Reverberatie en geluidsabsorptie – praktijk oplossingen en materialen

Opleiding
Duurzaam Gebouw :
Akoestik : ontwerp
en realisatie
Leefmilieu Brussel
Reverberatie en geluidsabsorptie
Praktijk oplossingen en materialen
Manuel Van Damme
Acoustical Expert – VK Group
Doelstelling(en) van de presentatie
●
Basis die de mogelijkheid biedt voor het kiezen
van behandelingen voor akoestische correctie, die
moeten uitgevoerd worden naar gelang van de
architecturale en geluidscontext
2
Algemeen schema van de presentatie
●
Mechanisme van akoestische absorptie,
●
Poreuze absorptiematerialen,
●
Membranen,
●
Resonatoren,
●
Gemengde systemen.
3
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Principe van de absorptiemechanismen
A
B
C
a
1.0
A. POREUZE ABSORPTIE
B
Onbedekte poreuze materialen
 HOOGFREQUENTIES :
A
C
≥ 1400 Hz
B. HELMHOLTZ-RESONATOREN
Poreuze materialen achter geperforeerde panelen
0.5
 MIDDENFREQUENTIES : 300 Hz – 1500 Hz
C. PANEELRESONATOREN
Poreuze materialen achter niet-geperforeerde
materialen (bijv. multiplex)
 LAAGFREQUENTIES : 300 Hz
0.0
10
100
1000
10000 f[Hz]
Solutions contre
Oplossingen
vooruneen
temps
bovenmatige
de réverbération
nagalmtijd
excessif
: de poreuze
: les matériaux
materialen
poreux
Wollen
Les
laines
A
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Schuimen (met open cellen)
A
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Verschil tussen thermische isolernde materioalen en akoestich absorbens
A
Alle akoestische isolatiematerialen zijn
ook thermisch isolerend maar het
omgekeerde geldt niet: isolatie met
gesloten celstructuur absorbeert het
geluid niet.
Let op ! Het is niet altijd gemakkelijk
schuimen met open- en gesloten
cellen te onderscheiden.
PIR
polyethyleen
polystyreen
EPDM
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze ecologische materialen
A
Alle natuurlijke vezelachtige materialen functioneren eveneens als akoestische absorptie
www.lamaisonnature.ch
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Invloed van de materiaaldikte
A
Om efficiënt te zijn moet de laag van het
poreuze materiaal minstens gelijk zijn
aan een kwart van de golflengte l
(l = 340/f).
Zeer efficiënt voor de hoge frequenties.
Probleem voor de lage frequenties : bij
100 Hz zou dus 85 cm absorptiedikte
nodig zijn …
 Hoe dikker het materiaal, hoe efficiënter in de lage frequenties
 Boven 5000 Hz : absorptie mogelijk door poreuze vloerbedekkingen (vasttapijt, tapijt…), bekledingen,
gordijnene…
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Invloed van een plenum achter het absorberende materiaal
(a)
(b)
Valse pafonds in poreuze materialen : belang van een plenum achter deze om een betere absorptie van de lage
frequenties mogeijk te maken.
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Absorberende plafonds
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Akoestische « hemels »
JCW
Texaa
Ecophon
Ecophon
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Akoestische « hemels »
A
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Akoestische baffles
DNV
Rockfon
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Akoestische baffles
Texaa
Nagalm en akoestische absorptie
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen
Absorberende muurbekledingen
A
Troldtekt
Wenger
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Absorberende muurbekledingen
A
Anne Kyyrö Quinn
Ronan et Erwan
Bouroullec
Anne Kyyrö Quinn
Simone Pheulpin
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Absorberende scheidingsschermen
Opgelet: voor grote ruimten, met een weerkaatsend plafond,
volstaan absorberende schermen niet

ook het plafond behandelen
A
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Absorberende pleisterlagen
A
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Absorberende pleisterlagen
Op harde steun: αw = 0.4 (1 cm) tot 0.7 (3 cm)
Op soepele steun : αw = 0.6 tot 0.9 (ifv dikte wolplaat)
Op opgehangen gipsplaten : winsten125 Hz - 250 Hz
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Absorberende vloerafwerking
Vasttapijten en tapijten…
A
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Principe van de absorptiemechanismen
A
B
C
a
1.0
A. POREUZE ABSORPTIE
B
Onbedekte poreuze materialen
 HOOGFREQUENTIES :
A
C
≥ 1400 Hz
B. HELMHOLTZ-RESONATOREN
Poreuze materialen achter geperforeerde panelen
0.5
 MIDDENFREQUENTIES : 300 Hz – 1500 Hz
C. PANEELRESONATOREN
Poreuze materialen achter niet-geperforeerde
materialen (bijv. multiplex)
 LAAGFREQUENTIES : 300 Hz
0.0
10
100
1000
10000 f[Hz]
Nagalm in de ruimten
Absorptiecoëfficiënt van de diafragma’s
C
Diafragma’s of akoestische panelen = panelen op een
afstand van een muur geplaatst.
Geluidstrillingen  trilling van het paneel + van de luchtspleet
 zware massa, trilt in lage frequenties.

f0 
Actiedomein : LAGE FREQUENTIES, vooral op de
eigen frequentie van het paneel :
60
 sd
Met : d :
afstand tot de muur (m),
ρs :
massa per oppervlakte-eenheid
van het paneel (kg/m²).
Voorbeeld :
1.
een multiplex paneel met ρs = 5 kg/m², op 8 cm van de muur  zijn eigen frequentie = 95 Hz.
2.
Op welke afstand van de muur moet het paneel geplaatst worden om een hinderlijke resonantie bij 130 Hz
tegen te gaan ?
Indien men een absorberend materiaal tussen het paneel en de muur plaatst  absorptie over een grotere
frequentiële zone.
Nagalm in de ruimten
C
Panel resonators
Applications
Suspended ceilings
Access floors
Wall linings
No influence from paint,
varnish, wallpaper, …
Mostly combined with other absorption mechanisms
Covered with porous material to add high frequency absorption
Nagalm in de ruimten
C
Absorptiecoëfficiënt van de diafragma’s
Diafragma’s of akoestische panelen = panelen op een afstand van een muur geplaatst.
Absorptiecoëfficiënt voor matten in minerale
wol bekleed met een membraan (0.15 kg/m²) in
de nagalmkamer.
Stippen …. Membraan rechtstreeks op 1.5 cm
minerale wol geplaatst, rechtstreeks op de
betonwand;
Stippellijn ------ Membraan rechtstreeks op 3
cm minerale wol geplaatst, rechtstreeks op de
betonwand;
Volle lijn ____ Membraan rechtstreeks op 7 cm
minerale wol geplaatst, rechtstreeks op de
betonwand.
Nagalm in de ruimten
B
Absorptiecoëfficiënt van resonatoren
Helmholtz-resonator = element gevormd uit een hals en een holle ruimte
(voorbeeld : fles)
Geluidstrillingen  trilling op eigen frequentie  twee gevolgen :
Versterking op korte afstand,
Verzwakking op een langere afstand.
Principe : hij “neemt” energie in de zaal om de versterking dichtbij de hals
te realiseren. Totale energiebalans van de zaal : minder energie op deze frequentie in de rest van de zaal.

Actiedomein : EIGEN FREQUENTIE VAN HET SYSTEEM :
Met : S :
f0 
oppervlakte van de hals,
l:
lengte van de hals,
1
 P0 S
P0 :
statische luchtdruk (101 325 Pa),
2
 0 lV
V:
volume van de holle ruimte (buiten hals),
ρ0 :
volumieke masa van de lucht (1.2 kg/m³ bij 20°C),
γ:
thermodynamische constante = 1.4.
Nagalm in de ruimten
B
Absorptiecoëfficiënt van resonatoren
Helmholtz-resonator
40 000 resonatoren in het Orsay Museum
Vase de Vitruve
Nagalm in de ruimten
B
Absorptiecoëfficiënt van resonatoren
Helmholtz-resonator
Hij kan met een absorberende
materiaal gecombineerd worden.
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Combinatie van een poreus materiaal met een resonator
(a)
(b)
B
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Combinatie van een poreus materiaal met een resonator
(a)
(b)
Belang van een poreus
materiaal in de spouw
B
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
B
Resonatoren – geperforeerde spanplafonds
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Resonatoren
B
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Combinatie van een poreus materiaal met een resonator
B
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
Combinatie van een poreus materiaal met een resonator
B
Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd
B
Combinatie van een poreus materiaal met een resonator
Geperforeerde baksteen - Terreal
Geperforeerde metaalplaat
Nagalm in de ruimten
Absorptiecoëfficiënt van de materialen
Voor de behandeling van een lokaal is een combinatie van drie technieken mogelijk
Nagalm in de ruimten
Absorptiecoëfficiënt van de materialen
Voor de behandeling van een lokaal is een combinatie van drie technieken mogelijk
Informatie over de absorberende producten (onvolledige lijst)
http://www.ruaud.com/
http://www.doxacoustics.com/
http://www.bruynzeelmultipanel.com/
http://www.abbarrisol.com/
http://www.sto.at/
http://www.rockfon.be
http://www.decoustics.com
www.ecophon.com
www.doxacoustics.be
www.caldic.be
http://www.texaa.com
Nuttige hulpmiddellen, websites, enz. :

Gids duurzame gebouwen www.ibgebim.be
http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be
45
Nuttige hulpmiddellen, websites, enz. :

ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.

L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT PAR L’EXEMPLE – M. Meisser
– Le Moniteur, Paris – 1994.

ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.

BOUWAKOESTIEK – G. Vermeir – Faculteit Toegepaste
Wetenschappen, K.U. Leuven – 2003.

CORRECTION ET ISOLATION ACOUSTIQUE – J. Boeckstael /
M. Van Damme – Institut Supérieur Industriel de la Communauté
Française, Mons – 1999.

LA PRATIQUE DE L’ISOLATION ACOUSTIQUE DES
BÂTIMENTS – J. Pujolle – Editions du Moniteur, Paris – 1978.

ZAALAKOESTIEK – D. De Vries – Hogere Cursus Akoestiek,
Antwerpen – 2002.

Artikelen/slides van het WTCB 2001-2014 - www.wtcb.be –
www.normen.be
46
Contact
Manuel VAN DAMME
Acoustical Expert
Coördinaten :

:
E-mail :
0478/98.98.42
[email protected]
47