akoestische grootheden luchtgeluidsisolatie

Transcriptie

1 akoestische grootheden luchtgeluidsisolatie a. In het akoestisch laboratorium: de grootheden R & Rw Tussen de zendruimte en de ontvangstruimte zit een opening van 12 m² waartussen de te testen wanden opgebouwd worden. In het interne laboratorium van ISOLGOMMA kunnen wanden met een maximale dikte van 60 cm getest worden. De gebruikte geluidsbron is roze ruis = dezelfde energie per frequentieband. De zendruimte en de ontvangstruimte zijn volledig losgekoppeld van elkaar zodat er enkel directe geluidsoverdracht via de te testen wand mogelijk is. de geluidverzwakkingsindex R (gemeten in het lab volgens EN ISO ) R= de weerstand van een bouwelement tegen de doorgang van luchtgeluid. Hoe hoger de R-waarde hoe beter de geluidsisolatie. De geluidsverzwakkingsindex R van een wand wordt gemeten in een akoestisch laboratorium. Deze eigenschap vertelt ons meer over hoe goed de scheidingswand isoleert. De geluidsverzwakkingsindex slaat steeds op de volledige wandopbouw. De geluidsverzwakkingsindex R is het verschil tussen het gemeten geluidsniveau in de zendruimte en het gemeten geluidsniveau in de ontvangstruimte. 1

2 Voor geluidsmetingen wordt het volledige spectrum opgedeeld in een aantal frequentiebanden. De parameter R (in db) wordt in een laboratorium bepaald voor elk van de 16 tertsbanden tussen 100 en 3150 Hz. Men meet vervolgens: L1 = geluidsniveau in de zendruimte (roze ruis +/- 100 db per 1/3 octaaf) (db) L2 = geluidsniveau in de ontvangstruimte (per 1/3 octaaf) (db) S = oppervlakte van de testwand (m²) T = nagalmtijd in de ontvangstruimte per 1/3 octaaf (sec) V = volume van de ontvangstruimte (m³) A = equivalent absorptieoppervlak in de ontvangstruimte (m²) R = L 1 -L log (S/A) A = V/T R= 20 db: 1/100 van de op de wand invallende geluidsenergie komt door R= 40 db: 1/10000 van de op de wand invallende geluidsenergie komt door R= 50 db: 1/ van de op de wand invallende geluidsenergie komt door R= 60 db: 1/ van de invallende geluidsenergie op de wand komt door de ééngetalsaanduiding Rw = gewogen geluidsverzwakkingsindex (ISO berekening) De R-waarde geeft de volledige spectrale prestaties van de wand weer maar is niet praktisch om snel 2 wanden onderling te vergelijken. I.p.v. de 16 R-waardes voor elke van de tertsbanden tussen 100 en 3150 Hz van de 2 wanden vergelijken we de gewogen geluidsverzwakkingsindex Rw van beide wanden met elkaar. Wanneer we de 16 R-waarden op een curve uitzetten krijgen we een geluidsisolatiecurve zoals in onderstaand voorbeeld (groene curve). De terts- of octaaf-meetwaarden (R-waarden) worden vergeleken met de ISOreferentiecurve. 2

3 De ISO curve ziet er als volgt uit. Omdat de laagste frequenties het moeilijkst te isoleren zijn is een typische geluidsverzwakkingscurve oplopend. 3

4 De ISO referentielijn wordt verschoven in stappen van 1 db tot de som van de negatieve waarden over de 16 (terts-)banden zo dicht mogelijk de 32 db bedraagt. De som van de negatieve waarden mag wel niet groter zijn dan 32 db. De onderschrijdingen zijn de negatieve isolatiewaarden = de waardes van de geluidsisolatiecurve die onder de ISO-referentiecurve liggen (geel gearceerd) Wanneer de som van 32 db onderschrijdingen bereikt is stopt het verschuiven van de ISO-referentiecurve. De waarde bij 500 Hz van de referentiecurve is de gewogen geluidsverzwakkingsindex Rw waarde van deze wand. In de bovenstaande grafiek is dit 55 db. De ééngetalsaanduiding Rw is geen gemiddelde van de R-waardes per tertsband maar wordt bepaald met de ISO-referentiecurve. Eenzelfde gemiddelde van de R-waardes kan overeenstemmen met totaal verschillende isolatiecurves & Rw-waarden (zie onderstaande voorbeelden). Gemiddelde R-waarde van beide wanden = 51 db De linkse grafiek is een dubbelwandig systeem dat goed presteert in de moeilijk te isoleren lage frequenties. De dip in de curve bij de resonantiefrequentie bevindt zich nabij de 63 Hz = vanaf 63 Hz stijgt de geluidsisolatie met 18 db per octaaf (zie blz 19). De lagere Rw waarde van deze wand wordt veroorzaakt door de scherpe dip in de isolatiecurve nabij de grensfrequentie (± 1600 Hz). Het belangrijkste nadeel van een ééngetalsaanduiding is wel dat deze niet het volledige verhaal vertelt de aanpassingstermen C en Ctr 4

5 Rw is de gewogen geluidsverzwakkingsindex en wordt gecorrigeerd met 2 termen: C en Ctr. C is de aanpassingsterm voor niet- laagfrequente geluidsbronnen en Ctr de aanpassingsterm voor laagfrequente geluidsbronnen. Meestal zijn de waarden van C en Ctr negatief. De geluidsreductie wordt dan berekend als Rw + C of als Rw + Ctr. Afhankelijk van het type lawaaibron met overheersende lage of hoge frequenties wordt de aanpassingsterm C of Ctr gekozen. Rw + C bij geluidsbronnen zoals spelende kinderen, radio, TV, snelrijdend wegverkeer, snelrijdend treinverkeer,.. Rw+Ctr bij geluidsbronnen zoals stadverkeer, traagrijdend treinverkeer, De Rw waarde van een wand is de ééngetalsaanduiding die aangeeft hoeveel db die wandopbouw tegenhoudt. Hoe hoger de Rw waarde hoe beter de luchtgeluidsisolatie. De Rw waarde is een eigenschap van de volledige wandopbouw. Subjectieve indruk van de geluidverzwakkingsindex: Rw 62 db : luid ingestelde radio onhoorbaar doorheen de wand Rw 57 db : normaal ingestelde radio onhoorbaar doorheen de wand Rw 47 db : luid gesprek nog net verstaanbaar doorheen de wand Rw 42 db : normaal gesprek nog net verstaanbaar doorheen de wand Rw 37 db : normaal gesprek goed verstaanbaar doorheen de wand b. Hoe wordt geluidsisolatie gemeten in-situ? Bij in-situ metingen hangt de geluidverzwakkingsindex R niet alleen af van de in het akoestische laboratorium gemeten geluidsverzwakkingsindex R van de scheidingswand maar ook van: de geluidsverzwakkingsindex R van de flankerende muren de mate van akoestische ontkoppeling van de muren (flankerende geluidstransmissie) het volume van de ontvangstruimte de oppervlakte van de scheidingswand S de gemeten nagalmtijd in de ontvangstruimte R = L 2 L log (S/A) L2 = het gemeten geluidsniveau in de zendruimte L1 = het gemeten geluidsniveau in de ontvangstruimte S = de oppervlakte van de directe scheidingswand 5

6 A = equivalent absorptieoppervlak in de ontvangstruimte (berekend uit de gemeten nagalmtijd) Het achter de R duidt aan dat het over een in-situ gemeten waarde gaat. de grootheid DnT,w (ISO berekening ) Indien het volume van de ontvangstruimte groter wordt dan kunnen we ervan uitgaan dat de het absorptieoppervlak van de ontvangstruimte A groter wordt. Dit betekent dat in een grotere ruimte de R zal dalen (akoestisch gezien slechter). Dit stemt niet overeen met de manier waarop wij geluid waarnemen. Hoe groter de ontvangstruimte, hoe minder we het doorgelaten geluid waarnemen. Denk hierbij aan een zelfde lamp die gebruikt wordt in een kleine en in een grote ruimte. In de kleine ruimte zal beter verlicht zijn dan de grotere ruimte. In de grotere ruimte moet dezelfde lichthoeveelheid zich verdelen over een aanzienlijk groter volume. In een grotere ruimte is over het algemeen de nagalmtijd groter, maar indien we meer gaan bemeubelen zal de nagalmtijd tussen kleinere en grotere oppervlaktes ongeveer gelijk blijven (het volume stijgt, maar A stijgt ook). De in-situ gemeten grootheid DnT sluit beter aan bij deze waarnemingen dan R. D nt = L 2 -L log T/T o L2 = het gemeten geluidsniveau in de zendruimte in db L1 = het gemeten geluidsniveau in de ontvangstruimte in db T = de gemeten nagalmtijd in de ontvangstruimte in seconden To = 0.3 seconden indien het volume van de ontvangstruimte kleiner is dan 20 m² en 0.5 seconden indien de ontvangstruimte groter is dan 30 m² De nagalmtijd is gemakkelijk te meten. De DnT,w is de ééngetalsaanduiding die bepaald wordt door gebruik te maken van de referentiecurve zoals bepaald door ISO

7 7