Akoestiek & omgeving

Transcriptie

1 Akoestiek & omgeving Invloed oriëntatie ti van het gebouw op de geluidsoverdracht van en naar de omgeving Provinciaal Centrum voor Milieuonderzoek Godshuizenlaan Gent Lot Hebbelinck wetenschappelijk medewerker geluid Akoestiek & omgeving Overzicht: 1. Inleiding Geluid en hinder Probleemstelling en gevolgen 2. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 3. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 4. Besluitvorming 1

2 1. Geluidsoverdracht van Geluid en hinder: Dualiteit van geluid geluidshinder = subjectief begrip Overdracht Bron Gewenst geluid Ontvanger Ongewenst geluid Geluidshinder d 1. Geluidsoverdracht van Geluid en hinder: Wat speelt een rol in hinderbeleving?: Akoestische factoren (aard van het geluid, informatie-inhoud, geluidsniveau en spectrale kenmerken) Menselijke factoren (persoonlijke gevoeligheid voor geluid, psychologische toestand, mate van vereiste concentratie) Andere niet-akoestische factoren (tijdstip en periode, relatie met de veroorzaker, communicatie over de noodzaak en duur van het geluid) Wat is geluidshinder? Geluid is hinderlijk als gezondheid Wat is geluidshinder? Geluid is hinderlijk als gezondheid negatief beïnvloed: Fysieke schade: gehoorschade Gerelateerde somatische effecten (verhoogde bloeddruk, hartklachten) Verstoring concentratie, slaap en conversatie Functionele effecten: verminderde prestatie 2

3 1. Geluidsoverdracht van Geluid en hinder: perceptie p van omgevingsgeluid g g Cat. Perceptie LAeq in db(a) Dag Avond Nacht 1 Zeer stil <= 40 <= 35 <= 30 2 Stil Rustig Hoorbaar Rumoerig, druk Lawaaiig Zeer lawaaiig >= 66 >= 61 >= 56 Granneman J.H. (2011) 1. Geluidsoverdracht van Geluid en hinder: WETGEVING Aanvaardbaar vs. hinderlijk geluidsniveau Benaderen door ééndimensionaal getal in db(a) Vlaanderen: VLAREM I en II: Bestaande vs. nieuwe hinderlijke inrichtingen Indeling in 3 klassen volgens hinderlijkheid Open lucht vs. binnenshuis (gemene vloer en/of muur met p (g bewoonde vertrekken) Beoordelingsperiode (dag avond nacht) Gebied volgens RUP Aard van het geluid: er bestaan ook richtwaarden voor fluctuerend, incidenteel, impulsachtig en intermitterend geluid 3

4 Akoestiek & omgeving - Inleiding Probleemstelling: Ontwerpfase vaak geen rekening gehouden met geluidsoverdracht tussen gebouw en omgeving Oriëntatie gebouw(ruimtes) t.o.v. omgeving Gebouwschil Gevolgen: Geluidshinder omwonenden Naleving Vlarem - geluidsnormen? Verstoring rustbehoevende activiteiten Verminderde concentratie en prestatie Gezondheidseffecten Akoestiek & omgeving - Inleiding 2 - ledig: 1. Geluidsoverdracht van (bv. gemeentelijke feestzaal geluidshinder buurt) 2. Geluidsoverdracht van (bv. drukke verkeersweg rustverstoring in kantoren, leslokalen, rusthuizen,enz.) Geluidsoverdracht van de omgeving Geluidsoverdracht naar de omgeving Bron Ontvanger Ontvanger Bron Woning in de buurt Omgevingslawaai 4

5 Akoestiek & omgeving Overzicht: 1. Inleiding Geluid en hinder Probleemstelling en gevolgen 2. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 3. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 4. Besluitvorming 1. Geluidsoverdracht van Maatregelen aan de bron Bron Geluidsoverdracht naar de omgeving Gemeentelijke feestzaal Ontvanger Woning in de buurt 5

6 1. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Functie omgeving (woongebied, recreatiegebied, industriegebied) Wetgeving: naleving Vlarem-geluidsnormen Rustbehoevende activiteiten in de omgeving (rusthuis, ziekenhuis, school) Ruimtes/installaties gebouw = geluidsbronnen Beperkingen: ontwerp, bouwtechnisch, veiligheidsvoorschriften, kostprijs, enz. Inplanting gebouw t.o.v. de omgeving volgens BBT-principe 1. Geluidsoverdracht van Ruimtelijke ordening (macroschaal) afstand creëren geluidsbron potentieel gehinderden Gunstige stedenbouwkundige invulling: oriëntatie gebouw/installatie t.o.v. omgeving (microschaal) creëren natuurlijke geluidsbarrière Gebouwschil: akoestische isolatie binnen buiten 6

7 1. Geluidsoverdracht van Potentiële geluidsbronnen en lekken gebouw: Ventilatiesystemen, koelgroepen, airco-installaties Ingang/uitgang, nooddeuren, ramen, lichtkoepels, kantelramen in het dak, enz. Laad- en losactiviteiten, aan- en afvoer met vrachtverkeer Buitenactiviteiten (speelpleinwerking, sport, tuinfeesten) Enz. 1. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière afscherming geluidsbronnen door gebouw ( 7

8 1. Geluidsoverdracht van Voorbeeld 1: Speelweide jeugdwerking g Jeugdwerking te midden van woonwijk Buitenactiviteiten spelende kinderen in zomer geluidshinder omwonenden Modellering geluidsniveaus spelende kinderen Remediërende maatregelen: geluidsscherm/berm 1. Geluidsoverdracht van Plan locatie speelweide: Speelweide Lokaal jeugdwerking 8

9 1. Geluidsoverdracht van Modellering geluidsniveaus: huidige situatie: Gevelbelasting db(a) 1. Geluidsoverdracht van Remediërende maatregel: geluidsberm/geluidsscherm: Geluidsscherm (hoogte 4,5m) Raming kostprijs: 250 à 300 EUR/m² Kokosystems Kokosystems Geluidsberm (hoogte 2,25m) + geluidsscherm (hoogte 2,25m) 9

10 1. Geluidsoverdracht van Modellering impact geluidsscherm: Reductie van 7 à 9 db(a) Gevelbelasting db(a) 1. Geluidsoverdracht van Voorbeeld 2: Industriële bakkerij Bedrijf ten zuidwesten van woning Aan achterzijde: grote koelgroepen Remediërende maatregel: geluidsscherm Impact heroriëntatie gebouw Koelgroep Achterzijde Geluidsscherm Koelgroepen 10

11 1. Geluidsoverdracht van Modellering geluidsniveaus: zonder geluidsscherm Richtwaarde geluid dag = 45 db(a) ACO Claude Bataillie 1. Geluidsoverdracht van Modellering geluidsniveaus: met geluidsscherm Richtwaarde geluid dag = 45 db(a) Raming kostprijs geluidsscherm: 7000 à EUR ACO Claude Bataillie 11

12 1. Geluidsoverdracht van Modellering geluidsniveaus: heroriëntatie gebouw MP2: db(a) Richtwaarde geluid dag = 45 db(a) BESLUIT: In rekening brengen tijdens ontwerpfase uitsparing grote kostprijs! ACO Claude Bataillie Akoestiek & omgeving Overzicht: 1. Inleiding Geluid en hinder Probleemstelling en gevolgen 2. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 3. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 4. Besluitvorming 12

13 2. Geluidsoverdracht van Bron Geluidsoverdracht van de omgeving Maatregelen bij de ontvanger Ontvanger Geluidsbron in de omgeving Kantoorgebouw 20 à 30 db(a) 2. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Functie gebouw (school, kantoor, woning) gewenste akoestische kwaliteit : 20 à 30 db(a) Rustbehoevende ruimtes Omgeving rustverstorende activiteiten en geluidsbronnen (welke en ligging) Beperkingen: ontwerp, bouwtechnisch, veiligheidsvoorschriften, kostprijs, enz. Inplanting gebouw t.o.v. de omgeving volgens BBT-principe 13

14 2. Geluidsoverdracht van Ruimtelijke ordening (macroschaal): woongebieden met lage blootstelling Creëren natuurlijke geluidsbarrière stille zijde Locatie rustbehoevende ruimtes (bv. achterzijde) Invalshoek geluid minimale geluidsoverdracht Gebouwschil: gevelisolatie 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière Wanneer zinvol? Vanaf gevelbelasting LAeq,meest belaste gevel > 55 db(a) Stille zijde minstens 10 db stiller Hoe? Type bebouwing Voldoende d hoogte Diffunderende en absorberende gevelelementen Vorm van het dak 14

15 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: iè type bebouwing b 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: iè type bebouwing b Noise barrier houses Melbourne -Deaf wall: slechts 3 kleine vensters -Achterzijde open architectuur -Geluidsgevoelige ruimtes aan achterzijde Botteldooren D. & Van Renterghem T. (2009) 15

16 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: hoogte Diffractie over dakrand Invloed invalshoek op diffractiepunt Diffractie Bron Ontvanger Invloed van de golflengte ( ) invallende geluidsgolf (m) = c (m/s) / f (1/s) 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: iè hoogte Bron en ontvangerscanyons Referentiesituatie Direct geluid Gereflecteerd geluid Van Renterghem T., Salomons E. & Botteldooren D. (2005) Verschil in LAeq bij de ontvanger t.o.v. de referentiesituatie. Positieve waarden duiden op een sterkere afscherming. 16

17 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: iè diffunderende d d gevelelementen diffuse reflectie Gladde gevels Diffractie direct geluid Diffractie gereflecteerd geluid Bron Street canyons Oneffen gevel Diffractie gereflecteerd geluid Diffuse reflectie: geluid weggereflecteerd Bron 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: iè diffunderende d d gevelelementen Insprong raam Diffusor Balkon Zonnewering Venterbank 17

18 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: absorberende gevelelementen absorptie geluidsenergie Aandeel reflectie geluid en dus diffractie over dakrand Aandeel transmissie geluid 3 mechanismen: 1. Poreuze absorptie hoge frequenties ( 1400 Hz) 2. Helmholtz lt resonantie midden frequenties ( Hz) 3. Paneelresonantie lage frequenties ( 300 Hz) Absorptie introduceren gevel sterke stijging afscherming + afname transmissie Harde oppervlakken (bv. glaspartijen) sterke afname afscherming Gereflecteerd geluid Invallend geluid Transmissie ABSORPTIE 2. Geluidsoverdracht van 1) Poreuze absorptie hoge frequenties ( 1400 Hz) Groene gevel Poreuze betonsteen Argexblok WTCB Poreuze baksteen Groen dak Let op: bedekking met folies en verven dekt poreuze structuur af! Hoe dikker de laag, hoe meer absorptie in lagere frequenties! 18

19 2. Geluidsoverdracht van 2) Helmholtz resonantie midden frequenties ( Hz) Coulissenscherm Holteresonatoren Jan Hardlooper - Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs - Rotterdam Geperforeerd gevelpaneel Gegleufd gevelpaneel Soundblox akoestische betonblok In combinatie met poreus materiaal achter geperforeerde plaat! Vooral toepassingen in de binnenakoestiek! 2. Geluidsoverdracht van Creëren natuurlijke geluidsbarrière: iè dakvorm Street t canyon Afschermingsefficiëntie van verschillende daktypes voor wegverkeerslawaai Timothy Van Renterghem Van Renterghem T. & Botteldooren D. (2010) 19

20 2. Geluidsoverdracht van Vereiste gevelisolatie l ruimtes met normale tot t zeer hoge geluidsgevoeligheid Belgische normen NBN-S (2008) NBN-S (2012) Akoestische criteria voor woongebouwen Akoestische criteria voor schoolgebouwen 2. Geluidsoverdracht van Algemene eisen voor een gevelvlak elk gevelvlak van de te beschermen ruimte: Normale eis DAtr LA LAeq,nT,stat + m (1) DAtr 26 db (2) Verhoogde eis DAtr LA LAeq,nT,stat + m + 4 (1) DAtr 30 db (2) (1) DAtr = gestandaardiseerd geluidsdrukniveauverschil (Lbuiten Lbinnen) gewogen voor een typisch stadsverkeersspectrum (vereiste gevelisolatie) LA = A-gewogen geluidsdrukniveau per gevel (gevelbelasting) berekend uit LAref LAref =gemeten maximum voor de dag en de nacht +5dB of theoretisch bepaald op basis van type weg LAeq,nT,stat = bovengrens van het gestandaardiseerde, gecombineerde installatielawaai van alle langdurig hoorbare technische installaties in een ruimte wanneer deze gelijktijdig in werking zijn m = 3 db wanneer 2 gevels worden blootgesteld aan hoge geluidsdrukniveaus (LA 60 db ), anders is 0 (2) Deze eis moet met 8 db verhoogd worden indien het gevelvlak grenst aan een speelplaats die gebruikt wordt tijdens lessen in de te beschermen ruimte. Indien deze speelplaats geheel of deels overdekt is door een afdak dat grenst aan de gevel van het gevelvlak, dan moet deze eis met 12 db verhoogd worden in geval het gevelvlak zich onder het afdak bevindt. NOOT: vermijdt in ontwerpfase gevelvlakken met een DAtr hoger dan 38 db(a) (in geval van zeer luidruchtige buitenomgeving of zeer geluidgevoelige ruimtes) bufferruimte 20

21 2. Geluidsoverdracht van Wat is LA?: LA wordt bepaald uit de waarde van LAref: Muren Dak Gevelelementen 2. Geluidsoverdracht van Wat is LA?: LA wordt bepaald uit de waarde van LAref: Rekenvoorbeeld: Stel LAref = 65 db(a) Oriëntatie gebouw Voorgevel (dba) Zijgevel links (dba) Zijgevel rechts (dba) Achtergevel (dba) Fig Fig. 2 (α = 30 ) Dakvorm Voorgevel (dba) Dak voor (dba) Dak achter (dba) Achtergevel (dba) Fig Fig. 12 (β = 25 ) Invloed gevelelementen L_2 de verdiep Geen 65 Uitstekende dakrand 66 Balkontype 1 (l > 2,5m) 63 Balkontype 2 (l > 2,5m) 64 21

22 Akoestiek & omgeving Overzicht: 1. Inleiding Geluid en hinder Probleemstelling en gevolgen 2. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 3. Geluidsoverdracht van Waar hou ik rekening mee? Praktijkvoorbeelden 4. Besluitvorming Besluitvorming Geluidsoverdracht gebouw omgeving Probleem?: vaak vergeten geluidshinder, niet naleven wetgeving, rustverstoring, enz. Wanneer?: in de ontwerpfase Wat?: Gebouw Omgeving Omgeving Gebouw Functie omgeving Rustbehoevende activiteiten in omgeving Geluidsbronnen gebouw Beperkingen Hoe?: Goede Ruimtelijke Ordening Creëren natuurlijke geluidsbarrière Gebouwschil: isolatie Functie gebouw Rustbehoevende ruimtes in gebouw Geluidsbronnen omgeving Beperkingen 22

23 Referenties Met dank aan volgende referenties: Botteldooren D. & Van Renterghem T. (2009). Fysisch onderzoek van milieuverontreiniging partim geluidshinder ( Granneman J.H. (2011). Geluid en ruimte: het beheersen van geluidshinder in het ruimtelijk spoor Van Renterghem T., Salomons E. & Botteldooren D. (2005). Geluidspropagatie in stedelijk gebied onder de numerieke loupe ; Geluid, 28(3), p ( Van Renterghem T. & Botteldooren D. (2008). Numerical evaluation of sound propagation over green roofs ; Journal of Sound and Vibration, 317, p ( t / t t /i Van Renterghem T. & Botteldooren D. (2010). The importance of roof shape for road traffic noise shielding in the urban environment ; Journal of Sound and Vibration, 329, p ( Van Renterghem T., Hornikx M., Forssen J. & Botteldooren D. (2013). The potential of building envelope greening to achieve quietness ; Building and Environment, 61, p ( Bedankt voor uw aandacht! 23