geluid en trillingen isoleren is mijn vak
Transmissiewegen van het geluid doorheen een akoestische voorzetwand
Op deze pagina hebben we het kort over de geluids- en trillingsoverdrachtswegen doorheen de geluidsisolerende voorzetwand.
De parameters die een rol spelen bij het ontwerpen van een akoestische voorzetwand zijn:
- De akoestische ontkoppeling
- De spouwdiepte
- De oppervlaktemassa en buigstijfheid van het plaatmateriaal
- De lekdichtheid
- Het absorberende materiaal in de spouw
- De correcte plaatsing
Er zal, ongeacht hoe goed de voorzetwand ook ontworpen en geplaatst is, nog altijd een beperkte hoeveelheid luchtgeluid en/of contactgeluid afstralen in de ontvangstruimte.
Op deze pagina bespreken we de directe geluidstransmissie doorheen de voorzetwand die bestaat uit:
Driekamer transmissie
De trillende woningscheidende muur veroorzaakt een geluidsveld in de spouw tussen de gemene muur en het plaatmateriaal van de geluidsisolerende voorzetwand.
Het geluidsveld in de spouw brengt op zijn beurt het plaatmateriaal van de akoestische voorzetwand aan het trillen. Het plaatmateriaal straalt vervolgens het geluid sterk verzwakt af in de ontvangstruimte. Je mag de geluidsverzwakkingsindex van de beide spouwbladen bij elkaar optellen.
Om te vermijden dat de spouw een klankkast wordt brengen we geluidsabsorberend materiaal zoals minerale wol aan in de spouw. Andere thermische isolatiematerialen met geluidsabsorberende eigenschappen zoals cellulose, gerecycleerd katoen, flexibele houtwol, vlokkenschuim, PET,... zorgen voor hetzelfde effect. Bio-ecologishe materialen kunnen interessant zijn omwille van hun warmtebufferende eigenschappen. Dure schuimproducten brengen voor deze toepassingen geen akoestische meerwaarde.
Het absorberende materiaal mag niet in de spouw gepropt worden want dan komen de spouwbladen onder spanning te staan. Materialen zoals EPS en andere harde isolatieplaten hebben een negatieve impact.
De driekamertransmissie werkt enkel voor frequenties die hoger zijn dan het zogenaamde transitiepunt dat overeenstemt met:
geluidsnelheid/(4 x π x de spouwdiepte).
Voor een spouwdiepte van 5 cm krijgen de driekamertransmissie vanaf 340/(4 x π x 0.05) = 541 Hz
Staande golven = frequenties waarbij de veelvouden van 1/2 van hun golflengte = de spouwbreedte. Staande golven hebben een negatieve impact op de geluidsisolatie. Staande golven kunnen wel onderdrukt worden door geluidsabsorberend materiaal in de spouw aan te brengen.
Belangrijkste factoren: spouwdiepte en absorptie in de spouw.
Structurele transmissie aanpakken = ontkoppelen, ontkoppelen en ontkoppelen
De door het invallende geluid in trilling gebrachte muren, vloer en plafond in de zendruimte geven hun trillingen aan de hard gekoppelde muren (gemene muur en flankerende muren) , vloer en plafond in de ontvangstruimte).
De voorzetwand tegen de gemene muur maakt onvermijdelijk contact met:
- De flankerende muren
- De vloer
- Het plafond
- Indien het een hoge voorzetwand is ook met de basiswand
Al deze gebouwelementen zijn meestal vele keren zwaarder dan het plaatmateriaal van de voorzetwand. Zware trillende voorwerpen kunnen gemakkelijk hun trillingen overdragen aan lichte voorwerpen. Wanneer deze trillingen worden overgedragen aan de voorzetwand dan gaan deze afstralen als geluid.
Hoe beter de voorzetwand ontkoppeld wordt hoe minder de structurele overdracht van trillingen voor afstralend geluid gaat zorgen.
Bij ontkoppeling maken wij een onderscheid tussen:
- Belaste elastische koppelingen
- Niet-belaste elastische koppelingen
Bij een voorzetwand zijn belaste koppelingen:
- De vloeraansluiting van de profielen en indien een hoge voorzetwand de beugels die de koppeling van de profielen met de basiswand verzorgen
De niet-belaste koppelingen zijn:
- De aansluiting van de metalen profielen met de flankerende wanden
- De aansluiting van de metalen profielen met het plafond
- De aansluiting van het plaatmateriaal met de flankerende wanden, vloer en plafond
De belaste koppelingen zijn de modeleren als een massa gekoppeld met een veer. De mate waarin trillingen worden doorgegeven zijn frequentieafhankelijk. De trillingen met frequenties die rond de afveerfrequentie van het ontkoppelingselement bij een bepaalde belasting liggen worden versterkt doorgegeven. Daarom is het bij belaste koppelingen van belang om de juiste ontkoppelingsmaterialen te in functie van de belasting te selecteren. Wij geven steeds aan wat bijvoorbeeld de tussenafstand tussen de vloermounts moet zijn.
Bij onbelaste koppeling speelt dit allemaal geen rol. Gewoon een soepele koppeling voorzien volstaat om de structurele overdracht van trillingen te beperken. Het is wel van belang dat de materialen die als ontkoppeling gebruikt worden zo zwaar mogelijk zijn omdat een gebrek aan massa voor een geluidslek gaat zorgen. Daarom gebruiken wij akoestische strips op basis van gerecycleerde autobanden een zware elastische kit om de perimeter rond het plaatmateriaal op te vullen.
Geluidsisolatiedokter biedt een ruim gamma ontkoppelingsmaterialen voor de profielen aan. Van eenvoudige akoestische rubberstrips die de contacten beperken tot de schroeven tot speciale vloermounts en muurbeugels die zorgen voor een totale ontkoppeling van de voorzetwand.
Massa/veer/massa-transmissie
Bij de driekamertransmissie beschouwen we de spouw tussen de draagvloer en de voorzetwand als een aparte ruimte waarin een geluidsveld zich ontwikkelt.
Bij de massa/veer/massa-transmissie beschouwen we de luchtlaag in de spouw als een veer die de 2 massa's (draagvloer en plaatmateriaal van het ontkoppeld plafond) verbindt. Hoe breder de luchtlaag hoe elastischer de veer.
Hoe hoger de frequentie van het invallende geluid hoe minder trillingen de veer gaat overdragen aan het plaatmateriaal van het geluidsisolerende plafond. De geluidsisolatie verbetert met het toenemen van de frequentie.
Omdat bij gemetselde gemene muren de oppervlaktemassa vele keren groter is dan de massa van de dubbele laag plaatmateriaal van de voorzetwand kunnen we het systeem als een massa/veer-systeem beschouwen.
Rond de resonantiefrequentie van het massa/veer/massa-systeem zal de luchtgeluidsisolatie van de gemene muur + geluidsisolerende voorzetwand slechter zijn dan die van de gemene muur alleen.
In het deel van het spectrum tussen MV-resonantiefrequentie / √2 en MV-resonantiefrequentie x √2 zal de luchtgeluidsisolatie met voorzetwand slechter zijn dan zonder voorzetwand. Als je geen rekening houdt met de kenmerken van de stoorbron kun je de verkeerde voorzetwand ontwerpen.
Het is dus belangrijk om erover te waken dat de frequenties van het stoorgeluid niet samenvallen met het gebied rond de MV-resonantiefrequentie.
Parameters die de MV-resonantiefrequentie ( fr ) bepalen zijn:
- De massa van de gemene muur
- De massa van het plaatmateriaal
- De spouwdiepte
Absorberend materiaal zoals minerale wol in de spouw zorgt voor een minder uitgesproken "isolatiedip" van de sisolatiecurve rond de massa/veer-resonantiefrequentie maar heeft geen impact op waar in het spectrum de dip gaat komen.
Hoe lager de fr, hoe beter de luchtgeluidsisolatie van het geluid met frequenties hoger dan fr x √2
Scheidingsdwand + geluidsisolerende voorzetwand
- fr bij een dubbele laag gewone gipskartonplaten (densiteit 770 kg/m³, oppervlaktemassa 19,25 kg/m²) ) en een spouw van 6 cm bedraagt 70 Hz. Tussen 49 en 99 Hz zal de geluidsisolatie slechter zijn dan met de basiswand alleen.
Geluid met frequenties hoger dan 70 Hz x √2 = 99 Hz wordt beter geïsoleerd dankzij de voorzetwand.
- Verdubbelen we de spouwdiepte naar 12 cm met dezelfde gipskartonplaten dan wordt fr = 49 Hz. Tussen 35 en 69 Hz zal de geluidsisolatie slechter zijn dan met de basiswand alleen.
Geluid met frequenties hoger dan 69 Hz wordt beter geïsoleerd dankzij de voorzetwand.
- Houden we de spouwdiepte op 6 cm maar gebruiken we een dubbele laag gipsvezelplaten met een densiteit van 1100 kg/m³ (oppervlaktemassa 27,5 kg/m²) dan wordt fr = 58 Hz. Tussen 41 en 82 Hz zal de geluidsisolatie slechter zijn dan met de basiswand alleen.
Geluid met frequenties hoger dan 82 Hz wordt beter geïsoleerd dankzij de voorzetwand.
- Nemen we een spouwdiepte van 12 cm in combinatie met een dubbele laag hoogverdichte gipsvezelplaten dan wordt fr = 41 Hz. Tusssen 31 en 54 Hz zal de geluidsisolatie slechter zijn dan met de basiswand alleen.
Geluid met frequenties hoger dan 54 Hz wordt beter geïsoleerd dankzij de voorzetwand.
geluidsisolatiedokter
ondernemingsnummer BE0692.802.011
Copyright geluidsisolatiedokter.be 2024. All rights reserved.