Houtbouw & akoestiek COMFORT

Transcriptie

1 62_67 acoustique_nl CORR 12/07/11 8:58 Page 62 COMFORT Houtbouw & akoestiek Lawaaivervuiling wordt gezien als een reële plaag in deze tijden. Een degelijke geluidsisolatie behoort dan ook tot een van de comfortdoelstellingen van elke nieuwbouw en zorgt mee voor een aangename leefomgeving. Om een houtconstructie te beschermen tegen een lawaaierige omgeving en om voor een optimaal akoestisch binnencomfort te zorgen, moet men vaak rekening houden met een mix van oplossingen, liefst in een zo vroeg mogelijk stadium van het bouwproces. Tegenwoordig kan men houten structuren perfect combineren met oplossingen die voor een goed akoestisch comfort zorgen: een zwevende ondervloer, een zwevend plafond, isolatiematerialen met een hoge inertie Geluid: de grondbeginselen Zonder teveel in detail te treden, moeten we toch enkele begrippen duiden om het probleem te begrijpen. Fysisch vormt geluid een opeenstapeling van geluiden van verschillende niveaus en frequenties. Fysiologisch wordt het in de meeste gevallen als hinderlijk ervaren. Een geluidsbron doet de lucht of in de eerste plaats een bouwelement trillen alvorens het onze oren bereikt. Onze oren blijven permanent wakker en nemen geluiden tussen 20 en hertz (doffe tot scherpe) waar, hetgeen we de frequentie noemen. Het geluidsniveau wordt uitgedrukt in decibels (db (A)), waarmee we dus een effectieve waarde kunnen geven aan de gewaarwording van het gehoorde lawaai. De aanwijzing (A) die na de db komt, geeft de weging per frequentie weer, rekening houdend met de grotere gevoeligheid van het menselijk oor voor de hoge dan voor de lage frequenties. Zo wordt de schaal van geluidsniveaus van 10 tot 120 db als referentie gebruikt (zie schema p.64): stille geluiden van 10 tot 40 db (rustige kamer), hinderlijke geluiden van 40 tot 60 db (gesprek), vermoeiende van 60 tot 80 db (televisie), gevaarlijke van 80 tot 100 db (luide muziek, trein), om ten slotte de pijngrens te bereiken die ligt tussen 100 tot 130 db (motor van een vliegtuig op de grond, een pikhamer). En hierbij komen ook nog de subjectieve waarnemingen: de duur van de blootstelling, één enkel geluid in de stilte Maar studies hebben aangetoond dat men het geluidsniveau met 10 db moet verminderen om de indruk te krijgen dat men tweemaal minder lawaai hoort. De reglementering In Europa is de reglementering opgesteld volgens Europese normen die bepaalde punten definiëren, maar die geen niveau voor akoestische isolatie opleggen. De Europese normen definiëren meerbepaald de index voor akoestische verzwakking (Rw) en het drukniveau van het contactgeluid (Ln,w). In België bepaalt de nieuwe Belgische norm NBN S de akoestische criteria voor woongebouwen. Deze norm geldt voor alle woningen waarvoor er na 29 april 2008 een 62 Knauf Brio is een droogvloerelement voor akoestische isolatie van houten vloeren. Het bestaat uit gipsvezel met een laag houtvezel, EPS of minerale wol. Het gaat om lichtgewicht elementen, met een geringe dikte. Bovendien hebben ze een grote oppervlaktehardheid. Ideaal voor renovatie en voor houtskeletbouw.

2 62_67 acoustique_nl CORR 12/07/11 8:58 Page 63 De Placo Impact pleisterplaat is prima geschikt voor de isolatie van houtskeletbouw. Deze met houtvezel versterkte gipsplaat is stevig en geluidsisolerend. Ze reduceert de geluidslast met 50% in vergelijking met een standaardgipsplaat. bouw- of renovatievergunning is aangevraagd. Voor woningen waarvoor de stedenbouwkundige vergunning vóór die datum werd aangevraagd, gelden de oude normen NBN S en 401. Nochtans zijn deze voorschriften slechts aanbevelingen en ze hebben geen verplichtende kracht. Op nationaal niveau bestaat er geen reglementering die het respecteren van een bepaald akoestisch isolatieniveau oplegt bij de bouw of de renovatie van een woning, tenzij wanneer het lastenboek bepaalt dat de nieuwe norm moet worden nageleefd (en het moet dan ook nauwkeurig vermelden welk isolatieniveau normaal of hoog - men moet bereiken). Deze norm streeft naar een harmonisering met de normen van andere Europese landen. Maar omdat criteria worden beïnvloed door een culturele parameter, heeft elk land zijn eigen minimumwaarden gedefinieerd. Belgische onderzoeken hebben aangetoond dat 30 % van de inwoners vindt dat een geluidsisolatie DnT,w onder 54 db en een isolatie voor impactgeluiden L nt, w boven 54 db, onvoldoende zijn; dit zijn de normale comfortlimieten van de nieuwe norm. De norm definieert ook een hoger comfortniveau dat eerder van toepassing is voor nieuwbouw omdat men met renovaties heel moeilijk dit niveau kan bereiken. Desondanks vindt zelfs nog 10 % van de bevolking dit niveau ontoereikend...(bron Curbain). In Frankrijk is de nieuwe akoestische reglementering (Nouvelle Réglementation Acoustique, NRA) van toepassing op alle nieuwe residentiële gebouwen en op gebouwen waarvan de bouwvergunning na januari 1996 werd toegekend. Ze bepaalt de minimumvereisten inzake isolatie. Het gaat om een resultaatverplichting in situ, uitgedrukt in decibels, dit wil zeggen: nadat een woning voltooid is, met ter plaatse metingen van de isoleringen. Voor een individueel huis: dit is enkel onderworpen aan de reglementering 63 betreffende isolatie tegen externe luchtgeluiden (geluiden van wegverkeer, treinen, vliegtuigen ). Anderzijds is er geen enkele vereiste geformuleerd over binnenmuren of vloeren. Voor een halfopen bebouwing of een rijhuis: het huis moet dan geïsoleerd zijn tegen, enerzijds lawaai van wegverkeer en anderzijds tegen luchtgeluiden die zich via scheidingsmuren, gevels en vloeren van de ene woning naar de andere kunnen voortplanten. De reglementaire verplichtingen zijn dezelfde als voor collectieve gebouwen. Tegenwoordig legt de Europese standaardisering nieuwe methodes op voor de berekening van de indexen die een quotering moeten geven aan de akoestische kwaliteit van een gebouw. Er moeten dus nieuwe reglementaire bepalingen worden toegepast voor werken waarvan de bouwaanvraag wordt ingediend vanaf 1 januari Vandaag moet men twee nieuwe

3 62_67 acoustique_nl CORR 12/07/11 8:59 Page 64 Europese normen gebruiken om de indexen met unieke waarde te berekenen voor het evalueren van de akoestische prestatie [1] van producten en werken, respectievelijk voor interne luchtgeluiden (stemmen, televisie), of externe luchtgeluiden (wegverkeer, vliegtuigen, treinen), en voor schokgeluiden. Deze twee normen definiëren nieuwe evaluatie-indexen, uitgedrukt in nieuwe eenheden, en ze gebruiken een nieuwe terminologie (Zie onderstaande tabel voor Frankrijk). Geluidsbronnen en hun voortplanting Bepaalde begrippen zijn onontbeerlijk om een correcte geluidsisolatie te realiseren. Geluiden die men waarneemt binnen in een woning of een gebouw, hebben een verschillende oorsprong. Ze planten zich op verschillende manieren voort: in een rechtstreeks luchtveld of onrechtstreeks via de Geluidscategorie Interne luchtgeluiden (voorbeeld tussen 2 hoofdruimten) Impactgeluiden Geluiden van installaties (voorbeeld in hoofdruimte) Gemeenschappelijke circulatie Externe luchtgeluiden wanden. Wanneer een geluid een homogene wand ontmoet, wordt de geluidsenergie op verschillende manieren verdeeld: het grootste deel wordt naar binnen toe naar het lokaal weerkaatst, een kleiner deel plant zich voort naar de andere kant van de wand en een laatste deel wordt in de wand opgelost. Alle wanden van een lokaal nemen deel aan de voortplanting van het geluid, waarbij elk deel zich gedraagt als een luidspreker die het geluid meer of minder verspreidt. Geluid kan zich ook voortplanten via voegen, scheuren, tussenruimten wanneer de wand niet volledig luchtdicht is. Externe luchtgeluiden zijn afkomstig van een luchthaven, een treinstation, een fabriek, een werf en vooral van het wegverkeer. In Frankrijk is het volledige wegennet in een geluidsklassement ondergebracht, met een verplichte inschrijving in het Lokaal Stedenbouwkundig Plan ( Plan Gevolg voor de reglementaire waarden 54 db(a)roze wordt 53 db 65 db(a) wordt 58 db (Niveau bij ontvangst) 30 db(a) (ongewijzigd) rw ongewijzigd (absorberende producten nemen 1/4 in van de vloeroppervlakte) 30 db(a)weg (ongewijzigd) 64 Schaal van geluidsniveau s Doc.Rockwool Als specialist van de rotswolisolatie biedt Rockwool een hele waaier aan oplossingen die ook de geluidsisolatie moeten verbeteren, meer bepaald voor de houtskeletbouw. local d urbanisme (PLU)). Het referentiegeluid is het weglawaai met zware frequenties. Voor de andere externe luchtgeluiden is het referentiegeluid roze dat wordt gekenmerkt door een constant geluidsniveau op alle frequenties. Interne luchtgeluiden zijn afkomstig van een televisie, een hifiketen, een radio, een geanimeerd gesprek Ook deze geluiden worden beschouwd als roze geluiden. Ze planten zich voornamelijk voort via de scheidingswanden tussen kamers of onrechtstreeks via zijwanden. Schokgeluiden zijn geluiden van stappen, vallende voorwerpen, verplaatsingen van meubelen (stoelen) die door de vloer worden overgedragen en die zich voortplanten via het plafond en de verticale wanden. Geluiden van installaties kunnen afkomstig zijn van een verwarmingsketel, een ventilatiesysteem, leidingen, de machines van een lift, het doorspoelen van een toilet Deze

4 62_67 acoustique_nl CORR 12/07/11 8:59 Page 65 luchtgeluiden worden beschouwd als contactgeluiden wanneer ze de structuur doen trillen. Voor elke kamer het gepaste akoestische comfort Het akoestische comfortprincipe is gebaseerd op isolatie tegen lawaai van het buitenmilieu en tegen geluiden tussen de leefruimten van het huis. Afhankelijk van onze activiteit zijn de vereisten voor akoestische isolatie inderdaad verschillend. We kunnen drie akoestische comfortzones definiëren: De Stille zone: Kamer waar het in de kamer waargenomen geluidsniveau niet hoger mag zijn dan 20 db. Voorbeeld: een kamer bevindt zich in een stille zone omdat geluiden de slaap of de rust niet mogen verstoren. De Rustige zone: Kamer waar het in de kamer waargenomen geluidsniveau niet hoger mag zijn dan 35 db. Voorbeeld: een kantoor kan beschouwd worden als een kalme zone, in de mate dat er zwakke geluiden worden getolereerd, voor zover ze niet te hinderlijk zijn. De Leef zone: Kamer waar het in de kamer waargenomen geluidsniveau tot 45 db aanvaardbaar kan zijn en waarin geluiden worden getolereerd omdat ze deel uitmaken van het gebruik zelf van de kamer. Voorbeeld: deze kamers stemmen het vaakst overeen met leefruimten zoals het salon of de keuken (Bron Placo). Voor de plaatsing van een goede geluidsisolatie moeten we rekening houden met drie basisprincipes. De wet van de massa: hoe zwaarder iets is, des te beter het isoleert. Omdat geluid zich door middel van trillingen voortplant, en zware en dikke materialen minder trillen, isoleren deze materialen beter dan lichte materialen. Met andere woorden: met een gelijke dikte zal een betonnen wand beter isoleren dan een wand in gipsblokken of in hout, want met hetzelfde volume weegt beton veel zwaarder dan gips. Maar het probleem wordt vaak opgelost door het doos in de doos principe: men creëert een onderbreking door 2 minder dikke aparte wanden los van elkaar te plaatsen. De wet van massa-veerkracht-massa: door bepaalde materialen te combineren, kunnen we het zogenaamde massa-veerkracht-massa principe toepassen, dat trillingen dempt door ontdubbeling + loskoppeling + absorptie. Twee massa s worden gescheiden door een zogenaamde vering die lucht of een absorberend materiaal kan zijn. Wanneer het geluid tegen de eerste massa botst, begint deze massa te trillen. De vering tussen de twee lagen onderschept deze trillingen en doet dienst als schokdemper. Vervolgens wordt het geluid aanzienlijk gedempt doorgegeven aan de tweede massa. De dikte en de dempende kwaliteit van de vering vormen essentiële factoren voor het bepalen van het absorptieniveau van trillingen. Dit principe bestaat uit het gebruik van dubbele wanden, zoals gipskartonplaten, die gescheiden zijn door een luchtlaag (spouw) gevuld met minerale wol die energie absorbeert en doet verdwijnen. 65 Omdat in een woning met een houten structuur een aangename akoestiek heerst, betekent dit nog niet dat een houtconstructie helemaal geen geluidsisolatie nodig heeft! Ook in dit type woning van Honka (gerealiseerd in noords grenen), met hoge ruimtes en vertrekken die open uitgeven op elkaar moet men aandacht besteden aan contactgeluiden binnen in de woning en aan luchtgeluiden die van buiten doordringen.

5 62_67 acoustique_nl CORR 12/07/11 8:59 Page 66 Bij renovaties biedt deze oplossing een efficiënte aanpak van geluidshinder zonder de structuren te overbelasten. De wet van de dichtheid: daar waar lucht kan doordringen, kan ook geluid doordringen. Vensters, deurtochtlatten, bekistingen van rolluiken, luchttoevoeren ze kunnen allemaal de oorzaak zijn van een slechte dichtheid. U mag ze dus zeker niet verwaarlozen als u voldoende isolatie wenst te bereiken. Toch is luchtverversing van essentieel belang voor een woning. Het komt er dus op aan om lucht door te laten en tegelijk het doordringen van geluid te beperken. We vermelden hierbij dat warmte- en geluidsisolaties niet altijd aan dezelfde criteria beantwoorden, ook al zijn ze soms met elkaar verenigbaar. In een houten woning Schematisch gezien, plant geluid zich in een woning voort via de structuur van het gebouw en via de lucht waarna het onze oren bereikt. Bij elke geluidshindercategorie hoort een reeks oplossingen. Hebben de zeer populaire houten constructies (houtskelet, zware planken of balken) meer zwakke punten op akoestisch gebied? Wat zijn in feite de sterke punten en de gevoelige punten ervan? meubelen ) dat tegelijk door de tussenliggende vloeren en onrechtstreeks door de verticale wanden wordt doorgegeven. externe en interne luchtgeluid dat zich via de scheidingswanden voortplanten (muur, plafond, vloer) of onrechtstreeks wordt doorgegeven via de zijwanden. De oplossingen voor luchtgeluid Droge geleiders zoals houten constructies, zijn meestal gebaseerd op het massa-vering-massa effect. Het is de bedoeling om tussen twee volledig gescheiden elementen een luchtopening gecombineerd met een isolatiemateriaal te laten. Wanneer de eerste wand begint te trillen, stoppen de luchtlaag en het isolatiemateriaal meest resultaat bieden voor een geluidsisolatie of een warmte-geluidsisolatie (dus met een hoge inertie) zijn minerale wol, elastisch gemaakt geëxpandeerd polystyreen, natuurlijke isolatiematerialen (houtwol, hennep, linnen, cellulosewatten, ). De prestatie van een wand wordt gekenmerkt door de index voor akoestische verzwakking Rw die in een laboratorium volgens de normen wordt gemeten voor alle bestanddelen van een gebouw (1). Deze index voor verzwakking is kenmerkend voor de rechtstreekse transmissieprestatie van een wand, behalve voor zijdelingse transmissies en geluidsbruggen. Om rechtstreekse transmissie te verminderen, kan de ontwerper de akoestische prestaties van de wand verbeteren door de vering te De invloed van hout op geluid Hout wordt erkend als het ideale materiaal voor akoestische correctie. Het bewijs: men gebruikt het in tal van concertzalen en opnamestudio s. Akoestische correctie bestaat uit het verbeteren van de akoestische kwaliteit van een kamer, uit het behandelen van de nagalm van een lokaal om deze doffer of helderder te maken. Akoestische panelen in vol hout of met openingen, blijken de beste oplossingen te zijn om een akoestische correctie van nagalmende wanden te combineren met een esthetische afwerking. Bovendien wordt hout om zijn weergalmeigenschappen sinds eeuwen gebruikt voor het vervaardigen van muziekinstrumenten. Hout dankt zijn vermogen om geluidsgolven te dempen en zelfs op te sluiten, aan zijn lage densiteit en zijn cellenstructuur die bestaat uit microscopische holten die in een netwerk geschikt zijn. Deze zetten de geluidsenergie om in warmte en dempen zodoende de geluiden. Maar we vermelden hier de eigenschappen van hout die de geluidskwaliteit verbeteren. Dit wil niet zeggen dat men houten huizen niet hoeft te isoleren tegen luchtgeluiden en impactgeluiden (vloeren), die in dit woningtype een gevoelig punt blijven! Naast akoestische oplossingen die inherent zijn aan elke constructie (warmte- en geluidsisolatie van het dak, dichtheid van het schrijnwerk en kwaliteit van de beglazing), moet men bij houten huizen in het bijzonder letten op het verminderen van twee soorten lawaai : contactgeluid (geluid van stappen, van het verplaatsen en het vallen van voorwerpen of een deel van deze trillingen, zodanig dat er slechts een uiterst klein deel van de trillingen de tweede wand bereikt. De zo verkregen akoestische prestaties zijn dan zeer aanvaardbaar, zelfs met lichte materialen zoals hout. Van de omvang van deze massa s en van de efficiëntie van de vering hangen de akoestische prestaties van de wand af. Het geheim van een goede akoestiek in een houten huis schuilt dus in de aanwezigheid van een rekker waarvan de densiteit tussen 110 en 170 kg/m 3 zou moeten bedragen opdat het zijn vering rol zou kunnen spelen. De sleutel van het probleem: de frequentie van de weergalm. Dit is de frequentie waaraan de wand begint te trillen. Zoals elk weergalmend systeem, hangt deze frequentie af van de massa van de wanden (rol massa), van de dikte van de luchtlaag tussen de twee vlakken (rol vering), de aard en de dikte van het isolatiemateriaal (dempende rol). Door de massa en/of de dikte van deze elementen te vergroten, wint men aan geluidsisolatie. De isolatiematerialen die het 66 versterken: een ontdubbeld houtskelet is efficiënter dan een enkel relatief stijf houten skelet, waarbij de twee skeletten dan ontkoppeld moeten worden. Zijdelingse transmissies vormen bij systemen met houtskeletbouw de doorslaggevende factor bij de overdracht van geluid. Reeds bij het technisch concept moet men zijn voorzorgen nemen en deze zorgvuldig realiseren tijdens de bouwwerken. Zo moet men voorzien dat de binnenwanden afgesneden zijn van de aanpalende wanden en dat de verbindingen speciale behandelingen krijgen. Om tenslotte te voorkomen dat er geluidsbruggen worden gecreëerd, moeten de onderbrekingen bijvoorbeeld heel zorgvuldig worden dichtgestopt met de geschikte zelfklevende lintstroken of de gepaste zelfklevende moffen. Het is aanbevolen om geen elektrische stopcontacten tegenover elkaar te plaatsen en ze op een afstand van ten minste een skeletopening te plaatsen.

6 62_67 acoustique_nl CORR 12/07/11 8:59 Page 67 De oplossingen voor contactgeluid Om een schok-of contactgeluid te dempen, kunt u enerzijds de vloer meer isoleren, en anderzijds het plafond loskoppelen van de vloer (wet van massa/vering/massa). Aan de bovenkant van de vloer: Voor sterkere akoestische prestaties van een vloer op een verdieping, is het tegenwoordig een traditie om een droge ondervloer te leggen of om een betonnen ondervloer te gieten op een soepele onderlaag (kurk, houtvezel, mousse, geluidsisolatie). Vervolgens worden deze vloeren van de wanden ontkoppeld dankzij de plaatsing van een rekbaar materiaal of een isolatiestrook. Dit is een zwevende vloer. Vervolgens worden de stroken van bijvoorbeeld een zwevende parketvloer aan de randen en niet op de ondergrond vastgelijmd. Of ze worden in Aan de onderkant van de vloer: De geluidsisolatie van de houten vloer van een verdieping kan ook bestaan uit een isolatie die men tussen en onder de vloerbalken plaatst. Deze isolatie wordt bevestigd door middel van een hangskelet waaraan dan één of twee lagen afwerkingplaten worden vastgemaakt. Om de akoestische prestatie van deze tussenliggende vloer nog te verbeteren, is het raadzaam om het isolerend plafond volledig van de vloer van de verdieping te ontkoppelen dankzij het gebruik van geraamten in hout of in metaal met een lange reikwijdte. Per slot van rekening wordt het beste antwoord qua prestatie/kostprijs gegeven door een houtbetonvloer waarmee u een goede index voor akoestische verzwakking kunt garanderen dankzij de volumemassa die er wordt gegeven door een betonlaag gegoten op de balklaag in De geluidsisolatie van een houten huis mag men niet te licht opvatten. Denk maar aan harde contactgeluiden op plankenvloeren, die een heel gevoelig punt vormen. Om dit te verhelpen, plaatste men op de vloeren van deze woning in massieve houtbouw een polyethyleen moussetapijt van 5 mm dat op de spaanplaten geplaatst wordt alvorens de elektrische en sanitaire bekabeling en de chape te plaatsen. Realisatie: Biospeedhome elkaar geklikt al naargelang de systemen die er op de markt verkrijgbaar zijn. Het is aanbevolen om geluidsisolatie te kiezen die specifiek voor deze toepassing werd ontwikkeld, en deze dan rand tegen rand en met ondersteunde voegen te plaatsen, en ze vervolgens te bedekken met een beschermende viltlaag. Het moeilijke van geluidsisolatie van vloeren is dat men een evenwicht moet kunnen vinden tussen de mechanische weerstand van de isolatie en de soepelheid die er nodig is om interessante akoestische prestaties te bereiken. Er zijn twee verplichte regels waarmee men rekening moet houden. Eerst en vooral is er de mechanische verplichting in verband met de gehele vloer of het systeem waarin het structurele of dragende gedeelte zit. Anderzijds is er ook de mechanische verplichting inzake geluidsisolerende producten die een uitdaging moeten aangaan: dergelijke isolatie moet tegelijk de toepassingslast kunnen dragen en tevens de last kunnen dragen van de materialen die rechtstreeks bovenop de isolatie zijn geplaatst. massief hout of in gelamelleerd gelijmd hout of balken. Deze combinatie biedt de mogelijkheid om de esthetiek van de zichtbare houtstructuur aan de onderkant te behouden. Ze laat ook de plaatsing toe van een vloerverwarming en van een tegelvloer in badkamers en toiletten. Een gemengde vloer is ook aanbevolen voor het versterken van oude vloeren [1] DE INDEX VOOR AKOESTISCHE PRESTATIES De index voor akoestische verzwakking Rw uitgedrukt in db stemt overeen met de akoestische prestatie van een bouwmateriaal/systeem. Een hoge index duidt op prestatie. Index rrw : prestatie van een systeem voor akoestische verzwakking van een wand (schommelt tussen +10 en + 20 db) Index rlw : akoestische prestatie van vloerbekledingen (een hoge Lw index wijst op prestatie) 67