Klimaatgroep Holland, onderzoek geluidproductie ventilatie-unit scholen

Transcriptie

1 1 Rapport Lid NLingenieurs ISO 9001 gecertificeerd Concept Betreft: Rapportnummer: Klimaatgroep Holland, onderzoek geluidproductie ventilatie-unit scholen N RA Datum: 24 januari 2012 Ref.: MW/KB/AvdS/N RA 1. Inleiding In opdracht van Klimaatgroep Holland BV is onderzoek verricht aan de geluidproductie van het ventilatiesysteem speciaal ontworpen voor scholen. Dit systeem is volledig ontwikkeld en geproduceerd door Klimaatgroep Holland BV. Het onderzoek heeft plaats gevonden op 11 januari Hierbij zijn drie onderwijslokalen onderzocht, twee op de St Jan School te Waarland en één op de Tweemaster te Heerhugowaard. De resultaten van het onderzoek zijn weergegeven in dit rapport. 2. Onderzochte ventilatiesysteem Het onderzochte ventilatiesysteem is schematisch weergegeven in onderstaande figuur 1 en bestaat uit de volgende onderdelen, allen conform opgaaf van Klimaatgroep Holland: Peutz bv Paletsingel 2, Postbus AR Zoetermeer Tel. (079) Fax (079) info@zoetermeer.peutz.nl Lindenlaan 41, Molenhoek Postbus 66, 6585 ZH Mook Tel. (024) Fax (024) info@mook.peutz.nl L. Springerlaan 37 Postbus 7, 9700 AA Groningen Tel. (050) Fax (050) info@groningen.peutz.nl Montageweg JA Roermond Tel. (0475) info@roermond.peutz.nl Peutz GmbH Düsseldorf, Dortmund, Berlin info@peutz.de Peutz SARL Paris, Lyon Info@peutz.fr Peutz bv London info@peutz.co.uk Daidalos Peutz bvba Leuven Info@daidalospeutz.be Peutz Sevilla info@peutz.es Köhler Peutz Geveltechniek bv Zoetermeer Info@gevel.com Opdrachten worden aanvaard en uitgevoerd volgens De Nieuwe Regeling 2011 Figuur 1: Schematisch overzicht onderzocht ventilatiesysteem BTW identificatienummer NL B01 KvK:

2 Ventilatieunit: type Comfort Plus, uitvoering: CP1500-H, Luchttoevoerroosters: 4 plafondroosters, type wervelroosters, Retourroosters: 1 plafondrooster, type perfo zichtdicht (zonder akoestische slang). Diameter luchtaanzuig en luchtafblaas: 315 mm, lengte akoestische slang tenminste 1,5 m. Diameter luchttoevoerkanaal: 315 mm, lengte akoestische slang tenminste 1,5 m. Diameter recirculatieopening: 315 mm (zonder akoestische slang). De ventilatie-units zijn allen gemonteerd boven het verlaagde plafond en bevinden zich allen op circa een kwart van de vertrekdiepte. De plafonds zijn volledig gesloten. In het plafond zijn verlichtingsarmaturen gemonteerd zonder suskappen De relevante vertrekafmetingen inclusief de plafondsystemen zijn weergegeven in onderstaande in tabel 1. Tabel 1: Onderzochte vertrekken; afmetingen en toegepast plafond Gebouw Vertrek B D H vloeropp. Inhoud Plafond [m] [m] [m] [m 2 ] [m 3 ] St. Jan school gymlokaal bg 7,5 12,2 2,4 en 3, Rockfon Parel Krios 20 mm St. Jan school leslokaal 1 e verd. 7,5 7,5 3, Ecophon Master A 40 mm Tweemaster leslokaal bg 8,2 8,8 2, Rockfon Parel Krios 20 mm De toegepaste plafonds hebben de volgende akoestische eigenschappen (opgave fabrikant): Rockfon Parel Krios 20 mm: geluidabsorptiecoefficient α w=1,0 [-], overlangsgeluidsiolatie D n,c,w=21 db. Ecophon Master A 40 mm: geluidabsorptiecoëfficiënt α w=0,9 [-], overlangsgeluidsiolatie D n,c,w=28 db. 3. Meetmethode De metingen zijn, voor zover de situatie dat toeliet, uitgevoerd conform de NEN 5077 (2001) Geluidwering in gebouwen. De metingen zijn verricht met behulp van de volgende instrumenten: Precision Sound Level Meter, fabricaat Brüel & Kjaer, type 2250, microfoon type Ruisbron, fabricaat Peutz, type PNG De onderzochte ventilatie units zijn allen voorzien van een op basis van het in de ruimte heersende CO 2 gehalte en gewenste ruimtetemperatuur geregeld ventilatiedebiet. Ten einde het geluiddrukniveau in de maatgevende situatie eenduidig vast te kunnen stellen zijn de ventilatie-units door Klimaatgroep Holland handmatig in de volgende ventilatiestanden ingesteld: N RA Concept 2

3 Maximaal ventilatie debiet: 1500 m 3 /uur. Dit komt alleen voor tijdens zomernachtventilatie en niet tijdens de dagventilatie. Maximale dagventilatie 1200 m 3 /uur. Om te kunnen beoordelen of het geluidniveau in de ruimte wordt bepaald door de ventilatie-unit en/of door de ventilatieroosters zijn tevens enkele metingen verricht waarbij de plafondplaten onder en rond de ventilatieunit, voor zover mogelijk, zijn verwijderd. Daarnaast zijn enkele detailmetingen verricht nabij de unit en de plafondroosters. Om de verschillende vertrekken onderling te kunnen vergelijken is het genormeerde geluiddrukniveau L n,a bepaald. Dit is het gemeten geluiddrukniveau in de ruimte L p gecorrigeerd voor de in de ruimte aanwezige hoeveelheid geluidabsorptie middels: L n, A =L p, A 10LOG A A 0 Waarin: L n,a = het genormeerd geluidniveau [db(a)] L p,a = het gemeten geluiddrukniveau [db(a)] A = het absorptieoppervlak van de meetruimte [m 2 ] A 0 = het referentieabsorptieoppervlak (= 10 m 2 ) [m 2 ] De hoeveelheid equivalent geluidabsorberend materiaal is te bepalen middels: A=0,163 V T Waarin: V = het volume van de meetruimte [m 3 ] T = de nagalmtijd van de meetruimte [s] 4. Meetresultaten De meetresultaten zijn weergegeven in bijlage I en onderstaande tabel 2. Hierbij zijn de eerste twee grafieken de gemeten geluidniveaus bij 1200 m 3 /h en 1500 m 3 /h met de plafonds gesloten. De derde en vierde figuren zijn de resultaten met de plafonds gedeeltelijk geopend. De laatste figuur zijn de gemeten nagalmtijden. De geluidniveaus zijn in de figuren weergegeven per tertsband (1/3 e octaafband). De onder de figuur weergegeven waarden zijn de octaafwaarden (sommatie over drie tertsbanden veelal 5 db hoger dan de middenwaarde van de tertsband). Tijdens de meting is gecontroleerd dat het achtergrondgeluidniveau ruim (5-10 db) lager is dan het geluidniveau veroorzaakt door de ventilatie-unit. N RA Concept 3

4 In de onderstaande tabel is de ééngetalswaarde weergegeven in db(a). Hierbij is gecorrigeerd voor de menselijke oorgevoeligheid (aanduiding (A)). Tabel 2: Meetresultaten geluiddrukniveau Lp [db(a)] Ruimte Plafond gesloten Plafond geopend 1200 m 3 /h 1500 m 3 /h 1200 m 3 /h 1500 m 3 /h St Jan Gymzaal St Jan Lesruimte * 35* Tweemaster * Plafond kon slecht gering worden geopend vanwege beperkte ruimte in het plenum Op basis van de spectrale gegevens blijkt dat de frequentiebanden 125 Hz t/m 1000 Hz bepalend zijn voor het gemeten geluidniveau. Daarnaast blijkt tevens dat het openen van het plafond, hetzij een beperkte, invloed heeft op het geluidniveau, dit met name vanwege de geringe geluidisolatie van de toegepaste plafonds. Op basis van detailmetingen ter plaatse van de ventilatieroosters blijkt het geluidniveau aldaar ruim lager te zijn dan onder het plafond ter plaatse van de Unit. Uit bovenstaande valt af te leiden dan de unit maatgevend is voor het geluidniveau in de ruimte en niet de ventilatieroosters. In onderstaande figuur is het berekende genormeerde geluidniveau L n,a weergegeven. Figuur 2: Genormeerde geluiddrukniveau De genormeerde geluiddrukniveaus verschillen onderling weinig, waarbij het verschil met het leslokaal van de St. Janschool wordt verklaard door een beter geluidisolerend plafond aldaar. N RA Concept 4

5 In onderstaande figuur 3 zijn de gemeten geluiddrukniveaus in relatie tot de gemiddelde hoeveelheid geluidabsorptie per vertrek weergegeven. Hierbij is het rekenkundig gemiddelde genomen van de hoeveelheid geluidabsorptie over de octaafwaarden 125 Hz t/m 1000 Hz, de voor dit systeem maatgevende frequentiebanden. Figuur 3: Geluiddrukniveau t.o.v. hoeveelheid geluidabsorptie (gemiddelde Hz) Hierin is te zien dat afhankelijk van de toename van de gemiddelde hoeveelheid geluidabsorptie het geluidniveau afneemt. In deze figuren zijn tevens twee lijnen weergegeven van het gemiddelde te verwachten geluidniveau op basis van onderstaande vergelijking. L p, A =L n, A 10LOG A 10 Hierbij is voor L n,a het rekenkundig gemiddelde genomen van het gymlokaal St. Janschool en het leslokaal de Tweemaster. De circa 3 db afwijking van het leslokaal van de St. Janschool wordt zoals vermeld veroorzaakt door de hogere geluidisolatie van die aldaar toegepaste plafondtegel. Grofweg kan hierbij gesteld worden dat, mits ook de bovenzijde van het plafond een geluidabsorptiecoëfficiënt heeft van α w> 0,9 (zoals hier aanwezig), de afname van het geluidniveau in de ruimte mede wordt bepaald door de helft van overlangsgeluidisolatie. Dit resulteert dan in de volgende sterk vereenvoudigde formule: L p, A =L n, A 10LOG A Dncw N RA Concept 5

6 Met L n,a = 42,3 db(a) bij 1200 m 3 /h L n,a = 45,5 db(a) bij 1500 m 3 /h 5. Samenvatting en conclusie In opdracht van Klimaatgroep Holland BV is op 11 januari 2012 onderzoek verricht aan de geluidproductie van het door hun ontwikkelde ventilatiesysteem Comfort Plus type CP1500-H speciaal geschikt voor scholen. Hierbij is de maximale dagventilatiestand 1200 m 3 /h getest en de zomernachtventilatie met 1500 m 3 /h. Bij het onderzoek zijn in drie schoolvertrekken metingen verricht met daarbij in totaal twee verschillende plafondsystemen: Rockfon Parel Krios 20 mm: geluidabsorptiecoefficient α w=1,0 [-], overlangsgeluidsiolatie D n,c,w=21 db. Ecophon Master A 40 mm: geluidabsorptiecoëfficiënt α w=0,9 [-], overlangsgeluidsiolatie D n,c,w=28 db. Op basis van dit onderzoek is de volgende sterk vereenvoudigde relatie bepaald voor het in de ruimte te verwachten geluiddrukniveau: L p, A =L n, A 10LOG A Dncw Met L n,a = 42,4 db(a) bij 1200 m 3 /h L n,a = 45,5 db(a) bij 1500 m 3 /h Deze relatie geldt alleen voor plafondsystemen met aan de bovenzijde (plenumzijde) een geluidabsorptiecoëfficiënt van α w> 0,9 [ ] bijvoorbeeld: zachte persing minerale wol (Ecophon, Rockfon, Eurocousic) harde persing mineraalvezel (Armstrong, harde persing Rockfon) voorzien van minerale wol oplage aan plenumzijde combinatieplafonds met een akoestisch gesloten toplaag aan plenumzijde, bijvoorbeeld gips (Ecophon Combison) voorzien van minerale wol oplage aan plenumzijde Tevens dient rekening te worden gehouden met openingen in het plafond zoals roosters en verlichtingsarmaturen. In onderstaande figuren 4 en 5 zijn de globale selectiegrafieken weergegeven. N RA Concept 6

7 Geldig voor plafondtypen met een geluidabsorptiecoëfficiënt aan plenumzijde van α w=0,9 [ ]. Overlangsgeluidsiolatie D ncw, van het complete plafond inclusief roosters, openingen en verlichtingsarmaturen N RA Concept 7

8 Voor het reduceren van het geluidniveau in de ruimte, naast het verbeteren van het plafond, kan ook gedacht worden aan de volgende punten: De recirculatieopening van de unit voorzien van een geluiddemper. De eerste gedeelten van de geluiddempende slangen vanaf de unit uitvoeren in een demper met een harde buitenmantel. Het omkasten van de unit met minerale wol en een gipsbeplating. Deze mogelijke aanpassingen zijn niet verder onderzocht. Groningen, Dit rapport bestaat uit: 8 pagina's, 3 bijlagen (5 pagina's). N RA Concept 8

9 Bijlage I Gemeten geluiddrukniveau's, plafond gesloten Ventilatiedebiet 1200 m3/uur NR. Rec-Nr. OMSCHRIJVING 203 #19 33,2 db(a) 68,1 db(lin) St. Jan school, gymlokaal 211 #21 31,3 db(a) 58,9 db(lin) St. Jan school, leslokaal 222 #40 32,2 db(a) 58,1 db(lin) Tweemaster, leslokaal #19 #21 #40 60 re Pa Calculat versie bestandsnaam: meting (zonder test files).lvn R#:19, 21, k 2k 4k frequentie [Hz] Rec.nr Leq getalwaarden behorend bij grafiek: #19 43,4 35,6 32,0 26,1 17,6 14,8 db #21 42,4 35,2 29,9 20,8 13,5 12,4 db #40 43,1 35,4 29,8 24,6 18,0 14,7 db rapport nr. N RA-BY1 figuur nr. I.1

10 Bijlage I Gemeten geluiddrukniveau's, plafond gesloten Ventilatiedebiet 1500 m 3 /uur NR. Rec-Nr. OMSCHRIJVING 201 #2 37,0 db(a) 65,5 db(lin) St.Jan school, gymlokaal 212 #22 34,2 db(a) 59,1 db(lin) St. Jan school, leslokaal 221 #39 34,8 db(a) 65,9 db(lin) Tweemaster, leslokaal #2 #22 #39 60 re Pa Calculat versie bestandsnaam: meting (zonder test files).lvn R#:2, 22, 39 rapport nr. N RA-BY k 2k 4k frequentie [Hz] Rec.nr Leq getalwaarden behorend bij grafiek: #2 48,1 40,3 34,8 29,9 21,1 15,1 db #22 46,9 37,5 32,0 23,5 15,8 13,2 db #39 44,7 38,0 32,8 27,9 20,4 14,5 db figuur nr. I.2

11 Bijlage I Gemeten geluiddrukniveau's, plafond open Ventilatiedebiet 1200 m 3 /uur NR. Rec-Nr. OMSCHRIJVING 204 #20 34,8 db(a) 62,0 db(lin) St. Jan school, gymlokaal 214 #24 32,2 db(a) 59,4 db(lin) St. Jan school, leslokaal 223 #41 35,9 db(a) 57,7 db(lin) Tweemaster, leslokaal #20 #24 #41 60 re Pa Calculat versie bestandsnaam: meting (zonder test files).lvn R#:20, 24, k 2k 4k frequentie [Hz] Rec.nr Leq getalwaarden behorend bij grafiek: #20 42,5 36,9 34,7 27,3 19,1 14,3 db #24 44,2 35,4 29,7 21,6 15,9 14,3 db #41 47,0 37,9 34,6 28,7 22,4 16,9 db rapport nr. N RA-BY1 figuur nr. I.3

12 Bijlage I Gemeten geluiddrukniveau's, plafond open Ventilatiedebiet 1500 m 3 /uur NR. Rec-Nr. OMSCHRIJVING 202 #3 37,9 db(a) 63,0 db(lin) St. Jan school, gymlokaal 213 #23 35,3 db(a) 58,7 db(lin) St. Jan school, leslokaal 224 #43 37,9 db(a) 63,8 db(lin) Tweemaster; leslokaal #3 #23 #43 60 re Pa Calculat versie bestandsnaam: meting (zonder test files).lvn R#:3, 23, k 2k 4k frequentie [Hz] Rec.nr Leq getalwaarden behorend bij grafiek: #3 48,1 40,0 37,1 30,7 22,3 16,3 db #23 48,3 39,0 32,5 24,9 17,0 13,3 db #43 48,1 40,4 36,7 30,9 24,7 18,9 db rapport nr. N RA-BY1 figuur nr. I.4

13 Bijlage I Gemeten gemiddelde nagalmtijden NR. Rec-Nr. OMSCHRIJVING AVER. 2 #18 St. Jan school, gymlokaal (plafond gesloten) AVER. 3 #38 St. Jan school, leslokaal (plafond gesloten) AVER. 3 #57 Tweemaster, leslokaal (plafond gesloten) AVER. 3 #17 St. Jan school, gymlokaal (plafond open) AVER. 3 #37 St. Jan school, leslokaal (plafond open) AVER. 3 #56 Tweemaster, leslokaal (plafond open) Calculat versie bestandsnaam: meting (zonder test files).lvn (rec. ecten\n\n 1031 Onderzoek geluidproductie) #18 #38 #57 #17 #37 # k 2k 4k frequentie [Hz] Rec.nr getalwaarden behorend bij grafiek: #18 0,47 0,46 0,54 0,55 0,60 0,56 s #38 0,40 0,35 0,38 0,41 0,45 0,50 s #57 0,38 0,36 0,37 0,32 0,33 0,36 s #17 0,46 0,47 0,53 0,58 0,61 0,59 s #37 0,46 0,41 0,41 0,40 0,46 0,49 s #56 0,36 0,30 0,36 0,34 0,34 0,36 s rapport nr. N RA-BY1 figuur nr. I.3