WEL01 - Paroi légère en plaques de plâtre_top

Voorziening | Akoestiek van een lichte gipskartonwand

Akoestiek van een lichte gipskartonwand

© Roman023_photography / Shutterstock.com

Een gipskartonwand, die wordt geassembleerd op een houten of metalen draagstructuur, maakt een akoestische isolatie mogelijk die efficiënter is dan die van een massieve wand. De luchtlaag, of de laag soepel materiaal, die aan elke kant van de gipsplaten wordt voorzien, werkt als een veer en absorbeert een deel van de geluidsenergie. Maar het niveau van de akoestische prestaties zal afhangen van de draagstructuur, de bekleding, de opvulling van de spouwen en de eventuele zwakke plekken (stopcontacten, boringen, bevestigingen, enz.).

Hoe gedraagt een lichte gipskartonwand zich qua akoestiek?

Gipskartonwanden werken volgens het principe van massa-veer-massa. De luchtlaag of het soepel materiaal in de spouw werkt als een veer die een deel van de geluidenergie dissipeert. Hierdoor kunnen gemakkelijker hogere geluidisolaties gerealiseerd worden dan met massieve wanden.

In welke gevallen opteert men voor lichte gipskartonwanden?

  • Lichte constructies brengen geen extra belasting op de structuur met zich mee, wat zich tot alle situaties leent (zowel verbouwing/renovatie als nieuwbouw ).
  • Gipskartonwanden kunnen gemakkelijker aangepast worden in de toekomst, waardoor ze kunnen toegepast worden in flexibele situaties.
  • Het betreft hier echter een flexibiliteit op langdurige schaal. Het verplaatsen/aanpassen van gipskartonwanden vergt bijkomende voorzieningen, zoals het verplaatsen van akoestische barrières, het eventueel inslijpen of aanpassen van soepele voegen in de contactgeluidisolatie, het verplaatsen van leidingen in de wanden,... waardoor slecht een beperkte mate van flexibiliteit wordt bereikt. Na enkele jaren kan de situatie eenvoudiger aangepast worden dan bij massieve wanden. Er is echter geen dagelijkse flexibiliteit zoals bij mobiele wanden het geval is.
  • Gipskartonwanden zijn minder solide dan bijvoorbeeld massieve wanden, waardoor ze minder geschikt zijn voor industriële toepassingen , of andere toepassingen waar een zekere impactbestendigheid gewenst is.
  • Lichte gipskartonwanden hebben het nadeel dat gezien hun beperkte massa's de resonantiefrequentie van het massa-veer-massa systeem relatief hoog ligt, waardoor ze minder geschikt zijn voor laagfrequente toepassingen .

Welke soorten lichte gipskartonwanden bestaan er?

Gipskartonwanden kan men indelen volgens

  • de opbouw : enkelvoudige of ontdubbeld (al dan niet gekoppeld),
  • de draagstructuur : metalen structuur of houten stijl en regelwerk,
  • de beplating : aantal en type,
  • de spouwvulling .

Opbouw

De voornaamste opbouwen worden hieronder gegeven: schema's met diverse alternatieven voor het gebruik van gipskarton:

Enkel frame

image02    image03    image04

(Links) enkele beplating - (Midden) dubbele beplating - (Rechts) drievoudige beplating (Bron: Gyproc )

Dubbel frame – met gedeeltelijke of volledige spouwvulling

image05    image05b

(Links) Dubbele beplating - (Rechts) drievoudige beplating (Bron: Gyproc )

Dubbel frame gekoppeld met gedeeltelijke of volledige spouwvulling

image07image08

(Links) Dubbele beplating - (Rechts) drievoudige beplating (Source: Gyproc )

image09nl    image10nl    image11nl

(Links) Enkel frame – (Midden) dubbel frame (onafhankelijke stijlen) – (Rechts) dubbel frame (gekoppeld stijlen) (Bron: Gyproc )

Met een ontdubbeld frame worden beide massa's van het massa-veer-massa systeem beter van elkaar losgekoppeld, waardoor hogere geluidisolaties kunnen gerealiseerd worden. Idealiter maken bij de draagstructuren geen contact. Dit is echter niet steeds mogelijk omwille van de draagkracht bij hogere wanden. In dat geval is er een koppeling nodig. Hoe soepeler deze koppeling (vb. viltstrook ipv gipskarton), hoe beter de geluidisolatie.

Draagstructuur

De geluidisolatie neemt sterk af wanneer de metalen draagstructuur vervangen wordt door een houten draagstructuur bij enkelvoudige wanden. De houten structuur zorgt voor starre contacten tussen beide platen, terwijl de metalen structuur zodanig is vormgegeven dat er slechts een beperkte trilling overdracht plaats vindt.

Specifieke systemen hebben de metalen draagstructuur nog beter vormgegeven, zodat nog minder trilling overdracht plaats vindt en betere geluidisolaties kunnen gerealiseerd worden.

image12    image13    image14

(Links) houten draagstructuur (Bron : Flumroc) – (Midden) metalen draagstructuur (Bronnen : Flumroc en Gyproc )

Beplating

De geluidisolatie voor eenzelfde opbouw kan beperkt verbeterd worden door meer massa toe te voegen, d.w.z. door meerdere of zwaardere platen te voorzien.

Elke fabrikant heeft verschillende beplatingen in zijn gamma: gewone, zwaardere, brandwerende, inbraakwerende, vochtbestendige,... Qua geluid speelt vooral de massa van deze platen een rol. Hoe zwaarder, hoe beter .

Naargelang de merken bestaan er gipsvezelplaten met diverse densiteitsniveaus. De producten met de hoogste densiteitsniveaus presteren het beste qua akoestiek.

Daarnaast kan een plaat ook verzwaard worden door er een staalplaat of loodslab op aan te brengen.

Wanneer gipskartonplaten vervangen worden door houten platen (vb. multiplex, OSB,...) verzwakt de geluidisolatie in beperkte mate. Gipskarton heeft de eigenschap erg buigslap te zijn. Hierdoor heeft gipskarton een erg hoge kritieke frequentie ) die buiten het bouwakoestische gebied valt. Hout is minder buigslap en heeft aldus een lagere kritieke frequentie die de geluidisolatie verzwakt.

Spouwvulling

Wanneer de spouw gevuld wordt met soepele isolatie (rotswol of minerale wol), kan een hogere geluidisolatie gerealiseerd worden. Deze rotswol heeft verschillende functies:

  • enerzijds worden de spouwresonanties bij de hogere frequenties geabsorbeerd , waardoor de geluidisolatie bij deze frequenties minder sterk terugvallen.
  • en anderzijds zorgt de isolatie ervoor dat het effect van eventuele geluidlekken door stopcontacten, lichtschakelaars, nagels om iets te bevestigen,... gereduceerd wordt.

Het type soepele isolatie speelt slechts een beperkte rol, alsook de volledige of gedeeltelijke vulling van de spouw.

Welke akoestische isolatie dient men te voorzien in combinatie met een lichte gipskartonwand?

De geluidisolatie van lichte wanden is afhankelijk van de opbouw, draagstructuur, beplating en spouwvulling. De geluidisolatie van gispkartonwanden wordt in de productinformatie aangegeven met R w (C; C tr ) waarbij C en C tr aanpassingstermen zijn respectievelijk voor rose ruis (snel verkeerslawaai) en voor langzaam verkeerslawaai. De akoestische prestaties voor gangbare wanden zijn nagenoeg dezelfde voor verschillende fabrikanten en worden hieronder weergegeven.

Belangrijk is dat onderstaande waarden, de geluidisolatie in laboratorium betreft. Men dient er rekening mee te houden dat een gipskartonwand in situ geplaatst steeds minder presteert dan in laboratorium door minder verzorgde aansluitingen, aansluitingsdetails, aanwezigheid van schakelaars en stopcontacten, leidingen, wandverstevigingen, andere afmetingen,...

Om deze redenen dient steeds een betere wand gekozen te worden dan men nodig heeft om het gewenste akoestische comfort te realiseren (grootteorde ca. 5 dB beter).

Gipskartonwanden op metalen structuur

image15nl    image16nl

image17nl    image18nl

image19nl    image20nl    image21nl

Geluidisolatie gipskartonwanden (Bron: Knauf )

Gipskartonwanden op specifieke metalen structuur soundblock

De gewogen verzwakkingsindex R w verhoogt in functie van het aantal geplaatste gipskartonplaten aan elke kant van de isolatie. Bijvoorbeeld, de metingen in het laboratorium tonen aan dat de index varieert van ca. 45 dB tot 65 dB gaande van 1 tot 3 gipskartonplaten van 12,5 mm dikte aan elke kant van de isolatie en gaande van een isolatiedikte van 50 tot 75 mm).

De tabel hieronder geeft deze verschillen in akoestische prestaties weer:

SoundBlock-scheidingswanden op enkel frame (alle maten in mm)
image22aimage22bimage22c
Enkele beplatingDubbele beplatingDrievoudige beplating
Samenstelling wand
Totale dikte van de wand75100100125125150
Opbouw frame: Metal Stud MSH507550755075
Opbouw frame: Metal Stud MSdB507550755075
Plaatdikte(n) per zijde1x12,52x12,53x12,5
LuchtgeluidsIsolatie (metingen uitgevoerd door het laboratorium van de K.U. Leuven)
R w (C; C w ) in dB volgens EN ISO 717

45

(-5; -13)

50

(-6; -14)

58

(-6; -13)

61

(-4; -11)

62

(-2; -7)

65

(-2;-7)

Gewogen geluidsverzwakkingsindex gipskartonwanden type Soundblock (Bron: Gyproc )

Gipskartonwanden op houten structuur

Afhankelijk van de afmetingen en aantal contacten van de houten structuur ligt de geluidisolatie van enkelvoudige wanden met houten structuur ca. 5 à 10 dB lager dan met een metalen structuur.

Wat zijn de toepassingen van de lichte wanden voor lage frequenties?

Lichte gipskartonwanden hebben het nadeel dat gezien hun beperkte massa's de resonantiefrequentie van het massa-veer-massa systeem relatief hoog ligt . Voor een gangbare wand ((bv. bestaande uit 2 × 2 gipsplaten van 12,5 mm dik, ofwel 50 mm in totaal, verdeeld over beide zijden met een isolatielaag van 50 mm)ligt deze bijvoorbeeld rond ca. 100 Hz. Dit vormt geen problemen voor gangbare situaties zoals woningbouw, kantoren,...

Echter bij laagfrequentere bronnen (vanaf ca. 50-80 Hz), zoals muziek bij café's of fuifzalen, installatielawaai bij technische ruimtes,... biedt een gangbare gipskartonwand onvoldoende geluidisolatie bij deze lage frequenties. Door het toevoegen van extra beplatingen of zwaardere beplating kan de resonantiefrequentie slechts zeer beperkt gereduceerd worden, vb. één extra beplating langs weerszijden bv. een muur bestaande uit 2 × 3 gipsplaten van 12,5 mm dik, ofwel 75 mm in totaal, verdeeld over beide zijden met een isolatielaag van 50 mm) reduceert de resonantiefrequentie slechts tot ca. 82 Hz. Om meer reductie te creëren is een combinatie van nog zwaardere platen (vb. verzwaarde met loodslab of staal) en/of een bredere spouw nodig. Bv. bij een wandbestaande uit 2 × 3 gipsplaten van 12,5 mm dik, ofwel 75 mm in totaal, verdeeld over beide zijden met een isolatielaag van 2 × 50 mm is de resonantiefrequentie gezakt tot ca. 58 Hz. Dit is nog steeds niet erg hoog voor specifiek laagfrequente toepassingen.

Voor erg laagfrequente bronnen (zoals techno-muziek) is een ontdubbelde massieve wand of een combinatie van een zware wand met een voorzetwand in gipskarton en een brede spouw vaak beter.

Opmerking : De C tr -correctie geeft een indicatie voor langzaam verkeerslawaai, wat ook laagfrequent geluid is. Deze correctie houdt echter enkel rekening met frequenties boven 100 Hz. De geluidisolatie voor laagfrequentere toepassingen, zoals hierboven beschreven (muziek of installatielawaai), kan dus nog nadeliger zijn dan de R w + C tr waarde van de wand.

Waarop moet worden gelet bij de uitvoering van lichte gipskartonwanden?

Bij lichte wanden hebben de aansluitingen en afwerkingen in situ een zeer grote invloed op de werkelijk te behalen geluidisolatie van een 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. Dit betekent :

  • Stopcontacten in lichte scheidingswanden zijn toegelaten, maar men dient te vermijden dat ze langs weerszijden van de wand geplaatst worden rug aan rug. Best wordt er ca. 60 cm afstand tussen gelaten afhankelijk van de te bekomen geluidsisolatie. In situaties waar verhoogde geluidisolatie gewenst is, kunnen mogelijks akoestische stopcontacten voorzien worden.
  • Indien geen spouwvulling werd voorzien, zullen openingen (vb. stopcontacten, lichtschakelaars, nagels om iets op te hangen, ...) een grotere geluidverzwakking veroorzaken dan wanneer een spouwvulling werd voorzien. Het is daarom aan te raden eerder voor een wandopbouw met spouwvulling te kiezen dan voor een wandopbouw zonder.
  • Bij een enkele beplating bestaat de kans dat de voegen slechts oppervlakkig worden afgedicht, waardoor ter plaatse van de voegen kleine geluidlekjes ontstaan. Bij een dubbele beplating die overlappend wordt aangebracht wordt steeds een goede voegdichting verzekerd. Het is daarom aan te raden eerder voor een dubbele beplating te kiezen dan voor een enkele. 
  • De aansluiting van wanden of vloeren op lichte geveldelen of op binnenwanden vergt enige aandacht. Wanneer de wanden doorlopen van lokaal naar lokalen zullen zowel contact- als luchtgeluiden worden doorgegeven naar de aanliggende ruimte. Hoe lichter de constructie, hoe belangrijker de nevenweg. Daarom is het te vermijden dat gipskartonplaten van bv de gangwand doorlopen van het ene naar het aanliggende lokaal langs de zijde van de scheidingswand tussen de lokalen. Deze gipskartonplaten of verplaatsbare wanden zijn te onderbreken.

    image23

    T-aansluiting met extra stijl (Bron : Gyproc )

  • Doorboringen (vb. kanalen, constructie-elementen, ...) doorheen de gipskartonwand zijn te vermijden en indien onvermijdelijk zo luchtdicht mogelijk afgewerkt te worden. Steeds moet gegarandeerd worden dat de gekozen opbouw ook aan de aansluitingen wordt gerealiseerd. Dit wil zeggen dat bij een wand met dubbele beplating en spouwvulling, ook aan de afwerking van de aansluitingen overal twee gipskartonplaten voorzien moeten worden en de spouw dient gevuld te worden. De ruimte tussen de doorvoeropening en het doorvoerende element is zo klein mogelijk en steeds gedicht met een soepel materiaal om eventuele trillingsoverdracht te vermijden.
  • Wanneer de wand verstevigd wordt met bv een OSB-plaat om voorwerpen op te bevestigen , dan kan één van de gipskartonplaten van 12.5 mm vervangen worden door een OSB-plaat van 18 mm en een massa van min. 700 kg/m². Wanneer er slechts één plaat langs één zijde vervangen wordt is er een te verwaarlozen akoestisch kwaliteitsverlies indien deze platen zorgvuldig aan elkaar en de omgevende structuren aansluiten. Bij het vervangen langs weerskanten van één plaat is een verlies van ca 2 dB te verwachten.
  • De zwevende dekvloer dient steeds onderbroken te zijn ter plaatse van de lichte wanden. Dit kan ofwel door de gipskartonwand uit te voeren tussen ruwbouwvloer en ruwbouwplafond. De wand onderbreekt in dat geval de zwevende dekvloer. Ofwel kan de gipskartonwand op de zwevende dekvloer geplaatst worden, waarbij deze dekvloer onderbroken wordt ter plaatse van de aansluiting.
  • Indien een gipskartonwand op een verhoogde vloer of onder een verlaagd plafond wordt geplaatst, dient ook via deze voldoende geluidreductie gerealiseerd te worden. De akoestische barrière dient minimaal over dezelfde kwaliteit te beschikken als de wand zelf. Zoniet, dient de verzwakking in rekening gebracht te worden bij de keuze voor een bepaald type gipskartonwand.
  • Zoals hierboven aangegeven dient steeds een betere wand gekozen te worden dan men theoretisch nodig heeft om het gewenste akoestische comfort in situ te realiseren.

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 gipskartonwand in labo (akoestische gewogen verzwakkingsindex voor luchtgeluid R w ) (cf. norm NBN EN ISO 10140-2) eventueel met gepaste correctiefactoren C of C tr .
  • Beschrijving wandopbouw indien specifiek type gewenst.
  • Eventuele nodige beschrijvingen van akoestische barrières boven of onder de wand, aansluitingen aan aanliggende constructies,...

Meer weten

In de Gids

Voor meer informatie met betrekking tot het onderwerp:

Andere publicaties van Brussel Leefmilieu

Websites

Bibliografie

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

  • CSTB France (2015), Guide de suivi de la mise en œuvre en acoustique dans le logement collectif neuf , Frankrijk (in het Frans)

  • 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 NBN EN ISO 10140-2 : Geluidsleer - Laboratoriummeting van geluidisolatie van bouwelementen - Deel 2: Meting van luchtgeluidsisolatie

bijgewerkt op 03/04/2017

Code n° : G_WEL01 - Thema's : Welzijn, comfort & gezondheid - Andere thema's : Akoestiek - Gerelateerde project components : Binnenwand