Akoestiek van een lichte voorzetwand

Om de geluidisolatie van een massieve wand te verbeteren kan een voorzetwand toegevoegd worden. Dit kan een massieve voorzetwand zijn (vb. gipsblokken) of een lichte constructie (vb. voorzetwand in gipskarton). Massieve voorzetwanden worden besproken in een andere voorziening.

Lichte voorzetwanden worden aangewend om de luchtgeluidsisolatie tussen verschillende ruimten te verbeteren :

• door het aanbrengen van een voorzetwand voor de scheidingswand tussen twee ruimten, kan de directe geluidisolatie tussen de twee ruimten verbeterd.
• door het aanbrengen van een voorzetwand/voorzetwanden tegen de flankerende wanden, kan de flankerende geluidisolatie tussen de twee ruimten verbeterd worden.

De lichte voorzetwanden in deze voorziening zijn lichte wanden opgebouwd uit een beplating (vb. gipskarton, multiplex) die hetzij op een draagstructuur (metalen structuur of houten stijl en regelwerk), hetzij rechtstreeks tegen de wand worden aangebracht . 

Welke invloed oefenen voorzetwanden uit op de akoestiek?

Lichte voorzetwanden 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.

In welke gevallen opteert men voor voorzetwanden?

• Lichte constructies brengen geen extra belasting met zich mee, wat zich tot alle situaties leent (zowel verbouwing/renovatie als nieuwbouw ).
• 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.

Welke soorten lichte wanden/voorzetwanden bestaan er?

Lichte voorzetwanden kan men indelen volgens :

• de bevestigingswijze (verkleefd – mechanisch bevestigd of vrijstaand),
• de draagstructuur ,
• de beplating : aantal en type,
• de spouwvulling .

Bevestigingswijze

De voornaamste opbouwen worden hieronder gegeven:

Verkleefd

(links) verkleefd met gips - (midden) verkleefd met harde absorberend materiaal - (rechts) verkleefd met soepele absorberend materiaal

© Gyproc

© Gyproc

© Gyproc

Mechanisch bevestigd

(links) Houten stijl en regelwerk - (rechts) soepele absorberend materiaal, mechanisch bevestigd

© Gyproc

© Gyproc

Vrijstaand

(links) Metalen draagstructuur - (rechts) houten draagstructuur

© Gyproc

© Gyproc

Hoe minder starre contacten tussen voorzetwand en achterliggende massieve wand, hoe groter de geluidisolatieverbetering van de wand. Met vrijstaande voorzetwanden kan aldus de meeste geluidisolatieverbetering gerealiseerd worden, maar ook met een voorzetwand verkleefd met soepele materiaal. De soepele isolatie wordt immers niet als star contact beschouwd dankzij de soepele eigenschappen van de isolatie.

Bij een mechanische bevestiging zorgen de bevestigingen voor starre puntcontacten of lijncontacten waarlangs de trillingen aan de achterliggende wand kunnen overgebracht worden. Bijgevolg wordt hiermee de geluidisolatie in mindere mate verbeterd dan bij een vrijstaande wand.

Bij een verkleving van de voorzetwand met gips of met hard materiaal worden de trillingen via een groot oppervlak overgebracht aan de achterliggende wand. De verbetering van geluidisolatie met deze voorzetwanden is slechts beperkt.

Draagstructuur

Types

De te realiseren geluidisolatie is sterk afhankelijk van het aantal en type contacten.

Wanneer de draagstructuur aan de achterliggende wand wordt bevestigd, is de te realiseren geluidisolatie sterk afhankelijk van het type draagstructuur. Net zoals bij de gewone gipskartonwanden, presteren specifiek vormgegeven profielen beter dan de gangbare metalen profielen, die op hun beurt beter presteren dan een houten stijl en regelwerk.

(Links) houten draagstructuur (Bron : Flumroc ) – (Midden) metalen draagstructuur

© Flumroc

© Flumroc

© Gyproc

Sommige fabrikanten hebben stalen profielen ontwikkeld voor een betere geluidsdemping.

Wanneer de voorzetwand losstaat van de achterliggende wand, maakt het type draagstructuur geen verschil.

Ontkoppeling van de draagstructuur

Bij vrijstaande wanden is het wel van belang dat de draagstructuur zo weinig mogelijk contact maakt met de aanliggende constructies. Hiertoe kan de draagstructuur voorzien worden van soepele stroken volledig rondom. Deze soepele stroken zijn even breed als de totale breedte van de voorzetwand (draagstructuur + beplating), zodat noch de structuur, noch de beplating contact maakt met de aanliggende constructies. Tussen beplating en aanliggende constructie wordt een soepele kitvoeg aangebracht.

Soepele stroken + kitvoeg rondom de wand

© Gyproc

Zelfs bij vrijstaande wanden kan het soms toch nodig zijn om de voorzetwand aan de achterliggende wand te bevestigen (vb. bij hogere voorzetwanden). In dat geval en bij hoge performantie eisen kan gebruik gemaakt worden van specifiek akoestische bevestigingsprofielen.

Gangbare bevestigingsmethode

© Gyproc

Akoestische bevestigingsprofielen

© Gyproc

© Gyproc

© Gyproc

Beplating

De geluidisolatie voor eenzelfde opbouw kan 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 .

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 absorberend (rotswol of minerale wol), kan een hogere geluidisolatie gerealiseerd worden. Deze rotswol heeft voornamelijk als effect dat de spouwresonanties bij de hogere frequenties geabsorbeerd worden, waardoor de geluidisolatie bij deze frequenties minder sterk terugvallen. Bijkomend zorgt de isolatie ervoor dat het effect van eventuele geluidlekken door stopcontacten, lichtschakelaars, nagels om iets te bevestigen, ... gereduceerd wordt.

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

Wat is de impact van secundaire transmissiewegen op de prestaties van een voorzetwand?

Een voorzetwand verbetert enkel de geluidisolatie via de wand waarvoor de voorzetwand wordt voorzien. Indien andere (flankerende) wegen bepalend zijn in de globale geluidisolatie tussen twee ruimten, zal een voorzetwand nauwelijks effect hebben.

Voorbeeld: Indien in de figuur hieronder de vloerplaat of plafondplaat relatief licht is en de geluidisolatie van de scheidingswand vrij goed, zal het aanbrengen van een voorzetwand voor de scheidingswand weinig effect hebben. Het geluid wordt nog steeds via de vloerplaat en plafondplaat naar de aanliggende ruimte overgedragen. Hetzelfde geldt voor aanliggende wanden. In dat geval dienen de nevenwegen verbeterd te worden bijvoorbeeld door het aanbrengen van voorzetwanden (of verlaagd plafond of zwevende dekvloer) voor deze aanliggende constructies.

Akoestische bevestigingsprofielen

© Leefmilieu Brussel

© Leefmilieu Brussel

Vooraleer een voorzetwand aan te brengen dient aldus eerst geverifieerd te worden welke wegen bepalend zijn voor de globale geluidisolatie tussen verschillende ruimten.

Welke akoestische isolatie dient men te voorzien in combinatie met een lichte wand/voorzetwand?

De geluidisolatieverbetering van lichte voorzetwanden wordt in de productinformatie aangegeven met ΔR _w .

Belangrijk is dat dit steeds een bepaalde geluidisolatieverbetering is t.o.v. een bepaalde achterliggende wand. Dezelfde voorzetwand geeft niet noodzakelijk eenzelfde geluidisolatieverbetering t.o.v. een zwaardere of lichtere voorzetwand. Deze aanduiding dient dus met voorzichtigheid geïnterpreteerd te worden.

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

Voor een lichte volledig losgekoppelde voorzetwand, kan de grootteorde van de geluidisolatieverbetering ingeschat worden in functie van de resonantiefrequentie f _r en de gewogen geluidsverzwakkingsindex R _w van de achterliggende massieve basiswand, ahv volgende tabel, uit de norm ISO 12354-1 – Annex D.

Verhoogde akoestische isolatie ΔR _w in functie van de resonantiefrequentie f _r

(Bron: norm 12354-1)

Dit is aldus een indicatie voor de maximaal te realiseren verbetering met een ideale voorzetwand.

Wat zijn de toepassingen van voorzetwanden voor lage frequenties?

Bij de combinatie van een zware massieve basiswand en een lichte voorzetwand is het erg belangrijk om de resonantiefrequentie te bekijken.

Deze resonantiefrequentie (f _r in Hz) wordt bepaald door de oppervlaktemassa's (m” in kg/m²) van elk wanddeel en de breedte (d in m) van de spouw tussen de twee wanddelen .

Bij deze resonantiefrequentie neemt de geluidisolatie immers sterk af, waardoor de voorzetwand bij deze frequenties voor een vermindering van geluidisolatie zorgt in plaats van voor een verbetering. In dat geval dient hetzij de spouw verbreed te worden, hetzij bijkomende massa aangebracht te worden totdat een voldoende lage resonantiefrequentie wordt verkregen om voldoende geluidisolatieverbetering te realiseren.

Voorbeeld : Een gangbare voorzetwand met een enkele beplating in gipskarton op een luchtspouw van 20 mm en een profieldikte van 50 mm gevuld met 40 mm rotswol voor een wand in 150 mm snelbouw geeft een resonantiefrequentie van ca. 80 Hz. Dit is voldoende voor gangbare toepassingen zoals woningbouw, kantoren,... maar niet voor laagfrequente toepassingen. Door de spouw te verbreden tot 200 mm (zijnde vb. 150 mm luchtspouw + profieldikte 50 mm gevuld met 40 mm rotswol) en een extra beplating aan te brengen kan de resonantiefrequentie gereduceerd worden tot ca. 35 Hz.

Waarop moet worden gelet bij de uitvoering van voorzetwanden?

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 :

• De achterliggende wand mag geen verzwakkende elementen bevatten (o.a. stopcontacten, lekken, onvolledig gevulde voegen bij zichtmetselwerk, bepleistering bij poreuze oppervlakten, ... ) (zie voorziening Massieve enkele wand )
• Stopcontacten en lichtschakelaars in de lichte voorzetwand zijn afhankelijk van de te realiseren prestaties toegelaten. 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 soepele 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. 
• Doorboringen (vb. kanalen, constructie-elementen, ...) doorheen de voorzetwand 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 vervangen wordt is er een te verwaarlozen akoestisch kwaliteitsverlies indien deze platen zorgvuldig aan elkaar en de omgevende structuren aansluiten
• Indien er een zwevende dekvloer (zie voorzieningen Gegoten zwevende dekvloer en Lichte/droge zwevende dekvloer ) aanwezig is, wordt de voorzetwand bij voorkeru op deze zwevende dekvloer geplaatst. Zo wordt zo weinig mogelijk contact gemaakt met de achterliggende basiswand.
• 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 D _nT,w ) te realiseren tussen verschillende ruimten eventueel met gepaste aanpassingstermen C of C _tr .
• Minimale gewogen luchtgeluidisolatieverbetering tov een bepaalde massieve wand in labo (ΔR _w ) (cf. norm NBN EN ISO 10140-2) eventueel met gepaste aanpassingstermen C of C _tr .
• Beschrijving wandopbouw.
• 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:

• Dossier | Het akoestisch comfort van gebouwen verzekeren
• Voorziening | Massieve enkele wand
• Voorziening | Gegoten zwevende dekvloer
• Voorziening | Lichte/droge zwevende dekvloer
• Voorziening | Voorziening | Luchtdichtheid verbeteren

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

  • 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