aluminium tropisch inlands (behandeld) transparant begroende schermen aarden wal A NA A NA A NA A NA A NA glas PC PMMA Akoestische afscherming Akoestische absorptie Gewicht per m Ecologisch Flexibiliteit (vorm) Flexibiliteit (kleur) PA PA Benodigde ruimte Inpassing in landschap Blokkering gezichtsveld Levensduur Weerstand aan weersinvloeden Weerstand aan vandalisme Weerstand windbelasting Frequentie onderhoudsbeurten Plaatsingskost Onderhoudskost LEGENDE A Scherm met geluidsabsorberende eigenschappen NA Scherm zonder geluidsabsorberende eigenschappen PC Polycarbonaat scherm PA Criterium niet van toepassing op dit type scherm + Het schermtype verhoudt zich positief t.o.v. het criterium 0 Het schermtype verhoudt zich neutraal t.o.v. het criterium - Het schermtype verhoudt zich negatief t.o.v. het criterium 34

37 INPASSING VAN GELUIDSSCHERMEN IN HET LANDSCHAP Naast de akoestische en technische kwaliteiten waaraan GELUIDSSCHERMEN moeten voldoen, is ook een derde aspect niet onbelangrijk: het esthetische. Bij het ontwerp van geluidsschermen is het aangewezen om te vermijden dat een storend bouwwerk in het landschap wordt ingeplant. Om een esthetisch verantwoorde constructie te verkrijgen probeert men ofwel het bouwwerk zo goed mogelijk te integreren in het landschap, ofwel tracht men precies door contrastwerking een markant fenomeen in het landschap aan te brengen en zo tot een esthetisch geheel te komen. De ontwerper van een geluidsscherm heeft in wezen vier parameters ter zijner beschikking: kleur, textuur, vorm, secundaire elementen, zoals beplanting, ornamenten,... Beplanting wordt dikwijls gebruikt om een geluidsscherm uit bijvoorbeeld beton, dat hard en koud aanvoelt te verbergen of alleszins te milderen. Deze vorm van natuurlijke integratie is wordt eerder toegepast bij inplanting van een geluidsscherm in een landelijke omgeving. In een stedelijke omgeving kan men het scherm inpassen door het bijvoorbeeld dezelfde kleur en structuur te geven als de gebouwen in de omgeving. Een voorbeeld van een goede integratie in de omgeving door een aangepaste vorm wordt getoond in bijgaande foto van een scherm op een brug. Het verticale element gevormd door de brugpijlers loopt door in de steunende elementen van het scherm. Dit wordt geaccentueerd door de kleurtoets. Gebogen elementen geven een dynamisch karakter aan de constructie. Een sterke kleurschakering is een voorbeeld van contrastwerking dat de nadruk legt op een eigentijds design van het bouwwerk. 35

38 REFERENTIES i Van der Toorn, J.D., Geluiddemping door bossen, Rapport VL-HR (1975) van de I.C.G.; NBN ISO :1996 Geluidsverzwakking bij voortplanting in de buitenlucht Deel 1 Berekening van de geluidopslorping door de buitenlucht; ii Van Renterghem T., Botteldoorn D., Cornelis W.M., Gabriels D., Reducing Screen-Induced Refraction of Noise Barriers in Wind by Vegetative Screens, Acta Acustica united with Acustica, Vol. 88 (2002) iii Takagi K. e.a., Prediction of road traffic noise around tunnel mouth, INTERNOISE 2000, Nice, Frankrijk (27-30 augustus 2000) STUDIEREFERENTIES Kotzen B. en English C., Environmental Noise Barriers A guide to their acoustic and visual design, E & FN SPON, London & New York (1999) Farnham J. en Beimborn E., Noise barrier design guidelines, gedownload van noisea.htm 36