Aandachtspunten geluidsisolatie

Op deze pagina deel ik belangrijke overwegingen voor het optimaliseren van geluidsisolatie in je plan van aanpak om de akoestiek te verbeteren.

Inhoud van deze pagina

1. Hou rekening met de kenmerken van de woning
2. Hou rekening met de kenmerken van het stoorgeluid
3. Hou rekenening met de kenmerken van de ontvangstruimte
4. Hou rekening met alle transmissiewegen
5. Hou rekening met hoe onze oren op geluid reageren
   
6. Hou rekening met hoe mensen op geluid reageren
7. Gevolgen van bovenstaande op het plan van aanpak om de geluidsisolatie te verbeteren

Mijn ervaring met geluidsisolatie

Voorbeeld burenlawaai rijwoning:

Het kan soms lastig zijn om tot overeenstemming te komen met de buren, waardoor het oplossen van het bronprobleem in het geval van burenlawaai onmogelijk lijkt.

Het geluid in de zendruimte houden betekent dat de buren zouden moeten investeren in geluidsisolerende maatregelen zoals voorzetwanden, zwevende vloeren of ontkoppelde plafonds. Vaak zijn zij echter niet bereid om deze kosten te dragen.

In de praktijk komt het er vaak op neer dat men de afstraling van de burengeluid in de ruimtes in je eigen woning  probeert te verminderen door middel van voorzetwanden of (semi) box-in-box oplossingen, ook al zou het effectiever zijn om de bron van het geluid aan te pakken of deze akoestisch in te kapselen in een 'box-in-box' constructie.

Als alle bovenstaande maatregelen niet mogelijk zijn of niet het gewenste resultaat opleveren, kan het gebruik van koptelefoons en oordoppen als laatste redmiddel overwogen worden.

geluidsdrukniveau daalt.

In kleinere ruimtes met veel reflecterende materialen zoals een badkamer of WC gaat de geluidsisolatie slechter lijken dan ze is omdat er veel meer geluidsreflecties zijn die zorgen voor een hoger geluidsdrukniveau.

Achtergrondgeluidsniveau in de ontvangstruimte.

Onze akoestische normen gaan bij het opstellen van de eisen met betrekking tot het akoestische comfortniveau steeds uit van een achtergrondgeluidsniveau van 30 dB.

In ontvangstruimtes met slechts een 20 à 25 dB achtergrondgeluidsniveau gaat de geluidsisolatie slechter lijken dan ze is omdat het stoorgeluid meer "doorkomt". Verhoog het achtergrondgeluidsniveau het stoorgeluid zal veel meer gemaskeerd worden.

Lees meer.

De voorzetwand heeft bij deze bouwknoop geen impact op de flankerende wegen:

• Invallend geluid op de gemene muur van de buren dat afstraat via de de vloer in jouw woning
• Invallen geluid op de vloer van de buren dat afstraalt van de vloer in jouw woning.

Het is best mogelijk dat een geluidsisolerende voorzetwand die in het akoestisch labo (enkel directe transmissie) 20 dB geluidsisolatiewinst (ééngetalsaanduiding (∆R_w) oplevert in een bestaande woning slechts 4 à 5 dB geluidisolatiewinst oplevert.

De voorzetwand pakt slechts 5 van de 13 transmissiewegen aan. Wanneer een hoge mate van geluidsisolatie nagestreeft wordt dan moet er met alle transmissiewegen rekening gehouden worden.

Omloopgeluid

Daarnaast kan er ook nog sprake zijn van omloopgeluid. Letterlijk geluid dat om de constructie die we maken 

Voorbeelden van omloopgeluid :

• Een ruimte met een verlaagd plafond bestaande uit een enkele gipsplaat zonder geluidsabsorberende spouwvulling wordt in 2 gedeeld. We kunnen performante scheidingswanden uitwerken maar als de voorzetwand slechts tot tegen het bestaande plafondje loopt gaan we omloopgeluid krijgen. Het geluid hoeft in de zendruimte slechts doorheen een enkele gipskartonplaat heen om in het plenum terecht te komen. De lege spouw werkt als een soort klankkast en het geluid gaat vervolgens doorheen een enkele gipskartonplaat naar de ontvangstruimte. Hoe performant de scheidingswand ook mag zijn het gaat het omloopgeluid via het verlaagde plafond zijn dat de geluidsisolatie tussen de 2 ruimtes gaat bepalen.

• 2 ruimtes die van elkaar gescheiden worden door een gemene muur hebben elk een deur die in dezelfde gang uitkomt. Als we de luchtgeluidsisolatie tussen deze 2 ruimtes willen optimaliseren kunnen we een voorzetwand plaatsen. Maar het geluid gaat ook nog steeds via de deur (scoort vaak akoestisch zwak door de vele lekken) in de gang terechtkomten. In de gang bouwt zich een geluidsveld op dat vervolgens de deur (opnieuw een zwak element) van de ontvangstruimte gaat "aanvallen". Als we een hoge geluidsisolatie tussen de 2 ruimtes nastreven gaan we ook maatregelen moeten nemen om het omloopgeluid via de gang moet aanpakken.

• Geluid kan ook via ventilatiekanalen of radiatoren/radiatorleidingen van de ene ruimte in de andere terechkomen

De term Bel komt uit de tijden dat de telefoon werd ontwikkeld door Alexander Graham Bel en duidt aan dat een vertienvoudiging van de energie input in het systeem door de luisteraar gepercipieerd werd als 2 keer zo luid. Om niet met getallen na de komma te zitten is men gaan werken met decibel of 10 Bel.

• 0 dB verschil = geen verschil in luidheid
• 1 dB/dB verschil = onhoorbare verschillen qua luidheid de meeste mensen
• 3 dB verschil = hoorbaar verschil qua luidheid
• 5 dB verschil = duidelijk hoorbaar
• 10 dB verschil = halvering of verdubbeling
• 20 dB verschil = 4 keer stiller of 4 keer luider

De decibelschaal is een logaritmische schaal. Van 20 dB naar 30 dB wordt net als van 90 dB naar 100 dB gepercipieerd als een verdubbeling van het geluidsdrukniveau.

Frequentie vs toonhoogte

Frequentie = het aantal golflengtes per seconde.

• 10 golflengtes per seconde = 10 Hz
• 100 golfengtes per seconde = 100 Hz
• 1000 golflentes per seconde = 1000 Hz

Golflengte in meter = geluidsnelheid in de lucht delen door frequentie.

• 10 Hz =golflengte = 343/10 = 34,3 meter
• 100 Hz = golflengte = 343/100 = 3,43 meter
• 1000 Hz = golflente = 343/1000 = 34,3 cm

In de lucht hangt de geluidsnelheid niet af van de frequentie.

Toonhoogte

Geluiden met een frequentie lager dan 20 Hz zijn infrasoon en onhoorbaar voor de mens. Deze trillingen in de lucht kunnen we niet horen maar zullen we wel voelen.

Laagfrequent geluid komt qua toonhoogte over als basgeluid.

Hoogfrequent geluid zoals lucht die door een onder hoge druk uit een blaaspistool van de compressor komt klink als een sistoon.

Ultrasoon geluid met een frequentie hoger dan 20.000 Hz (bv parkeersensoren, hondenfluitjes,…) kunnen we niet horen.

Frequentiegevoeligheid van het menselijke oor

Een sonometer zet drukvariaties om in een elektrisch signaal. Voor de sonometer is 20 dB  bij 20 Hz hetzelfde als 20 dB bij 1000 Hz. Voor mensen is 20 dB bij 20 Hz onhoorbaar en 20 dB bij 1000 Hz 20 dB.

Om  de resultaten van de sonometer beter te laten overeenstemmen met de reële gevoeligheid van het oor  wordt voor elke frequentieband een correctiefactor toegepast op de geluidsdruk.

Als je het subscript A ziet staan in bijvoorbeeld dB_A of  D_A duidt dit op een A gewogen frequentiespectrum dat beter aansluit bij de oorgevoeligheid voor bepaalde delen van het spectrum. De A-weging probeert het fysieke fenomeen dat geluid  is en de gewaarwording die dit bij de mens teweegbrengt te correleren.

Isofonen of lijnen van gelijke luidheid

• X-as: frequentie in Hertz
• Y-as geluidsdrukniveau

Elk punt op een lijn klinkt het even luid voor het menselijke oor. Zo hebben we isolfoonlijnen van 0 dB (de gehoordrempel) tot 120 dB (de pijndrempel).

Als we de stippellijn bekijken die de gehoordrempel weergeeft dan zie we bij:

• 1000 Hz dat 0 dB de gehoordrempel is
• 20 Hz dat 74 dB de gehoordrempel is

Een zuivere toon van 20 Hz moet een geluidsdrukniveau van 74 dB hebben vooraleer wij mensen het geluid net kunnen horen. 

Als de sonometer ongewogen bij 20 Hz 60 dB registreert dan is dat voor mensen onhoorbaar.

Bron van de afbeelding: http://educinno.intec.ugent.be/luidheid/N_luid_freq_1.htm

De A-weging die poogt aan te geven hoe luid iets klinkt volgt voor de correcties die toegepast worden de contouren van de isofoonlijn van 40 dB (paarse lijn).

Mensen zijn enorm gevoelig voor geluid van +/- 2000 tot 4000 Hz omdat deze golflengtes goed in onze oren passen.

Hoe hoger het geluidsniveau hoe vlakker de isofoonlijnen gaan lopen. Mensen die muziek afmixen moet altijd rekening houden met hoe hoog het geluidsniveau gaat zijn waarop het afgespeeld gaat spelen. De singles die DJ's vroeger gebruikten waren anders afgemixt dan de singles die muziekliefhebber kochten om thuis af te spelen. Bij de DJ singles werden de lage frequenties meer gedempt.

Geluidsoverlast ervaren = perceptie, emotie en interpretatie

De mate waarin het geluid van de ene bron storender gevonden wordt dan het geluid van een andere bron bij hetzelfde geluidsniveau hangt af van contextuele en persoonsgebonden factoren.

Een stoorgeluid dat met iets onaangenaams geassocieerd wordt zal zelfs als het fluisterstil is snel gaan irriteren. Denk daarbij aan het geluid van een mug of een tikkende klok.

Als het geluid "onder je vel gekropen is" zijn er veel ingrijpender maatregelen nodig om tevreden te zijn met het akoestische comfort.

Mensen die onbewust hun oren/brein getraind hebben om het stoorgeluid te capteren 

Lees meer.

Impact van de kenmerken van het stoorgeluid op het plan van aanpak

Amplitude

Hoe luider het stoorgeluid des te ingrijpender de maatregelen om de geluidsisolatie te verbeteren.

• Voorbeeld straatlawaai

De ramen die nodig zijn voor een gevelgeluidsisolatie die aan de geldende akoestische normen voldoet van een woning gelegen in een rustige verkaveling verschillen danig van die van een woning gelegen langs een drukke invalsweg naar een industrieterrein waar er 's morgen vroeg veel vrachtwagen passeren.

Zeker als we geluidsisolatie gaan dimensioneren op geluidspieken moeten we nog performante oplossingen uitwerken.

Geluidsisolatie is altijd frequentiegerelateerd

Er is altijd een zekere mate van geluidsisolatie bij een zekere frequentie. Ook de hoek waarmee het geluid op een bouwelement invalt

Elke muur, vloer, raam of plafond isoleert beter midden- en hoogfrequent geluid dan laagfrequent gelui

Resonantie

De geluidsisolatie verbeteren mits een voorzetwand, ontkoppeld plafond of zwevende vloer betekent altijd dat in een deel van het spectrum de geluidsisolatie door resonantie slechter gaat zijn dan voorheen. Als spectrum waar het stoorgeluid dominant is net samenvalt met dat deel van het spectrum waar de geluidsisolatie slechter gaat zijn dan voorheen kom je van de regen in de drop terecht.

Geluid isoleren is weten waar je mee bezig bent als je massa/veer/massa-resonantie niett in het spectrum van stoorgeluid ligt ben je niet goed bezig.

Know-how maakt wel degelijk het verschil.

Onze gevoeligheid voor laagfrequent geluid.

Als je even teruggaat naar de isofoonlijnen dan zie je dat deze lijnen in de lage frequenties zeer dicht bij elkaar liggen.

Langs de ene kant heeft laagfrequent geluid een hoger volume nodig om het te kunnen horen maar eens het volume hoog genoeg is (daar zorgen bv subwoofers wel voor) dan zijn we enorm gevoelig voor volumeveranderingen van dit laagfrequent geluid.

Wat volgens de sonometer een verhoging met een paar dB is kan overkomen als een verdubbeling van het laagfrequente geluid.

Omgekeerd geldt dan ook dat een verbetering van de geluidsisolatie in de lage frequenties met een paar dB kan overkomen als een halvering van het laagfrequente stoorgeluid.

KENMERKEN STOORGELUID

Luchtgeluid of contactgeluid?

• luchtgeluid of air borne sound
  • De bron brengt rechtstreeks de omliggende luchtmoleculen aan het trillen.
    • Direct geluid bereikt onze oren zonder reflecties
      • Geluidsabsorptie in de ontvangstruimte heeft geen impact op dit geluid
    • Indirect geuid bereikt onze oren nadat het door een muur, plafond, vloer of voorwerp gerefleceerd werd
      • Door geluidsabsorptie aan te brengen in de ontvangstruimte kun je dit geluid gaan dempen

• Contactgeluid, imapctgeluid of structure borne sound
  • De bron brengt door een impact een vloer of muur aan het trillen

Het aanpakken van luchtgeluid is niet hetzelfde als het aanpakken van contactgeluid.

Contactgeluid betekent een veel groter injectie van energie in de gebouwstructuur dan de botstende luchtmoleculen van het luchtgeluid.

De maatregelen die helpen om de luchtgeluidsisolatie te verbeteren zoals een akoestische voorzetwand of ontkoppeld plafond hebben vrijwel altijd een positieve impact op de luchtgeluidsisolatie.

Maatregelen om de contactgeluidsisolatie te verbeteren zoals 

KENMERKEN STOORGELUID

Het spectrum van het stoorgeluid

Frequentie, uitgedrukt in Hertz is het aantal drukveranderingen per seconde noemen we de frequentie. Ons menselijk oor kan geluiden met frequenties tussen 20 en 20.000 Hz horen. Geluiden lager dan 20 Hz is infrasoon geluid, geluid boven de 20.000 Hz is ultrasoon geluid.

De frequentie is belangrijk omdat het de "klank of toonhoogte" van het geluid bepaalt.

Zuivere tonen zijn geluiden met slechts 1 frequentie komen slechts zelden voor. De meeste geluiden bestaan uit verschillende frequenties en amplitudes.

Tonaal geluid is geluid waarvan enkele frequenties er duidelijk uitspringen. Wanneer er duidelijk lage frequenties bovenuit steken spreekt men vaak over bromgeluiden. Zijn het de hoge frequenties die dominant zijn dan omschrijft men het geluid vaak als ‘fluitend”. Tonaal geluid wordt als enorm storend ervaren.

In de bouwakoestiek houden we rekening met een 3500 frequenties, grosso modo van 90 Hz tot 3500 Hz. Om het overzichtelijk te houden wordt dit spectrum gebundeld in tertsbanden.

De tertsbanden die belangrijk zijn gaan van de band met middenfrequentie 100 Hz tot de band met middenfrequentie 3150 Hz.

Spectra veel voorkomende stoorgeluiden:

• Menselijke stem
  • 100 Hz tot 4000 Hz
• Muziek
  • 50 Hz tot 10000 Hz
    • Popmuziek bevat relatief weinig laagfrequent geluid
    • Beatmuziek bevat veel laagfrequent geluid
• Traagrijdend verkeer
  • Laagfrequent geluid is dominant
• Snelrijdend verkeer
  • Het hoogfrequente bandengeluid is dominant

KENMERKEN VAN HET STOORGELUID

De amplitude van het stoorgeluid

De amplitude of het geluidsvolume is de maximale drukverandering (positieve overdruk of negatieve onderdruk ten opzichte van de referentiedruk (20. 10^-6 Pa).

Deze referentiedruk stemt overeen met de gehoordrempel bij 1000 Hz.