Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw

Transcriptie

1 Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw AKOESTIEK Leefmilieu Brussel DE MATERIALEN VOOR GELUIDSISOLATIE Sophie MERSCH, ir arch. CENTRE URBAIN / STADWINKEL 25 april2013 Opleiding tot stand gebracht door de Stadswinkel

2 Doelstellingen en plan van de voordracht Tools aanreiken om de beste materialen te helpen kiezen, rekening houdend met de prioriteiten die we gesteld hebben (compromis tussen verschillende prestaties) Geluidsgedragingen van gebruikelijke gebouwen Invloed van het materiaal op de geluidsgedragingen van enkele wand, Geluidsgedragingen van dubbele wanden Geluidsgedragingen van milieuvriendelijke materialen en uitvoeringsaanduidingen Verschil tussen thermische en akoestische isolatiematerialen 2

3 Herhaling: akoestische indexen Typering van de geluidsabsorptie α absorptiecoëfficënt Typering van de geluidsisolatie (indexen met unieke waarden (w), in db) Metingen in laboratorium Contactgeluiden L n,w Contactgeluidsdrukniveau gemeten in het labo Geeft het geluidsniveau afkomstig van de onderkant van de vloer Luchtgeluiden R w akoestische verzwakkingsindex gemeten in het labo Kenmerkt de aanleg van een materiaal of van een wand om de directe transmissie van het geluid af te zwakken 3

4 Rw van enkelvoudige wanden : blokken (tegels) van gips 80.0 kritieke frequentie ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT Massieve gipsblokken, bepleisterd : 70 mm R w = 30 db 70 mm akoestisch R w = 35 db 100 mm R w = 38 db Volumieke massa : 950 kg/m³ «Zware» blokken : kg/m³ R [db] f [Hz] 4

5 Rw van enkelvoudige wanden : celbetonblokken Volumieke massa : 550 kg/m³ à Licht vanuit akoestisch oogpunt ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 5 Bron YTONG 5 Bron YTONG

6 Rw van enkelvoudige wanden : celbetonblokken 80.0 ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT Celbeton, massieve blokken 550 kg/m³, bepleisterd : Blokken 100 mm R w = 41 (-1;-4) db (vierkantjes) Blokken 150 mm R w = 44 (-2;-4) db (kruisjes) Blokken 200 mm R w = 49 (-1;-4) db (plusteken) R [db] Source YTONG f [Hz] 6

7 Rw van enkelvoudige wanden : geëxpandeerde kleiblokken ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 7 Beton van geëxpandeerde klei, holle blokken, geplafonneerd : Blokken 90 mm R w = 40 (-1;-3) db Blokken 140 mm R w = 44 (0;-3) db Blokken 190 mm R w = 47 (0;-4) db 7

8 Rw van enkelvoudige wanden : terracottablokken ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 8 Volumieke massa : kg/m³ 8

9 Rw van enkelvoudige wanden : kalkzandsteenblokken Enkelvoudige wanden : kalkzandsteenblokken (massief) Bepleisterde blokken 150 mm : R w = 50 db II b ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 9 Bepleisterde blokken 175 mm : R w = 52 db II b Bepleisterde blokken 214 mm : R w = 55 db II a Bepleisterde blokken 300mm : R w = 57 db / 58 db II a / I b 9

10 Rw van enkelvoudige wanden : betonblokken R w van enkelvoudige wanden ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 10 Enkelvoudige wanden : Betonblokken Zware beton, holle blokken, bepleisterd: Blokken 90 mm R w = 49 (-2;-5) db Blokken 140 mm R w = 54 (-2;-6) db Blokken 190 mm R w = 57 (-1;-5) db Zware beton, holle blokken, bepleisterd: Blokken 90 mm R w = 50 (-1;-5) db Blokken 140 mm R w = 56 (-1;-5) db 10

11 Presta e van enkelvoudige blokken (bepleisterd) Rw 30 db 35 db 40 db 45 db 49 db 54 db 57 db Gips kg/m3 massief 70 mm 80 mm 100 mm Hol beton van geëxpandeerde hol 90 mm klei 140 mm 190 mm Celbeton kg/m3 massief 100 mm 150 mm 200 mm Terraco a à 1500 kg/m3 hol 90 mm 140 mm 190 mm Kalkzandsteen kg/m3 massief 150 mm 215 mm Zware beton hol 90 mm 140 mm 190 mm Zware beton massief 90 mm 140 mm 11

12 Rw van enkelvoudige wanden : conclusies De geluidsisolatie verhoogt met de massa, tegen 4 db per verdubbeling van massa. ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT De geluidsisolatie verhoogt met de frequentie, tegen 6 db per octaafverdubbeling.. Alle materialen hebben een kritieke frequentie waarop hun isolatie geringer is. De kritieke frequentie van lichte blokken (gipsblokken, celbeton...) bevindt zich in een gebied van frequenties (middenfrequenties) waar het oor bijzonder gevoelig is. Deze materialen zijn dus minder aanbevolen voor geluidsisolatiewerken. Op de kritieke frequentie van materialen daalt hun geluidsisolatie des te meer naarmate de materialen stijf zijn. De luchtdichtheid heeft veel invloed op de geluidsisolatie van gemetselde muren, daarom verbetert het aanbrengen van pleister de prestaties van de muur, vooral wanneer deze van poreuze materialen zijn gemaakt. 12

13 Rw van dubbele wanden Massa-veer-massa ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 13 d m 1 m 2 Wanden met skelet (of dubbele): metaalskelet, hout houtplaten of gekartonneerde pleister dubbele beglazing 13

14 Metalen skeletten Opleiding AKOESTIEK Geluidsisolatiematerialen 14

15 Rw van de wanden met metaalskelet ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 15 15

16 Rw van de wanden met metaalskelet ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT 16 Met 3 platen aan elke kant, tot 69 db 16

17 Rw van de wanden met houtskelet 1 gipsplaat 12,5 mm dik aan iedere zijde diepte skelet 50 mm 70 mm 100 mm HOUT METAAL

18 Rw van de wanden met ontkoppeld houtskelet 2 gipsplaten 12,5 mm dik aan iedere zijde 100 mm absorbens à Tot 60 db 18

19 Rw van dubbele wanden Vergelijking tussen gipsplaten en -blokken 19

20 Rw van dubbele wanden Vergelijking tussen gips- en houten platen Hout als afwerkingsplaat : Probleem met de kritieke frequentie f c = 1300 Hz Gipsplaten met karton zijn interessanter (fc = 3000 Hz) 20

21 Rw van dubbele wanden Andere materialen als panelen Kleiplaten : worden zoals gipsplaten geplaatst Testen? Hooi : testen uit NL en Duitsland Gecomprimeerde hooi, aan beide zijden gepleisterd 32 cm hooi è Rw = 45 db 46 cm Rw = 53 db Controleren? 21

22 Rw van dubbele wanden Absorberende materialen Minerale wollen Masker en handschoenen! glaswol rotswol 22

23 Rw van dubbele wanden Absorberende materialen Natuurlijke wollen Soepele structuur met open cellen, zoals minerale wollen hennep cellulosevlokken Ook: vlas, schaapswol, verenmatras, gerecycleerde PET, hooipanelen houtswol katoenwol 23

24 Rw van dubbele wanden Invloed van het type isolatie ecologische materialen Basiswand : MS 50 mm + 2x2 gipsplaten van 12,5 mm R w = 43 db 60 R (db) f (Hz)

25 Rw van dubbele wanden Invloed van het type isolatie ecologische materialen Geteste configuraties Basiswand : MS 50 mm + 2x2 gipsplaten van 12,5 mm Basiswand + minerale wol 50 mm Basiswand + celluloseschuim 40 mm (70 Kg/m³) Basiswand + hennepwol 30 mm (30-42 Kg/m³) Basiswand + houtwol 50 mm (40 Kg/m³) R w 43 db 50 db 50 db 49 db 48 db à Vergelijkbare resultaten in isolatie voor de verschillende absorbentia (maar opgelet : schuim met gesloten cellen functioneert niet op akoestisch vlak PU, XPS, EPS ) 25

26 Rw van dubbele wanden Absorberende materialen Synthetische schuimen melamine, PU-schuim Met OPEN cellen Zeer absorberend è zeer goede prestatie voor akoestische correctie MAAR niet beter dan de andere materialen voor geluidsisolatie 26

27 Akoestische verdubbeling op buitenmuren Op ontkoppelde structuur - 8,5 cm min m 1 m 2 Massa veer massa Ontkoppeling Absorptie - Dichtheid 27

28 Thermische isolatie Het principe van alle thermische isolatiematerialen berust op de vermenigvuldiging van kleine luchtzakjes. Deze luchtzakjes isoleren enkel indien de lucht tussen hen niet circuleert. Illu: Terre Vivante 28

29 Thermische isolatie thermische weerstand R Om het isolatieniveau van een isolatielaag te kennen neemt men het thermische geleidingsvermogen (λ) en de materiaaldikte (dikte) in aanmerking. De verhouding tussen beide bepaalt de thermische weerstand (R) R = dikte / λ R = m 2 K/W λ = W/m.K dikte = dikte van het isolatiemateriaal in m Hoe groter R, hoe beter het materiaal isoleert (thermisch) vb: voor de energiepremie moet voor de isolatie van de muren : R 2 zijn Indien men houtwol gebruikt met λ = 0,040, is volgende dikte nodig : dikte = R x λ = 2 x 0,040 = 0,080 m, ofwel 8 cm Illu: Terre Vivante 29

30 Thermische isolatie Langs de buitenkant Gepleisterde isolatie Isolatie onder gevelbekleding Langs de binnenkant Gepleisterde isolatie Isolatie onder skelet Illu: Terre Vivante 30

31 Thermische isolatie Langs de binnenkant Isolatie op skelet 1. Oorspronkelijke muur 2. Skelet (hout of metaal) 3. Soepel isolerend materiaal 4. Luchtdichtheid (dampscherm of damprem) 5. Latten technische ruimte 6. Afwerkingspanelen Illu: Terre Vivante 31

32 Thermische isolatie De doorgang van de damp regelen Ofwel belet men dat het vocht in het isolatiemateriaal binnendringt door een perfect luchtdichte damprem te plaatsen; Ofwel plaatst men een damprem gecombineerd met een materiaal dat in staat is tot hygrometrische regeling. 2 e interessantere strategie : - De regeling van vocht in het isolatiemateriaal voorkomt condensatie in de pleister, - Isolatie tegen de zomerse warmte, - De gevolgen van een onvolledige uitvoering zijn minder erg. Illu: Terre Vivante 32

33 Thermische isolatie De dampstromen beheren Waarom? Een persoon kan per dag ± 2 L waterdamp produceren in gebouwen, Illu: Terre Vivante Lucht die veel waterdamp bevat (hoge absolute vochtigheid) zoekt een evenwicht met de naburige watermassa s die een geringere luchtvochtigheid hebben. In de winter is de lucht buiten altijd droger. 33

34 Akoestische verdubbeling op buitenmuren Wat moet aangepast worden? Masse ressort masse Désolidarisation Absorption - Etanchéité Masse ressort masse Désolidarisation Absorption - Etanchéité Isolatie op ontkoppeld frame 1. Oorspronkelijke muur d m 1 m 2 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 34

35 Verdubbeling 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 Een thermische verdubbeling waar niet goed aangedacht is kan de akoestische prestaties van de wanden verslechten. 35

36 Akoestische verdubbeling op buitenmuren met de warmteaspecten combineren Isolatieniveaus Verdubbeling van een muur in celbetonblokken van 9 cm dik 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 36

37 Ontkoppelingsmaterialen Contactgeluiden Worden behandeld door het gebruik van dempende materialen, of andere ontkoppelingsmaterialen 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 37

38 Ontkoppelingsmaterialen Contactgeluiden zwevende vloer : doeltreffendheid = L w Nature de la sous-couche épaisseur chape L W Polystyrène extrudé 20 Ciment (e > 50mm) 10 Laine minérale 8 Ciment (e > 50mm) 11 Polystyrène extrudé 40 Ciment (e > 50mm) 15 Polyéthylène réticulé 3 Ciment (e > 50mm) 15 à 19 Polyéthylène réticulé 5 Ciment (e > 50mm) 20 Liège 20 Ciment (e > 50mm) 20 Fibres de coco 15 Ciment (e > 50mm) 22 Fibres textiles 6 Ciment (e > 50mm) 24 Caoutchouc 20 Ciment (e > 50mm) 18 à 26 Polyéthylène réticulé 8 Ciment (e > 50mm) 21 à 27 Laine minérale haute densité 30 OSB 22mm 25 Polyuréthane recyclé 10 Ciment (e > 50mm) 25 Cellulose de papier haute densité 45 Ciment (e > 50mm) 25 Polyuréthane projeté 40 Ciment (e > 50mm) 26 Polystyrène expansé 40 Ciment (e > 50mm) 26 Laine minérale haute densité 30 Plâtre 10mm 29 Polyuréthane recyclé 20 Ciment (e > 50mm) 34 Laine minérale haute densité 50 Ciment (e > 50mm) 35 Laine minérale haute densité 50 Plâtre 10mm 35 38

39 Ontkoppelingsmaterialen PVCschuim polyethyleen polyethyleen Ook: gerecycleerde banden, latex, elastische PU- of polyesterschuim Meer milieuvriendelijk : cocos, jutte of kurk gerecycleerd rubber cocos kurk 39

40 - Praktische handleiding Professionelen > Sector > Constructie 40

41 Bijkomende inlichtingen ACOUSTIQUE R. Josse Centre Scientifique et Technique du Bâtiment, Grenoble. ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT ET LUTTE CONTRE LE BRUIT- J.J. Embrechts Université de Liège, Faculté des Sciences Appliquées ACOUSTIQUE PRATIQUE J. Desmons EDIPA, Paris BOUWAKOESTIEK B. Ingelaere Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf, Limelette LA PRATIQUE DE L ISOLATION ACOUSTIQUE DES BÂTIMENTS J. Pujolle Editions du Moniteur, Paris

42 L isolation phonique écologique J.L. Beaumier - éd. Terre Vivante