Dakdetails in de praktijk Akoestische aspecten

Transcriptie

1 Dakdetails in de praktijk Akoestische aspecten Debby Wuyts, ir. Labohoofd Afdeling akoestiek Context In gebieden met behoorlijk wat verkeerslawaai, dient aandacht besteed te worden aan de bescherming van geluidgevoelige vertrekken gesitueerd onder het dakschild (slaapkamers, keukens, woonkamers onder het dak) Sinds 2008 worden nieuwe comfortcriteria gehanteerd voor de gevelgeluidisolatie in woongebouwen (slaapkamers, keukens, woonkamers) in de Belgische norm NBN S Een overzicht van deze geactualiseerde normeisen met betrekking tot (hellende) daken, alsook de nodige richtlijnen voor een akoestisch geoptimaliseerd ontwerp voor lichte daken dringen zich op ikgabouwen.knack.be CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 1 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 2 Verkeerslawaai, typisch laagfrequent Akoestische prestaties van gevelelementen Belang van aard geluidbron waartegen men zich wenst te beschermen snelrijdend verkeer EN ISO : Meting van de geluidsverzwakkingsindex R in laboratorium (grafiek R versus frequentie) EN ISO : Bepaling van de ééngetalswaarden R w (C;C tr ) sound r educti on i ndex R 1/ 3octave Globaal geluidniveau Spectrale analyse stadsverkeer Weerstand tegen typisch laagfrequent lawaai (o.a. verkeerslawaai) : R w + C tr = R Atr R [db] R w = 41 db 32 db 20.0 Massawet!! f [Hz] CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 3 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 4

2 Een aantal typische R Atr -waarden Grootte-orde voor dakconstructies constructie R w (C;C tr ) R Atr De R Atr van gevelwanden ligt gevoelig hoger dan deze van beglazingen of vensters Volle baksteen 9 cm / niet geventileerde luchtspouw 5 cm 55 db ( 1; 5) db 50 db opgevuld met minerale wol/ holle betonblok 19 cm / bepleistering Enkel opendraaiend PVC raam met stalen verzwaringen, beglazing 46 db ( 1; 4) db 42 db 44.2A/20/66.2A Beglazing 6/15/44.2A 39 db ( 2; 6) db 33 db R Atr 45 GEMETSELDE SPOUWMUUR, ONTDUBBELDE VENSTERS, doordachte MECHANISCHE VENTILATIESYSTEMEN met GELUIDDEMPERS, DAKCONSTRUCTIES met ONTKOPPELDE ONDERAFWERKING met dubbele gipskartonplaat en minstens 15 cm minerale wol of ander akoestisch poreus materiaal + betonnen (platte) daken Beglazing 4/16/6 35 db ( 2; 5) db 30 db Beglazing 4/15/4 29 db ( 1; 4) db 25 db Daken?? 40 EXTREEM PERFORMANTE VENSTERS (met akoestisch gelaagd glas), HALFZWARE MASSIEVE WANDEN, DAKCONSTRUCTIES MET ONTKOPPELDE ONDERAFWERKING, AKOESTISCH doordachte ONTDUBBELDE LICHTE WANDEN 35 REDELIJKE VENSTERS, PERFORMANTE VENTILATIEROOSTERS, BETERE LICHTE WANDEN, LICHTE MASSIEVE WANDEN (cellenbeton, ), ZWARE SANDWICHPANELEN met gekoppelde onder en bovenplaat en minerale wolvulling (> 15 cm) 30 GELUIDLEKKEN, SANDWICHPANELEN met LICHTE ONDERAFWERKING, NIET AKOESTISCHE VENTILATIEROOSTERS, POLYCARBONAATKOEPELS, EENVOUDIGE DEURCONSTRUCTIES, ONOORDEELKUNIGDE LICHTE WANDJES CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 5 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 6 Eisen volgens NBN S :2008 (woongebouwen) NORMEISEN IN SITU AAN HET GEVELVLAK Eisen volgens NBN S :2008 (woongebouwen) De geluidisolatie D Atr van een gevelvlak D Atr = D 2m,nT,w + C tr (meting volgens EN ISO 140 5) D 2m,nT = L 1,2m L log(T/T 0 ) Herleiden van het geluidniveau binnen naar standaard bemeubelde kamer Meting van het zendniveau op 2 m vóór het gevelvlak D Atr geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ L 1,2m : L 2 : T : T 0 : Zendniveau buiten op 2 m vóór het gevelvlak Ontvangstniveau binnen [db] Nagalmtijd binnen [s] Referentie nagalmtijd = 0.5 s (V 30m³); 0.3 s (V 20 m³) geluidbron = luidspreker onder 45 (roze ruis) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 7 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 8

3 Eisen volgens NBN S :2008 (woongebouwen) Geluidniveau buiten op 2 m vóór de gevel woonkamer, keuken, studeerruimte en slaapkamer Normaal akoestisch comfort D Atr L A m db (1) en D Atr 26 db +3 db indien twee gevelvlakken slaapkamer D Atr 34 + m db (1)(2) Verhoogd akoestisch comfort D Atr L A m db (1) en D Atr 30 db Eisen volgens NBN S :2008 (woongebouwen) Gevelisolatie in functie van buitenlawaai D Atr = D nt,w + C tr (gevelisolatie tegen dominant laagfrequent verkeerslawaai) WTCB dossier 2011/ L A D Atr OPZET Beoogd geluidniveau binnen voor normaal/verhoogd akoestisch comfort : Woonkamers, keukens, studeerruimten : 34/30 db Slaapkamers : 29/25 db (veronderstelling: L A neemt met minimaal 5 db af s nachts) D Atr (m=0) 26 db 31 db 36 db 43 db CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 9 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 10 Eisen volgens NBN S :2008 (woongebouwen) Buitenlawaai vóór het gevelvlak Inschatting of meting van L Aref waarde (meest belaste gevel) Eisen volgens NBN S :2008 (woongebouwen) Minimale R Atr -waarde voor het gevelelement/dakconstructie...?? Via de ontwerptool uit de norm (deelverantwoordelijkheden) Veilig, eenvoudig, maar niet noodzakelijk meest economische optie! Bepaling van de L A waarde vóór het gevelvlak via figuren in de norm Vereiste geluidisolatie? of via voorspellingsberekeningen (EN ) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 11 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 12

4 Voorspelling van de gevelisolatie D Atr Algemeen principe Per gevelvlak Samengestelde geluidisolatie R Atr Oppervlakte-gewogen som van de geluidisolaties?? db S dakschild, R Atr,dakschild S dakraam, R Atr,dakraam D Atr V R' Atr L fs 10log 3S Samengestelde geluidisolatie Vorm gevel Volume ruimte/oppervlakte gevel De zwakste schakel is bepalend voor de energetische som (logaritmisch)! R' Atr RAtr, i S i log Stot Stot Dn, e, Atr, j 10 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 13 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 14 Invloed van oppervlakte en volume D Atr V R' Atr L fs 10log 3S Invloed van oppervlakte en volume D Atr V R' Atr L fs 10log 3S L A S 4x V m³ L 2 6 db D Atr + 6 db L V/S = C te D A Atr = C te! S V m³ L 2 D Atr VOLUME ONTVANGSTLOKAAL Geluidisolatie L A L A S S 2x V m³ L 2 3 db D Atr + 3 db V m³ Geluidniveau binnen = L 2 Gevelgeluidisolatie D Atr L A S x 2 V 4x x V2 m³ m³ LL A A L 2 D Atr D Atr geluidniveau buiten binnen = L 1 L 2 +10*log(T/T0) D Atr geluidniveau buiten binnen = L 1 L 2 +10*log(T/T0) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 15 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 16

5 Belang van de virtuele diepte (V/S) D Atr V R' Atr L fs 10log 3S De geluidisolatie D Atr stijgt met de virtuele diepte (V/S) van het lokaal! De verhouding volume V/ oppervlakte gevelvlak S is bij een balkvormig lokaal = diepte d van het lokaal loodrecht op dat gevelvlak Belang van de virtuele diepte (V/S) Problematiek van kamers onder het dak S V/S << 3 m Correcties tot 3 db mogelijk! V V/S = 3 + d = V/S S Opgepast met ondiepe lokalen (< 3m)!! CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 17 D Atr V R' Atr L fs 10log 3S Akoestische optimalisatie van de daken CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 18 Creatief omspringen met massagebrek Creatief omspringen met massagebrek beperkte massa dubbele wanden THERMISCHE isolatie AKOESTISCHE isolatie isoleren door zware massa s of akoestisch geoptimaliseerde dubbele wanden Enkele wanden (massawet) Massa Thermisch isolatiemateriaal kan bijdragen in de akoestische isolatie indien opencellig en soepel! CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 19 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 20

6 Opdrijven van de oppervlakte-massa (kg/m²) 6 kg/m² 12 kg/m² Opdrijven van de oppervlakte-massa (kg/m²) 12 kg/m² 12 kg/m² Effect van de dikte Effect van de densiteit 36 mm softboard (12 kg/m²) 36 mm softboard (12 kg/m²) 18 mm softboard (6 kg/m²) 23 db 27 db 18 mm MDF (12 kg/m²) 27 db 29 db Opdrijven van de dikte nefaste verstijving Opdrijven van de densiteit Verzwaring zonder verstijving! INSUL INSUL CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 21 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 22 Gelaagde structuren Dubbele structuren Effect van opdeling 1x36 2x18 4x9 Effect van spouw 1x36 2x db 35 db 37 db 32 db 35 db 45 db Beter meerdere dunne platen, dan één dikke plaat + > 10 db dankzij dubbele wandwerking = dé oplossing voor lichte (dak)structuren! INSUL INSUL CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 23 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 24

7 Dubbele structuren Effect van koppelingen 1x36 2x Dubbele structuren Soepele koppelingen tussen boven en onderstructuur Harde koppelingen db 35 db 39 db 25 R [db] 20 Harde koppelingen vermijden! 15 Structurele koppelingen beperken! 10 5 INSUL k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 25 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 26 Dubbele structuren Maximale ontkoppeling (onvermijdelijke contacten : soepel) Brede spouw met soepele en absorberende vulling Akoestische lekdichtheid cm 42 mm Opdrijven van de massa s Massa (M1) 35 1 mm R (db) A B C Veer (V) Massa (M2) + klankkast R [db] f r F (Hz) Resonantiefrequentie bij voorkeur < 100 Hz f r 75. d 1 1 m m " 1 " mm middenfrequenties 1/3 octaafbanden [Hz] Voegen afdichten (voegkit, pleister, ) Geluidabsorberende spouwvulling CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 27 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 28

8 Traditionele oplossingen Enkelwandig systeem R Atr = R w + C tr R Atr 26 db onderdakplaat R Atr 25 db M1 = dakbedekking + onderdak Aanwezigheid absorberende spouwvulling weinig nut bij enkelvoudige structuur gording keper gording keper onderdakplaat thermische isolae akoestische isolatie! Akoestisch dubbelwandige oplossingen nodig! CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 29 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 30 Plafondafwerking op houten latten (M2) M1 V M2 R Atr = 30 db R Atr = 28 db Dubbelwandig systeem! R Atr = 36 db Ontkoppelde plafondafwerking Houten planken op houten regels gipskartonplaat op houten regels Bepleistering op draadgaas of kartonplaat Met PU/EPS < 28 db Indien plafondafwerking bevestigd op houten latten, dwars op kepers : Aanwezigheid van opencellige isolatie (minerale wol, cellulose, ) van belang (V) Aard van de plafondafwerking (gipkarton of hout) minder belangrijk Maximaal haalbare prestatie : ± 36 db (dubbele gipslaag) betere ontkoppeling van de plafondplaat CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 31 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 32

9 Ontkoppelde plafondafwerking (licht metalen profielen) Cf. traditionele spouwmuurconstructies : R Atr 48 db Renovatie van daken met behoud van bestaande plafondafwerking R Atr = 46 db R Atr = 48 db R Atr > 50 db R Atr = 28 db gipskartonplaten op metalen frame thermische isolatie met dampscherm doorlopende gipskartonplaten Met PU/EPS < 35 db volledig ontkoppeld gipskartonplaat op houten regels Afwerking tussen de gordingen : + 10 db (lekdichte aansluiting plaat gording!) Afwerking onder de gordingen : + 12 db (optimalisatie ontkoppeling en spouwafstand) Belang van absorberende spouwvulling : + 2 à 3 db per 5 cm (+7 db bij eerste 5 cm) Invloed plafondplaat : kg/m² x2 = + 3 à 5 db liever 2 dunne platen dan 1 dikke plaat Bestaand dak en plafondafwerking (M1) + akoestisch absorberende spouwvulling (V) + volledig ontkoppelde plafondafwerking (M2) > +12 à 14 db CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 33 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 34 Thermo-akoestische sanering (extra isolatie tussen gordingen) Thermo-akoestische sanering (extra isolatie onder de spanten) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 35 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 36

10 Thermo-akoestische sanering (extra isolatie boven de spanten) Sarkingdaken R Atr = 29 db R Atr > 42dB SARKING 8 cm Polyisocyanaat 2 x 12.5 mm GK SARKING 8 cm Polyisocyanaat 5 cm MW 2 x 12.5 mm GK CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 37 Stijve isolatiematerialen efficient ontkoppelde plafondafwerking + absorberende spouwvulling nodig (cf. renovatieoplossingen) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 38 Sarkingdaken Zelfdragende dakelementen : openschalige elementen R Atr = 20 db R Atr = 28 db Dakpaneel 16 cm PU 3 mm WBP Dakpaneel 15 cm MW 16 mm WBP Stijve isolatiematerialen efficient ontkoppelde plafondafwerking + absorberende spouwvulling nodig (cf. renovatieoplossingen) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 39 Veelal stijve thermische isolatie + dunne onderafwerking (< 1 cm) bijkomende ontkoppelde plafondafwerking noodzakelijk! (cf. renovatieoplossingen) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 40

11 Zelfdragende dakelementen : sandwichpanelen R Atr = 25 db R Atr = 38 db Zelfdragende dakelementen : invloed dakbedekking Met dakpannen toename HF, afname LF Weinig invloed R Atr = 25 db R Atr = 25 db Dakpaneel 16 cm PU 2 x 10 mm WBP Dakpaneel 20 cm MW 2 x 18 mm OSB Ontkoppeling! Absorberende spouwvulling! Plaatmassa s! 12 mm WBP 98 mm rockwool (35 kg/m³) 12 mm WBP Rw(C;Ctr)=35 ( 5; 10) db AC 3661 (links) AC 3662 (rechts) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 41 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 42 Zelfdragende dakelementen : onderafwerking Bevestiging van plafondplaat? Zelfdragende dakelementen : verdere optimalisatie Omkeren van openschalige elementen? Lijnverbindingen! Geen spouwvulling! Kleine spouwafstand! + gipsplaat R Atr = 30 db Openschalig dakelement + 40 mm latten + MW + veerregels + 2x 12.5 GK + 40 mm latten + MW + veerregels + 2x 12.5 GK Dakpannen 130 mm PUR 150 mm kepers 12 mm houtspaan R Atr = 27 db R Atr = 37 db Spouw boven gipsplaat vergroot, echter bijkomende spouw onder dakpannen R Atr = 40 db CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 43 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 44

12 Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen en doorvoeren Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen en doorvoeren Luchtafvoeren Bekabeling zonnepanelen Doorboringen van het dakschild : geluidabsorberende omzwachteling + verder afdichten (pleister, kit, tape) CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 45 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 46 Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen Ventilatieroosters en dakramen (koppelingen, beperkte glasprestaties, lekken) in te lawaaierige gebieden : (dubbele) vensters in de puntgevel + mechanische luchttoevoer Akoestische beglazing : 6/15/33.2A (R Atr = 34 db) Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen Ventilatieroosters en dakramen (koppelingen, beperkte glasprestaties, lekken) in te lawaaierige gebieden : (dubbele) vensters in de puntgevel + mechanische luchttoevoer Regenimpactlawaai van neerslag metalen daken : voldoende zware, ontkoppelde plafondafwerking, dakvlakvensters : aangepaste profielen CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 47 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 48

13 Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen Ventilatieroosters en dakramen (koppelingen, beperkte glasprestaties, lekken) in te lawaaierige gebieden : (dubbele) vensters in de puntgevel + mechanische luchttoevoer Regenimpactlawaai van neerslag metalen daken : voldoende zware, ontkoppelde plafondafwerking, dakvlakvensters : aangepaste profielen Flankerende geluidoverdracht tussen rijwoningen via het dakschild Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen Ventilatieroosters en dakramen (koppelingen, beperkte glasprestaties, lekken) in te lawaaierige gebieden : (dubbele) vensters in de puntgevel + mechanische luchttoevoer Regenimpactlawaai van neerslag op metalen daken voldoende zware, ontkoppelde plafondafwerking Flankerende geluidoverdracht tussen rijwoningen via het dakschild CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 49 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 50 Geluidlekdichte (luchtdicht voldoende) aansluingen Ventilatieroosters en dakramen (koppelingen, beperkte glasprestaties, lekken) in te lawaaierige gebieden : (dubbele) vensters in de puntgevel + mechanische luchttoevoer Regenimpactlawaai van neerslag op metalen daken voldoende zware, ontkoppelde plafondafwerking Flankerende geluidoverdracht tussen rijwoningen via het dakschild CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 51 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 52

14 Besluit 1. Kamers onder het dak in een lawaaierige omgeving noodzaken een akoestische concept voor lichte daken 2. Een berekening van de minimale R Atr waarde is mogelijk op basis van het buitenlawaai en de projectgegevens (V/S) 3. De zwakste schakel is bepalend voor de haalbare geluidisolatie (lekken, ventilatieroosters) 4. : soepele en geluidabsorberende thermische isolatie, maximale ontkoppeling en verzwaring van de binnenafwerking 5. Zeer uiteenlopende akoestische prestaties voor zelfdragende dakpanelen 6. Aandacht voor details : aansluitingen, doorvoeren, dakvensters, flankerende overdracht Bijkomende informatie CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 53 CEDUBO Studiedag «Dakdetails in de praktijk : Akoestische aspecten» 3/12/2015 Pagina 54