De positieve impact van metal stud plafonds op de geluidisolatie.

Voorwaarde 1 = ontkoppeling van het metal stud plafond met de verdiepingsvloer en flankerende wanden om een massa/veer/massa-systeem mogelijk te maken

Om van een geluidsisolerend metal stud plafond te spreken moeten we de structurele overdracht beperken door de plafondprofielen (meestal de 6 cm brede plafondprofielen zoals de PC 60/27 van Gyproc) op te hangen aan speciale akoestische plafondhangers.

Als de trillingen zich via vaste materialen zoals beton, houten, metaal, plaatmateriaal kunnen voortplanten spreken we over structurele overdracht. Het maakt niet uit of deze trillingen veroorzaakt worden door invallende geluidsgolven (luchtgeluid) of door een mechanische impact (contactgeluid zoals voetstappen of verschuivend meubilair).

Het groene blokje op onderstaande foto zorgt ervoor dat het grootste deel van de trillingen die door bijvoorbeeld voetstappen in de houten verdiepingsvloer terechtkomen niet via de plafondhangers in het metal stud plafond terecht kunnen komen.

De juiste keuze van de plafondhangers kan een impact van meer dan 10 dB hebben op de contactgeluidsisolatie.

Bij houten balkenvloeren gebruiken we laterale plafondhangers.

Zonder akoestisch ontkoppeling van de metalen profielen kunnen we niet spreken van een massa/veer/massa-systeem.

Prijzen inclusief BTW en verzendkosten binnen België.

Voorwaarde 2: massa, massa nog eens massa 

Een dubbele laag gewone gipskartonplaten van 12,5 mm dik heeft een oppervlaktemassa van +/- 19 kg/m² (770 kg/m³ x 0.025 m) terwijl een dubbel laag gipsvezelplaten of verzwaarde gipskartonplaten een oppervlaktemassa heeft van +/- 27.5 kg (1100 kgm³x 0.025m).

Voorwaarde 3 : een goede veer voor ons massa/veer/massa-systeem

De trillende verdiepingsvloer straalt geluid af en de luchtlaag in de spouw geeft dit geluid verzwakt door aan het plaatmateriaal van het metal stud plafond.

Onze akoestische plafondhangers fungeren uiteraard ook als een veer die de doorgang van trillingen beperkt tot het absolute minimum maar hier bedoelen we met veer de luchtlaag in de spouw.

De luchtlaag tussen de onderkant van de verdiepingsvloer en de het plaatmateriaal fungeert bij de massa/veer/massa-transmissie als een veer.

De geluid dat afstraalt in de spouw wordt door deze luchtveer verzwakt.

Hoe dieper de spouw hoe soepeler onze luchtveer en hoe minder massa/veer/massa-transmissie we krijgen.

Het absolute minimum is een spouwdiepte van 4 cm maar als de hoogte het toelaat geldt hoe dieper de spouw hoe beter de akoestische isolatie van het metal stud plafond zal zijn.

Voorwaarde 4: geluidsabsorberend materiaal in de spouw

Licht en poreus materiaal als glaswol isoleert zelf geen geluid (om geluid te isoleren hebben we massa nodig) maar het helpt wel de hoogfrequente geluidsisolatie te verbeteren door de staande golven in de spouw te dempen.

Bij de hoogfrequente driekamertransmissie fungeert de luchtlaag  in de spouw niet als een veer maar beschouwen we deze als een aparte kamer. Kamer 1 = bij de bovenbuur, kamer 2 = de spouw en kamer 3 is dan diegene die we middels het metal stud plafond willen beschermen tegen het geluid van de bovenbuur.

In de spouw gaan vervelende staande golven ontstaan. Dit zijn golven waarvan de golflengte van het geluid er net voor de helft in past (en elk geheel veelvoud van 0.5).

Die staande golven verliezen door hun specifieke golflengtes  geen energie wanneer ze botsen tegen de verdiepingsvloer of het plaatmateriaal omdat net op de plek waar de botsing plaatsvindt de luchtmoleculen stilstaan. Geluid met andere golflengtes verliest bij elke botsing energie.

Als we als geluidsnelheid 343 meter/seconde bij 20° Hz dan is de golflente bij:

• 100 Hz = 3.43 m
• 1000 Hz = 34.3 cm
• 5000 Hz = 6,9 cm

Door bijvoorbeeld glaswol in de spouw te voorzien verliezen die staande golven toch energie omdat de kinetische energie wordt omgezet in laagwaardige warmte.

Deze demping heeft een belangrijk positief effect op de geluidsisolatie maar enkel op voorwaarde dat de 2 massa's van elkaar ontkoppeld zijn.

Gewone plafondhangers  of slechte akoestische plafondhangers in plaats van correct geselecteerde akoestische plafondhangers laten teveel structurele transmissie door waardoor het effect van de glaswol als onderdeel van het metal stud plafond verwaarloosbaar is.

Wens je vrijblijvend advies bij het ontwerpen van een geluidsisolerend metal stud plafond?

Vul onderstaande vragenlijst in.

Op basis van jouw antwoorden ontwerp ik de meest geschikte geluidsisolerende voorzetwand. Tevens reken ik de materiaalkosten- en hoeveelheden voor je uit zodat je als doe-het-zelver de materiaalkosten kunt inschatten.

Bij weinig beschikbare opbouwhoogte is een enkele profielenstructuur aangewezen. Dit is het systeem Plagyp S bij Gyproc.

Bij een enkele profielenstructuur staan de akoestische hangers dichter bij elkaar waardoor de belasting per hanger lager is. Bij een enkele structuur stellen we dan ook een ander subtype akoestische plafondhanger voor.

Impact van het metal stud plafond op de contactgeluidsisolatie

Hier speelt de keuze van de akoestische plafondhangers een grote rol. Meer dan 15 dB verschil in het akoestisch labo tussen de verschillende types hangers in een identieke opbouw.

Impact van het metal stud plafond op de luchtgeluidsisolatie

Structurele transmissie doorheen het metal stud plafond

Dit zijn trillingen die van het ene gebouwdeel naar het andere reizen en vervolgens in de ontvangstruimte als geluid afstralen.

In het geval van een plafond zijn dit de trillingen die in de bovenliggende ruimte gegenereerd worden door:

• Een invallende geluidsgolf (luchtgeluid)
• Een vallend voorwerp
• Verschuivend meubilair
• Voetstappen
• ...

De trillingen komen via de plafonhangers in het plaatmateriaal van het plafond terecht en stralen daarvan af als geluid.

Spectrum stoorgeluid

Als we aan contactgeluidsisolatie denken dan gaat het vooral over het isoleren van voetstappen. Voetstappen genereren vooral laagfrequente trillingen. Het spectrum van de trillingen hangt vooral af van het schoeisel, het gewicht van de persoon die rondloopt en zijn manier van stappen.

Het spectrum van de voetstappen is zit ergens tussen de 25 en 75 Hz.

Trillingen/structuurgeluid isoleren in een notedop

Hoe meer statische deflectie hoe lager de afveerfrequentie.

Hoe elastischer het elastomeer hoe meer het materiaal inveert wanneer het gewicht van het plafond aan de hanger trekt.

Als we uitgaan van een verlaagd plafond met een gewicht van 28 kg/m² (plaatmateriaal, metalen profielen, geluidsabsorberende spouwvulling en eigengewicht van de akoestische hangers) met een enkele profielenstructuur met een afstand 50x80 tussen de hangers dan krijgen we een belasting van 11,2 kg/hanger.

Met een stalen veer behalen we meer statische deflectie dan met een elastomeer op basis van Sylomer. Met een hanger op basis van Sylomer krijgen we meer statische deflectie dan met een hanger op basis van rubber.

Hoe hoger de verhouding afveerfrequentie/stoorfrequentie hoe hoger het % geïsoleerde trillingen bij de storende trillingsfrequentie

• Afveerfrequentie = stoorfrequentie
  • Dan krijgen we opslingering en worden de trillingen niet geïsoleerd maar versterkt.

• Stoorfrequentie hoger dan afveerfrequentie x vierkantswortel 2 = trillingsisolatie.
  • Hoe hoger de stoorfrequentie hoe hoger het % trillingsisolatie.

Hoe hoger de verhouding afveerfrequentie/stoorfrequentie hoe hoger het % trillingsisolatie.

Wat is nu de impact van die  betere structurele geluidstransmissie op de contactgeluidisolatie van het metal stud plafond?

Test in het akoestisch labo waarbij er 3 hangers in dezelfde configuratie getest werden.

• Basisvloer: 14 cm gewapend beton

• Geluidsbron: ISO klopmachine (toestel met 8 metalen hamertjes die 10 keer per seconde naar beneden vallen)

• Geteste configuraties
  • naakte betonvloer 14 cm
  • rigide hanger = metalen M6 draadstang

• Akustik Super T60+Sylomer hanger op basis van Sylomer

• Akustik Super T60 A-45 hanger op basis van rubber

Eengetalsaanduiding (L_n,w)

We bekijken niveaus, hoe lager hoe beter dus.

Meer info over akoestische grootheden contactgeluid.

Het metal stud plafond met de Sylomer hanger scoort op vlak van contactgeluid 9 dB beter dan het plafond met de hanger op basis van rubber.

Voor de mens betekent een verschil van 10 dB een verdubbeling of halvering van het geluidsdrukniveau.

Spectraal per tertsband (L_n)

We bekijken op onderstaande grafiek contactgeluidsniveaus, dus hoe lager hoe minder geluid er in de onderliggende ruimte afstraalt.