Opleiding Duurzaam Gebouw : ENERGIE

Transcriptie

1 Opleiding Duurzaam Gebouw : ENERGIE Leefmilieu Brussel ENERGIE EN AKOESTISCH COMFORT IN WONINGEN Sophie MERSCH Centre Urbain / Stadswinkel

2 Doel van de uiteenzetting - plan Het akoestisch comfort is gebaseerd op enkele eenvoudige principes; de uitvoering moet echter perfect zijn. Met de energieprestaties combineren: geluidsisolatie vereist weinig bijkomende inspanningen indien de goede keuzes vanaf het begin worden gemaakt. Welke keuzes? Structurele opbouw en gebruikte materialen bij ruwbouw Type van isolatie Uitvoering van de afwerking Voorzorgen om het lawaai van de uitrusting te verminderen Begrippen van akoestiek Akoestische normen Technische aspecten: vloeren installaties muren gevels / daken Nuttige gegevens 1

3 Begrippen van akoestiek - normen Karakterisering van de bronnen van geluidshinder verspreiding spectrum Indicatoren in labo in situ Belgische normen Verschil tussen akoestische isolatie en correctie 2

4 Begrippen van akoestiek Type bronnen verspreiding Luchtgeluiden stemmen, televisie, muziek, geluiden die via scheidingswanden worden doorgegeven Contactgeluiden geluid van stappen, vallen of verplaatsen van objecten, trillingen van machines die worden verspreid via de gebouwstructuur Box in the box illu: Isover Eenzelfde geluidsbron kan vaak tegelijk luchtgedragen als contactgeluiden produceren bv. wasmachine, verwarmingsketel, mechanische ventilatie 3

5 Begrippen van akoestiek Type bronnen spectrum Akoestiek van het gebouw Hoorbare frequentie Lage freq. (lage tonen) Hoge freq. (hoge tonen) 4

6 20 31, db Type bronnen Lage / hoge frequenties Begrippen van akoestiek Met unieke waarde in db (A) Geschreeuw van kinderen Snel verkeer Rw (C;Ctr) = 48 (-4;-9) db R w Stadsverkeer Vliegtuigen Labometing EN ISO 717 Freq. (Hz) 5

7 Begrippen van akoestiek Indicator met unieke waarde Luchtgedragen geluiden Geluidsverzwakkingsindex R w + correctiefactoren ifv voortgebracht geluidstype C: geluiden op gemiddelde en hoge frequenties, Ctr: geluiden met sterk aandeel lage frequenties Contactgeluiden Akoestisch drukniveau van contactgeluiden L n,w + correctiefactor Ci die rekening houdt met typische eigenschappen van stapgeluiden R w (C;Ctr) = 48 (-4;-9) db Labometing Mesure en labo EN EN ISO ISO

8 Begrippen van akoestiek Indicator met unieke waarde indice à valeur unique en db (A) ontvangst uitzending Labo IN LABO R w L n,w ontvangst uitzending X D nt,w X L nt,w In situ R w L n,w I N S I T U (D nt,w < R w ) (L nt,w < L n,w )

9 Begrippen van akoestiek Elementen die het resultaat in situ beïnvloeden Imperfecties van de afwerking De zwakste schakel bepaalt de performantie van het geheel Meetkunde van de lokalen - van het volume van de ruimte - van de scheidingsoppervlakte D nt,w = x+3 db Lp1 Lp2 2xV m³ S m² D nt,w = x db Lp1 V m³ S m² 8

10 Begrippen van akoestiek Elementen die het resultaat in situ beïnvloeden Flankerende geluidstransmissie belangrijke rol voor hoge isolaties m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 Opgelet! Houtskeletbouw m 1 m 1 m 1 m 1 = m 2 verlies de 2 à 3 db m m 2 verlies 5 à 6 db m 1 > 1.7 m 2 verlies >10 db Thermische inertie : gunstig voor de akoestische isolatie 9

11 Akoestische normen «oude» Belgische normen «nieuwe» Belgische normen NBN S (1977) geluidsisolatie NBN S (1987) geluidsniveau Woonhuizen Schoolgebouwen Kantoorgebouwen Rusthuizen Hotels uitzending NBN S (2008) NBN S (2012) NBN S ? (201?) ontvangst Ziekenhuizen EN ISO Twee nieuwe comfortniveaus : normaal en superieur akoestisch comfort - subjectief! Aangepaste eisen + nieuwe eisen (bv. weerkaatsing) Nieuwe Europese grootheden : D nt,w, L nt,w, D Atr (= D 2m,nT,w + C tr ), L Ainstal,nT - aanbevelingen 10

12 Kwaliteit van de isolatie Akoestische normen Subjectief aspect : sommige personen zijn gevoeliger voor lawaai Vergelijking tussen de akoestische performantie van houten vloeren en de resultaten uit psycho-akoestische studies PSYCHO- AKOESTISCH ONDERZOEK Normaal comfortniveau : 30 % van de gebruikers klagen over akoestisch comfort Hoog comfortniveau : 10 % van de gebruikers klagen over akoestisch comfort Isolatie tegen luchtgeluiden 54 db 58 db Isolatie tegen contactgeluiden 58 db 50 db 11

13 Akoestische normen Auditieve indruk Geluidsomgeving Pijngrens Noodzaak om te roepen om verstaanbaar te zijn Moeilijk converseren Converseren met luide stem Converseren - gewone stem Grens gestoorde slaap Rustig Zeer rustig Hoorgrens Vertrek vliegtuig op 50 m Vertrek vliegtuig op 300 m Versterkt muziekconcert Drilboor Drukke verkeersader Luide radio Levendige straat Kamermuziek Supermarkt Bibliotheek/woonruimte Bos/slaapkamer Radiostudio Opnamestudio Bron: IBGE 12

14 Akoestische normen Akoestische druk in Pa Akoestisch drukniveau in db LOGARITMISCHE SCHAAL Akoestische afvlakking Akoestische druk gedeeld door 10 db 2 15 db 5 20 db db db

15 Akoestische normen De nieuwe Belgische norm NBN S Wat wordt gedekt door de norm: Is van toepassing op alle nieuwe en gerenoveerde woningen waarvoor een stedenbouwkundige vergunning wordt aangevraagd na 29 april 2008 Nagalm in hallen en traphallen akoestische correctie Isolatie tegen luchtgedragen geluiden in woningen Isolatie tegen contactgeluiden Isolatie tegen luchtgedragen geluiden via de gevels isolatie buitenmuur en daken Geluidsniveau van de technische installaties Overschrijding van het achtergrondgeluidsniveau isolatie van muren en vloeren isolatie van de vloeren CV-ketel, ventilatie 14

16 De akoestische isolatie verhindert de doorgang van geluiden, terwijl Akoestische correctie de akoestische correctie focust op de absorptie en de nagalm van het geluid zonder de karakteristieken van de transmissie door de wand te beinvloeden geluidsisolatie illu: Isover akoestische absorptie 15

17 Akoestische correctie Rotswol (5 cm - 60 kg/m³) akoestische isolatie 5 db isoleert heel weinig akoestische absorptie 0.7 absorbeert veel Multiplex panneel (17 mm kg/m³) 29 db ± absorbeert middelmatig 0.2 isolereert weinig

18 Akoestische drukniveau in een punt [db] Akoestische correctie NBN S T < 1.5 s in gemeenschappelijke hallen T = nagalmtijd De nagalm is afhankelijk van het volume, van de materialen waarmee de vloer, muren en plafond zijn bekleed en van de meubilering van het lokaal. 60 db T t 1 t 2 Tijd [s] 17

19 Akoestische correctie Absorptiecoëfficiënt 0 (zeer weerkaatsend) < < 1 (zeer absorberend) Gemeenschappelijke circulatieruimten: meestal bekleed met weinig absorberende materialen ( < 0.10) 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 khz 2 khz 4 khz w = 0.05 = 0.01 Marmer Gepolierd beton Gips Glas Vernist hout Betegeling Linoleum Kurk Dun tapijt Looptapijt Dikke gordijnen Geperforeerde bakstenen Minerale wol Cellulose

20 Akoestische correctie Oplossing: poreuse materialen

21 Akoestische correctie MatérPoreuse materialen achter geperforeerde platen of spleten 20

22 Wollen en vezels Absorberende materialen

23 Absorberende materialen Schuimen (met open cellen)

24 Isolatie tegen contactgeluiden Akoestisch drukniveau van contactgeluiden L n,w van de klopmachine geplaatst op: NBN S <58dB <54dB <50dB 92 db 79 db Een houten vloer Een ruwe betonnen vloer van 16 cm

25 Isolatie tegen contactgeluiden De rol van de vloerbedekking Betonnen vloer NBN S <58dB <54dB <50dB Tegels: db Gelijmde parket: db Tegels op een onderlaag: 67 db 67 à 78 db afhankelijk van de lijm

26 Isolatie tegen contactgeluiden Betonnen vloer NBN S <58dB <54dB <50dB Tegels: db Gelijmde parket: db Tegels op een onderlaag: 67 db Gelijmde vinyl: db Tapijten: db

27 Isolatie tegen contactgeluiden Oplossing: zwevende vloer Gegoten of droge dekvloer zware dekvloereplaatst op dempend materiaal Ontkoppeling aan de rand Ill: Amphion Ill: Amphion

28 Isolatie tegen contactgeluiden Ontkoppelingsmaterialen Op een vloer die thermisch moet geïsoleerd worden: goede keuze van Dempend materiaal: - soepel materiaal met gesloten cellen, - dat terug dezelfde vorm aanneemt na vervorming - dikte 3 à 10 mm min. Niet dempend ontkoppelingsmateriaal: - absorberend materiaal van hoge dichtheid - te gebruiken in grotere diktes (10 à 40 mm) - Bv: harde schuimen van hout of papier polyethyleen polyéthylène gerecycleerd rubber PVCschuim cocos polyethyleen 27

29 Isolatie tegen contactgeluiden Anti-trillingsvoeg! Gegoten chape Egalisatielaag Draagvloer Anti-trillingsprod. 28

30 Anti-trillingsprod. Isolatie tegen contactgeluiden Anti-trillingsvoeg! Anti-trillingsprod. Draagvloer Droge chape (min. OSB 22mm) Anti-trillingsprod. Vezelachtig anti-trillingsprod. (min. 40mm) Droge chape (min. OSB 2 x 15mm) Absorberend materiaal

31 Isolatie tegen contactgeluiden Belang van een zorgvuldige uitvoering Betonnen vloer NBN S <58dB <54dB <50dB 67 db 52 db Slechte desolidarisatie Verzorgde desolidarisatie

32 Naar een beter resultaat Isolatie tegen contactgeluiden Houten vloer NBN S <58dB <54dB <50dB 92 db 88 db 66 db L'nT [db] Zwevende chape 30 f [Hz] Ill: WTCB

33 Isolatie tegen contactgeluiden Basis vloer Zwevende vloer 92 db db 2 NBN S <58dB <54dB 68 db 54 db <50dB Gewoon plafond 2 3 Akoestisch valsplafond 4 5 Ill: WTCB

34 55 db 68 db 80 db 80 db 46 db 80 db Isolatie tegen contactgeluiden 73 db R w =58 db 49 db 80 db Doel : verhoogd akoestisch comfort R w =58 db en Ln w =50 db Akoestisch vals plafond Akoestisch vals plafond EN droge dekvloer Ill: Amphion Droge dekvloer illu: ingenieuxduson.net Akoestisch vals plafond, droge dekvloer en verdubbeling van laterale wanden = compleet systeem box in de box 33

35 Geluidsisolatie Verspreiding van geluiden Massieve scheidingswanden Dubbele ankerloze muren 3 2 x 3 3 Oppervlaktemasa s van de wanden Soort fundering Uitvoeringsdetails Aansluitingen met het dak 34

36 Geluidsisolatie Verspreiding van geluiden 35

37 Geluid van installaties Plaats van de luidruchtige installaties 36

38 Trillingswerend materiaal en toebehoren Sanitaire toestellen leidingen Geluid van installaties op rubberen ringen of trillingswerende schijfjes ontkoppelen van muren en wanden de ophanging of doorgang door wanden scheiden door het gebruik van flenzen of trillingswerende koppelstukken, ze hergroeperen in een geïsoleerde bekisting, wijziging van richting of van diameter zo geleidelijk mogelijk. 37

39 Geluid van installaties Trillingswerend materiaal en toebehoren CV-ketel, ventilatiegroep, liftmachine Uitrusting plaatsen op trillingswerende blokken, Bevestiging en doorboring voor de doorgang van leidingen voorzien van trillingswerend materiaal en soepele aansluitingen. Omkapseling Isolerende bekisting, uitgekleed met een sterk Liftmachinekamer absorberend materiaal = akoestische correctie Ill. Isolbruit 38

40 Geluid van installaties Trillingswerend materiaal 39

41 Mechanische ventilatie Geluid van installaties Goed ontwerp! Plaats de ventilator op een trillingswerende sokkel, in een geïsoleerd lokaal of ver van de woonruimten Geluidsval naast de ventilator en bij iedere mond 40

42 Mechanische ventilatie Aansluitingen met soepele stukken Doorboringen voor de leidingen zijn voorzien van trillingswerend materiaal Akoestische overdrachtroosters Geluid van installaties 41

43 Geluid van installaties Isolatie van technische schacht 42

44 Transmissie Isolatie tegen luchtgeluiden Luchtgeluid verplaatst zich via trilling; er zijn twee mogelijkheden om deze te stoppen : 1) massa : hoe zwaarder een materiaal (dichtheid en dikte), hoe beter de isolatie tegen luchtgedragen geluiden 2) veer (systeem massa-veer-massa), die de trillingen dempt Basisprincipes d m 1 m 2 Massa-veer-massa Ontkoppeling Absorptie Dichtheid 43

45 Massa - zware muur Belangrijk! De zwakste schakel bepaalt de performantie van het geheel De homogeniteit van de massa niet onderbreken Vermijd doorboringen, plaats liever de schakelaars op de wand Isolatie van de muren 44

46 Isolatie van de muren Massa - zware muur Belangrijk! Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid Hoe luchtdichter de muur, hoe beter de geluidsisolatie Invloed van het bezetwerk Blok cellenbeton 14 cm Niet bezet R w = 25 (-1;-4) Bezet 1 kant R w = 43 (-1;-4) Bezet 2 kanten R w = 44 (0;-3) 45

47 k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k R [db] Veer Massive wanden Enkel wand of dubbel met contact tussen de wanden Isolatie van de muren Dubbele wanden Dubbel wand zonder stijve contact tussen de 2 wanden Séparation complète Contacts ponctuels Liaisonnés 0 Muur 14 cm 2 x 14 cm gekoppeld Source: CSTC 2 x 14 cm ontkoppeld R w = 54 db m 1 m 2 = 2 x m 1 R w = 58 db d m 1 m 1 R w = 84 db!!

48 Isolatie van de muren Bezette blokken-rw 30 db 35 db 40 db 45 db 49 db 54 db 57 Gipsblokken volle 70 mm 950 kg/m3 80 mm 100 mm Geëxpandeerde hol 90 mm argex-beton 140 mm 190 mm Cellenbeton vol 100 mm 550 kg/m3 150 mm 200 mm Terracotta hol 90 mm 1100 à 1500 kg/m3 140 mm 190 mm Silico-kalk vol 150 mm 1770 kg/m3 215 mm Zwaar beton hol 90 mm 140 mm 190 mm Zwaar beton vol 90 mm 140 mm Bron: WTCB 47

49 Verdubbeling Isolatie van de muren < 30 db 30dB 35 db 40 db 45dB R w muur alleen (9 cm cellenbeton.) = 36 db R w muur + verdubbeling (17,5 cm) = 54 db Bron: WTCB 48

50 Isolatie van de muren Akoestische verdubbeling Op ontkoppelde structuur - 8,5 cm min Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid m 1 d m 2 Flexibel frame soepele reep absorberend materiaal luchtdicht perifere afwerking met mastiek 49

51 Isolatie van de muren Akoestische verdubbeling flexibel skelet dempende verbinding Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid 50

52 Isolatie van de muren Bekleding per kant Profieldikte Totale dikte Dikte absorptie Rw(C,Ctr) 1 x 12,5 mm 75 mm 10 cm 60 mm 43 (-4,-10) 2 x 12,5 mm 75 mm 12,5 cm 60 mm 51 (-2,-8) 3 x 12,5 mm 75 mm 15 cm 60 mm 57 (-2,-7) 2 x 12,5 mm 2 x 75 mm 20,5 cm 2 x 60 mm 63 (-4,-11) Source: Gyproc met 3 platen aan weerszijden, tot 69 db 51

53 Absorberend materiaal Alle akoestische isolatiematerialen zijn ook thermisch isolerend maar het omgekeerde geldt niet: harde isolatie met gesloten celstructuur absorbeert het geluid niet. Te gebruiken: soepele isolatie of halfharde met open celstructuur (in platen, op rol of in bulk) houtswol katoenwol Wol van schapen, minerale of plantaardige wol (lin, hennep, hout, katoen ) Schuim van cellulose, melamine Cellulose vlokken hennep

54 Absorberend materiaal Absorberend materiaal in de holte invloed van: Dikte weinig Densiteit geen! Aarde ageen! Geteste configuraties Basiswand: MS 50 mm + 2x2 gypsplaten van 12,5 mm Basiswand + minerale wol 50 mm Basiswand + cellulose schuim 40 mm (70 Kg/m³) Basiswand + hennepswol 30 mm (30-42 Kg/m³) Basiswand + houtswol 50 mm (40 Kg/m³) R w 43 db 50 db 50 db 49 db 48 db

55 Isolatie op ontkoppeld frame Isolatie van de muren Akoestische verdubbeling op buitenmuren met de warmteaspecten combineren 1. Oorspronkelijke muur 2. Laag isolatiemateriaal tussen de muur en het skelet om koude bruggen te vermijden 3. ontkoppeld metalen skelet 4. Soepele absorberend isolatiemateriaal 5. Luchtdichtheid 6. Eventuele technische spouw 7. Zware en ontkoppelde afwerkingspanelen

56 Verdubbeling Isolatie van de muren Source: WTCB Alle akoestische isolatiematerialen zijn ook thermisch isolerend maar het omgekeerde geldt niet: het gebruik van harde isolatie en materialen met gesloten celstructuur beschadigt meestal de situatie 55

57 Isolatieniveaus Verdubbeling van een muur in celbetonblokken van 9 cm dik Isolatie van de muren Akoestische verdubbeling op buitenmuren met de warmteaspecten combineren thermische isolatie geluidsisolatie Dikte 8 cm R Rw + Ctr 3 Hygrometrische regeling 7 PU 3,2 36 X nee Minerale wollen 2 54 nee Plantaardige wollen 2 54 JA 56

58 Isolatie van de gevels Doorgang van lawaai: de zwakste schakels 3 Prioritaire ingrepen om lawaai van buitenaf te voorkomen 1 1. lekken - luchtdichtheid 2. ventilatieopeningen rolluikbakken 4. beglazing 5. raamwerk 2 + daken 57

59 1. luchtdichtheid tussen beglazing en schrijnwerk tussen vast en draaiend deel tussen schrijn- en metselwerk Isolatie van de gevels Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid illu: WTCB - NIT 221 illu: Hebgo 1) tussenruimte opvullen met een soepele isolatie (geen lichtharde materialen zoals geëxpandeerd polystytreen, noch hardwordend en niet elastisch spuitschuim), 2) dichtmaken met een zwaar materiaal (mortel voor buiten, gips of massief hout voor binnen), en een aansluitvoeg vrijlaten langs het raamwerk, 3) dichting afwerken met een siliconenvoeg

60 2. ventilatie Akoestisch ventilatierooster Isolatie van de gevels 3. rolluiken illu: CS de binnenoppervlakken uitkleden met een soepel absorberend materiaal verdubbel de rolluikbak met een zwaarder materiaal (p.ex. multiplex doublé de masse acoustique bitumeuse) Siliconenvoegen Siliconenvoeg illu: Noise Control Tot 49 db (open)! illu: Renson 59

61 Performantie verbetert naarmate de glasbladen dikker zijn Akoestische verzwakking (db) Isolatie van de gevels 4. beglazing Geluidsisolatie betekent niet automatisch het gebruik van dubbele beglazing, maar een akoestische beglazing is wel compatibel met een superisolerende beglazing standaard symetrische thermische dubbele dubbele beglazing beglazing Lage frequenties overeenkomst van kritische frequenties dubbele beglazing met akoestisch gelaagd glas hoge freq. Ar db 28 db (-2 db) 35 à 39 db 37 à 50 db 60

62 Oud schrijnwerk kan vaak nog worden aangepast 5. schrijnwerk Isolatie van de gevels Voor hogere performanties: dubbel raam Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid extra beglazing: glas of bijkomend schrijnwerk geplaatst op het bestaande raamwerk twee gescheiden raamwerken in eenzelfde raamkozijn - 15 cm tussen twee totaal gescheiden raamwerken 45 tot 55 db ill: WTCB 61

63 Zadeldaken Binnenisolatie trillingswerende koppelstuk Isolatie van de daken Zware onderdak Flexibele absorberend mat. Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid Luchtdichting Anti-trillingsvoeg! Rail métallique Afwerking min. 2 x 12,5mm gips ou 2 x 10mm gipsvezel 62

64 Platte daken Isolatie van de daken d m 1 m 2 Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid 1. eventueel terras (een groendak is gunstig) 2. Waterdichtheid (+ isolatie indien gemengd dak) 3. zware dakplaten 4. soepel absorberend isolatiemateriaal 5. luchtdichtheid 6. technische spouw 7. zware en ontkoppelde afwerkingspanelen (zonder perforaties!) geplaatst als een akoestisch vals plafond Illu: Terre Vivante 63

65 Isolatie van de daken Platte daken Gemengd of gecombineerd dak d m 1 m 2 Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid Om risico s van interne condensatie te beperken verplaatst men het dauwpunt boven de dakpanelen door een aanvullend isolatiemateriaal aan de buitenkant te leggen, met: Illu: Terre Vivante R van de thermische isolatie 1,5 x R van de absorberend mat. Voorbeeld: ép (en m) = R x Akoest. isolatie: cellulose met = 0,040 Dikte 12 cm R = 3 Thermische isolatie: PU met = 0,025 R > 4,5 dikte > 11 cm 64

66 Isolatie van de daken / vloeren Akoestisch vals plafond d m 1 m 2 Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid metalen structuren ontkoppeld van de muren door een soepele band, trillingswerende bevestiging of ophanging 2 gipsplaten zonder perforaties NB: gipsplaten 2 x 12,5 mm is brandwerend afwerking van de voegen met mastiek 65

67 Akoestiek - voornaamste principes - een zaak van deskundigen - compatibel met energie Massa-veer-massa Invloed van het gewicht van de platen Absorptie Om te onthouden van de presentatie Ontkoppeling De ontkoppeling van de platen en de metalen profielen door middel van een dempend (soepel) materiaal is essentieel Absorberend materiaal is op zichzelf geen akoestische isolatie, maar is een onmisbaar onderdeel in de opbouw van akoestisch geheel Luchtdichtheid De kleinste scheur beïnvloedt al de performanite van de akoestische isolatie van een materiaal - Invloed van het bezetwerk Type isolatiemateriaal Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid Absorberend: soepele isolatie of halfhard met open celstructuur Dempend: soepel materiaal met gesloten celstructuur OF absorberend met hoge densiteit en grote dikte 66

68 Nuttige gegevens Normen-antennes + publicaties WTCB 67

69 Nuttige gegevens G_WEL01 Het akoestisch comfort verzekeren - Gids Duurzame Gebouwen - Vademecum van wegverkeerslawaai - Geluid en HVAC Professionelen > Thema > Geluid

70 Sophie Mersch Ir architect