AKOESTISCHE RENOVATIE deel 2 : INTERIEUR

Transcriptie

1 AKOESTISCHE RENOVATIE deel 2 : INTERIEUR Marcelo BLASCO - Charlotte CRISPIN - Bart INGELAERE - Manuel VAN DAMME - Debby WUYTS >> Afdeling Akoestiek - WTCB debby.wuyts@bbri.be Technologisch Adviseur Bouwakoestiek

2 Akoestiek & Interieur : SITUERING AKOESTIEK Verschillende disciplines... BU 1 BI BU BI BI ISOLATIE! tussen 2 ruimten BI 2 BI 3 BI ABSORPTIE! binnen 1 ruimte GeluidISOLATIE i.v.m. het weren van geluidsoverdracht tussen 2 ruimten GeluidABSORPTIE i.v.m. het absorberen van geluidenergie binnen 1 ruimte

3 Akoestiek & Interieur : SITUERING ISOLATIE ABSORPTIE VOORBEELD glaswolplaat (5 cm - 60 kg/m³) sterk absorberend, weinig isolerend akoestische isolatie (lucht) = 5 db akoestische absorptie (gem.) = 0.7 multiplex plaat (17 mm kg/m³) weinig absoberend, matig isolerend akoestische isolatie (lucht) = 29 db akoestische absorptie (gem.) = 0.2

4 GELUIDISOLATIE TUSSEN BINNENRUIMTEN LUCHTGELUIDISOLATIE

5 Geluidsverzwakkingsindex R DEFINITIE : R = 10 log (W invallend /W doorgaand ) R w = PRODUKTKARAKTERISTIEK! W invallend ISOLATIE Wgereflecteerd W doorgaand W geabsorbeerd

6 Geluidsverzwakkingsindex R MEETFORMULE : R = L 1 -L log (S/A) met A = 0,16. V/T R w (C;C tr ) NBN EN ISO NBN EN ISO ontvangstruimte zendruimte LABORATORIUM MEETOPSTELLING

7 Luchtgeluidisolatie Enkelvoudige wanden ENKELVOUDIGE WANDEN R R+4 Oppervlakte-massa 2m 4 db Gemuidsverzwakkingsindex R 4 db/oct Oppervlakte-massa m Per verdubbeling van de oppervlaktemassa; Per verdubbeling van de frequentie; R + 4 db (exper.) f 2f f gr

8 Luchtgeluidisolatie Enkelvoudige wanden Ter illustratie : Effect van MASSA & FREQUENTIE

9 Luchtgeluidisolatie Enkelvoudige wanden COÏNCIDENTIE! Extreem goede geluidsoverdracht bij de KRITISCHE FREQUENTIE f cr R [db] Lichte en soepele panelen (Bvb. Gipsplaten) Zware blokken Lichte blokken (Bvb. Gipsblokken, Cellenbetonblokken) f [Hz] f cr = c² 2π m" B' c² 2π 12. ρ Ed²

10 Luchtgeluidisolatie Enkelvoudige wanden INVLOEDSPARAMETERS : Oppervlakte-massa (MASSAWET) densiteit r & dikte d Stijfheid (COINCIDENTIE) elasticiteit E & dikte d! f cr. = materiaalc te /d Relatief eenduidig verband m en R w Bron : G. Vermeir, Bouwakoestiek

11 Luchtgeluidisolatie Dubbele wanden ENKELVOUDIGE WANDEN DUBBELE WANDEN m m 1 h m 2 COÏNCIDENTIE Lucht - Wand - Lucht RESONANTIE COÏNCIDENTIE COÏNCIDENTIE Lucht - Wand - Lucht - Wand - Lucht RESONANTIE! Extreem goede geluidsoverdracht bij de RESONANTIEFREQUENTIE f res f 75 1 = res h m + " 1 1 m " 2 bij voorkeur < 80 Hz

12 Luchtgeluidisolatie Dubbele wanden MASSA VEER MASSA systeem R [db] zones! R(m 1 )+R(m 2 ) (12dB/oct) 3 R(m 1 +m 2 ) R(m 1 ) (4 à 6dB/oct) h m 1 m 2 m 1 m f res f c 3150 f [Hz] f 75 1 = res h m + " 1 1 m " 2

13 Luchtgeluidisolatie Dubbele wanden INVLOEDSPARAMETERS : Spouwbreedte h (RESONANTIE) m 1 en m 2 (MASSAWET + RESONANTIE) Stijfheid (COINCIDENTIE) R [db] R [db] f cr1 = f cr f [Hz] f cr1 f cr2 COMPENSATIE-EFFECT! f [Hz]

14 Luchtgeluidisolatie Dubbele wanden SPOUWRESONANTIES! Ip(x)I X Bron : G. Vermeir, Bouwakoestiek Akoestisch absorberende spouwvulling onderdrukt staande golven in de spouw!

15 Luchtgeluidisolatie Dubbele wanden 1 2 3

16 NOOT : Samengestelde geluidisolatie Samengestelde wand - rekenvoorbeeld R tot N = 10log i= 1 S S i tot R i Voorbeeld 1 Voorbeeld 2 Voorbeeld 3 S i [m²] R i [db] S i [m²] R i [db] S i [m²] R i [db] 4 35 Beglazing 4 40 Beglazing Deur 2 25 Deur Wand Wand R tot [db] R tot [db] R tot [db] Zwakste element bepaalt de samengestelde geluidisolatie Lekken, roosters, ramen,...!

17 GELUIDISOLATIE TUSSEN BINNENRUIMTEN FLANKING - OMLOOPGELUID

18 Indirecte transmissie TOTALE geluidsoverdracht BI - BI = DIRECTE (A) + INDIRECTE transmissie (B) FLANKING (B) OMLOOPGELUIDEN (C) BI (A) BI (C) NEVENWEGEN Bijdrage in TOTALE geluidtransmissie R??

19 Bijdrage Nevenwegen REKENVOORBEELD - DIRECT : 50 db doorgelaten energie - FLANKING : 50 db (12x) x 12 = doorgelaten energie (ofte : 39 db) - OMLOOP (deur deur) : 70 db doorgelaten energie TOTAAL : doorgelaten energie max. 39 db!!! R totaal = -10 log [10 (-RDIRECT/10) +Σ10 (-RNEVENWEG/10) ] ENKELE VUISTREGELS - Σ nevenwegen 10 db performanter dan scheidingswand R totaal = R scheidingswand - nevenwegen = performantie scheidingswand R totaal = R scheidingswand 3 db - Opdrijven van R scheidingswand : R totaal performantie Σ nevenwegen!!!

20 Voorspellingsberekeningen Rekenmodel volgens EN τ' = τ R' = 10log τ ' db d n + τ f = 1 f m + τ k + τ e e= 1 s= 1 s τ d = τ Dd + n τ F= 1 Fd τ = τ + f Df τ Ff τ A S 0 = 10 e s Dne/10 τ A S 0 = 10 s s Dns/10 τ Dd Dd = 10 R Dd /10 s,situ F D, situ τ ij = 10 R = R + ΔR + ΔR R ij/10 d,situ D d R R i,situ j,situ R = + ΔR + + ΔR + D + ij i,situ i,situ v,ijsitu 2 D v,ijsitu 2 f = K ij 10log a l ij i,situ a j,situ 10log Ss S S i j

21 Flankerende geluidisolatie R ij Geluidisolatie weg i j: <R ij > = (R* i +R* j )/2 + verbindingsdemping + 5.log(S² s /S i.s j ) i i j j 1 j 2 3 i INVLOEDSPARAMETERS : A. Geluidisolatie WANDEN/VLOEREN (R* i en R* j ) B. Verbindingsdemping KNOOP (K ij ) OPTIMALISATIE! TYPE bouwknoop MASSAVERHOUDING aangeslagen wand (i) loodrechte wand ( i)

22 Flankerende geluidisolatie R ij EN :2000 / Empirische formules K ij (labo-meetgrootheid verbindingsdemping) Volgens type verbinding

23 Flankerende geluidisolatie R ij EN :2000 / Empirische formules K ij (labo-meetgrootheid verbindingsdemping) Op basis van M = log (m i / m i ) m i = oppervlakte-massa wand i [kg/m²] m i = oppervlakte-massa wand op i [kg/m²]

24 Invloed op globale geluidsoverdracht? Algemeen... m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 1 m 1 m 1 m 1 = m 2 verliezen 2 à 3 db m m 2 verliezen 5 à 6 db m 1 > 1.7 m 2 verliezen >10 db Verliezen ten aanzien van directe geluidisolatie ten gevolge van flankerende transmissie

25 Akoestische sanering BI-BI : Globale aanpak SANERINGSDOMEINEN Verbetering lucht- en contactgeluidisolatie van scheidingswanden en -vloeren Verbetering luchtgeluidisolatie flankerende wanden en vloeren Verbetering verbindingsdemping vloer-wand / wand-wand SANERINGSMIDDELEN Voorzetconstructies : voorzetwanden, zwevende dekvloeren of verlaagde plafonds Structurele snedes : soepele voegen

26 GELUIDISOLATIE TUSSEN BINNENRUIMTEN IN DE PRAKTIJK...

27 GELUIDISOLATIE TUSSEN BINNENRUIMTEN BINNENWANDEN IN DE PRAKTIJK...

28 Geluidisolatie tussen 2 ruimten IN SITU ONTVANGST ZEND R w (C,C tr ) + categorieën (België) R = L 1 -L log (S/A) ONTVANGST ZEND D nt,w + categorieën (België) Flankerende transmissies! D nt = L 1 -L log (T/T 0 )

29 Ter herinnering... R w scheidingswand D nt,w tussen ruimten in situ!!! Flankerende transmissies Oppervlakte scheidingswand Samengestelde isolatie Geluidlekken

30 Akoestisch sanering van binnenwanden CHECKLIST: 80.0 Luchtdichtheid? Poreuze wanden 70.0 Eenzijdige bepleistering bij poreuze materialen : verbeteringen tot 10 db 60.0 mogelijk! Geluidlekken Schakelaars, stekkerdozen, omtreksvoegen, aansluitingen, R [db] Dubbelzijdig bepleisterd Eenzijdig bepleisterd perforaties van de wand, kieren,... Voornamelijk hoogfrequente verliezen! 30.0 Lekdichtingen Voegkitten, mastieken, zwelbanden, gipskarton, minerale wol, Zonder bepleistering Nodige massa afhankelijk van kierbreedte (laagfrequent meer massa) 10.0 f [Hz]

31 Akoestisch sanering van binnenwanden Type wand? MASSIEVE WAND Zwaar : gietbeton, zware betonblokken,... Halfzwaar en licht : kalkzandsteen, gipsblokken, gasbeton, cellenbeton,... SKELETWAND Skelet : metaal, hout Beplating : hout, gipskarton, metaal Samenstelling in het vlak? Vervangen van zwakke elementen in de wand : deuren, ventilatieroosters, lichte panelen, ramen... Flankerende transmissiewegen? Bekijken in plan en doorsnede : ontkoppeling van lichte buigstijve kopse wanden! Omloopgeluiden? Via communicerende deuren, gangruimte, doorlopende verlaagde plafonds,...

32 Massieve binnenwanden Klasse <IVb IVb IVa IIIb IIIa IIb IIa Ib Ia R w <30dB 30dB 35dB 40dB 45dB 49dB 54dB 57dB 62dB Gips 70 mm Gips 80 mm Gips 100 mm Baksteen 90 mm Baksteen 140 mm Baksteen 190 mm Cellenbeton 90 mm Cellenbeton 140 mm Cellenbeton 190 mm Beton 90 mm Beton 140 mm Beton 190 mm Kalkzandsteen 150 mm Kalkzandsteen 175 mm kalkzandsteen 215 mm

33 Lichte & buigstijve binnenwanden Gipsblokken, gasbeton, cellenbeton, thermische bakstenen,... PROBLEMATIEK : Zware blokken Te lichte (MASSAWET) en buigstijve (COÏNCIDENTIE) blokken + zwakke interne demping : Sterk uitgesproken en slecht gelegen coïncidentiedip (200 tot 400 Hz) Flankerende geluidtransmissie : Stralen efficiënt geluid af wanneer aangestoten! DUS : Soepele verbindingen met flankerende elementen 6 db/oct 100Hz 400 Hz Lichte, buigstijve blokken

34 Lichte & buigstijve binnenwanden Gipsblokken, gasbeton, cellenbeton, thermische bakstenen,... OPLOSSING : 1. DIRECTE TRANSMISSIE Ontdubbelen van de wand (verschillende diktes!!! ) Voorzetconstructies 2. FLANKERENDE TRANSMISSIE : Ontkoppelen van andere wanden Soepele voegdichtingen (elastofill / phaltex / schuim) Muren uit holle blokken : Moeten als enkelvoudige wanden beschouwd worden Grotere stijfheid bij zelfde oppervlaktemassa want breder, dus coïncidentiedip lager! Over het algemeen is de geluidisolatie van dit type blokken eerder beperkt

35 Dubbele buigstijve wanden & Skeletwanden Gipswanden versus gipskartonwanden... Dankzij kleinere buigstijfheid en grotere interne demping van gipskartonwanden : betere resultaten met beperkte oppervlaktemassa!

36 Voorzetwanden : Richtlijnen Voor basiswand m < 200 kg/m² Interessanter dan massa toevoegen! Voor een optimaal resultaat : m paneel = 0,1 x m basiswand Soepele profielen, b.v. vrijstaande stijlen Ontkoppeling omtreksvoegen met PE-strips Spouw (> 7 cm) zo breed mogelijk! Opgepast voor doorboringen (leidingen, schakelaars, )! Globale verbetering afh. van R w basiswand : groter naarmate basiswand minder performant Opgekleefde systemen Soepel regels Vrijstaande stijlen

37 Skeletwanden : Invloedsparameters Houten skelet + houten panelen Houten panelen Dubbele gipskartonplaten! Metalen profielen Ontdubbelde stijlen! Houten skelet Metalen profielen!

38 Skeletwanden : Invloedsparameters Parameters : Paneelsoort (hout of gipskarton) Contacten : stijlen en bevestigingen Absorberende spouwvulling Massa van beide panelen Spouwbreedte Bij voorkeur : Gipskarton Buigslap & hoge interne demping Gunstige ligging f cr (>2500 Hz als d < 18 mm) Minder efficiënte geluidafstraling rond f gr Resonantiefrequenties < 100 Hz bij aanvaardbare spouwbreedtes

39 Skeletwanden : Invloedsparameters Parameters : Paneelsoort (hout of gipskarton) Contacten : stijlen en bevestigingen Absorberende spouwvulling Massa van beide panelen Spouwbreedte Invloed van structurele koppelingen R [db] Maximale isolatie door structurele transmissie 10 5 Volledige scheiding Gekoppeld door stijlen 2 x 12 mm triplex k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k

40 Skeletwanden : Invloedsparameters Parameters : Paneelsoort (hout of gipskarton) Contacten : stijlen en bevestigingen Absorberende spouwvulling Massaverschil van beide panelen Spouwbreedte Soepele koppelingen : Metalen profielen constructie Houten stijlen Metalen profielen [mm] R w [db] R w [db] Metal studs leveren 4 tot 8 db winst ten opzichte houten stijlen Hoge performanties mogelijk met ontkoppelde stijlen voor spouwbreedte > 10 cm. Details worden dan belangrijk!

41 Skeletwanden : Invloedsparameters Parameters : Paneelsoort (hout of gipskarton) Onderdrukking van de spouwresonanties! Minerale wol of ander opencellig absorptiemateriaal Contacten : stijlen en bevestigingen Absorberende spouwvulling Massa van beide panelen Spouwbreedte DIKTE De grootste winst wordt geboekt in de eerste cm s, maar een volledige spouwvulling is (kosten-baten analyse) aan te raden! DENSITEIT Invloed vanwege de densiteit van de minerale wol is verwaarloosbaar (specifieke stromingsweerstand > 5kNs/m 4 volstaat)

42 Skeletwanden : Invloedsparameters Parameters : Paneelsoort (hout of gipskarton) Contacten : stijlen en bevestigingen Absorberende spouwvulling Massa van beide panelen Spouwbreedte Opdrijven van de paneelmassa : Voornamelijk laagfrequent winst Door opdrijven van de paneeldikte Beter = door meerdere platen (2 of 3) (variatie m 1 & m 2 niet nodig indien gipskarton) Voor spouwbreedtes tot 10 cm mm ipv 9.5 mm : + 3 db R [db] 40 2x12.5 mm ipv 1x12.5 mm : + 5 à 6 db 30 1 x 12.5 mm - spouw 50 mm gevuld min. wol - 1 x 12.5 mm 2 x 12.5 mm - spouw 50 mm gevuld min. wol - 2 x 12.5 mm Voor grotere spouwbreedte Zeer hoge isolaties mogelijk mits perfecte ontkoppeling! middenfrequenties 1/3 octaafbanden [Hz] 5000

43 Hoog-performante gipskartonwanden Zeer hoge geluidisolaties haalbaar! Toepassing principes : absorptie, ontkoppeling & spouwbreedte absorptie! 3x 9mm! breedte! ontkoppeld!

44 Hoog-performante gipskartonwanden : Details! In plan... In doorsnede... Koppelingen tussen beide spouwbladen moeten vermeden worden bij zeer performante skeletwanden (grote spouwbreedte & ontdubbelde stijlen) : Uitvoeringsdetails worden belangrijk! Verliezen van 10 db en meer!

45 Skeletwanden : Richtlijnen Samengevat... Gipskartonplaten (beter 2 x 12.5 mm dan 1 x 18 mm) Metalen profielen of speciale houten stijlen (soepel, f gr > 2000 Hz) Metalen profielen ontkoppelen aan de randen: PE-strip/rotswolband Profielen bij voorkeur ontkoppeld Spouw opvullen met minerale wol of ander opencellig materiaal Densiteit minerale wol onbelangrijk Gipskartonplaten ontdubbelen : geschrankt vastschroeven op stijlwerk Speling van 3 à 5 mm met omringende wanden voorzien Spleten opvullen met soepel blijvende kit

46 Lichte binnenwanden : Gevaar van Flanking? Nefaste invloed van flanking Skeletbouw met betonnen vloer en lichte blokken invulwanden Houten scheidingswanden Lichte buigstijve kopse wanden ( f gr < 2000 Hz : gipsblokken, cellenbeton, licht metselwerk, ) Flanking bij Gipskartonwanden Beperkte flankerende geluidtransmissie in de haakse richting massieve wand gipskartonwand : Goede verbindingsdemping (ontkoppeling + massaverschil ) & weinig efficiënte geluidafstraling bij aanstoting omwille van hoge interne demping en beperkte buigstijfheid ( f gr > 2000 Hz). Sterke flankerende geluidtransmissie in doorgaande richting massieve wand massieve wand : Gipskartonwand heeft geen dempende invloed in deze richting, verbindingsdemping is verwaarloosbaar voor deze transmissieweg!

47 Indeling van ruimten : Omloopgeluiden! DEUR GANG DEUR Bestaand indeling : performante lekdichte deuren! Gang als akoestisch absorberende buffer uitvoeren Nieuwe doordachte indeling PLAFOND PLENUM PLAFOND Voorzien van een akoestische barrière Plenum uitvoeren als geluiddemper : Dikte absorberende mat Plenumhoogte

48 Naar een Doos-in-doos concept... Combinatie verlaagd plafond, voorzetwanden & zwevende dekvloer!