overdrachtswegen geluidsisolerend plafond

Transmissiewegen van het geluid doorheen het ontkoppeld plafond



Op deze pagina behandelen we kort de geluids- en trillingsoverdrachtswegen doorheen het plafond.


De overdrachtswegen zijn:


Driekamer-transmissie



De trillende woningscheidende vloer veroorzaakt een geluidsveld in de spouw tussen de woningscheidende vloer en het plaatmateriaal van het geluidsisolerende plafond.


Het geluidsveld in de spouw brengt op zijn beurt het plaatmateriaal van het geluidsisolerende plafond aan het trillen. Het plaatmateriaal straalt vervolgens het geluid sterk verzwakt af in de onderliggende ontvangstruimte. Je mag de geluidsverzwakkingsindex van de vloer en plaatmateriaal plafond bij elkaar optellen.


Om te vermijden dat de spouw tussen vloer en plaatmateriaal 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 frequenties waarvan een de golflengte minimaal gelijk is aan (4 x π x de spouwdiepte)


Met een spouw van 5 cm is dit een golflengte van: 4 x π x 0.05 = 0.62 m wat overeenstemt met een frequentie van 548 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 = ontkoppelen met de juiste hanger



Er is sprake van structurele geluidsoverdracht wanneer er een trillingsoverdracht mogelijk is van bouwelement naar bouwelement.


Zware bouwelementen kunnen hun trillingen veel gemakkelijker overdragen aan lichte bouwelementen dan omgekeerd. Een trillende draagvloer of flankerende metselwerkwand brengen gemakkelijk het veel lichtere ontkoppeld plafond in trilling.


Structurele overdracht is mogelijk wanneer er harde contacten bestaan tussen:

  • de draagvloer en het geluidsisolerend plafond
  • de flankerende wanden en het geluidsisolerend plafond


Om de trillingsoverdracht tussen gebouwelementen te reduceren gebruiken we akoestische plafondhangers, ontkoppelen we de randprofielen en voorzien we een elastische kit tussen de flankerende wanden en het plaatmateriaal van het ontkoppeld plafond.



Afveerfrequentie van de akoestische plafondhangers


Hoe lager de afveerfrequentie hoe beter de isolatie van structurele transmissie.


Door het plafond op te hangen aan de akoestische plafondhangers krijgen we een massa/veer-systeem met een eigenfrequentie (afveerfrequentie).



  • De trillingsoverdracht van trillingen met een frequentie hoger dan de afveerfrequentie x √2 wordt beperkt.
  • De overdracht van een frequentie tussen de afveerfrequentie / √2 en afveerfrequentie x √2 wordt versterkt. Maximale versterking wanneer de frequentie van de trilling = de afveerfrequentie van de plafondhanger.



Met de akoestische plafondhangers op basis van Sylomer kunnen lagere afveerfrequenties t.o.v. de plafondhangers op basis van rubber gerealiseerd worden. Om de structurele overdracht veroorzaakt door laagfrequent contactgeluid zoals voetstappen en luchtgeluid met een belangrijke laagfrequente component te isoleren zijn de hangers op basis van Sylomer aangewezen.

afveerfrequentie plafondhanger

Belangrijkste factoren: afveerfrequentie van de plafondhanger en de ontkoppeling van de perimeterprofielen.



Voorbeeld:


  • dubbele laag Fermacell-gipsvezelplaten
  • afstand tussen de hangers 80 cm x 80 cm
  • eigengewicht hanger + minerale wol + metalen profiel = 1 kg per hanger



Belasting: 18,6 kg per hanger


  • Afveerfrequentie hanger met stalen veer ST+Sylomer
    • 4 Hz


  • Afveerfrequentie hanger op basis van Sylomer Akustik Super T60 + Sylomer 30
    • 9 Hz


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


Akoestische hanger op basis van een stalen veer

afveerfrequentie hanger met stalen veer

Akoestische hanger op basis van Sylomer

afveerfrequentie akoestisch hanger op basis van Sylomer

Akoestische hanger op basis van rubber

afveerfrequentie akoestische hanger op basis van rubber

Massa/veer/massa-transmissie



Bij de driekamertransmissie beschouwen we de spouw tussen de draagvloer en het geluidsisolerend plafond 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 invallend geluid hoe minder trillingen de vloerplaat via de akoestische hanger gaat overdragen aan het plaatmateriaal van het geluidsisolerende plafond. De geluidsisolatie verbetert met het toenemen van de frequentie.



Omdat bij massieve draagvloeren de oppervlaktemassa vele keren groter is dan de massa van de dubbele laag plaatmateriaal van het ontkoppeld plafond kunnen we het systeem als een massa/veer-systeem beschouwen.



Rond de resonantiefrequentie van het massa/veer/massa-systeem gaat de luchtgeluidsisolatie van de draagvloer + geluidsisolerend plafond slechter zijn dan die van de draagvloer alleen.



In het deel van het spectrum tussen MV-resonantiefrequentie / √2 en MV-resonantiefrequentie x √2 gaat de luchtgeluidsisolatie slechter zijn dan voorheen.



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:


  • massa van de woningscheidende vloer
  • massa van het plaatmateriaal
  • de spouwdiepte



Hoe lager de  fr, hoe beter de luchtgeluidsisolatie van het geluid met frequenties hoger dan fr x √2



Massief plafond + geluidsisolerend plafond



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

  • geluid met frequenties hoger dan 70 Hz x √2 = 99 Hz wordt geïsoleerd



Verdubbelen we de spouwdiepte naar 12 cm met dezelfde gipskartonplaten dan wordt fr =49 Hz.



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.



Nemen we een spouwdiepte van 12 cm in combinatie met een dubbele laag gipsvezelplaten dan wordt f= 41 Hz




Houten verdiepingsvloer + geluidsisolerend plafond



Aannames:

  • balken zijn 12 cm dik
  • de woningscheidende vloer bestaat uit 18 mm OSB (12 kg/m² oppervlaktemassa) en 2 cm parket (oppervlaktemassa van 15 kg/m²)



fr bij een dubbele laag gewone gipskartonplaten (densiteit 770 kg/m³, oppervlaktemassa 19,25 kg/m²) ) en een spouw van (18 cm = 12 cm + 6 cm) cm bedraagt 52 Hz

  • geluid met frequenties hoger dan 52 Hz x √2 = 75 Hz wordt geïsoleerd


Gebruiken we nu een dubbele laag gipsvezelplaten (oppervlaktemassa 27,5 kg/m²) dan wordt fr = 48 Hz