LAAGFREQUENT PERFORMANTE HOUTSKELETBOUW Bart Ingelaere

Transcriptie

1 LAAGFREQUENT PERFORMANTE HOUTSKELETBOUW Bart Ingelaere

2 eengezinswoningen

3 Renggli AG, Sursee

4 HOLISTIC APPROACH NECESSARY! ENERGY COST CLIMATE CHANGE EPR

5 HOLISTIC APPROACH NECESSARY! ENERGY COST CLIMATE CHANGE EPR ROBUST DETAILS

6 De concurrentie = de referentie (LUCHTGELUID: de lage frequenties!)

7 L'nT [db] De concurrentie = de referentie (CONTACTGELUID: de lage frequenties!) Comparison with heavy constructions in Belgium Floating floors in traditional heavy weight constructions National requirement dwellings : L nt,w 54 db stdev average - 2 stdev.: L'nT,w(CI;CI, ) = 40(0;0) db average + 2 stdev.: L'nT,w(CI;CI, ) = 59(-1;0) db average: L'nT,w(CI;CI, ) = 48(1;1) db average - 2 stdev.: L'nT,w(CI;CI, ) = 40(0;0) db Target: L nt,w + C I, db Frequency band [Hz]

8 randvoorwaarden kunnen tot akoestisch slechte concepten leiden

9 BRAND, STABILITEIT, LUCHTDICHTHEID. RIJWONINGEN: REI 60 elke deelwand apart, vuur één zijde APPARTEMENTEN: REI 60 beide deelwanden samen, maar vuur aan beide zijden

10 Op zoek naar totale concepten («Robust Details»)?? Thermische isolatie Akoestische isolatie HOE BEIDE INTEGREREN én BRAND én STABILITEIT én

11 I. HOE BELANGRIJK IS DE FLANKERENDE GELUIDTRANSMISSIE?

12 Bouwknopen en flankerende geluidtransmissie

13 AKOESTISCHE MUURSTROKEN: Kunnen we het onmiddellijk oplossen? minder doeltreffend dan bij massiefbouw (verbetering daar waar niet echt noodzakelijk)

14 Hoe belangrijk is het? Onderzoek Draft EN :2012 Heavy, homogeneous constructions R i, R, situ j, R, situ S, situ ij, situ Dv, ij, R, situ 10lg R ij, situ R R S 2 i, situ j, situ R R l S 2 a a S S ISO i, R, situ j, R, situ ij, situ S, situ Kij 10lg 10lg R correction v ij R Lightweight constructions i, situ j, situ i, situ j, situ R R l l S Dv, ij, n, R 10lg 10lg 2 S S S i, R, situ j, R, situ ij, situ 0 S, situ ISO ISO R correction D ISO D,, 10lg,, 10lg ij v ij R l ij aa i j S S S i, situ j, situ i, situ j, situ ll i 0 S S j i j R 10lg... R ij d ij W s W ij 10lg ij W 10lg W ij s R R S i, R, situ j, R, situ S, situ Rij, situ Dv, ij, n, R 10lg 2 lij, situl0 14

15 De mockup te Beringen (MBS) Floor Particle board 18 Joists 240x45 o.c Mineral wool 90 Wood furring strips 45x22 o.c. 400 Gypsum board 12.5 (screwed) Exterior wall Particle board 12 (int.) Wood studs 140x45 o.c Mineral wool 140 Softboard 18 (ext.) Interior & partition wall 15 Fibre reinforced gypsum board 12.5 Wood studs 95x45 o.c Mineral wool 95 Fibre reinforced gypsum board 12.5

16 D v,ij,n measurements Measurement setup Dv, ij, n Dv, ij 10lg l ij SS i j i D, L L [db] v ij v v i j j 16

17 R ij measurements Measurement setup R ij W 10lg 10lg ij ij W s 17

18 Shielding: the low frequency problem A B A C B 18

19 Shielding: the low frequency problem: measurement procedure Measurement of Ff F Measurement of Ff Df F D Measurement of Ff F Determination of Df D f f f Measurement of Ff F Symmetric way Ff f Determination of Fd =Df (symmetry) F D F Measurement of Ff Df f F d 19

20 Rij [db] Rij [db] Measurement results Rij and conclusions (1) problems with the prediction methods in the draft (2) very high flanking sound insulation even for very basic constructions (62 db up to 74 db) C C C A-B ss - (F+D)-f A-B ss - F-f B-A ss - (F+D)-f A B A B A B R ij,w (C;C tr ;C ;C tr, ) = 74(-3;-9;-3;-12) db R ij,w (C;C tr ;C ;C tr, ) = 73(-2;-8;-5;-17) db R ij,w (C;C tr ;C ;C tr, ) = 62(-2;-6;-2;-12) db C C C A-B ss - D-f A-B ss - F-f A-B ss - F-d LOWEST A B A B A B A A B B A-B ee - (F+D)-f A-B ee - F-f A B-A ee - (F+D)-f B A R ij,w (C;C tr ;C ;C tr, ) = 68(-4;-10;-3;-11) db R ij,w (C;C tr ;C ;C tr, ) = 67(-3;-9;-5;-17) db R ij,w (C;C tr ;C ;C tr, ) = 63(-2;-6;-2;-9) db A-B ee - D-f A A-B ee - F-f A-B ee - F-d B A B B 20 LOWEST

21 II. CONCEPT GEMENE MUREN

22 GEMENE MUREN: traditionele (zwakke) oplossingen R w (C;Ct r )=58(-3;-11) db R w (C;Ct r )=59(-2;-10) db R w (C;Ct r )=59(-3;-10) db. R w (C;Ct r )=60(-3;-10) db Deze constructies vervullen alle niet-akoestische randvoorwaarden, maar hebben een zwakke laagfrequente prestatie en kunnen dus niet concurreren met de traditionele zware oplossingen! (OOSTENRIJK / DUITSLAND C en dus R living,50 niet beschikbaar)

23 Heavy Weight Light Weight Sound insulation for a thickness > 20 cm If well designed. REGELS VOOR EEN GOEDE AKOESTISCHE ISOLATIE MET LICHTE SYSTEMEN: 1.Vermijd of beperk elk hard structureel contact! 2.Massa-veer-massa-resonantiefrequentie zo laag mogelijk (< 63 Hz) (brede spouw, massa s)! 3.Voeg een soepel poreus product toe in de spouw (akoestische absorptie, bvb. Minerale wol, cellulose, )!

24 We kunnen veel beter! DETAILS! KNOWHOW! FORMIDABLE FORT MINABLE Brede spouw! Platen en dus de massa s geconcentreerd op de uiteinden! GEVOLG: een erg laag gelegen m-v-mresonantie Aanwezigheid van een poreus product in de spouw (functies: akoestische absorptie, brandweerstand) > 63 db = 42 db R living,50 Drie smalle spouwen Massa s verspreid Meerdere en hoog gelegen m-v-mresonanties Aanwezigheid van het poreus product inefficiënt in de spouw door de harde structurele koppelingen.

25 Brand

26 Technische spouw? Meerdere metingen in situ met D living,50 > 70 db!

27 De goede gemene muur. visqueen 58 db 58 db 41 db

28 III. GEVELS

29 Traditioneel systeem R Atr =39 db De geluidtransmissie door de houtskeletbouwwand is niet verwaarloosbaar. Dit leidt tot duurdere vensters (en eventuele ventilatieroosters)

30 Traditioneel systeem: toevoegen extra isolatie in technische spouw

31 Verbeterd systeem (dampdicht) R Atr = 54 db Winst: 13 db! De geluidtransmissie door de houtskeletbouwwand is verwaarloosbaar. Dit leidt tot goedkopere vensters (en eventuele ventilatieroosters)

32 Toepassing: renovatie (betonstructuur, HSB opzetgevel) 8 db beter in R Atr

33 Verbeterd systeem (dampopen) R Atr =46 db Respecteer de verhoudingen 1/3de en 2/3de rotswol Met de buitenafwerking kan deze waarde nog beter worden Dampdicht! De geluidtransmissie door de houtskeletbouwwand is nagenoeg verwaarloosbaar. Dit leidt tot goedkopere vensters (en eventuele ventilatieroosters)

34 First slimming: less is more. and later more is more Less is more. Adding mass.

35 Traditionele systemen verbeteren via voorzetwanden

36 Verbeterde systemen verder verbeteren

37 IV. VLOEREN

38 Appartementsbouw bestaat, maar Renggli AG, Sursee, Switserland Renggli AG, Sursee, Switserland Renggli AG, Sursee, Switserland

39 VLOEREN en LUCHTGELUIDISOLATIE: simpel Wand-tot-wand-systemen

40 VLOEREN en CONTACTGELUIDISOLATIE = HET PROBLEEM! Klassieke redenering indien het goed is op een betonvloer dan = VERKEERD!!! L w f r 1 2 s'.( m 1 bearing " m 1 screed ) " f r 1 2 ( m s' screed ) "

41 Klassieke oplossingen: op zoek naar betere trillingsdempende tussenlagen Mineral wool Rubber flakes PU flakes Composed PE Resine bound rubber Pads Pads Wood fiber L n,w + C I, db (IFT, CNRC)? Target Pads

42 We geraken er niet (in vergelijking met zware vloeren) Mineral wool Rubber flakes Resine bound rubber Pads PU flakes Composed PE Pads Wood fiber

43 (Monty Python) DOEL: de innovatieve vloer moet economisch zijn, met een redelijke dikte, voldoen aan de eisen ivm; brand, toelaten om technieken te plaatsen, mogelijk helpen bijde thermische inertie en akoestisch even goed scoren als zware betonvloeren

44 GEMENE VLOEREN: naar een nieuw concept. Door de klassieke dragende vloerplaat naar onder te schuiven ontstaat een grote spouw, een zeer soepele luchtveer (contactgeluidisolatie) en dus een zeer lage m- v-m-resonantie E L A S T A I R A I R Massa- elast veer massa harde koppeling - massa Massa luchtveer - massa harde koppeling - massa Massa - elast veer - massa Massa luchtveer - massa verwaarloosbaar

45 Verdere kostoptimalisatie Decosting: gravel 6 cm 3.5 cm pads: 15 mm 20 mm L n,w +C I,50,2500 = 48 db

46 REI > 90

47 V. TOTAAL CONCEPT

48 Te doen in de nabije toekomst

49 Te doen in de nabije toekomst

50 DANK U! Meer info op: Rubriek wetenschappelijke publicaties Acoustic design of light weight timber frame constructions en