Aakoestiek van een massieve enkele wand

Algemeen principe : hoe zwaarder de wand, hoe beter de geluidisolatievan de wand (massawet).

Hoe kan men een massieve enkele wand opwaarderen?

De te realiseren geluidisolatie met massieve enkele wanden is soms beperkt, indien men beperkt is in toegelaten massa op de draagconstructie. In dat geval kan de geluidisolatie van een enkele wand verbeterd worden

• door deze te ontdubbelen in twee massieve enkele wanden (zie voorziening Massieve ontdubbelde wand met doorlopende isolatie ),
• door een lichte voorzetwand aan te brengen (zie voorziening Lichte gipskartonwand ).

In welke gevallen opteert men voor massieve enkele wanden?

• Massieve constructies brengen een extra belasting op de structuur met zich mee, wat bij verbouwingen/renovatie niet steeds mogelijk is. In nieuwbouw is dit meestal geen probleem.
• De massieve constructies lenen zich niet voor flexibele oplossingen.
• De geluidisolatie van enkele wanden is beperkt , gezien niet elke structuur een erg zware massa kan dragen. Om die reden wordt bij hogere geluidisolaties de voorkeur gegeven aan een ontdubbelde wand of een combinatie van een massieve wand met een lichtere voorzetwand.

Welke materialen zijn van toepassing voor massieve muren?

Binnen éénzelfde materiaal zijn vaak verschillende producten beschikbaar (vb. lijmblokken, metselblokken, elementen,...) met elk hun specifieke eigenschappen die leiden tot een verschillende akoestische performantie. Het is erg belangrijk om hier voldoende aandacht aan te besteden. Niet elke betonblok presteert even goed!

De tabel geeft een overzicht van de verschillende materialen die kunnen worden gebruikt voor een massieve muur, alsook hun voornaamste eigenschappen die een impact hebben op de akoestische prestaties (volle vs holle materialen, poreuze vs niet poreuze, homogene vs niet homogene, volumegewicht...).

Voor informatie over de milieu-impact van deze materialen, zie dossier | Duurzame oplossing voor niet-dragende muren en wanden .

Type materialen enkele wanden

	Vol	Hol	Poreus	Niet poreus	Homo-geen	Niet homo-geen	Blokken	Elementen
Beton (± 2400 kg/m³) (Bron: maisonbleue )	⚫			⚫	⚫			⚫
Snelbouw (betonblokken) (Van ca. 1100 kg/m³ tot ca. 2200 kg/m³) (Bron: Coeck)	⚫	⚫	⚫	⚫	⚫	⚫	⚫
Snelbouw (baksteen) (Van ca. 800 kg/m³ tot ca. 1500 kg/m³) (Bron: Belgische Baksteenfederatie)	⚫	⚫		⚫	⚫		⚫
Cellenbeton (Van ca. 300 kg/m³ tot ca. 750 kg/m³) (Bron: Preton)	⚫		⚫		⚫		⚫	⚫
Gipsblokken (Van ca. 800 kg/m³ tot ca. 1250 kg/m³) (Bron: Isolava)	⚫			⚫	⚫		⚫	⚫
Kalkzandsteen (Van ca. 1200 kg/m³ tot ca. 1800 kg/m³) (Bron: Calduran)	⚫			⚫	⚫		⚫	⚫
Geëxpandeerd kleibeton (Van ca. 950 kg/m³ tot ca. 1150 kg/m³) (Bron: ArchiExpo.fr )	⚫	⚫	⚫		⚫		⚫

Hoe gedraagt een massieve enkele wand zich qua akoestiek?

Volgens de massawet geldt, hoe zwaarder een muur, hoe beter de isolatie (tegen luchtgeluid).

Bij een verdubbeling van massa verhoogt de gewogen geluidsverzwakkingsindex R _w theoretisch met 6 dB, praktisch eerder 4 à 5 dB.

Deze theoretische massawet is echter enkel geldig voor frequenties lager dan de kritieke frequentie. Bij deze kritieke frequentie (of grensfrequentie, f _gr ) stemt de golflengte (frequentie) van de invallende geluidsgolf onder een hoek van 90° juist overeen met de golflengte (frequentie) van de vrije buiggolven van de wand, waardoor de geluidisolatie bij deze frequentie sterk afneemt.

Geluidisolatieverloop enkele wand

(Bron: Tractebel)

• Voor eenzelfde dikte geldt : hoe lichter het materiaal hoe hoger deze grensfrequentie.
• Voor eenzelfde massa geldt : hoe buigslapper het materiaal, hoe hoger deze grensfrequentie.
• Elk materiaal heeft een grensfrequentie die wordt bepaald door zijn materiaalkarakteristieken (moleculaire opbouw en buigstijfheid) in de wetenschap dat het product “grensfrequentie f _gr x dikte van de wand d” constant is per materiaal.

Waarden voor f _gr x d van verschillende materialen en grensfrequentie van enkele materialen in een gangbare dikte

• ➩ Enkelvoudige massieve wanden hebben het nadeel dat hun grensfrequentie net in het voor bouwakoestiek belangrijk frequentiegebied valt (ca. 100 Hz tot ca. 400 Hz).

Dit terwijl idealiter een materiaal wordt gekozen waarbij deze grensfrequentie in een voor bouwakoestiek minder belangrijk frequentiegebied valt (bij voorkeur f _gr > 2000 Hz of f _gr < 100 Hz voor gewone toepassingen, f _gr > 3500 Hz of f _gr < 60 Hz voor muziekstudio's). Voorbij deze grensfrequentie neemt de geluidisolatie terug toe.

• ➩ Enkelvoudige massieve wanden zijn dus vaak niet toepasbaar in situaties waar erg hoge eisen gesteld worden, met uitzondering van erg zware betonnen wanden.

Welke akoestische isolatie dient men te voorzien in combinatie met een massieve muur?

Theoretische inschatting : de norm ISO 12354-1 geeft een inschatting van de gewogen geluidsverzwakkingsindex (R _w ) van homogene structuren voor enkele typische materialen (metselwerk, beton, kalkzandsteen, gipsblokken,...) in functie van de oppervlakte massa van de wand. Mortel en bepleisteringen mogen in rekening gebracht worden bij de bepaling van de oppervlaktemassa (kg/m²). Niet homogene structuren, vb. welfsels, mogen als homogeen beschouwd worden als de openingen klein zijn en het volume van de openingen minder dan 15 % van het totale volume bedraagt.

Praktische inschatting : deze ISO norm geeft enkel de geluidisolatie R _w van de wand zelf, zonder rekening te houden met nevenwegen. De Duitse norm DIN 4109 heeft getracht het effect van nevenwegen in te rekenen door een geluidisolatie R' _w te bepalen in functie van de massa. Deze geluidisolatie R' _w houdt rekening met nevenwegen via flankerende bouwdelen met een gemiddelde oppervlakte massa van 300 kg/m². Deze laatste waarde R' _w kan in vele situaties gehanteerd worden als richtwaarde voor de praktische geluidisolatie van een enkele wand.

Volgende tabel geeft deze waarden uit de normen weer, waarbij C en C _tr aanpassingstermen zijn voor respectievelijk rose ruis (snel verkeerslawaai) en langzaam verkeerslawaai. De massa's worden vertaald naar gangbare materialen ( Opgelet : dit zijn slechts richtwaarden ).

Tabel theoretische waarden massawet (R _w – ISO 12354) en praktijkwaarden (R' _w – DIN 4109)

Click hier om de tafel te zien...

Waarop moet worden gelet bij de uitvoering van een massieve enkele wand?

De globale akoestische kwaliteit wordt bepaald door zijn zwakste elementen. Daarom dient men er voor te zorgen dat er geen verzwakkende elementen aanwezig zijn in de wand:

• Wanneer het niet dragende wanden betreft, zal er tussen plafondplaat en wand een kleine ruimte open gelaten worden. Deze spleet dient minimaal te zijn (< 2 cm) en is op te vullen met een soepel materiaal over de volledige dikte van de wand. Het materiaal moet ook toelaten akoestisch een vergelijkbare kwaliteit te bieden dan de wand.
• Ook de luchtdichtheid van de wanden is erg belangrijk. Luchtlekken kunnen de geluidisolatie sterk doen dalen in de midden- en hoge frequenties. Een bepleistering of dekkende verf zorgt voor een goede luchtdichtheid. Bij poreuze materialen zoals béton d'argile expansée, lichte holle betonblokken,..., is een luchtdichte bepleistering minstens langs één zijde noodzakelijk.
• Bij zichtmetselwerk dient erop gelet te worden dat het voegwerk over de volledige breedte van de wand wordt uitgevoerd, zodat ook voldoende massa wordt gerealiseerd ter plaatse van de voegen.
• Verder mogen er geen barsten, geen sleuven, geen ingebouwde lichtelementen, geen afdichting van gaten met een lichter materiaal,... aanwezig zijn in de wand, ofwel dient de invloed hiervan in rekening gebracht te worden.

Bestek

In het bestek dienen volgende zaken opgelegd te worden naar de aannemer toe (afhankelijk van type bestek) :

• Criteria luchtgeluidisolatie in situ (gewogen gestandaardiseerde geluidsisolatie D _nT,w ) te realiseren tussen verschillende ruimten eventueel met gepaste aanpassingstermen C of C _tr ,
• Minimale luchtgeluidisolatie van de wand in labo (akoestische gewogen verzwakkingsindex voor luchtgeluid R _w ) (cf. norm NBN S01-400-1) eventueel met gepaste correctiefactoren C of C _tr ,
• Ofwel minimale massa van de wand ofwel wandopbouw beschrijving,
• Eventuele nodige beschrijvingen van bepleistering, ontkoppeling van aanliggende constructies,...

Voorbeelden van toepassingen

Hieronder wordt aangegeven welke wanden toegepast kunnen worden in enkele gangbare situaties.

Opmerking:
de luchtgeluidisolatie in situ (zowel bij nieuwbouw als bij renovatie) tussen twee vertrekken (gewogen gestandaardiseerde geluidisolatie, D _n,Tw ) is niet enkel afhankelijk van de geluidisolatiewaarde gemeten in laboratorium van de wand zelf (gewogen geluidsverzwakkingsindex, R _w ), maar ook van andere elementen (de verhouding van de oppervlakte van de scheidingswand t.o.v. het achterliggende volume, de nagalmtijd van het ontvangstlokaal, de nevenwegen via aanliggende constructies, van eventueel voorkomend omloopgeluid via verlaagde plafonds of verhoogde vloeren,... Om die reden dient onderstaande tabel met voorzichtigheid gebruikt te worden.

De voorgestelde oplossingen zijn zowel van toepassing op nieuwbouw als op renovatie.

(Bron: Floorplanner)

* R _w :gewogen geluidsverzwakkingsindex, ρ: dichtheid

Meer weten

In de Gids

Voor meer informatie met betrekking tot het onderwerp:

• Dossier | Het akoestisch comfort van gebouwen verzekeren
• Voorziening | Massieve ontdubbelde wand
• Voorziening | Lichte gipskartonwand
• Voorziening | Lichte voorzetwand
• Dossier | Luchtdichtheid verbeteren
• Dossier | Duurzame keuze van niet-dragende muren en tussenwanden

Andere publicaties van Brussel Leefmilieu

• Code van goede praktijk, Technisch referentiekader inzake geluidsisolatie voor de premie voor de renovatie van het woonmilieu, Leefmilieu Brussel (2015)

Websites

• WTCB

  • Webinars voor bouwbedrijven
  • Luchtgeluidsisolatieverbetering met voorzetwanden

Bibliografie

• Blasco, M. (2012), Bouwakoestiek: Een handleiding voor de architect , NAV vzw, Brussel

• Fasold, Sonntag (1978), Bauphysikalische Entwurfslehre Band 4 : Bauakustik , Verlag für Bauwesen, Berlijn (in het Duits)

• Hamayon, L. (2013), Réussir l'acoustique d'un bâtiment , Le Moniteur, Antony (in het Frans)

• Rossing, T.D. (2007), Springer handbook of Acoustics , Springer, New York (in het Engels)

• Vermeir, G. (2009), Lawaaibeheersing: cursustekst , Faculteit Toegepaste Wetenschappen KULeuven, Acoo, Leuven

Normen

• Norm prEN ISO 12354-1: Bouwakoestiek - Schatting van de geluidgedraging van gebouwen van uit de bouwdeelgedraging - Deel 1: Luchtgeluidwering tussen vertrekken
• Norm NBN EN ISO 10140-2 : Geluidsleer - Laboratoriummeting van geluidisolatie van bouwelementen - Deel 2: Meting van luchtgeluidsisolatie
• Norm NBN S01-400-1 : Akoestische criteria voor woongebouwen