Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw

Transcriptie

1 Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw AKOESTIEK Leefmilieu Brussel GELUIDSISOLATIE VAN GEVELS Debby WUYTS, Ir CSTC-WTCB DIENSTVERLENING DUURZAAM BOUWEN EN DUURZAME ONTWIKKELING 2 mei 2013 Opleiding tot stand gebracht door de Stadswinkel/Centre Urbain

2 Doel en inhoud van de module geluidsisolatie Gevelelementen (vensters, ventilatieroosters,...) heeft een invloed op... - Grootheden - Eisen - Berekeningen - Controlemeting wordt berekend uit... geluidsisolatie van de gevel 2

3 Geluidsisolatie van de gevel: de normeisen oude eisen met betrekking tot gevelisolatie Classificatie eigen aan België (categorieën Va, Vb, ) NBN S :1977 ziekenhuizen, kantoren, rusthuizen, hotels, (schoolgebouwen),... Grondige wijzigingen van het akoestisch klimaat ten aanzien van 1977 nieuwe eisen met betrekking tot gevelisolatie voor woongebouwen NBN S :2008 Europese grootheden : D Atr, R Atr Geactualiseerde eisen Toegepast op ieder gevelvlak (woonkamer, keuken, bureau, slaapkamer) Dimensioneringsregels voorhanden (EN ) Realistische controlemetingen in situ 3

4 Gevelgeluidsisolatie : «oude» normeisen NBN S :1977 «Criteria van de akoestische isolatie» - Woongebouwen - Schoolgebouwen - Kantoorgebouwen - Ziekenhuizen - Hotels - Rusthuizen Minimale ( sub ) en aanbevolen ( super ) gevelcategorieën : Va, Vb, Vc en Vd 4

5 Gevelgeluidsisolatie : «oude» normeisen Grenscurven NBN S :1977 indicatieve omzettingstabel NBN S gevelcategorie D 2m,nT,w EN ISO (C;Ctr) Va 41 db (-1;-3) db Vb 36 db (-1;-4) db Vc 31 db (-1;-4) db Vd 26 db (-1;-4) db D 2m,nT,w berekend volgens EN ISO met NBN-grensspectra als meetwaarden 5

6 Gevelgeluidsisolatie : «oude» normeisen Kantoorgebouwen Minimale en aanbevolen gevelcategorieën volgens NBN S :1977 Minimale (subscript) en aanbevolen (superscript) gevelcategorieën Va (hoogste), Vb, Vc, Vd (laagste) Gevelisolatie-eisen f tie van bestemming lokaal en omgevingsklasse in intervallen van 10 db : van 55 db(a) tot > 75 db(a) Strengere gevelcategorieën volgens toenemend buitenlawaai Echter hogere geluidniveaus binnen getolereerd bij toenemend buitenlawaai 26/0 4/20 6

7 Gevelgeluidsisolatie : «oude» normeisen Hospitaals, hotels, rusthuizen Minimale en aanbevolen gevelcategorieën volgens NBN S : /0 4/20 7

8 NBN S : woongebouwen (2008) 8

9 NBN S : woongebouwen (2008) Gevelgeluidsisolatie: eisen voor het gevelvlak en de gevelelementen D Atr geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ R Atr Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo 9

10 NBN S : woongebouwen (2008) Doelstelling: maximaal geluidniveau L Aeq in binnenruimten, in functie van : Gewenst comfortniveau (normaal of verhoogd), Nacht/dagperiode, Bestemming van de ruimten. Dagperiode (woonkamer, keuken, bureau, slaapkamer) : normaal akoestisch comfort: max. 34 db verhoogd akoestisch comfort: max. 30 db Nachtperiode (slaapkamers) : normaal akoestische comfort: max. 29 db verhoogd akoestisch comfort: max. 25 db geluidniveau neemt minstens 5 db af s nachts => ok Om deze maximale niveaus binnen te garanderen : minimale eisen vastleggen voor de luchtgeluidsisolatie per gevelvlak 10

11 NBN S : woongebouwen (2008) Begrippen Gevel Gevelvlak Gevelelement 11

12 Gestandaardiseerde geluidsisolatie D 2m,nT,w = D Atr (in situ gemeten) 12

13 Gestandaardiseerde geluidsisolatie D 2m,nT,w = D Atr (in situ gemeten) 13

14 Gestandaardiseerde geluidsisolatie D 2m,nT,w = D Atr (in situ gemeten) D Atr = D 2m,nT,w + C tr = geluidsisolatie van het gevelvlak (bepaling volgens EN ISO 140-5) D 2m,nT = L 1,2m L log(T/T 0 ) L 1,2m : Zendniveau buiten op 2 m van het gevelvlak tgv geluidbron ± 100 db onder 45 L 2 : Ontvangstniveau binnen [db] T : Nagalmtijd binnen [s] T 0 : Referentie-nagalmtijd = 0.5 s (V>=30); 0.3 s (V=<20 m³) Meting van het zendniveau op 2 m vóór de gevel Herleiden van het ontvangstniveau binnen naar standaard bemeubelde kamer geluidbron = luidspreker onder 45 (roze ruis) 14 14

15 Gestandaardiseerde geluidsisolatie D 2m,nT,w = D Atr (in situ gemeten) D Atr = D 2m,nT,w + C tr = geluidsisolatie van het gevelvlak (bepaling volgens EN ISO 140-5) D 2m,nT = L 1,2m L log(T/T 0 ) Waarde per frequentieband (tertsbanden 100 Hz 3150 Hz) L 1,2m : Zendniveau buiten op 2 m van het gevelvlak tgv geluidbron ± 100 db onder 45 L 2 : Ontvangstniveau binnen [db] T : Nagalmtijd binnen [s] T 0 : Referentie-nagalmtijd = 0.5 s (V>30); 0.3 s (V<20 m³) Berekening ééngetalswaarde ( volgens zie EN ISO 717-1) D 2m,nT,w (C;C tr ) D 2m,nT,w + C tr = D Atr Bvb. : D 2m,nT,w (C;C tr ) = 39 (-1;-4) db D Atr = 39-4 = 35 db 15 15

16 Gestandaardiseerde geluidsisolatie D 2m,nT,w = D Atr (in situ gemeten) Prestatie-eisen voor gevelgeluidsisolatie woningen (NBN S ) geformuleerd in D Atr Isolatiespectrum D 2m,nT herleid naar ééngetalswaarde D 2m,nT,w met twee spectrale aanpassingstermen D 2m,nT D 2m,nT,w (C,C tr ) R [db] 60 Genormaliseerde procedure volgens ISO 717-1: gewogen gestandaardiseerde geluidsisolatie 50 Eisen gevelgeluidsisolatie in NBN S D 2m,nT,w + C tr = D Atr f [Hz] = De werkelijk ervaren geluidsisolatie in het gebouw onderworpen aan de eis, en dit voor ieder gevelvlak 16

17 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) D Atr -waarde per gevelvlak moet voldoen aan : Met (1) : L A [db] : geluidniveau buiten, berekend uit referentie-niveau L Aref volgens bijlage B, m [db] : m = 3 db in voorkomend geval waar tegelijk : - de te beschermen ruimte over een bijkomend gevelvlak beschikt, - L A > 60 db is voor beide gevelvlakken, - de twee gevelvlakken over minstens één element beschikken waarvan R Atr < 48 db (bvb. venster) m = 0 db in alle andere gevallen 17

18 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) D Atr -waarde per gevelvlak moet voldoen aan : Met (2) : Eis (2) voor slaapkamers is enkel van toepassing indien : In de nachtperiode (22u 6u), minstens driemaal per nacht een geluidniveau L Aeq,1s,max,T 70 db voorkomt, veroorzaakt door : - Hetzij geluid vanwege luchtverkeer, - Hetzij geluid vanwege spoorwegverkeer.!! De bekomen waarden leiden in dat geval niet noodzakelijk tot een bevredigend comfortniveau 18

19 This image cannot currently be displayed. Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) 19

20 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau L Aref Op basis van metingen op 2 m hoogte en 2 m loodrechte afstand van de meest blootgestelde gevel L Aref = de hoogste van beide waarden - L Aeq,30min tussen 06u00 en 22u00 (overdag)* - L Aeq,30min + 5 db tussen 22u00 et 06u00 (avond en nacht)* * Op een moment representatief voor eventueel hinderlijk omgevingslawaai + reflectieterm 3 db! Meting op onbebouwd terrein L = 70 db(a) L Aref = 73 db(a) 20

21 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau L Aref Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger). 21

22 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau L Aref Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger). 22

23 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau L Aref Gegeven: Gebouw gelegen langs de N3 in Korbeek-Lo Living gelegen aan de achterzijde van het gebouw Ofwel uitvoeren van een meting, Ofwel tabellen gebruiken. Nationale weg: L Aref > 77 db Voor de gevel vooraan het gebouw. 23

24 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Figuren in bijlage B: bepaling van waarde L A voor ieder gevelvlak op basis van de gemeten waarde L Aref 24

25 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Bepaling van het geluidniveau L A vóór het bestudeerde gevelvlak Nuttige gegevens Gebouw gelegen langs N3 in Korbeek-Lo L Aref > 77 db vóór het gebouw Voor het gevelvlak aan de achterzijde van het gebouw : 25. LA = LAref 13 = = db

26 Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis D Atr (gevelvlak) Bepaling van de te respecteren geluidsisolatie in situ D Atr Nuttige gegevens L A = 64 db voor het gevelvlak achteraan m = 0 (slechts één gevelvlak blootgesteld) Berekening van te respecteren eis voor het gevelvlak achteraan : DAtr LA 34 + m = = 30 db 26 26

27 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen D Atr geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ R Atr Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo 27

28 Meting van geluidsisolatie in laboratorium R Atr (= R w + C tr ) Bepaling van de geluidverzwakkingsindex R voor beglazingen en vensters (EN ISO :2010) De verhouding tussen invallend vermogen aan de zendzijde en doorgegeven vermogen aan de ontvangstzijde is zeer groot! VOORBEELD R = 10 log (invallend vermogen/doorgelaten vermogen) Beglazing : W invallend / W doorgaand = R = slechts 30 db 2 W W 28 28

29 Montage de l élément ACOUSTIQUE DU

30 Meting van geluidsisolatie in laboratorium R Atr (= R w + C tr ) Bepaling van de geluidverzwakkingsindex R voor beglazingen en vensters (EN ISO :2010) R = eigenschap van het geteste product Proefmonster 1.25m x 1.50m Niveau (db) Roze ruis Ontvangstzijde 20 Zendzijde Fréquence (Hz) 30

31 Meting van geluidsisolatie in laboratorium R Atr (= R w + C tr ) Bepaling van de gewogen geluidverzwakkingsindex R w (EN ISO 717-1) + spectrale aanpassingstermen (C;C tr ) sound reduction index R 1/3octave R w = 41 db R w + C tr = R Atr R [db] db f [Hz]

32 Meting van geluidsisolatie in laboratorium R Atr (= R w + C tr ) Spectrale aanpassingstermen C en C tr Belang van aard geluidbron waartegen men zich wenst te beschermen snelrijdend verkeer Globaal geluidniveau Spectrale analyse stadsverkeer 32 32

33 Spectrale aanpassingstermen C en C tr EN ISO 717 Wanneer welke grootheid? Dominant midden- en hoogfrequent geluid R w + C Menselijke activiteiten (spraak, radio, televisie ) Spelende kinderen Dominant laagfrequent geluid Discotheek R w + C tr Snelrijdend wegverkeer (>80 km/u) Spoorwegverkeer aan middelhoge of hoge snelheid Straalvliegtuigen op korte afstand Industrielawaai rijk aan hoge en middelhoge tonen Traagrijdend verkeer (stad) Spoorwegverkeer aan lage snelheid Straalvliegtuigen op grote afstand helicopters Industrielawaai rijk aan lage tonen 33 33

34 Berekening van de geluidsisolatie in situ : invoergegevens Bepaling van de gewogen geluidverzwakkingsindex R w De constructie R Atr van gevelwanden ligt gevoelig hoger dan deze van beglazingen R w of (C;C vensters tr ) R w (C;C tr ) Volle baksteen 9 cm / niet-geventileerde luchtspouw 5 cm opgevuld met minerale wol/ holle betonblok 19 cm / bepleistering 55 db (-1;-5) db 50 db Beglazing 4/15/4 29 db (-1;-4) db 25 db Beglazing 4/16/6 35 db (-2;-5) db 30 db Beglazing 6/15/44.2A 39 db (-2;-6) db 33 db Enkel opendraaiend PVC-raam met stalen verzwaringen, beglazing 44.2A/20/66.2A 46 db (-1;-4) db 42 db 34

35 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen D Atr geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ R Atr Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo 35

36 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Te volgen stappenplan STAP 1 : Meting (of inschatting) van L Aref vóór meest blootgestelde gevel STAP 2 : Afleiden van L A voor iedere gevel figuren in de norm (bijlage) STAP 3 : Berekening van eis per gevelvlak D Atr tabel (1) in de norm STAP 4: Berekening van de eis per gevelelement R Atr ontwerptool (zie vervolg) 36 36

37 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Te volgen stappenplan (controle, ten laatste 1 jaar na oplevering, marge: 3 db) 2 STAP 1 : Meting (of inschatting) van L Aref vóór meest blootgestelde gevel meting of tabel in de norm 3 STAP 2 : Afleiden van L A voor iedere gevel figuren in de norm (bijlage) figuren in bijlage norm 1 STAP 3 : Berekening van eis per gevelvlak D Atr tabel (1) in de norm meting in situ volgens EN ISO STAP 4 : Berekening van de eis per gevelelement R Atr deelverantwoordelijkheden! meting in labo (zie fabrikant) 37 37

38 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen 3 mogelijke methodes: - Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN ) - Benaderingsformule NBN S : Gedetailleerde methode volgens EN

39 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen 3 mogelijke methodes: - Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN ) - Benaderingsformule NBN S : Gedetailleerde methode volgens EN

40 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Berekeningsmethode EN (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R Atr van gevelvlak R' Atr RAtr, i = S i 10 10log + 10 Stot 10 S tot 10 D n, e, Atr, j 10 S venster R Atr,venster a b c d D neatr, rooster S venster R Atr,venster «zwakste schakel» is bepalend voor de samengestelde geluidsisolatie! 40

41 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Berekeningsmethode EN (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R Atr van gevelvlak R' Atr RAtr, i = S i 10 10log + 10 Stot 10 S tot 10 D n, e, Atr, j 10 Invoergegevens (laboratoriumwaarden) : LABO R Atr,i = R w +C tr voor gewone gevelementen zoals ramen, deuren, wanden, invulpanelen, D ne,atr,j = D n,e,w + C tr voor kleine gevelelementen (<1m²) zoals ventilatieroosters Aan te raden veiligheidsmarge op de invoergegevens: LABO R Atr - 2 db D ne,atr - 3 db 41

42 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Berekeningsmethode EN (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R Atr van gevelvlak R' Atr RAtr, i = S i 10 10log + 10 Stot 10 S tot 10 D n, e, Atr, j 10 Ventilatierooster : D n,e,w (C;C tr )= 37 (0;-1) db, D ne,atr = 36 db REKENVOORBEELD Venster : R w (C;C tr )= 40 (-1;-3) db, R Atr = 37 db (S = 6,1 m²) Gevelmuur: R w (C;C tr )= 56 (-1;-5) db, R Atr = 51 db (S = 6,7 m²) Totale oppervlakte gevelvlak: 13 m² R ' 6,1 6, Atr, tot 10log , 4 = = db 2.60 a b c venster gevelmuur ventilatierooster 42

43 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Berekeningsmethode EN (vereenvoudigde versie) Correctieterm DL fs D Atr = R' + L +10 log Atr fs V 3S Extra afscherming (>0) of reflecties (<0) door vormgeving van de gevel Vlakke gevel : DL fs = 0 43

44 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Berekeningsmethode EN (vereenvoudigde versie) Volume-oppervlakte verhouding D Atr = R' + L +10 log Atr fs V 3S De verhouding volume V/ oppervlakte gevelvlak S is bij een balkvormig lokaal = diepte d van het lokaal loodrecht op dat gevelvlak V/S = 3 + d = V/S S Opgepast met ondiepe lokalen (< 3m) 44

45 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen 3 mogelijke methodes: - Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN ) - Benaderingsformule NBN S : Gedetailleerde methode volgens EN

46 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN ) Enkel voor gevelvlakken zonder ventilatieroosters! 46

47 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) 1. Bestudeerd lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters 47

48 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Voorbeeld : keuze van de beglazing voor een ééngezinswoning Type-situatie 48

49 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) STAP 1 : Bepaling van het referentie-geluidniveau L Aref Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger). 49

50 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters zijgevel : L A = 62 db(a) voorgevel : L A,ref = 65 db(a) 50

51 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters Gegevens «slaapkamer 3» : - Lokaal : (LxBxH) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m - Venster: (BxH) 0.8 m x 2.4 m - Geluidniveau buiten: L A = 65 db(a) (voorgevel) Welke beglazing is noodzakelijk om de comfortcriteria van de NBN S te respecteren? 51

52 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters - Oppervlakte gevelvlak (van binnenuit) : 8.5 m² - Vensteroppervlakte : 1.9 m² = 22% TABEL : R Atr 25 db - Diepte van het lokaal : 4 m (bvb beglazing) - Geluidniveau buiten : 65 db(a) 52

53 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) 2. Bestudeerd lokaal beschikt over verschillende gevelvlakken met vensters Tabel dient aangewend te worden voor ieder gevelvlak afzonderlijk! 53

54 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over twee gevelvlakken met vensters Voorbeeld : het bestudeerde lokaal bezit twee gevelvlakken met vensters Gegevens «slaapkamer 2» : - Lokaal : (LxBxH) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m - Twee vensters : (BxH) 1 m x 2.4 m (elk in een verschillend gevelvlak) - Geluidniveau buiten O-gevel: L A = 65 db - Geluidniveau buiten Z-gevel : L A = 62 db Welke beglazingen zijn noodzakelijk om te voldoen aan de comfortcriteria van de norm NBN S ? 54

55 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) 2. Bestudeerd lokaal beschikt over verschillende gevelvlakken met vensters OOSTGEVEL (straatzijde) - Oppervlakte gevelvlak (binnenafmetingen) : 8.5 m² - Vensteroppervlakte : 2.4 m² = 28% TABEL : R Atr > 30 db - Diepte van het lokaal : 4 m asymmetrische beglazing! - Geluidniveau buiten : 65 db(a) 55

56 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) 2. Bestudeerd lokaal beschikt over verschillende gevelvlakken met vensters ZUIDGEVEL - Oppervlakte gevelvlak (binnenafmetingen) : 10 m² - Vensteroppervlakte : 2.4 m² = 24% TABEL : R Atr > 27 db - Diepte van het lokaal : 4 m (bvb. 4/16/4 beglazing) - Geluidniveau buiten : 62 db(a) 56

57 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen 3 mogelijke methodes: - Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN ) - Benaderingsformule NBN S : Gedetailleerde methode volgens EN

58 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) ONTWERPTOOL : eis aan gevelelementen berekend uit eis aan het gevelvlak D Atr VB -: Gebaseerd op voorspellingsberekeningen volgens de EN ( Akoestische Eurocode ) - Designtool, om te voldoen aan de eis voor het gevelvlak D Atr - Deelverantwoordelijkheden, om na te gaan waarom D Atr niet zou voldoen - Voor grote projecten : niet altijd economisch meest interessante optie! 58 58

59 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) VOORBEELD : het bestudeerde lokaal bezit slechts één gevelvlak met vensters Gegevens «slaapkamer 3» : - Lokaal : (LxBxH) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m - Venster : (BxH) 0.8 m x 2.4 m - Geluidniveau buiten: L A = 65 db(a) Welke beglazing is noodzakelijk om te voldoen aan de comfortcriteria van de NBN S ? Methode NBN S : R Atr > 26.3 db (cfr. 27 db met generische tabellen) Zie ook rekenmodule > Akoestiek 59

60 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Bijkomende informatie? 60

61 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Bijkomende informatie? 61

62 Keuze van gevelelement conform NBN S (2008) Bijkomende informatie? 62