Opleiding Duurzaam Gebouw : Akoestik : ontwerp en realisatie Leefmilieu Brussel Geluidisolatie van gevels Debby WUYTS Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Technologische dienstverlening duurzaam bouwen en Duurzame ontwikkeling in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest, gesubsidieerd door Innoviris <
Doelstellingen van de presentatie ●
Kennis en begrip van de geldende normeisen
●
Kennis van de invloedsfactoren voor de gevelisolatie
●
Inzicht in het principe van samengestelde geluidisolatie
●
Oordeelkundige selectie van gevelelementen (o.a. vensters en beglazingen
●
Praktische richtlijnen om de geluidisolatie van « zwakke » gevelelementen te optimaliseren
Geluidisolatie van gevels
2
Doelstellingen van de presentatie geluidisolatie Gevelelementen (vensters, ventilatieroosters,...)
heeft een invloed op ...
-
Grootheden Eisen Berekeningen Controlemeting
wordt berekend uit ...
geluidisolatie van de gevel Geluidisolatie van gevels
3
Algemeen schema van de presentatie ●
●
●
●
Normeisen met betrekking tot gevelgeluidisolatie ►
Oude versus nieuwe normeisen
►
Gevelvlak versus gevelelement
Geluidisolatie van het gevelvlak ►
In-situ controle
►
Afleiding van de NBN-eisen
Geluidisolatie van gevelelementen ►
Karakterisering in het laboratorium
►
Selectie conform NBN-eisen (3 methodes)
Praktische richtlijnen voor « zwakke » gevelementen (vensters, beglazingen, rolluiken, ventilatieroosters, lichte panelen en dakvensters)
Geluidisolatie van gevels
4
Geluidsisolatie van de gevel: de normeisen NBN S 01-400:1977
“oude” eisen met betrekking tot gevelisolatie
ziekenhuizen, kantoren, rusthuizen, hotels, Classificatie eigen aan België (categorieën Va, Vb, …) ...
Grondige wijzigingen van het “akoestisch klimaat” ten aanzien van 1977
NBN S 01-400-1:2008 et NBN S 01-400-2:2012
“nieuwe” eisen met betrekking tot gevelisolatie voor woongebouwen en schoolgebouwen
Europese grootheden :
Geactualiseerde eisen
Toegepast op ieder gevelvlak (woonkamer, keuken, bureau, slaapkamer)
Dimensioneringsregels voorhanden (EN 12354-3)
Realistische controlemetingen in situ
Geluidisolatie van gevels
DAtr , RAtr
5
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
Geluidisolatie van gevels
6
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 Geluidisolatie van gevels
7
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 Geluidisolatie van gevels
8
Gevelgeluidsisolatie : « oude » normeisen Hospitaals, hotels, rusthuizen Minimale en aanbevolen gevelcategorieën volgens NBN S 01-400:1977
Geluidisolatie van gevels
9 21/0 5/20
NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008)
Geluidisolatie van gevels
10
NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008) Gevelgeluidsisolatie: eisen voor het gevelvlak en de gevelelementen
DAtr
RAtr
geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ
Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo
Geluidisolatie van gevels
11
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
•
geluidniveau neemt ‘s nachts minstens 5 dB af
Nachtperiode (slaapkamers) : normaal akoestische comfort: max. 29 dB verhoogd akoestisch comfort: max. 25 dB
OK
Om deze maximale niveaus binnen te garanderen : minimale eisen vastleggen voor de luchtgeluidsisolatie per gevelvlak Geluidisolatie van gevels
12
NBN S 01-400-1 : woongebouwen (2008) Begrippen “Gevel” “Gevelvlak” “Gevelelement”
Geluidisolatie van gevels
13
Gestandaardiseerde geluidsisolatie D2m,nT,w + Ctr = DAtr (in situ gemeten)
Geluidisolatie van gevels 14
Gestandaardiseerde geluidsisolatie D2m,nT,w + Ctr = DAtr (in situ gemeten)
Geluidisolatie van gevels 15
Gestandaardiseerde geluidsisolatie D2m,nT,w + Ctr = DAtr (in situ gemeten)
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)
Geluidisolatie van gevels 16
Gestandaardiseerde geluidsisolatie D2m,nT,w + Ctr = DAtr (in situ gemeten)
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 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 Geluidisolatie van gevels 17
Gestandaardiseerde geluidsisolatie D2m,nT,w + Ctr = DAtr (in situ gemeten)
Prestatie-eisen voor gevelgeluidsisolatie woningen (NBN S 01-400-1) geformuleerd in DAtr • Isolatiespectrum D2m,nT herleid naar ééngetalswaarde D2m,nT,w met twee spectrale aanpassingstermen
D2m,nT,w (C,Ctr) 2m,nT
RD[ d B ]
(Genormaliseerde procedure volgens ISO 717-1: “gewogen gestandaardiseerde geluidsisolatie”)
•
Eisen gevelgeluidsisolatie in NBN S 01-400-1
D2m,nT,w + Ctr = DAtr
0
0 5
0
0
0 4
0
0
0 3
1
5
0 5 2
0 2
0
0
Geluidisolatie van gevels
0
0 1
6
0
0 2 1
0 1
5
0
0
0
0 8
0
3 6
0
0 5
5
0 4
0
1 3
0
5 2
0
0 2
5
6 1
2 1
1
0
0
= De werkelijk ervaren geluidsisolatie in het gebouw onderworpen aan de eis, en dit voor ieder gevelvlak
18
Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak) DAtr -waarde per gevelvlak moet voldoen aan :
Met (1) : •
LA [dB] :
•
m [dB] : m = 3 dB in voorkomend geval waar tegelijk :
geluidniveau buiten, berekend uit referentie-niveau LAref volgens bijlage B,
₋
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 Geluidisolatie van gevels
19
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 Geluidisolatie van gevels
20
Bepaling van de gevelgeluidsisolatie-eis DAtr (gevelvlak)
Geluidisolatie van gevels
21
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) Geluidisolatie van gevels
LAref= 73 dB(A) 22
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)
Geluidisolatie van gevels
23
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).
Geluidisolatie van gevels
24
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.
Geluidisolatie van gevels
25
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
Geluidisolatie van gevels
26
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 : L A L Aref 13 77 13 64 dB . Geluidisolatie van gevels
27
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 :
D Atr L A 34 m 64 34 0 30 dB Geluidisolatie van gevels
28
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen …
DAtr
RAtr
geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ
Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo
Geluidisolatie van gevels
29
Meting van geluidsisolatie in labo 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
Geluidisolatie van gevels
0.002 W
30
Montage de l’élément
Geluidisolatie van gevels 31
Meting van geluidsisolatie in labo 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
Niveau (dB)
1.50 m
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)
Geluidisolatie van gevels
32
Meting van geluidsisolatie in labo RAtr (= Rw + Ctr) Bepaling van de gewogen geluidverzwakkingsindex Rw (EN ISO 717-1)
8 0 .0
+ spectrale aanpassingstermen (C;Ctr)
s ound r educ t i on i ndex R 1/ 3oc t av e
7 0 .0
Rw = 41 dB 6 0 .0
R [d B ]
5 0 .0
Rw + Ctr = RAtr
4 0 .0
32 dB 3 0 .0
2 0 .0
Geluidisolatie van gevels
f [H z ]
5000
4000
3150
2500
2000
1600
1250
1000
800
630
500
400
315
250
200
160
125
100
1 0 .0
33
Meting van geluidsisolatie in labo RAtr (= Rw + Ctr) Spectrale aanpassingstermen C en Ctr snelrijdend verkeer
Belang van aard geluidbron waartegen men zich wenst te beschermen …
Globaal geluidniveau
Spectrale analyse
Geluidisolatie van gevels
stadsverkeer
34
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 middelhoge of hoge snelheid lage snelheid Straalvliegtuigen op korte afstand
Straalvliegtuigen op grote afstand helicopters Industrielawaai rijk aan hoge Industrielawaai rijk aan en middelhoge tonen lage tonen Geluidisolatie van gevels
35
De geluidsisolatie RAtr van gevelelementen in labo Akoestische prestaties voor een aantal typische gevelelementen constructie Rw De RAtr van gevelwanden ligt gevoelig hoger dan deze van beglazingen of (C;C vensters tr) … RAtr 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
Geluidisolatie van gevels
36
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Van eis aan het gevelvlak naar eis aan de vensters en beglazingen …
DAtr
RAtr
geluidsisolatie van volledige gevelvlak = globaal resultaat, gemeten in situ
Prestaties van afzonderlijke gevelelementen = productkarakteristiek, gemeten in labo
Geluidisolatie van gevels
37
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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)
Geluidisolatie van gevels
38
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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)
Geluidisolatie van gevels
39
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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
DAtr Geluidisolatie van gevels
RAtr ? 40
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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
DAtr
R ' Atr L fs 10 log
Samengestelde geluidisolatie Geluidisolatie van gevels
Vorm van de gevel
V 3S
Volume lokaal / oppervlakte gevel 41
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R’Atr van gevelvlak
R ' Atr
Si 10 log 10 S tot
R Atr
,i
10
10
Svenster
S tot
b
c
6.00
2.20
a
1.1
1.50
1.60
1.90
3.00
0
1.50
d
10
D n , e , Atr 10
,j
DneAtr, rooster
0 4.5
RAtr,venster
Svenster RAtr,venster
« zwakste schakel » is bepalend voor de samengestelde geluidsisolatie ! Geluidisolatie van gevels
42
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R’Atr van gevelvlak
R ' Atr
Si 10 log 10 S tot
R Atr
,i
10
10 S tot
10
D n , e , Atr 10
,j
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
Geluidisolatie van gevels
43
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R’Atr van gevelvlak
R ' Atr
Si 10 log 10 S tot
R Atr
,i
10
10
10
D n , e , Atr
,j
10
S tot
Venster : Rw (C;Ctr)= 40 (-1;-3) dB, RAtr= 37 dB (S = 6,1 m²) Gevelmuur: Rw (C;Ctr)= 56 (-1;-5) dB, RAtr= 51 dB (S = 6,7 m²) Totale oppervlakte gevelvlak: 13 m² R
' Atr , tot
6 ,1 10 log 10 13
37 10
6 ,7
51
10
10
13
10 13
36
10
10
35 , 4 dB
1.50 b
a
2.10
1.50 2.60
REKENVOORBEELD
Ventilatierooster : Dn,e,w (C;Ctr)= 37 (0;-1) dB, Dne,Atr= 36 dB
c
5.00
venster
gevelmuur
Geluidisolatie van gevels
ventilatierooster
44
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Samengestelde geluidsisolatie R’Atr van gevelvlak gemiddelde "logaritmisch " "rekenkundig" 28 dB 37 dB 33 dB 39 dB 38 dB 42 dB 42 dB 44 dB
venster 30% 25 dB 30 dB 35 dB 40 dB
muur 70% 48 dB 48 dB 48 dB 48 dB
gemiddelde "logaritmisch " "rekenkundig" 30 dB 41 dB 35 dB 43 dB 40 dB 44 dB 44 dB 46 dB
venster 70% 25 dB 30 dB 35 dB 40 dB
muur 30% 48 dB 48 dB 48 dB 48 dB
gemiddelde "logaritmisch " "rekenkundig" 27 dB 32 dB 32 dB 35 dB 36 dB 39 dB 41 dB 42 dB
Geluidisolatie van gevels
Ter indicatie …
Zwakste schakels zijn bepalend !
1.50
1.50 b
a c
5.00
2.10
muur 50% 48 dB 48 dB 48 dB 48 dB
2.60
venster 50% 25 dB 30 dB 35 dB 40 dB
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Belang van de « zwakste schakel » 60 50 NPR 5272
40 EN 12354-1
RAtr [dB] 30
single glazing single glazing acoustic double glazing double glazing acoustic double glazing 2x acoustic triple glazing triple glazing acoustic triple glazing 2x acoustic Massief enkelvoudig Massief spouwmuur
20 10 0 1
Geluidisolatie van gevels
10
100
Surface mass [kg/m²]
1000
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Correctieterm DLfs D Atr R ' Atr L fs 10 log
V 3S
Extra afscherming (>0) of reflecties (<0) door vormgeving van de gevel
Vlakke gevel : DLfs = 0
Geluidisolatie van gevels
47
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Berekeningsmethode EN 12354-3 (vereenvoudigde versie) Volume-oppervlakte verhouding D Atr R ' Atr L fs 10 log
V 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) Geluidisolatie van gevels
48
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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
DAtr Geluidisolatie van gevels
RAtr ? 49
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Generische tabellen (gebaseerd op prognosemodel EN 12354-3)
Enkel voor gevelvlakken zonder ventilatieroosters !
www.wtcb.be
Geluidisolatie van gevels
50
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Bestudeerd lokaal beschikt over één gevelvlak met vensters
Geluidisolatie van gevels
51
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Voorbeeld : keuze van de beglazing voor een ééngezinswoning
Type-situatie
Geluidisolatie van gevels
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) STAP 1 : Bepaling van het referentie-geluidniveau LAref Op basis van type-beschrijvingen uit de norm (minder nauwkeurig maar veiliger).
Geluidisolatie van gevels
53
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over één gevelvlak met vensters
zijgevel : LA = 62 dB(A) voorgevel : LA,ref = 65 dB(A)
Geluidisolatie van gevels
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over 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 ?
Geluidisolatie van gevels
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) Voorbeeld : het bestudeerde lokaal beschikt over 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)
Geluidisolatie van gevels
TABEL : RAtr ≥ 25 dB (bvb. 4-16-4 beglazing)
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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
DAtr Geluidisolatie van gevels
RAtr ? 57
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (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! Geluidisolatie van gevels
58
Keuze van gevelelement conform NBN-eisen (2008) VOORBEELD : het bestudeerde lokaal bezit 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 van gevels Geluidisolatie
59
Geluidisolatie van beglazingen (RAtr) fg
25
1600 Hz
3200 Hz
4
8 44.2
44 GH 44.2A
30 4-12-4
fres
3200 Hz
245 Hz
35
4-12-8
212 Hz
Geluidisolatie van gevels
RAtr
40
6-12-44.2A
66.2A-20-44.2A
187 Hz
122 Hz
60
Geluidisolatie van beglazingen (RAtr)
4-15-4-15-4
25
4
8
30 4-12-4
4-12-8
Geluidisolatie van gevels
6-12-4-12-44.2A
35 6-12-44.2A
66.2A-12-6-12-44.2A
RAtr
40 66.2A-20-44.2A
61
Geluidisolatie van beglazingen (RAtr) Drievoudige beglazingen Geen significatieve verbetering in vergelijking met dubbele beglazing met dezelfde totale dikte
Drievoudige beglazing
≈ Geluidisolatie van gevels
62
Geluidisolatie van beglazingen (RAtr) Een aantal typische waarden …
WTCB Contact - 2011/3 WTCB Doss – 2011/3.10
Bronnen: a) Round Robin tests b) Richtwaarden op basis van recente labometingen WTCB c) Technische documentatie glasfabrikanten d) Generische tabel in EN 12354-3(2000) of in EN 12758-1(2011) (waarde daarin + 2 dB)
Geluidisolatie van gevels
63
Geluidisolatie van beglazingen (RAtr) Invloed van de oppervlakte
Geluidisolatie van gevels
64
Geluidisolatie van vensters Venster = raam + glas
Invloedsfactoren RAtr venster : Dichtheid van de aansluitingen Waarde RAtr van de beglazing
Aard van het profiel (densiteit en dikte) verhouding m² raam/m² glas Inklemmingsvoorwaarden (glas in raam) raam : Sraam, m”raam
glas : Sglas , RAtr,glas Geluidisolatie van gevels
65
Geluidisolatie van vensters Invloed van het raam : extrapolatieregels (glas ≤ 36 dB) EN 14351-1 (2010)
Glas < 32 dB raam positief effect Glas > 32 dB raam negatief effect Geluidisolatie van gevels
66
Geluidisolatie van vensters Invloed van het raam : extrapolatieregels (glas ≤ 36 dB) EN 14351-1 (2010)
RAtr van het venster [dB]
40
Gewone vensters: vast, draai(-kip) Schuifvensters positief effect frame
negatief effect frame
35 2 voegdichtingen noodzakelijk
30
25
negatief effect frame
20
20
25
30
35
40
RAtr van de beglazing [dB] Voor RAtr,venster ≥ 35 dB (glas > 36 dB) , is geen extrapolatie mogelijk, en is een labotest noodzakelijk voor de gegeven glas-raam combinatie Geluidisolatie van gevels
67
Geluidisolatie van vensters Invloed van het raam : metingen in labo (glas > 36 dB) gewone vensters: vast, draai(-kip) RAtr van het venster [dB]
50
Spreiding op basis van 150 labo-metingen WTCB
RAtr = 43 dB
45
RAtr = 42 dB
40
35
30
25
35
38
43
RAtr van de beglazing [dB]
beglazing: 44.2A-20-66.2A
(RAtr=42 dB)
Niet zozeer het materiaal, wel vormgeving, verzwaringen en dichtingen zijn van belang ! alu
hout
Geluidisolatie van gevels
PVC 68
Geluidisolatie van vensters Voorzetramen (“Verbundvenster”) Moeilijke voorspelling, kan ook geluidisolatie verminderen !! Vuistregel: afstand tussen beglazingen ≥ 50 mm ( fMVM < 100 Hz) akoestisch gelaagde beglazing RAtr > 40 dB mogelijk WTCB Tijdschrift 1998/3
Geluidisolatie van gevels
69
Geluidisolatie van vensters Dubbelvensters (“Kastenvenster”) Tussenafstand >> 50 mm, doorgedreven ontkoppeling RAtr ≥ 50 dB haalbaar voorbeeld RAtr
37dB
+
39 dB
WTCB Tijdschrift 1998/3
50 mm
10-12-44.2A
RAtr = 50dB
12-20-44.2A
geluidabsorberende spouwafwerking
RAtr = 57 dB Geluidisolatie van gevels
70
Geluidisolatie van vensters Invloed van het raam : schuiframen EN 14351-1 (2010)
extrapolatieregels voor RAtr,glas ≤ 32 dB
(lucht)dichtheid
Glas < 27 dB raam geen effect Glas ≥ 27 dB raam negatief effect Geluidisolatie van gevels
71
Geluidisolatie van vensters Schuiframen : metingen in labo (glas > 32 dB) schuifvensters RAtr van het venster [dB]
50
Spreiding op basis van labo-metingen WTCB 45
40
35
30
25
34
38
43
RAtr van de beglazing [dB]
Akoestisch verbeterde schuiframen : dichtingen, verzwaringen, sluitsystemen
Geluidisolatie van gevels
72
Geluidisolatie van vensters Venster = raam + glas + lekken Efficiënte dichtingsprofielen • • • • •
soepelheid lipprofielen lage vereiste aandrukkracht meertrapsdichtingen voldoende aandrukking ! perfecte aansluiting in hoeken Voldoende aantal sluitpunten
WTCB Tijdschrift 2000/1
Geluidisolatie van gevels
73
Geluidisolatie van vensters Venster = raam + glas + lekken Geluidlekken : voornamelijk HF
Voldoende aantal sluitpunten
Geluidisolatie van gevels
74
Geluidisolatie van vensters Venster = raam + glas + lekken • aansluitingen ruwbouw
• dorpels en venstertabletten
Ultrasoon detector voor het opsporen van geluidlekken Geluidisolatie van gevels
75
Geluidisolatie van vensters Venster = raam + glas + lekken • aansluitingen ruwbouw : indicatieve meetcampagne in laboratorium …
(*)
RAtr venster
Standaard labo-montage (geen lekken)
Labo-montage met klassiek PU-schuim
Labo-montage met akoestisch PU-schuim
Labo-montage met rotswol
Venster 1
37
35 / 36 (*)
36 / 37 (*)
37 / 37 (*)
Venster 2
40
38 / 39 (*)
38 / 40 (*)
38 / 40 (*)
zonder/met buitenafdichting
Conclusies : -
Belang van de buitendichting (mortel/siliconen), vooral bij hogere geluidisolaties
-
Met buitenafdichting: belang van aansluiting tussen raamkader en ruwbouw (rotswol, akoestisch PU)
Opm : voegbreedte = slechts 1 cm in meetcampagne…
Geluidisolatie van gevels
76
Geluidisolatie van vensters Venster = raam + glas + lekken Akoestische efficiënte afdichting van openingen en spleten = functie van de voegbreedte • smalle voegen / verliezen in de hoge frequenties
Bron : www.illbruck.com
tot 7 mm >>> silicone
tot 1.5 cm >>> zware mastiek, cementering en silicone,… zwaar • brede voegen en gaten / verliezen over heel het spectrum >>> zo zwaar mogelijke materialen : cementering, gips, MDF… Opgelet voor de regel van samengestelde isolatie ! Het zwakste element zal de isolatie van het geheel bepalen
Geluidisolatie van gevels
77
Geluidisolatie van buitendeuren Belang van akoestisch efficiënte voegdichtingen Resultaten van metingen in het laboratorium : - ideaal = PV op de geplaatste configuratie. - Hoogste gemeten waarde : RAtr=38 dB - “Akoestische” deuren, RAtr -waarden van 35 tot 38 dB
Belang van de dorpelaansluiting !
Geluidisolatie van gevels
78
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Samengestelde geluidisolatie van het gevelvlak
R ' Atr
Si 10 log 10 S tot
R Atr 10
,i
10
D n , e , Atr
10
S tot
10
,j
Geluidlekken Ventilatieroosters
Sandwichpanelen “Zwakste schakels” zijn bepalend voor de geluidisolatie van het gevelvlak !
Zwakke dakconstructies Lichte paneelconstructies
Vensters Traditionele dakconstructies Akoestische ventilatieroosters Akoestische beglazingen Zwakke verlijmde/gemetste wanden
Geluidisolatie van gevels
RAtr
79 De nieuwe norm NBN S 01-400-1 Akoestische criteria voor woongebouwen
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Rolluikkasten : akoestische problematiek Aansluiting rolluikkast op raam en wand Doorgangen lint en rolluik
Geluidisolatie van gevels
Massa ! Absorptie ! Voegdichting !
80
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Rolluikkasten : akoestische optimalisatie Voldoende zware rolluikkast, geluidabsorberende binnenbekleding, verlenging van weg langsheen absorberende bekleding, elektrische bediening
Bron : Illbruck
Geluidisolatie van gevels
81
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Rolluikkasten : akoestische optimalisatie Rw = 45 (-1;-3) dB
WTCB - BBRI - CSTC LABORATOIRE ACOUSTIQUE
Geluidisolatie van gevels
82
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Ventilatieroosters Dne,w + Ctr = Dne,Atr
« Klassieke » ventilatieroosters : Dne,Atr = +/- 25 tot 30 dB
source : www.alusta.be
Geluidisolatie van gevels
83
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Ventilatieroosters : akoestische optimalisatie Dne,w + Ctr = Dne,Atr
Akoestische ventilatieroosters
Geen verliezen door directe doorgang
Optimalisering van de demping door de dikte van minerale wol
Geluidisolatie van gevels
84
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Akoestisch gedempte muurrooster
Bron : www.duco.be
Geluidisolatie van gevels
85
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Ventilatieroosters : geluiddemping versus debiet 60 Grotere suskasten
50
DneAtr [dB]
40
Dakventilatie
30
20 Ventilatie & rolluik
Bescheiden suskasten
Mechanische ventilatie
Ventilatie & zonwering
10
Niet akoestische ventilatie
0 0
50
Geluidisolatie van gevels
100
150
Debiet bij P=2 Pa [m³/h/m]
200
250
86
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Samengestelde geluidisolatie van het gevelvlak
R ' Atr
Si 10 log 10 S tot
R Atr 10
,i
10
D n , e , Atr
10
S tot
10
,j
Geluidlekken
Ventilatieroosters
Sandwichpanelen “Zwakste schakels” zijn bepalend voor de geluidisolatie van het gevelvlak !
Zwakke dakconstructies Lichte paneelconstructies
Vensters Traditionele dakconstructies Akoestische ventilatieroosters Akoestische beglazingen Zwakke verlijmde/gemetste wanden
Geluidisolatie van gevels
RAtr
87
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Lichte dakconstructies : optimale oplossing
Kepers
Dakbedekking Onderdak
Thermische isolatie Gordingen
Metalen skelet en gipskartonplaten Geluidisolatie van gevels
88
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Lichte dakconstructies : performante oplossing Dakbedekking
Kepers
Onderdak
Plafondafwerking tussen de gordingen : -3 dB (vnl. lekken)
85 15 45
15
Thermische isolatie
0
50
Gordingen 50 50
Metalen skelet en gipskartonplaten bevestiging op houten latten : -10 dB Geluidisolatie van gevels
89
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Zelfdragende panelen : enkel- of dubbelschalig Ontkoppeling ! Absorberende spouwvulling !
Sandwich PS (paneel van 3 mm intern en extern)
Ca. 25 dB
Sandwich PU (paneel van 8 mm intern en extern)
Ca. 28 dB
Sandwich PU met dampscherm (paneel van 12 mm intern en extern)
Ca. 30 dB
Enkelvoudig paneel met PU (bijv. fermacell 65/85 )
32 dB
Enkelvoudig paneel met minerale wol
34 dB
Sandwichpaneel op basis van minerale wol
39 dB
Opgepast bij kamers “onder het dak” …
Geluidisolatie van gevels
90
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen Zelfdragende panelen : enkel- of dubbelschalig
Geluidisolatie van gevels
91
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen dakvlakvensters Aanbevelingen Venster in de puntgevel Gebruik van een nieuw type venster voor het dak : Beglazing + voorzetglas : Rw = 42 dB ! Aansluiting met onderdak in zwaar materiaal, dubbele laag Opvulling van de randen met absorberend isolatiemateriaal (kader alu+polypropyleen) Hoge kostprijs (4x standaardprijs) Belang van verzorgde uitvoering Source : Velux
Source : Velux
Geluidisolatie van gevels
92
Geluidisolatie van “zwakke” gevelelementen dakvlakvensters Isolatieverliezen door :
- Akoestische « kortsluiting » van ontkoppelde dakconstructie - Beperkte geluidisolatie van de « standaard » beglazing standaard :
3-18-3 met Rw = 29 dB 4-16-4 met Rw = 32 dB
mogelijkheden :
93
33.1-14-4 met Rw = 35 dB voorzetglas 42 dB
Geluidisolatie van gevels
Source : Velux
93
Referenties & extra informatie: ●
GIDS DUURZAME GEBOUWEN, Fiche: G_WEL01 Het akoestisch comfort verzekeren http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be/nl/g-wel01-het-akoestisch-comfortverzekeren.html?IDC=1048&IDD=6179
●
NBN S 01-400-1: Akoestische criteria voor woongebouwen, NBN, 2008
●
NBN S 01-400-2: Akoestische criteria voor schoolgebouwen, NBN, 2012
●
NBN S 01-400: Kriteria van de akoestische isolatie, NBN, 1977
●
NBN EN 12354-3: Building acoustics - Estimation of acoustic performance of building from the performance of elements - Part 3: Airborne sound insulation against outdoor noise, NBN, 2000
●
Bouwakoestiek, Hogere Cursus Akoestiek, KVIV, G. Vermeir, 2003
●
Noise and vibration control, L.L. Beranek, 1988
●
www.wtcb.be (WTCB-publicaties en Normen)
●
http://www.bbri.be/antenne_norm/akoestiek/nl/ (presentaties, rekenmodules, databanken,…)
Geluidisolatie van gevels
94
Geluidisolatie van gevels
95
Om te onthouden van de presentatie ●
Belang van laagfrequente bi-bu geluidisolatie (+Ctr)
●
In situ geluidisolatie van het gevelvlak : DAtr
●
Labo-prestatie van gevelelementen : RAtr of DneAtr (< 1m²)
●
Eis aan het gevelelement te berekenen via ►
NBN-ontwerptool
►
EN 12354-3 : « Akoestische Eurocode»
►
Interpolatietabellen
●
Zwakste schakels en oppervlakte-verhoudingen bepalen de samengestelde geluidisolatie
●
Optimalisatie van « zwakke » gevelelementen : massa, ontkoppeling, geluidabsorptie Geluidisolatie van gevels
96
Contact Debby WUYTS, ir. arch. Hoofd Laboratorium Akoestiek, WTCB Coördinaten :
: +32 2 655 77 11
E-mail :
[email protected]
Geluidisolatie van gevels
97