Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw

Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw AKOESTIEK Leefmilieu Brussel GELUIDSISOLATIE VAN GEVELS Debby WUYTS, Ir CSTC-WTCB – DIENSTVERLENING DUURZAAM BOUWEN EN DUURZAME ONTWIKKELING 2 mei 2013 Opleiding tot stand gebracht door de Stadswinkel/Centre Urbain

Doel en inhoud van de module geluidsisolatie Gevelelementen

(vensters, ventilatieroosters,...)

heeft een invloed op ...

-

Grootheden Eisen Berekeningen Controlemeting

wordt berekend uit ...

geluidsisolatie van de gevel

2

Geluidsisolatie van de gevel: de normeisen NBN S 01-400:1977

“oude” eisen met betrekking tot gevelisolatie

ziekenhuizen, kantoren, rusthuizen, hotels, (schoolgebouwen), ...



Classificatie eigen aan België (categorieën Va, Vb, …)



Grondige wijzigingen van het “akoestisch klimaat” ten aanzien van 1977

NBN S 01-400-1:2008

“nieuwe” eisen met betrekking tot gevelisolatie voor woongebouwen DAtr , RAtr



Europese grootheden :



Geactualiseerde eisen



Toegepast op ieder gevelvlak (woonkamer, keuken, bureau, slaapkamer)



Dimensioneringsregels voorhanden (EN 12354-3)



Realistische controlemetingen in situ 3

Gevelgeluidsisolatie : « oude » normeisen NBN S 01-400:1977 « Criteria van de akoestische isolatie » -

Woongebouwen Schoolgebouwen Kantoorgebouwen Ziekenhuizen Hotels Rusthuizen

Minimale (sub) en aanbevolen (super) gevelcategorieën : Va, Vb, Vc en Vd

4

Gevelgeluidsisolatie : « oude » normeisen Grenscurven NBN S 01-400:1977

indicatieve omzettingstabel

NBN S 01-400 gevelcategorie

EN ISO 717-1 D2m,nT,w

(C;Ctr)

Va

41 dB

(-1;-3) dB

Vb

36 dB

(-1;-4) dB

Vc

31 dB

(-1;-4) dB

Vd

26 dB

(-1;-4) dB

D2m,nT,w berekend volgens EN ISO 717-1 met NBN-grensspectra als meetwaarden 5

Gevelgeluidsisolatie : « oude » normeisen Kantoorgebouwen Minimale en aanbevolen gevelcategorieën volgens NBN S 01-400:1977 Minimale (subscript) en aanbevolen (superscript) gevelcategorieën Va (hoogste), Vb, Vc, Vd (laagste) Gevelisolatie-eisen ftie van bestemming lokaal en omgevingsklasse in intervallen van 10 dB : van 55 dB(A) tot > 75 dB(A) Strengere gevelcategorieën volgens toenemend buitenlawaai… Echter hogere geluidniveaus binnen getolereerd bij toenemend buitenlawaai

26/0 4/20

6

Gevelgeluidsisolatie : « oude » normeisen Hospitaals, hotels, rusthuizen Minimale en aanbevolen gevelcategorieën volgens NBN S 01-400:1977

26/0 4/20

7

NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008)

8

NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008) Gevelgeluidsisolatie: eisen voor het gevelvlak en de gevelelementen

DAtr

geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ

RAtr

Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo 9

NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008) Doelstelling: maximaal geluidniveau LAeq in binnenruimten, in functie van : 

Gewenst comfortniveau (normaal of verhoogd),



Nacht/dagperiode,



Bestemming van de ruimten. Dagperiode (woonkamer, keuken, bureau, slaapkamer) : normaal akoestisch comfort: max. 34 dB verhoogd akoestisch comfort: max. 30 dB Nachtperiode (slaapkamers) : normaal akoestische comfort: max. 29 dB

geluidniveau neemt minstens 5 dB af ‘s nachts => ok

verhoogd akoestisch comfort: max. 25 dB

Om deze maximale niveaus binnen te garanderen :  minimale eisen vastleggen voor de luchtgeluidsisolatie per gevelvlak 10

NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008) Begrippen “Gevel” “Gevelvlak” “Gevelelement”

11

Gestandaardiseerde geluidsisolatie D2m,nT,w = DAtr (in situ gemeten)

12


13


DAtr = D2m,nT,w + Ctr = geluidsisolatie van het gevelvlak (bepaling volgens EN ISO 140-5)

D2m,nT = L1,2m – L2 + 10log(T/T0)

Meting van het zendniveau op 2 m vóór de gevel

L1,2m : Zendniveau buiten op 2 m van het gevelvlak tgv geluidbron ± 100 dB onder 45° L2 :

Ontvangstniveau binnen [dB]

T :

Nagalmtijd binnen [s]

T0 :

Referentie-nagalmtijd = 0.5 s (V>=30); 0.3 s (V=<20 m³)

Herleiden van het ontvangstniveau binnen naar standaard bemeubelde kamer

geluidbron = luidspreker onder 45° (roze ruis)

14

14


DAtr = D2m,nT,w + Ctr = geluidsisolatie van het gevelvlak (bepaling volgens EN ISO 140-5)

D2m,nT = L1,2m – L2 + 10log(T/T0)

Waarde per frequentieband (tertsbanden 100 Hz – 3150 Hz)

L1,2m : Zendniveau buiten op 2 m van het gevelvlak tgv geluidbron ± 100 dB onder 45° L2 :

Ontvangstniveau binnen [dB]

T :

Nagalmtijd binnen [s]

T0 :

Referentie-nagalmtijd = 0.5 s (V>30); 0.3 s (V<20 m³)

Berekening ééngetalswaarde ( volgens zie EN ISO 717-1)

D2m,nT,w (C;Ctr)

D2m,nT,w + Ctr = DAtr

Bvb. : D2m,nT,w (C;Ctr) = 39 (-1;-4) dB  DAtr = 39-4 = 35 dB

15

15


Prestatie-eisen voor gevelgeluidsisolatie woningen (NBN S 01-400-1) geformuleerd in DAtr 80

Isolatiespectrum D2m,nT herleid naar ééngetalswaarde D2m,nT,w met twee spectrale aanpassingstermen

70

D2m,nT

D2m,nT,w (C,Ctr) Genormaliseerde procedure volgens ISO 717-1: “gewogen gestandaardiseerde geluidsisolatie”

R [dB]

60

50

Eisen gevelgeluidsisolatie in NBN S 01-400-1

D2m,nT,w + Ctr = DAtr

40

= De werkelijk ervaren geluidsisolatie in het gebouw 10 0 12 5 16 0 20 0 25 0 31 5 40 0 50 0 63 0 80 0 10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00

30

onderworpen aan de eis, en dit voor ieder gevelvlak

f [Hz]

16

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) DAtr -waarde per gevelvlak moet voldoen aan :

Met (1) : LA [dB] :

geluidniveau buiten, berekend uit referentie-niveau LAref volgens bijlage B,

m [dB] :

m = 3 dB in voorkomend geval waar tegelijk :

- de te beschermen ruimte over een bijkomend gevelvlak beschikt, - LA > 60 dB is voor beide gevelvlakken, - de twee gevelvlakken over minstens één element beschikken waarvan RAtr< 48 dB (bvb. venster) m = 0 dB in alle andere gevallen 17

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) DAtr -waarde per gevelvlak moet voldoen aan :

Met (2) : Eis (2) voor slaapkamers is enkel van toepassing indien : In de nachtperiode (22u – 6u), minstens driemaal per nacht een geluidniveau LAeq,1s,max,T ≥ 70 dB voorkomt, veroorzaakt door : -

Hetzij geluid vanwege luchtverkeer,

-

Hetzij geluid vanwege spoorwegverkeer.

!! De bekomen waarden leiden in dat geval niet noodzakelijk tot een bevredigend comfortniveau

18

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak)

This image cannot currently be displayed.

19

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau LAref  Op basis van metingen op 2 m hoogte en 2 m loodrechte afstand van de meest blootgestelde gevel LAref = de hoogste van beide waarden - LAeq,30min tussen 06u00 en 22u00 (overdag)* - LAeq,30min + 5 dB tussen 22u00 et 06u00 (avond en nacht)* * Op een moment representatief voor eventueel hinderlijk omgevingslawaai

+ reflectieterm 3 dB !

Meting op onbebouwd terrein

L = 70 dB(A)

LAref= 73 dB(A) 20

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau LAref  Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger).

21

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau LAref  Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger).

22

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Bepaling van het referentie-geluidniveau LAref Gegeven: Gebouw gelegen langs de N3 in Korbeek-Lo Living gelegen aan de achterzijde van het gebouw 

Ofwel uitvoeren van een meting,



Ofwel tabellen gebruiken.

Nationale weg: LAref > 77 dB Voor de gevel vooraan het gebouw.

23

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Figuren in bijlage B: bepaling van waarde LA voor ieder gevelvlak op basis van de gemeten waarde LAref

24

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Bepaling van het geluidniveau LA vóór het bestudeerde gevelvlak Nuttige gegevens Gebouw gelegen langs N3 in Korbeek-Lo LAref > 77 dB vóór het gebouw

 Voor het gevelvlak aan de achterzijde van het gebouw :

LA = LAref − 13 = 77 − 13 = 64 dB

.

25

25

Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) Bepaling van de te respecteren geluidsisolatie in situ DAtr Nuttige gegevens LA = 64 dB voor het gevelvlak achteraan m = 0 (slechts één gevelvlak blootgesteld)

Berekening van te respecteren eis voor het gevelvlak achteraan :

DAtr ≥ LA − 34 + m = 64 − 34 + 0 = 30 dB 26

26

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen …

DAtr


RAtr


Meting van geluidsisolatie in laboratorium RAtr (= Rw + Ctr) Bepaling van de geluidverzwakkingsindex R voor beglazingen en vensters (EN ISO 10140-2:2010)

R = 10 log (invallend vermogen/doorgelaten vermogen) De verhouding tussen invallend vermogen aan de zendzijde en doorgegeven vermogen aan de ontvangstzijde is zeer groot ! VOORBEELD

Beglazing : Winvallend / Wdoorgaand= 1.000  R = ‘slechts’ 30 dB … 2W

28

0.002 W

28

Montage de l’élément

29

2006-2007

ACOUSTIQUE DU

29

Meting van geluidsisolatie in laboratorium RAtr (= Rw + Ctr) Bepaling van de geluidverzwakkingsindex R voor beglazingen en vensters (EN ISO 10140-2:2010)

R = eigenschap van het geteste product 120

‘Roze ruis’

100

Proefmonster 1.25m x 1.50m

Niveau (dB)

80

60

40

20

Ontvangstzijde

Zendzijde 0 100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

Fréquence (Hz)

30

Meting van geluidsisolatie in laboratorium RAtr (= Rw + Ctr) Bepaling van de gewogen geluidverzwakkingsindex Rw (EN ISO 717-1)

80.0

+ spectrale aanpassingstermen (C;Ctr)

70.0

sound reduction index R 1/3octave

Rw = 41 dB

60.0

40.0

32 dB 30.0

20.0

31

5000

4000

3150

2500

2000

1600

1250

31 f [Hz]

1000

800

630

500

400

315

250

200

160

125

10.0 100

Rw + Ctr = RAtr

R [dB]

50.0

Meting van geluidsisolatie in laboratorium RAtr (= Rw + Ctr) Spectrale aanpassingstermen C en Ctr snelrijdend verkeer Belang van aard geluidbron waartegen men zich wenst te beschermen …

Globaal geluidniveau

Spectrale analyse

32

stadsverkeer

32

Spectrale aanpassingstermen C en Ctr EN ISO 717 Wanneer welke grootheid ?

Dominant midden- en hoogfrequent geluid

Dominant laagfrequent geluid

Rw + C

Rw + Ctr

• Menselijke activiteiten (spraak, radio, televisie…) • Spelende kinderen • Discotheek • Snelrijdend wegverkeer (>80 • Traagrijdend verkeer km/u) (stad) • Spoorwegverkeer aan • Spoorwegverkeer aan lage snelheid middelhoge of hoge snelheid • Straalvliegtuigen op korte afstand

• Straalvliegtuigen op grote afstand • helicopters • Industrielawaai rijk aan hoge • Industrielawaai rijk aan en middelhoge tonen lage tonen

33

33

Berekening van de geluidsisolatie in situ : invoergegevens Bepaling van de gewogen geluidverzwakkingsindex Rw constructie Rw tr) De RAtr van gevelwanden ligt gevoelig hoger dan deze van beglazingen of (C;C vensters … Rw (C;Ctr) Volle baksteen 9 cm / niet-geventileerde luchtspouw 5 cm opgevuld met minerale wol/ holle betonblok 19 cm / bepleistering

55 dB

(-1;-5) dB

50 dB

Beglazing 4/15/4

29 dB

(-1;-4) dB

25 dB

Beglazing 4/16/6

35 dB

(-2;-5) dB

30 dB

Beglazing 6/15/44.2A

39 dB

(-2;-6) dB

33 dB

Enkel opendraaiend PVC-raam met stalen verzwaringen, beglazing 44.2A/20/66.2A

46 dB

(-1;-4) dB

42 dB

34

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen …

DAtr


RAtr


Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Te volgen stappenplan STAP 1 : Meting (of inschatting) van LAref vóór meest blootgestelde gevel

STAP 2 : Afleiden van LA voor iedere gevel  figuren in de norm (bijlage)

STAP 3 : Berekening van eis per gevelvlak DAtr  tabel (1) in de norm

STAP 4: Berekening van de eis per gevelelement RAtr  ontwerptool (zie vervolg)

36

36

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Te volgen stappenplan (controle, ten laatste 1 jaar na oplevering, marge: 3 dB) 2

STAP 1 : Meting (of inschatting) van LAref vóór meest blootgestelde gevel meting of tabel in de norm

3

STAP 2 : Afleiden van LA voor iedere gevel  figuren in de norm (bijlage) figuren in bijlage norm

1

STAP 3 : Berekening van eis per gevelvlak DAtr  tabel (1) in de norm meting in situ volgens EN ISO 140-5

4

STAP 4 : Berekening van de eis per gevelelement RAtr  deelverantwoordelijkheden! meting in labo (zie fabrikant)

37

37

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen … 3 mogelijke methodes: -

Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN 12354-3)

-

Benaderingsformule NBN S 01-400-1:2008

-

Gedetailleerde methode volgens EN 12354-3

38



-


-


39

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R’Atr van gevelvlak Dn ,e , Atr , j R Atr ,i  − − S 10 R' Atr = −10 log ∑ i 10 10 + ∑ 10 10  S tot S tot 

Svenster

RAtr,venster

DneAtr, rooster

b

c

6.00

2.20

a

0 1.1

1.50

1.60

 1.90

3.00

0 4.5

1.50

d

   



Svenster RAtr,venster

« zwakste schakel » is bepalend voor de samengestelde geluidsisolatie ! 40


   

LABO

Invoergegevens (laboratoriumwaarden) : RAtr,i = Rw+Ctr voor gewone gevelementen zoals ramen, deuren, wanden, invulpanelen, … Dne,Atr,j = Dn,e,w + Ctr voor kleine gevelelementen (<1m²) zoals ventilatieroosters

LABO

Aan te raden veiligheidsmarge op de invoergegevens: RAtr

 - 2 dB

Dne,Atr

 - 3 dB

41


   

Gevelmuur: Rw (C;Ctr)= 56 (-1;-5) dB, RAtr= 51 dB (S = 6,7 m²)

1.50

b

a c

Totale oppervlakte gevelvlak: 13 m² '

R Atr ,tot

1.50 2.10

Venster : Rw (C;Ctr)= 40 (-1;-3) dB, RAtr= 37 dB (S = 6,1 m²)

2.60

REKENVOORBEELD

Ventilatierooster : Dn,e,w (C;Ctr)= 37 (0;-1) dB, Dne,Atr= 36 dB

5.00

 6,1 −1037 6,7 −1051 10 −1036  = −10 log 10 + 10 + 10  = 35,4dB 13 13   13 venster

gevelmuur

ventilatierooster 42

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Correctieterm DLfs

DAtr

V = R' Atr + ∆L fs + 10 log 3S

Extra afscherming (>0) of reflecties (<0) door vormgeving van de gevel

Vlakke gevel : DLfs = 0 43

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Volume-oppervlakte verhouding

DAtr

V = R' Atr + ∆L fs + 10 log 3S

De verhouding volume V/ oppervlakte gevelvlak S is bij een balkvormig lokaal = diepte d van het lokaal loodrecht op dat gevelvlak

V/S = 3

+

d = V/S S Opgepast met “ondiepe” lokalen (< 3m) 44



-


-


45

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN 12354-3)

Enkel voor gevelvlakken zonder ventilatieroosters !

www.wtcb.be

46

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) 1. Bestudeerd lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters

47

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Voorbeeld : keuze van de beglazing voor een ééngezinswoning

Type-situatie

48

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) STAP 1 : Bepaling van het referentie-geluidniveau LAref  Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger).

49

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters

zijgevel : LA = 62 dB(A) voorgevel : LA,ref = 65 dB(A)

50

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters

Gegevens « slaapkamer 3 » : -

Lokaal : (LxBxH) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m Venster: (BxH) 0.8 m x 2.4 m

-

Geluidniveau buiten: LA = 65 dB(A) (voorgevel)

 Welke beglazing is noodzakelijk om de

comfortcriteria van de NBN S 01-400-1 te respecteren ?

51

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over slechts één gevelvlak met vensters -

Oppervlakte gevelvlak (van binnenuit) : 8.5 m² Vensteroppervlakte : 1.9 m² = 22% Diepte van het lokaal : 4 m Geluidniveau buiten : 65 dB(A)

TABEL : RAtr ≥ 25 dB (bvb. 4-16-4 beglazing)

52

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) 2. Bestudeerd lokaal beschikt over verschillende gevelvlakken met vensters

Tabel dient aangewend te worden voor ieder gevelvlak afzonderlijk !

53

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over twee gevelvlakken met vensters Voorbeeld : het bestudeerde lokaal bezit twee gevelvlakken met vensters

Gegevens « slaapkamer 2 » : -

Lokaal : (LxBxH) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m Twee vensters : (BxH) 1 m x 2.4 m (elk in een verschillend gevelvlak)

-

Geluidniveau buiten O-gevel: LA = 65 dB Geluidniveau buiten Z-gevel : LA = 62 dB

 Welke beglazingen zijn noodzakelijk om te

voldoen aan de comfortcriteria van de norm NBN S 01-400-1 ?

54

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) 2. Bestudeerd lokaal beschikt over verschillende gevelvlakken met vensters OOSTGEVEL (straatzijde) -

Oppervlakte gevelvlak (binnenafmetingen) : 8.5 m² Vensteroppervlakte : 2.4 m² = 28% Diepte van het lokaal : 4 m Geluidniveau buiten : 65 dB(A)

TABEL : RAtr > 30 dB  asymmetrische beglazing!

55

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) 2. Bestudeerd lokaal beschikt over verschillende gevelvlakken met vensters ZUIDGEVEL -

Oppervlakte gevelvlak (binnenafmetingen) : 10 m² Vensteroppervlakte : 2.4 m² = 24% Diepte van het lokaal : 4 m Geluidniveau buiten : 62 dB(A)

TABEL : RAtr > 27 dB (bvb. 4/16/4 beglazing)

56



-


-


57

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) ONTWERPTOOL : eis aan gevelelementen berekend uit eis aan het gevelvlak DAtr

VB-: Gebaseerd

op voorspellingsberekeningen volgens de EN 12354-3 (“Akoestische Eurocode”)

- Designtool, om te voldoen aan de eis voor het gevelvlak DAtr - Deelverantwoordelijkheden, om na te gaan waarom DAtr niet zou voldoen

- Voor grote projecten : niet altijd economisch meest interessante optie! 58

58

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) VOORBEELD : het bestudeerde lokaal bezit slechts één gevelvlak met vensters Gegevens « slaapkamer 3 » : -

Lokaal : (LxBxH) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m Venster : (BxH) 0.8 m x 2.4 m Geluidniveau buiten: LA = 65 dB(A)

 Welke beglazing is noodzakelijk om te voldoen aan de comfortcriteria van de NBN S 01-400-1 ? Methode NBN S 01-400-1 :

 RAtr > 26.3 dB (cfr. 27 dB met generische tabellen) Zie ook rekenmodule www.normen.be > Akoestiek 59

Keuze van gevelelement conform NBN S01-400-1 (2008) Bijkomende informatie ?

www.wtcb.be

60


www.wtcb.be

61


www.wtcb.be

62

Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw

Recommend Documents