Akoestiek & omgeving

Akoestiek & omgeving IInvloed l d oriëntatie ië t ti van het h t gebouw b op de d geluidsoverdracht van en naar de omgeving

Provinciaal Centrum voor Milieuonderzoek Godshuizenlaan 95 9000 Gent Lot Hebbelinck – wetenschappelijk medewerker geluid

Akoestiek & omgeving • Overzicht: 1 Inleiding 1. • Geluid en hinder • Probleemstelling en gevolgen

2. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Waar hou ik rekening mee? • Hoe realiseren? • Praktijkvoorbeelden

3. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Waar hou ik rekening mee? • Hoe realiseren? • Praktijkvoorbeelden

4. Besluitvorming

1

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Geluid en hinder: – Dualiteit van geluid  geluidshinder = subjectief begrip Overdracht Bron Gewenst geluid

Ontvanger Ongewenst geluid

G l id hi d Geluidshinder

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • 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 negatief beïnvloed: • • • •

Fysieke schade: gehoorschade Gerelateerde somatische effecten (verhoogde bloeddruk, hartklachten) Verstoring concentratie, slaap en conversatie Functionele effecten: verminderde prestatie

2

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Geluid en hinder: pperceptie p van omgevingsgeluid g g g Cat.

Perceptie

LAeq in dB(A) Dag

Avond

Nacht

1

Zeer stil

<= 40

<= 35

<= 30

2

Stil

41-45

36-40

31-35

3

Rustig

46-50

41-45

36-40

4

Hoorbaar

51 55 51-55

46 50 46-50

41 45 41-45

5

Rumoerig, druk

56-60

51-55

46-50

6

Lawaaiig

61-65

56-60

51-55

7

Zeer lawaaiig

>= 66

>= 61

>= 56

Granneman J.H. (2011)

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • 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 p lucht vs. binnenshuis (g (gemene vloer en/of muur met 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

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 gebouw naar omgeving 1. (bv. gemeentelijke feestzaal  geluidshinder buurt) 2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw (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




4. Besluitvorming

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving Maatregelen aan de bron

Bron Geluidsoverdracht naar de omgeving

Ontvanger Gemeentelijke feestzaal

Woning in de buurt

5

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Waar hou ik rekening g 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 gebouw naar omgeving • Hoe realiseren? – 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

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Hoe realiseren? – 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 gebouw naar omgeving • Hoe realiseren? – Creëren ‘natuurlijke’ geluidsbarrière  afscherming geluidsbronnen door gebouw

(http://educinno.intec.ugent.be)

7

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving Voorbeeld 1: Speelweide p jeugdwerking j g g – Jeugdwerking te midden van woonwijk – Buitenactiviteiten spelende kinderen in zomer  geluidshinder omwonenden – Modellering geluidsniveaus spelende kinderen – Remediërende maatregelen: geluidsscherm/berm

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Plan locatie speelweide:

Speelweide

Lokaal jeugdwerking

8

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Modellering geluidsniveaus: huidige situatie:

Gevelbelasting 60-65 dB(A)

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Remediërende maatregel: geluidsberm/geluidsscherm: Geluidsscherm (hoogte 4,5m)

© Kokosystems

Raming kostprijs: 250 à 300 EUR/m²

© Kokosystems

Geluidsberm (hoogte 2,25m) + geluidsscherm (hoogte 2,25m)

9

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Modellering impact geluidsscherm: Reductie van 7 à 9 dB(A)

Gevelbelasting 50-55 dB(A)

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving Voorbeeld 2: Industriële bakkerijj – – – –

Bedrijf ten zuidwesten van woning Aan achterzijde: grote koelgroepen Remediërende maatregel: geluidsscherm Impact heroriëntatie gebouw

Koelgroep

Achterzijde

Geluidsscherm

Koelgroepen

10

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Modellering geluidsniveaus: zonder geluidsscherm Richtwaarde geluid dag = 45 dB(A)

ACO – Claude Bataillie

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Modellering geluidsniveaus: met geluidsscherm Richtwaarde geluid dag = 45 dB(A)

Raming kostprijs geluidsscherm: 7000 à 10 000 EUR


11

1. Geluidsoverdracht van gebouw naar omgeving • Modellering geluidsniveaus: heroriëntatie gebouw MP2: 30 – 35 dB(A)

Richtwaarde geluid dag = 45 dB(A)

BESLUIT: In rekening brengen tijdens ontwerpfase  uitsparing grote kostprijs!





4. Besluitvorming

12

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw Bron

Geluidsoverdracht van de omgeving

Maatregelen bij de ontvanger Ontvanger

Geluidsbron in de omgeving

Kantoorgebouw

20 à 30 dB(A)

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Waar hou ik rekening g 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, ontwerp bouwtechnisch bouwtechnisch, veiligheids veiligheidsvoorschriften, kostprijs, enz. Inplanting gebouw t.o.v. de omgeving volgens BBT-principe

13

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – 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 omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – Creëren ‘natuurlijke’ geluidsbarrière • Wanneer zinvol? – Vanaf gevelbelasting LAeq,meest belaste gevel > 55 dB(A) – Stille zijde minstens 10 dB stiller

• Hoe? – – – –

Type bebouwing V ld Voldoende d h hoogte t Diffunderende en absorberende gevelelementen Vorm van het dak

14

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – Creëren C ë natuurlijke t lijk geluidsbarrière: l id b iè type t bebouwing b b i

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – Creëren C ë natuurlijke t lijk geluidsbarrière: l id b iè type t bebouwing b b i Noise barrier houses Melbourne

-Deaf wall: slechts 3 kleine vensters -Achterzijde open architectuur -Geluidsgevoelige ruimtes aan achterzijde Botteldooren D. & Van Renterghem T. (2009)

15

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – 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 omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – Creëren C ë natuurlijke t lijk geluidsbarrière: l id b iè hoogte h t Bron – en ontvangerscanyons

Referentiesituatie

Direct geluid Gereflecteerd geluid

Verschil in LAeq bij de ontvanger t.o.v. de referentiesituatie. Positieve waarden duiden op een sterkere afscherming. Van Renterghem T., Salomons E. & Botteldooren D. (2005)

16

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? –C Creëren ë natuurlijke t lijk geluidsbarrière: l id b iè diffunderende diff d d gevelelementen  diffuse reflectie Street canyons Gladde gevels Diffractie direct geluid Diffractie gereflecteerd geluid Bron

Oneffen gevel  Diffractie gereflecteerd geluid  Diffuse reflectie: geluid weggereflecteerd Bron

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? –C Creëren ë natuurlijke t lijk geluidsbarrière: l id b iè diffunderende diff d d gevelelementen Insprong raam

Diffusor

Balkon

Zonnewering

Venterbank

17

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – Creëren natuurlijke geluidsbarrière: absorberende gevelelementen  absorptie geluidsenergie • Aandeel reflectie geluid en dus • Aandeel transmissie geluid • 3 mechanismen:

diffractie over dakrand

1. Poreuze absorptie hoge frequenties (≥ 1400 Hz) 2 Helmholtz 2. H l h lt resonantie ti  midden idd ffrequenties ti (300 (300-1500 1500 H 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 omgeving naar gebouw 1) Poreuze absorptie  hoge frequenties (≥ 1400 Hz) Groene gevel Argexblok Poreuze betonsteen

WTCB

Poreuze b k t 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

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw 2) Helmholtz resonantie  midden frequenties (300 – 1500 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 omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? – Creëren C ë natuurlijke t lijk geluidsbarrière: l id b iè dakvorm d k

St Street t canyon Afschermingsefficiëntie van verschillende daktypes voor wegverkeerslawaai

© Timothy Van Renterghem

Van Renterghem T. & Botteldooren D. (2010)

19

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw • Hoe realiseren? –V Vereiste i t gevelisolatie li l ti  ruimtes i t mett normale l tot t t zeer hoge geluidsgevoeligheid Belgische normen

NBN-S01-400-1 (2008)

NBN-S01-400-2 (2012)

Akoestische criteria voor woongebouwen

Akoestische criteria voor schoolgebouwen

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw – Algemene eisen voor een gevelvlak  elk gevelvlak van de te beschermen ruimte: Normale eis

Verhoogde eis

DAtr ≥ LA – LAeq,nT,stat + m (1) DAtr ≥ 26 dB (2)

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 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

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw – Wat is LA?: LA wordt bepaald uit de waarde van LAref: Muren

Dak

Gevelelementen

2. Geluidsoverdracht van omgeving naar gebouw – 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. 1

65

62

62

52

Fig. 2 (α = 30°)

65

61

64

58

Voorgevel (dBA)

Dak voor (dBA)

Dak achter (dBA)

Achtergevel (dBA)

Fig. 11

65

65

52

52

Fig. 12 (β = 25°)

65

60

52

52

Dakvorm

Invloed gevelelementen Geen

L_2de

verdiep 65

Uitstekende dakrand

66

Balkontype 1 (l > 2,5m)

63

Balkontype 2 (l > 2,5m)

64

21




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

Functie gebouw

Rustbehoevende activiteiten in omgeving

Rustbehoevende ruimtes in gebouw

Geluidsbronnen gebouw

Geluidsbronnen omgeving

Beperkingen

Beperkingen

• Hoe?: – Goede Ruimtelijke Ordening – Creëren natuurlijke geluidsbarrière – Gebouwschil: isolatie

22

Referenties • Met dank aan volgende referenties: – Botteldooren D. D & Van Renterghem T T. (2009) (2009). “Fysisch Fysisch onderzoek van milieuverontreiniging – partim geluidshinder” (http://educinno.intec.ugent.be) – 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. 92-94. (http://users.ugent.be/~tvrenter/indexEN.html) – Van Renterghem T. & Botteldooren D. (2008). “Numerical evaluation of sound propagation over green roofs”; Journal of Sound and Vibration, 317, p. 781-799 (htt // (http://users.ugent.be/~tvrenter/indexEN.html) tb / t t /i d EN ht l) – 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. 1422-1434. (http://users.ugent.be/~tvrenter/indexEN.html) – Van Renterghem T., Hornikx M., Forssen J. & Botteldooren D. (2013). “The potential of building envelope greening to achieve quietness”; Building and Environment, 61, p. 34-44. (http://users.ugent.be/~tvrenter/indexEN.html)

Bedankt voor uw aandacht!

23

Akoestiek & omgeving

Recommend Documents