Notitie Metingen Lucht- en Contactgeluidisolatie
Project : Muzieklokalen Cultureel Centrum De Weijer Locatie : Boxmeer Opdrachtgever : Cultureel Centrum De Weijer Kenmerk : 10067.N01.1-BM Datum : 28 april 2010 Opsteller : ir. B.J.P.M. van Munster
1. Inleiding De akoestiek van de muzieklokalen van de nieuwbouw van Cultureel Centrum De Weijer te Boxmeer wordt als zeer gehorig ervaren. Als eerste aanzet zijn ter verbetering schuimpanelen tegen het dakbeschot van de verschillende lokalen aangebracht. Het gewenste resultaat was echter onvoldoende. Alvorens aanvullende akoestische voorzieningen voor te schrijven zijn akoestische metingen verricht om de bestaande situatie nauwkeurig vast te leggen. Voorliggende notitie omvat een toelichting op de metingen met bijbehorende resultaten en een plan van aanpak voor de akoestisch uitwerking. De daadwerkelijk te treffen akoestische voorzieningen worden in een volgende rapportage uitgewerkt.
2. Uitgangspunten 2.1. Omstandigheden De metingen zijn uitgevoerd op woensdag 14 april 2010. Voor het onderzoek is zowel de contactgeluidisolatie als de luchtgeluidisolatie tussen de muzieklokalen 202 t/m 209 bepaalt. In bijlage 1 van deze notitie is een plattegrond opgenomen met de nummering van de diverse lokalen en de plaatsen van de geluidbronnen in de ruimte. Tijdens de metingen stond de luchtbehandelingsinstallatie uit, en waren alle ramen en deuren gesloten. In de ruimten waren geen mensen aanwezig. Wél waren in de ruimte tafels, stoelen en muziekinstrumenten aanwezig. Voor zover mogelijk zijn tijdens de metingen (m.n. de contactgeluidisolatiemetingen) objecten die voor of tegen de wanden stonden weggeschoven. Uitzondering hierop zijn de orgels, deze zijn niet verplaatst indien ze voor een wand stonden.
2.2. Normering 2.2.1. Luchtgeluidisolatie Onder luchtgeluid verstaat met het geluid dat via de lucht in aanraking komt met een bouwelement. Luchtgeluid is de meest voorkomende wijze van geluidoverdracht in het dagelijks leven, denk bijvoorbeeld spraak, luidsprekers, (blaas)instrumenten e.d.. Voor zover mogelijk zijn voor wat betreft de luchtgeluidisolatie de eisen aangehouden zoals deze in de handreiking Bouw en Verbouw van Centra voor de Kunsten zijn geformuleerd door de branchevereniging voor educatie en participatie in de kunsten. Hierin zijn eisen geformuleerd in termen van geluidisolatie (R’w) In navolging van NEN 5077 worden geluidsisolatie-eisen ook geformuleerd als geluidreductieniveau DnT,A. Beide eenheden zijn berekend, maar in het navolgende zal alleen naar R’w gerefereerd worden. In bijlage 2 van deze notitie zijn de verschillen en relatie tussen beide grootheden toegelicht. Tabel 1: Akoestische eisen volgens de Handreiking Bouw en Verbouw van Centra voor de Kunsten
Accommodatie Standaard (kleinere) lesruimten
Ensembleruimten (4-20 musici) Ensemblemuziek Slagwerkruimten
Gebruik -
Piano Strijkinstrumenten Gitaar Harp Hout- en koperblaasinstrumenten Elektronisch orgel Zang Solfège Onversterkte muziek AMV lokaal Versterkte lichte muziek Combo’s Percussie
Geluidisolatie R’w [dB] 50 – 55 dB
Nagalmtijd T [s] 0,6 – 0,8 sec
50 – 55 dB
1,0 sec
50 – 55 dB
1,0 sec
70 – 75 dB
0,5 sec
70 – 75 dB
0,5 sec
2.2.2. Contactgeluidisolatie Geluid dat via het direct aanstoten van de constructie (bijvoorbeeld naaldhakken) door de constructie naar een naastgelegen vertrek wordt geleid wordt contactgeluid genoemd. Aan de mate van geluidoverdracht ten gevolge van contactgeluid kunnen eisen gesteld worden. In de voornoemde handreiking zijn geen eisen opgenomen voor wat betreft de contactgeluidisolatie tussen twee aangrenzende ruimten. Zeker met betrekking tot slagwerkruimten kan contactgeluidisolatie een belangrijke rol spelen. Om toch een toetsingskader te creëren worden de eisen aangehouden zoals deze zijn geformuleerd in het Praktijkboek Bouwbesluit 2003 (Uitgave Ministerie VROM, september 2005) voor wat betreft een bijeenkomstfunctie voor geluidbelastende activiteiten. Op basis daarvan dient een minimale contactgeluidisolatie (Ico) gerealiseerd te worden van +10 dB.
10067.N01.1-BM
Pagina 2 van 11
2.2.3. Nagalmtijd De nagalmtijd (T) is een akoestische parameter die gebruikt wordt voor het beschrijven van de mate van galm in een ruimte. Vaak wordt dit door gebruikers ook aangegeven als de ervaring van de akoestiek van de ruimte. In voorgaande tabel zijn tevens de eisen voor de verschillende ruimten opgenomen ten aanzien van de nagalmtijd.
2.3. Meetapparatuur Tijdens de metingen is gebruik gemaakt van de volgende meetapparatuur: Meetapparatuur* (Calibratie 17/9/2008, cert.: 166362) Omschrijving
Merk
Type
Serienummer
Geluidniveaumeter
Rion
NA-27
380693
Microfoon
Rion
UC-53A
77760
Mic. voorversterker
Rion
NH-20
73812
Meetbron
Axys
U-212
901109287
Axys
U-212
901109289
Hamerapparaat
Bruel & Kjaer
3204
763715
Minirator
NTI
MR1
-
3. Meetresultaten De meetresultaten zijn in de bijlagen 3 en 4 voor zowel de luchtgeluidisolatiemetingen als de contactgeluidisolatiemetingen opgenomen. In het navolgende volgt een bespreking van de meest relevante resultaten.
3.1. Luchtgeluidisolatiemetingen In onderstaande tabel een samenvatting van de luchtgeluidisolatiemetingen. Wandnr. 1
Zendruimte Ruimte 208
2 3
Ruimte 209
4 5
Ruimte 204
6 7
10067.N01.1-BM
Ruimte 202
Ontvangruimte
Eis R’w
Prestatie R’w
↔ Ruimte 207
70-75 dB
54 dB
↔ Ruimte 206
70-75 dB
60 dB
↔ Ruimte 206
50-55 dB
46 dB
↔ Ruimte 205
50-55 dB
54 dB
↔ Ruimte 205
50-55 dB
45 dB
↔ Ruimte 203
50-55 dB
49 dB
↔ Ruimte 203
50-55 dB
49 dB
Pagina 3 van 11
Zoals blijkt uit de resultaten voldoet alleen wand 4 aan de eisen zoals geformuleerd. Wand 2 presteert het beste, namelijk 60 dB, echter het gebruik van ruimte 208 stelt nog hogere eisen aan de geluidwering. Met name de geluidwering tussen wanden 3 t/m 7 is beperkt. Tijdens de metingen is nauwkeurig bekeken wat de exacte oorzaak was van de hoge geluidgeluidniveaus. Daarvoor zijn in ieder van de ruimten de plafondplaten verwijderd om te bekijken waar de geluidbron zijn oorsprong vond. Het meest maatgevend blijkt de luchtbehandelingsinstallatie te zijn. In belangrijke mate wordt dit bepaald door de open kanalen boven de plafonds. (Ter illustratie enkele foto’s in bijlage 5, dit geldt echter voor alle ruimten 202-205 en 209). Het ontbreken van dempers op deze kanalen verklaart ook waarom veel docenten elkaar nagenoeg letterlijk kunnen verstaan. Daarnaast is gebleken dat bij sommige ruimten de kierdichting niet optimaal is waardoor een geluidlek ontstaat. Dit is in enkele gevallen gebleken bij de aansluiting tussen dak en scheidingswand, en in enkele gevallen rondom de doorvoer van de kanalen. Bovenstaande geluidlekken zijn gedurende de metingen maatgevend gebleken. Hierdoor was het omloopgeluid via de dakconstructie minder goed aan te duiden als bepalend geluidlek. Echter gehoormatig bleek dat nabij het dakvlak ook een te grote hoeveelheid geluidenergie de ruimten binnen kwam. Daaruit blijkt dat de schuimpanelen tegen het dakvlak een duidelijke verbetering (lees: vermindering) van de afstraling van het dakvlak realiseren, maar onvoldoende om een optimale geluidisolatie tussen aangrenzende ruimten te verwezenlijken. Tijdens de metingen zijn tevens alle kierdichtingen rondom de deuren, de valdorpels en wandcontactdozen nauwkeurig beoordeelt op geluidlekken. Gebleken is dat de kierdichtingen, valdorpels en wcd’s allen op correcte wijze zijn verwerkt en naar behoren presteren.
3.2. Contactgeluidisolatie In onderstaande tabel een samenvatting van de contactgeluidisolatiemetingen. Wandnr. 1
Zendruimte Ruimte 208
2 3
Ruimte 209
4 5
Ruimte 204
6 7
Ruimte 202
Ontvangruimte
Eis Ico
Prestatie Ico
↔ Ruimte 207
+10 dB
+4 dB
↔ Ruimte 206
+10 dB
+3 dB
↔ Ruimte 206
+10 dB
+7 dB
↔ Ruimte 205
+10 dB
+7 dB
↔ Ruimte 205
+10 dB
+10 dB
↔ Ruimte 203
+10 dB
+10 dB
↔ Ruimte 203
+10 dB
+15 dB
Opgemerkt wordt dat in sommige ruimten (wand 3 / 4 ) muziekinstrumenten en kasten tegen de muur aan stonden. Hierdoor zal de contactgeluidisolatie ietwat slechter gemeten zijn dan dat deze daadwerkelijk is.
10067.N01.1-BM
Pagina 4 van 11
Zoals blijkt voldoen de ruimten 202-204 aan de eisen die gelden volgens het Bouwbesluit 2003. Met name ruimten 208 en 209, juist de ruimten die gebruikt worden voor slagwerk, presteren onvoldoende.
3.3. Nagalmtijd In onderstaande tabel een samenvatting van de nagalmtijden.
Eis Nagalmtijd
Gemeten Nagalmtijd (gem. 125-2000 Hz)
1,0 sec
0,50 sec
Ruimte 208
1,0 sec
0,40 sec
Ruimte 207
0,6 – 0,8 sec
0,46 sec
Ruimte 206
0,6 – 0,8 sec
0,47 sec
Ruimte 205
0,6 – 0,8 sec
0,34 sec
Ruimte 204
0,6 – 0,8 sec
0,48 sec
Ruimte 203
0,6 – 0,8 sec
0,43 sec
Ruimte 202
0,6 – 0,8 sec
0,48 sec
Ruimte Ruimte 209
Zoals blijkt uit de metingen is de nagalmtijd in de verschillende ruimten 0,4-0,5 seconde. Dit is (veel) korter dan wat gebruikelijk is voor muzieklokalen. De reden van deze korte nagalmtijd zijn de schuimpanelen die gebruikt zijn voor het terugbrengen van de afstraling door flankerende geluidoverdracht en omloopgeluid via het dakvlak. De zeer korte nagalmtijden komen ook overeen met de ervaringen van de gebruikers in de verschillende ruimten. Zij ervaren namelijk een gebrek aan ambiance in de ruimte.
4. Conclusie Naar aanleiding van de metingen kan het volgende worden geconcludeerd: -
-
-
10067.N01.1-BM
De luchtgeluidisolatie (R’w) tussen de aangrenzende muzieklokalen voldoet niet aan de (gangbare) eisen voor muziekoefenlokalen. De reden voor de beperkte luchtgeluidisolatie is het gevolg van: a. Overspraak via de kanalen van de luchtbehandeling installatie b. Kieren tussen aansluitingen van de ruimte-scheidende wanden c. Flankerende geluidoverdracht (en deels omloopgeluid) van de dakconstructie De contactgeluidisolatie (Ico) tussen de aangrenzende ruimten is voldoende, met uitzondering van ruimte 209 en 208. Aangezien deze ruimten met name voor slagwerk gebruikt zullen worden, dient men hier verbeteringen ten aanzien van de contactgeluidisolatie te treffen. De nagalmtijden in de muzieklokalen zijn beduidend korter dan wat gangbaar en wenselijk is voor dergelijke ruimten. Dit is het gevolg van de schuimpanelen tegen het dakbeschot. De schuimpanelen hebben, behalve de reductie van de nagalmtijd, ook geleid tot een asymmetrisch geluidbeeld in de ruimte. Dit kan tot desoriëntatie leiden, zeker bij samenspel tussen verschillende muzikanten.
Pagina 5 van 11
4.1. Vervolgstappen In een aansluitende rapportage zullen voorzieningen worden voorgeschreven ter verbetering van de geluidisolatie tussen de aangrenzende ruimten. Alvorens dit uit te werken wordt in het navolgende het plan van aanpak voor de te treffen maatregelen gegeven. Aangezien de nagalmtijd, luchtgeluidisolatie en contactgeluidisolatie niet voldoen wordt geadviseerd om, afhankelijk van de ruimte, zowel vloeren als wanden te verbeteren. Ten eerste wordt geadviseerd een zwevende vloer te realiseren in ruimten 208 en 209. Daarmee zal de contactgeluidisolatie verbeteren voor de wanden 1 t/m 4. De mate van verbetering is afhankelijk van de uitwerking en detaillering. Dit wordt in de vervolgrapportage uitgewerkt. Om ook aan de eisen voor de luchtgeluidisolatie te voldoen wordt geadviseerd een gewijzigde constructie toe te passen tegen het dakbeschot. Daarbij zullen de schuimpanelen worden verwijderd, hetgeen er toe leidt dat met de nieuwe constructie niet alleen de geluidisolatie verbeterd, maar tevens de ruimteakoestiek zal verbeteren. Indien nodig dient wel enige vorm van absorptie of geluidverstrooiing (diffusie) teruggebracht te worden in de ruimten. Bij voorkeur, in verband met het flexibel gebruik, in de vorm van variabele akoestische voorzieningen zoals gordijnen of gobos (verrijdbare absorptie panelen). Uitgaande van het feit dat waarschijnlijk uitsluitend ruimte 209 en 208 voor slagwerk of grotere groepen gebruikt zullen worden, wordt op basis van de gemeten resultaten geadviseerd om: Ruimten 208 en 209 als doos-in-doos constructie uit te voeren: zwevende vloer, vernieuwde dakafwerking en voorzetwanden Ruimten 202-207 te voorzien van uitsluitend een nieuwe dakconstructie Ruimten (nader te bepalen) te voorzien van (variabele) akoestische voorzieningen. Bovenstaande maatregelen zullen al tot de nodige verbetering ten aanzien van overspraak tussen de ruimten leiden. Echter de problemen met de overspraak zullen blijven bestaan indien geen maatregelen getroffen worden aan de luchtbehandelingsinstallatie. Geadviseerd wordt om de luchtbehandelingkanalen te voorzien van de benodigde dempers op alle open einden. Daarnaast dient men de kieren en naden van aangrenzende constructies en rondom doorvoeren nauwkeurig te controleren en te verbeteren.
10067.N01.1-BM
Pagina 6 van 11
BIJLAGE 1 : TEKENINGEN (geen schaal)
202
7 1
20 203
6
204
5
207 205 1 4
208
206 2
= bronpositie luchtgeluidisolatiemeting = bronpositie contactgeluidisolatiemeting
2 = wandnummer
209 3
BIJLAGE 2: Meet- en rekenprocedure luchtgeluidmetingen Gedurende de metingen is het luchtgeluidniveau bepaalt in respectievelijk de zend- en ontvangruimte. Tevens zijn de nagalmtijden in ieder van de zalen afzonderlijk bepaalt. Vervolgens zijn respectievelijk de luchtgeluidisolatie van het bouwelement, RA,muziek en de 1 geluidniveaureductie tussen twee ruimten, DnTA,muziek bepaalt .
B2.1 Luchtgeluidisolatie van een bouwelement (Rw) De luchtgeluidisolatie van een bouwelement Rw kan worden bepaalt aan de hand van de volgende relatie: ࡿ ࡾ࢝ = ࡸ, − ࡸ, + ࢍ( ) Waarin Lp,1 : gemiddelde geluidniveau in de zendruimte [dB] Lp,2 : gemiddelde geluidniveau in de ontvangruimte [dB] 2 S : oppervlak van het bouwelement [m ] 2 A2 : equivalent geluidabsorberend oppervlak in de ontvangruimte [m .OR] Voor het bepalen van de A-gewogen luchtgeluidisolatie RA,muziek van het bouwelement is uitgegaan van het muziekspectrum.
B2.2 Geluidniveaureductie tussen twee ruimten (DnT) De geluidniveaureductie DnT tussen twee ruimten wordt bepaalt met behulp van de volgende relatie: ࢀ ࡰࢀ = ࡸ, − ࡸ, + ࢍ( ) ࢀ Waarin Lp,1 : gemiddelde geluidniveau in de zendruimte [dB] Lp,2 : gemiddelde geluidniveau in de ontvangruimte [dB] T : gemiddelde nagalmtijd per frequentieband [sec] T0 : referentienagalmtijd in de ontvangruimte [sec]; Voor dit project is een referentienagalmtijd T0 van 0,8 seconde aangehouden. Voor het bepalen van de A-gewogen geluidniveaureductie DnTA,muziek is uitgegaan van het muziekspectrum.
1
Om het onderscheidt tussen praktijk- en laboratoriummetingen aan te geven wordt het resultaat van de metingen weergegeven als respectievelijk R’A en D’nTA.
Bijlage 3: Meetrapporten luchtgeluidisolatiemetingen
Bijlage 4: Meetrapporten contactgeluidisolatiemetingen
Bijlage 5: Fotos
ruimte 202
ruimte 204
ruimte 205 (naad)
