presentatie 2: akoestische prestatie van hsb-gevel
Post on 11-Jan-2017
286 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Houtskeletbouw – Experten aan het woord Akoestiek van houtskeletgevels met gevelbekleding: nieuwe evoluties
Antwerpen, 21 nov 2014 Bart Goossens, Siniat nv
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
2
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
3
Vaststelling in de markt
• Vooroordeel lichte constructies
• Verhoogd omgevingslawaai
• Verhoogde comfortverwachtingen
• Nieuwe eisen/wetten > aangepast bouwen
• Nooit eerder onderzoek
4
Probleemstelling
Kunnen we een gevelopbouw vinden in lichte droge skeletbouw dewelke
- én beantwoordt aan verhoogde akoestische eisen,
- én comfortverwachtingen invult,
- én voldoet aan verstrengde eisen en wetten,
- én duurzaam is
- én kostenoptimaal ?
5
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
6
Normatief kader
Multidisciplinaire eisen gevelelement in hsb:
– Thermische isolatie
– Akoestische isolatie
– Brandgedrag (weerstand, reactie, voorplanting)
– Mechanische weerstand (wind, impact)
– Vocht (regenscherm, dampdiffusie, vorst)
– Luchtdichtheid
– Milieu (duurzaamheid, recyclage)
– Economisch (in situ, prefabricage, dynamisch bouwen)
7
Normatief kader
Multidisciplinaire eisen gevelelement in hsb:
– Thermische isolatie
– Akoestische isolatie
– Brandgedrag (weerstand, reactie, voorplanting)
– Mechanische weerstand (wind, impact)
– Vocht (regenscherm, dampdiffusie, vorst)
– Luchtdichtheid
– Milieu (duurzaamheid, recyclage)
– Economisch (in situ, prefabricage, dynamisch bouwen)
8
Normatief kader
• Wetgeving en normen – eisen maximum geluidsniveau in het gebouw, – ten aanzien van verschillende geluidsbronnen buiten het gebouw.
• Hoe goed een gevel akoestisch moet presteren, hangt af van:
– De ligging – De orientatie tov geluidsbronnen – Aard geluidsbronnen – De complete opbouw (ramen, deuren, ventilatieroosters en opake delen) – Intern volume van ontvangsruimte en bemeubeling
• Principieel dient elk gebouw en elke gevel berekend te worden!
• Héél complexe materie!
• Als fabrikant of als systeemperformantie, is het daartoe belangrijk om de Rw + Ctr
waarde te kennen en te communiceren
9
Akoestische isolatie van gevels Enkele definities
• Gevel
• Gevelvlak
• Gevelelement
10
Akoestische eisen van gevels NBN S01-400-1
• Hoofdstuk 7 – Gevelisolatie
• Bijzonder complexe rekenmethode
• >> Veréénvoudiging
11
Akoestische isolatie van gevels Eisen aan het gevelelement
• RAtr
– akoestische isolatie gevelelement tav verkeerslawaai, in labo gemeten
– RAtr = Rw + Ctr
– Eis voor gevelelement: RAtr ≥ DAtr +3+10lg[3(Snetto+5n)/V] [dB]
• Met
– DAtr
• Eisen aan het gevelvlak, ifv hoeveelheid lawaai buiten LA
• MAAR … NIET het echte lawaai, wel berekend volgens rekenregels
12
Akoestische isolatie van gevels Veréénvoudiging
• RAtr
– < 48dB = geluidtransmissie door hsb-wand niet verwaarloosbaar • leidt tot duurdere vensters, en eventuele duurdere ventilatieroosters
– ≥ 48dB = geluidstransmissie door hsb-wand verwaarloosbaar ! • Goedkopere of standaardvensters, en evt ventilatieroosters
– Circa 48 dB vergelijkbaar met bakstenen spouwmuur als gevelelement
13
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
14
Eerdere onderzoeken gevelelementen
• 2005 – 2010: – Testen Eternit, combinatie houtvezelcement en vezelcement
– Enkele onderzoeken op kernelement dubbele beplating hsb
• 2012-2013: – Testen MBS, combinatie OSB, gips, houtvezelcement
– optimalisatie kernelement met voorzetwand, zonder gevelafwerking
• 2013-2014: – Testen Siniat/Eternit, combinatie gipsplaten, (hout)vezelcement
– optimalisatie kernelement met voorhanggevels
15
Eerdere onderzoeken gevelelementen Conclusies
– Enkel kernelement voldoet aan absolute mininimum Rw waarde
– Probleem laagfrequent Rw + Ctr
– Binnenbeplating kan verbetering geven, maar combi met voorhanggevel niet onderzocht
– Gevelmontage + wijze belangrijke rol verbetering, maar combi met binnenwand niet getest
>> meerkamereffect zou negatief kunnen werken
>> aparte verbeter-leerpunten samengebracht binnen DO-IT vanuit STAR
>> onderzoek 2014. Samenwerking STAR, DO-IT, WTCB, Eternit, Siniat en MBS
16
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
17
Recent onderzoek
• Vertrokken vanuit kernelement + plaatwijziging
• Apart variatie in voorzetwanden (montagewijze + plaatwijziging)
• Apart variatie voorhanggevels (montagewijze + type bekleding)
• Combinatie van beide variantes
• Prestatie en kostenoptimalisatie
18
Recent onderzoek
• 44 verschillende configuraties werden gemeten
19
Recent onderzoek
• Onderzochte variaties en invloedfactoren GEVEL – Type en gewicht gevelbekleding
• Geen gevel
• Eternit Equitone 8mm – HD vezelcement gevelplaten, open voegen
• Eternit Cedral 10mm – MD vezelcement gevelstroken, gepotdekseld
• Eternit Alterna 4mm – MD vezelcement leien, gepotdekseld
• Siniat Bluclad 10mm – MD vezelcement crepi-steunplaat, gesloten systeem
– Bevestiging in hsb wand (enkel variatie bij Equitone) • Vertikale houten latten, bevestigd in de hsb-stijlen
• Vertikale houten latten, bevestigd in de buitenplaat
• Vertikale houten latten op horizontale latten, bevestigd in hsb-stijlen, zonder isolatie
• Vertikale houten latten op horizontale latten, bevestigd in hsb-stijlen, mét MW
20
Recent onderzoek
• Onderzochte variaties en invloedfactoren KERNELEMENT – Type (uitstijvende) buitenplaat
• Siniat Duripanel 18mm – cementgebonden spaanplaat
• Siniat Duripanel 12mm – uitstijvend, luchtdicht, dampopen, wind-regenscherm, B
• Siniat Weather Defence 12,5mm – gipsgebonden regenscherm, ander plaatgedrag akoestisch
• schroefbevestiging
– Afstand tussen houten stijlen houtskelet • Afstand 600mm
• Afstand 400mm
• Telkens gebruik van Rockwool
• Stijlen 45 mm x 190 mm >> link naar brandtest DO-IT – EI60 gegarandeerd
21
Recent onderzoek
• Onderzochte variaties en invloedfactoren KERNELEMENT - vervolg – Type binnenbeplating
• Geen plaat – enkel luchtdichte folie
• Siniat Prégyplac 12,5mm – standaard gipskartonplaat
• Siniat Pregyflam/Novlam 15mm - brandwerende gipskartonplaat (hogere densiteit)
• Siniat Ladura Premium 12,5mm – vezelversterkte (hout, glasvezel) uitstijvende gipskartonplaat
• Siniat Ladura Premium 15mm – idem, verhoogde buigsterke
• Steeds schroefbevestiging
22
Recent onderzoek
• Onderzochte variaties en invloedfactoren BINNENWAND – Type binnenbeplating
• Geen plaat, geen voorzetwand
• Siniat Ladura 15mm
• Siniat Ladura 12,5mm
• Siniat Pregyflam/Novlam 12,5mm
– Isolatie • Voorzetwand geisoleerd glaswol
• Voorzetwand niet geisoleerd
– Montagewijze • Horizontale houten latten @ 600mm
• Vertikale houten latten @ 600mm
• Metalen veerregel Protektor 30mm, horizontaal @ 600mm
• Onafhankelijk gemonteerde voorzetwand, op metalen profielen
• dunne metalen profielen, semi-onafhankelijk > plafondsysteem, maar dan vertikaal
23
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
24
Resultaten Variaties in kernelement
• Conclusies: – platen in kernelement maken weinig verschil – Naast gewicht, ook flexibiliteit belangrijk (buigtreksterkte en elasticiteitsmodulus)
25
Test 2: RAtr = 40dB Test 3: RAtr = 39dB Test 26: RAtr = 40dB
Lagere opp.massa binnenplaat -2kg/m² Test1: stijlen op 400mm: 35dB
‘standaard’ kernelement, EI60 (test vlgs EN1364-4 – zie ppt Yves Martin)
Lagere opp.massa buitenplaat, -8kg/m²
Resultaten Invloed gevelbekleding bij Duri 18mm
26
Test 3: RAtr = 39dB
Test 4: RAtr = 38dB
Resultaten Invloed gevelbekleding bij Duri 12mm
27
Test 26: RAtr = 40dB
Test 27: RAtr = 40dB
• Conclusie: – Gevelbekleding toevoegen op vertikale stijlen bevestigd in de structuur, brengt op zich niets bij
Resultaten invloed vert vs hor latten binnenbekleding
28
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1(45;41;44;36)
Test 8 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 45(43;39;42;36)
Test 4 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 41.8(40;38;40;35)
plate eigenmodes disappear
fMVM,claddin
g plate eigenmodes still
present
fMVM,claddin
g plate eigenmodes still
present
Test 4: Rw = 41,8dB RAtr = 38dB
Test 6: Rw = 47,1dB RAtr = 41dB
Test 8: Rw = 45dB RAtr = 38dB
Conclusie: - Tussen 4 en 8 geen verschil in RAtr
- Van lijn- naar puntcontact: + 3dB!
Resultaten Invloed binnenbekleding
29
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 3 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 41.4(40;39;39;36)
Test 5 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 48.1(46;41;45;37)
plate eigenmodes
disappear (obstructed by
bar)
fc, Duri 18
fc, LaDura 15 ? fc, Pregyflam 15 ?
Test 3: Rw = 40dB RAtr = 38dB
Test 5: Rw = 48dB RAtr = 41dB
• Conclusie: – Meer effect dan gevelbekleding!
– +3dB (want punt- ipv lijncontact)
– Ook +3dB zonder de gevelbekleding
– Mét en zonder gevel = identieke RAtr
Resultaten Binnenbekleding + gevelbekleding
30
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 3 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 41.4(40;39;39;36)
Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1(45;41;44;36)
1 dB weaker than only internal
Test 3: Rw = 40dB RAtr = 38dB
Test 6: Rw = 47dB RAtr = 41dB
Conclusie test 6 in vlg test 5: - In Rw 1dB zwakker dan enkel binnenplaat
- In RAtr identiek
- Op zich goede waarde indien berekening
Resultaten Binnenplaat kern vervangen door PE-folie
31
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1(45;41;44;36)
Test 7 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.2(45;41;44;35)
Conclusie:
- Geen verschil in RAtr !
Test 6: Rw = 47,1dB RAtr = 41dB
Test 7: Rw = 47,2dB RAtr = 41dB
Resultaten Hor. latten binnenkleding > veerrails
veerrail op plaat > op folie
32
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 11 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 50.4(47;43;46;37)
Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9(59;54;52;39)
Test 6 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 47.1(45;41;44;36)
Conclusie: - GROOT VERSCHIL! (+2 en +11dB)
- Luchtgeluidstransmissie dominant
Test 6 (+7): Rw = 47,1dB RAtr = 41dB
Test 12: Rw = 62dB RAtr = 54dB
Test 11: Rw = 50dB RAtr = 43dB
Resultaten met veerrails: zonder en mét isolatie MW
33
Test 13: Rw = 56,8dB RAtr = 47dB
Test 11: Rw = 50,4dB RAtr = 43dB
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Sou
nd
Re
du
ctio
n I
nd
ex
R [
dB
]
Frequency band [Hz]
Test 9 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36)
Test 8 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36)
34
39
39
Resultaten invloed isolatie tss vert stijlen binnenplaat
Conclusie: - Geen verschil
- Structurele transmissie dominant
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Sou
nd
Re
du
ctio
n I
nd
ex
R [
dB
]
Frequency band [Hz]
Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36)
Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37)
Test 9 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36)
Test 8 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36)
35
39
39
44
49
Resultaten invloed onafh voorzetwand + isolatie
Conclusie: - Aanzienlijke verbetering!
- Geisoleerd: RAtr > 48dB
Latwerk in Duripanel geeft geen verschil
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Sou
nd
Re
du
ctio
n I
nd
ex
R [
dB
]
Frequency band [Hz]
Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39)
Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36)
Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37)
Test 9 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36)
Test 8 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36)
36
39
39
44
49
54
foil
Resultaten binnenkant kern: folie ipv plaat, hor. veerrails ipv voorzetwand
Conclusie: - Less is more!
- + 10dB in RAtr
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Sou
nd
Re
du
ctio
n I
nd
ex
R [
dB
]
Frequency band [Hz]
Test 16 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.5 (62;56;59;47)
Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39)
Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36)
Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37)
Test 9 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36)
Test 8 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36)
37
39
39
44
49
54
56
Resultaten binnenkant folie
hor. veerrails vs geisol. voorzetwand
Conclusie: - Beperkte meerprestatie +2dB
- Versus extra prijs
38
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Sou
nd
Re
du
ctio
n I
nd
ex
R [
dB
]
Frequency band [Hz]
Test 22 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 70.4 (67;61;61;48)
Test 16 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.5 (62;56;59;47)
Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39)
Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36)
Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37)
Test 9 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36)
Test 8 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36)39
39
44
49
61
54
56
Resultaten gevel: vert latten op hor latten geisol mw
vs vert latten op hsb structuur
Test 22: Rw = 70,4dB RAtr = 61dB
Conclusie: - Zelfs bij al hoge prestatie, geeft aangepaste
montage + isolatie mw bij gevelbekleding nog aanzienlijke verbetering!
39
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Sou
nd
Re
du
ctio
n I
nd
ex
R [
dB
]
Frequency band [Hz]
Test 22 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 70.4 (67;61;61;48)
Test 16 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 64.5 (62;56;59;47)
Test 12 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61.9 (59;54;52;39)
Test 10 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 59.8 (56;49;49;36)
Test 10bis - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 52.5 (49;44;47;37)
Test 9 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 46.1 (43;39;43;36)
Test 8 - Rw(R A;R Atr;RA,50;RAtr,50) = 45 (43;39;42;36)39
39
44
49
61
54
56
Resultaten voorkeur kosten-efficiënte oplossing
Resultaten invloed bevestiging lattenwerk gevel,
en isolatie
40
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 19 -Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 62.9(60;54;52;38)
Test 20 -Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 61(57;50;50;37)
Test 21 -Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) = 67.4(62;55;52;38)
- 4dB
+ 5dB
Resultaten Massa gevelbekleding opdrijven
41
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Sou
nd
Re
du
ctio
n In
de
x R
[d
B]
Frequency band [Hz]
Test 14 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) =62.4 (59;53;51;38)
Test 23 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) =61.6 (59;53;54;42)
Test 25 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) =68.1 (65;59;54;41)
Test 24 - Rw(RA;RAtr;RA,50;RAtr,50) =64.1 (61;55;54;41)
m'=14.9 kg/m²
m'=21.3 kg/m²
m'=24.2 kg/m² + 6mm rendering
Alterna leien (18,2 kg/m²)
Conclusie: - Platen HD 8mm : 53dB - Stroken MD 10mm potdeksel: + 0dB - Leien MD 4mm: +2dB - Gesloten, pleister op plaat: +6dB
Resultaten meest opmerkelijke innovatie
42
RAtr +2 dB RAtr +13 dB !!
Conclusie per stap ter verhoging RAtr: - Binnenplaat kern weg, hor hout - Veerrails ipv hout - Gevel vert op hor hout + mw - Decosting
- Duripanel 18 > 12mm - LaDura Premium 15 > 12,5mm RAtr +3 dB RAtr -3 dB, doch 54dB!
Resultaten verdere decosting
Naar praktijk, stijlen hsb 400mm als equivalent Dunste plaatdiktes RAtr : 52dB; -2dB tov 600mm Rw : 64,7dB
Decosting van veerrail naar houten stijlen Met dunste plaatdiktes, stijlen equiv 400mm RAtr : 48dB !! Rw : 56,5dB
Meest economische, meest prefabriceerbare
en goed presterende wand zonder berekening
Resultaten NIEUW innovatief verbeterd dampopen systeem
geen PE-folie meer nodig!
Respecteer de verhoudingen 1/3de en 2/3de rotswol
Dampdicht !
RAtr=48 dB
Inhoud
• Probleemstelling
• Normatief kader
• Eerdere onderzoeken
• Recent onderzoek
• Resultaten
• Conclusies
45
Conclusies Hoe maximale akoestische prestatie?
• Vermijd meerdere spouwen > 2- ipv 3-kamersysteem
> binnenplaat kern vervangen door folie
• Technische spouw achter binnenplaat opvullen met MW
• Reduceer mechanische link binnenafwerking maximaal
– Gebruik metalen veerrails horizontaal
• Gevel: vertikale op horizontale stijlen, geisoleerd met MW
• Kies voor zwaardere en meer gesloten gevelbekleding
• Systeemdesign belangrijker dan plaateigenschappen
46
Conclusies
• Van RAtr 38dB tot 61dB mogelijk
• Probleemloos beantwoorden aan RAtr ≥ 48 dB
– Geen calculatie meer nodig
– Goedkopere ramen en ventilatieroosters
– Prestatiegarantie gevelelement > gevelvlak > gevel
• Prestatie van geisoleerde bakstenen spouwmuur en gestorte betonnen wand wordt overtroffen!
• Recent onderzoek > sterk verhoogde kennis en inzicht
• Alle vragen uit markt kunnen beantwoord worden
47
Conclusie probleemstelling
Kunnen we een (prefab)gevelopbouw vinden in lichte droge skeletbouw dewelke
- én beantwoordt aan verhoogde akoestische eisen,
- én comfortverwachtingen invult,
- én voldoet aan verstrengde eisen
- én duurzaam is
- én kostenoptimaal ?
48
>> JA !! In praktijk: zie ppt Margo Colson
HSB Knoop incl ‘nieuwe’ gevel
49
Dank voor uw aandacht !
top related