AKOESTISCHE ABSORBERENDE MATERIALEN
advertisement
Opleiding 2013 Duurzaam Gebouw AKOESTIEK Leefmilieu Brussel AKOESTISCHE ABSORBERENDE MATERIALEN Sophie MERSCH, ir arch. CENTRE URBAIN / STADWINKEL 18 april2013 Opleiding tot stand gebracht door de Stadswinkel Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Doelstellingen en plan van de voordracht Akoestische absorberende materialen Doel: basis die de mogelijkheid biedt voor het kiezen van behandelingen voor akoestische correctie, die moeten uitgevoerd worden naar gelang van de architecturale en geluidscontext Mechanisme van akoestische absorptie, Poreuze absorptiematerialen, Membranen, Resonatoren, Gemengde systemen. 2 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Principe van de absorptiemechanismen A B C a 1.0 A. POREUZE ABSORPTIE B Onbedekte poreuze materialen A C à HOOGFREQUENTIES : ≥ 1400 Hz B. HELMHOLTZ-RESONATOREN Poreuze materialen achter geperforeerde panelen 0.5 à MIDDENFREQUENTIES : 300 Hz – 1500 Hz C. PANEELRESONATOREN Poreuze materialen achter niet-geperforeerde materialen (bijv. multiplex) 0.0 à LAAGFREQUENTIES : 300 Hz 10 100 1000 10000 f[Hz] 3 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Solutions contre Oplossingen voorun een temps bovenmatige de réverbération nagalmtijd excessif : de poreuze : les matériaux materialen poreux Wollen Les laines A 4 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Schuimen (met open cellen) A 5 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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 6 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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 … à Hoe dikker het materiaal, hoe efficiënter in de lage frequenties à Boven 5000 Hz : absorptie mogelijk door poreuze vloerbedekkingen (vasttapijt, tapijt…), bekledingen, gordijnene… 7 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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. 8 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Absorberende plafonds 9 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische « hemels » JCW Texaa Ecophon Ecophon 10 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische « hemels » A 11 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische baffles DNV Rockfon 12 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Akoestische baffles Texaa 13 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm en akoestische absorptie Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd : de poreuze materialen Absorberende muurbekledingen A Troldtekt Wenger 14 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende muurbekledingen A Anne Kyyrö Quinn Ronan et Erwan Bouroullec Anne Kyyrö Quinn Simone Pheulpin 15 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende scheidingsschermen A Opgelet: voor grote ruimten, met een weerkaatsend plafond, volstaan absorberende schermen niet à ook het plafond behandelen 16 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende pleisterlagen A 17 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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 18 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Absorberende vloerafwerking A Vasttapijten en tapijten… 19 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd Principe van de absorptiemechanismen A B C a 1.0 A. POREUZE ABSORPTIE B Onbedekte poreuze materialen A C à HOOGFREQUENTIES : ≥ 1400 Hz B. HELMHOLTZ-RESONATOREN Poreuze materialen achter geperforeerde panelen 0.5 à MIDDENFREQUENTIES : 300 Hz – 1500 Hz C. PANEELRESONATOREN Poreuze materialen achter niet-geperforeerde materialen (bijv. multiplex) 0.0 à LAAGFREQUENTIES : 300 Hz 10 100 1000 10000 f[Hz] 20 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van de diafragma’s C Diafragma’s of akoestische panelen = panelen op een afstand van een muur geplaatst. Geluidstrillingen à trilling van het paneel + van de luchtspleet à zware massa, trilt in lage frequenties. à Actiedomein : LAGE FREQUENTIES, vooral op de eigen frequentie van het paneel : f0 = Met : d : 60 ρsd 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 à 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 à absorptie over een grotere frequentiële zone. 21 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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 22 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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. 23 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm in de ruimten B Absorptiecoëfficiënt van resonatoren Helmholtz-resonator = element gevormd uit een hals en een holle ruimte (voorbeeld : fles) Geluidstrillingen à trilling op eigen frequentie à 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. à Actiedomein : EIGEN FREQUENTIE VAN HET SYSTEEM : Met : S : 1 f0 = 2π γP0 S ρ 0lV oppervlakte van de hals, l: lengte van de hals, P0 : statische luchtdruk (101 325 Pa), 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. 24 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm in de ruimten B Absorptiecoëfficiënt van resonatoren Helmholtz-resonator 40 000 resonatoren in het Orsay Museum Vase de Vitruve 25 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van resonatoren B Helmholtz-resonator Hij kan met een absorberende materiaal gecombineerd worden. 26 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator (a) (b) 27 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator (a) (b) Belang van een poreus materiaal in de spouw 28 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Resonatoren – geperforeerde spanplafonds 29 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Resonatoren 30 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator 31 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator 32 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Oplossingen voor een bovenmatige nagalmtijd B Combinatie van een poreus materiaal met een resonator Geperforeerde baksteen - Terreal Geperforeerde metaalplaat 33 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van de materialen Voor de behandeling van een lokaal is een combinatie van drie technieken mogelijk 34 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Nagalm in de ruimten Absorptiecoëfficiënt van de materialen Voor de behandeling van een lokaal is een combinatie van drie technieken mogelijk 35 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques 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 36 Formation ACOUSTIQUE – Absorbants acoustiques Bibliografie van de paragraaf – aanvullende informatie L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT PAR L’EXEMPLE – M. Meisser – Le Moniteur, Paris – 1994. ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004. ACOUSTIQUE & VIBRATIONS – Comité Scientifique et Technique des Industries Climatiques, Saint-Rémylès-Chevreuse – 2003. 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. INITIATION A L’ACOUSTIQUE – A. Fischetti – BELIN, Paris – 2003. LA PRATIQUE DE L’ISOLATION ACOUSTIQUE DES BÂTIMENTS – J. Pujolle – Editions du Moniteur, Paris – 1978. ZAALAKOESTIEK – D. De Vries – Hogere Cursus Akoestiek, Antwerpen – 2002. 37
