E9 FAKTORER SOM PÅVIRKER LYD- FORHOLDENE

Transkript

1 56 E9 FAKTORER SOM PÅVIRKER LYD- FORHOLDENE 9.1 KONSTRUKSJONSPRINSIPPER Valg av hovedbæresystem vil innvirke på lydisolasjon i ferdig bygg. I utgangspunktet kan hovedbæresystem deles i to typer: Skive-/dekkeløsning med forholdsvis korte spenn, og søyle-/dekkeløsning med forholdsvis store spenn. Skive-/dekkeløsninger med massive veggskiver og massive knutepunkter gir lavere lydreduksjon og høyere trinnlydnivå vertikalt enn søyle-/dekkeløsninger med samme type dekke og ellers like geometriske forhold. Til gjengjeld gir skive-/dekkeløsninger bedre lydreduksjon og vesentlig lavere trinnlydnivå horisontalt enn søyle-/dekkeløsninger. Dette kommer av at lydenergien reflekteres i massive knutepunkter, samt at strukturlyd overføres fra dekke til veggskiver og omvendt. Se figur E 9.1 til høyre, som viser egenskaper for dette konstruksjonsprinsippet (hentet fra ref /7/). Ved søyle-/dekkeløsning fordeles lydenergien utover i hele dekket, forbi lette platekledde vegger, noe som altså gir bedre forhold vertikalt enn horisontalt sammenlignet med skive-/dekkeløsning. Horisontalt er det imidlertid lite eller ingen knutepunktsdemping, slik at lydreduksjon og trinnlydnivå i all hovedsak er bestemt av dekkenes egenskaper. Se figur E 9.2 til høyre (hentet fra ref /7/). Bedret lydisolasjon og lavere trinnlydnivå horisontalt mellom rom kan oppnås med lydisolerende himling og overgulv som har god trinnlyddemping. Størrelsen på rommene har også betydning, ettersom feltmålte verdier er knyttet til faktisk størrelse på direkte skilleflate mellom rommene og mottakerrommets volum, samt mottakerrommets etterklangstid, se ligning (7-1) og (7-3) i henholdsvis kapittel 7.4 og 7.5. Rommets størrelse kan ha avgjørende betydning for hvilke verdier som oppnås i ferdig bygg. For eksempel vil trinnlydnivå øke med 3 db pr arealdobling for mottakerrommet når andre parametere holdes konstant. I praksis vil etterklangstiden øke noe med volumet, så 2 3 db pr arealdobling kan benyttes som et overslag for resulterende trinnlydnivå. I NS 8175 er det lagt inn begrensning på mottakervolum i boliger, slik at det ikke skal regnes med større volum enn V = 100 m 3 ved feltmålinger av trinnlydnivå. Dette gjelder imidlertid kun for boliger. I andre typer bygninger, som for eksempel skoler og kontorer hvor det kan være store åpne sammenhengende arealer, må areal/volumforholdet vurderes spesielt. For lydreduksjon gjelder det samme om enn i noe mindre grad. Økt volum gir lavere verdi, men kompenseres i mange tilfeller av større skilleflate. Større skilleflate gir til gjengjeld mer avstrålt lyd til mottakerrommet. Figur E 9.1. Dekke og monolittisk bærevegg. Figur E 9.2. Dekke- og bæresystem. 9.2 FLANKETRANSMISJON Flanketransmisjon er energi som overføres mellom rom via flankerende konstruksjonsdeler. Flanketransmisjon brukes også om all transmisjon som ikke går direkte gjennom skillekonstruksjonen, for eksempel gjennom kanaler, utettheter, langs rand, over himling o.l. Figur E 9.3 (hentet fra ref /6/) viser noen mulige veier for flanketrans-

2 E9 FAKTORER SOM PÅVIRKER LYDFORHILDENE 57 misjon og kan betraktes både horisontalt (plan) og vertikalt (snitt). Figur E 9.4 er eksempel på en konstruksjon som gir stor flankeoverføring. Også denne figuren kan betraktes både horisontalt og vertikalt. Figur E 9.3. Mulige veier for flanketransmisjon, sett i horisontalplanet. Figur E 9.4. Typisk konstruksjonsløsning som kan gi stor flankeoverføring. Grenseverdier for luftlydisolasjon og trinnlydnivå er knyttet til feltmålte verdier mellom rom i ferdig bygning, derfor må beregning av aktuelle situasjoner ta hensyn til flanketransmisjon. Flanketransmisjon er avhengig av hvordan knutepunkter mellom konstruksjonene er løst og de flankerende konstruksjonenes areal og lydtekniske egenskaper. Beregning av lydisolasjon mellom rom, inkludert flanketransmisjon, kan gjøres etter metode i Håndbok 28 (ref /4/, det gjøres oppmerksom på at denne metoden kun regner éntallsverdier) eller NS-EN ISO , og beregning av trinnlydnivå etter metode i NS-EN ISO Det finnes kommersielt tilgjengelig programvare basert på disse to standardene, for eksempel Bastian. Generelt kan det sies at elementer med lave lydreduksjonstall som går ubrutt forbi skillekonstruksjoner kan gi stor flanketransmisjon og tilhørende redusert lydisolasjon. Det bør velges løsninger som gir god knutepunktsdemping, for eksempel ved at dekker bryter det indre betongsjiktet i fasadeelementer som vist i figur E 9.5, og at elementskjøter plasseres ved lydskillende vegger som vist på figur E 9.6 på neste side. Figur E 9.6 a og E 9.6 b) gir størst sikkerhet mot uønsket lydoverføring horisontalt mellom rom. Fuging Figur E 9.5. Dekke bryter det indre betongsjiktet i fasadeelementet og gir god demping i knutepunktet Tilslutninger/ knutepunkter Knutepunktene i forrige kapittel med begrenset flanketransmisjon, hvor areal til flankerende konstruksjoner er ca. halvparten av arealet til direkte skilleflate, gir anslagsvis 1 3 db høyere lydnivå i mottakerrommet pr flanke i forhold til lydoverføring kun gjennom den direkte skilleflaten. Figuren E 9.7 er eksempel på løsning som gir stor flanketransmisjon, og hvor egenskapene til flankerende konstruksjon i stor grad bestemmer resultatet for lydreduksjon. I dette eksempelet er flankerende konstruksjon den indre betongvangen til sandwichelementet. 80 mm betong har et teoretisk beregnet lydreduksjonstall R w 47 db. 5 NS-EN ISO Lydforhold i bygninger Beregning av akustisk ytelse i bygninger basert på bygningsdelers ytelse Del 1: Luftlydisolasjon mellom rom, 1. utg. september NS-EN ISO Lydforhold i bygninger Beregning av akustisk ytelse i bygninger basert på bygningsdelers ytelse Del 2: Trinnlydisolasjon mellom rom, 1. utg. august 2000.

3 58 E9 FAKTORER SOM PÅVIRKER LYDFORHOLDENE Tett fuge Utstøpt fuge Elastisk fuge eller spalte Tett fuge Lydisolerende skillevegg av betongelement Sandwichelement med mineralull a) Lydvegg gjennom innersjikt, alt. 1 b) Lydvegg gjennom innersjikt, alt. 2 Lydisolerende skillevegg av betongelement Sandwichelement med mineralull c) Lydvegg mot innersjikt Knutepunktsdemping for denne løsningen vil i tillegg være liten dersom forankring av sandwichelementet til dekket ikke kan betraktes som monolittisk. Totalt vil dette gi en lydreduksjon vertikalt som er i samme størrelsesorden som lydreduksjon for den indre betongvangen, dvs. R w db, noe avhengig av areal til flankerende konstruksjon. Figur E 9.8 viser en bedre løsning, både fordi flanken er kraftigere, og fordi dekket delvis bryter flankerende konstruksjon. I dette tilfellet vil knutepunktsdempingen være avhengig av masseforholdet mellom skillekonstruksjon og flankerende konstruksjon (knutepunktet betraktes da som monolittisk). En slik løsning gir anslagsvis 1 2 db høyere lydnivå i mottakerrommet i forhold til situasjon med ekstra liten/ingen flanketransmisjon. Det samme gjelder figur E 9.9, som viser typiske detaljer for tilslutning mellom dekke og vegg i henholdsvis leilighetsskille og trappe- og/eller heissjakt. Figur E 9.6. Horisontal lydoverføring mellom rom. Figur E 9.7. Konstruktiv løsning med risiko for stor flankeoverføring Utstøpt sliss Figur E 9.8. Konstruktiv løsning med lav risiko for flanketransmisjon. Gjengestang med mutter Gjengehylse Figur E 9.9. Typiske detaljer for tilslutning mellom dekke og vegg.

4 E9 FAKTORER SOM PÅVIRKER LYDFORHILDENE 59 I alle tilslutninger er det viktig å oppnå tilstrekkelig tetting over tid, slik at lekkasjer ikke reduserer de lydtekniske egenskapene, se også neste kapittel Fuger, utsparinger, gjennomføringer Utette gjennomføringer og sprekker med gjenomgående luftspalter kan ødelegge lydisolasjonen i en for øvrig god konstruksjon. Dekker som ikke er massivt forankret eller ført inn i flankerende konstruksjoner vil få redusert lydisolasjon. Alle tilslutninger bør tettes med elastisk fugemasse på minst én side i situasjoner hvor betongelementenes overflater er eksponert på begge sider av lydskillende konstruksjon. På denne måten unngår man tap av lydisolerende evne dersom det oppstår gjennomgående riss eller andre gjennomgående sprekker. Innervegger med utstøpte fuger får svekket lydisolasjon når det oppstår riss gjennom fugen eller elementet. Selv et gjennomgående riss på 0,2 mm innebærer en betydelig forringelse som kan svekke reduksjonstallet med db for frekvenser i området over 800 Hz, se figur E 9.10, som viser teoretisk beregnet reduksjonstall for en 200 mm betongvegg henholdsvis uten riss og med et 2 m langt gjennomgående riss på 0,2 mm. Total lydreduserende evne for veggen blir redusert fra (teoretisk) R w = 60 db til R w = 50 db på grunn av riss Figur E Teoretisk beregnet reduksjonstall for betongvegg, med og uten riss. Reduksjonstall R (db) mm betong (R w = 60 db) Som over + 2 m lang 0,2 mm spalt (R w = 50 db) Frekvens f (Hz) Utstøpte fuger i vegger med lydkrav bør derfor fuges med elastisk fugemasse på minst én side for å unngå gjennomgående riss. I fasader med lydkrav må fugene i sandwichelementer forsegles på begge sider. For å oppnå best mulig lydisolasjon fylles hulrommet med fugeisolasjon som har høy strømningsmotstand, for eksempel mineralull med høy densitet.

5 60 E9 FAKTORER SOM PÅVIRKER LYDFORHILDENE Alle dekkeutsparinger som ikke er bygget inn som en del av lydisolerende sjakter må tettes slik at dekkets lydisolasjon ikke reduseres. Kanaler bør plasseres i riktig dimensjonerte sjakter for å unngå at lydisolasjonsegenskapene til skillekonstruksjonen ikke svekkes. Rørgjennomføringer i dekker med flytende gulv må utføres slik at det ikke oppstår lydbroer mellom bærende dekke og overgulv. 9.3 DEFORMASJONER Utbøyninger av fasadeelementer kan gi luftlekkasjer mellom fasadeelement og etasjeskiller. Dette gjelder spesielt når fasadeelementet går ubrutt forbi etasjeskilleren. Fasaden bør alltid forankres i påstøp eller dekkeelement med begrenset avstand mellom festepunktene, eller brytes ved etasjeskillet slik at dekket kan føres ut i veggen. I begge tilfeller bør det fuges med fugemasse i tilslutning mellom fasade og dekke. Nedbøyninger kan føre til at det oppstår sprekker under lettvegger med skivestivhet, med påfølgende lydlekkasje. For vegger uten skivestivhet kan dette føre til sprekker mellom topp av overliggende vegg og etasjeskiller. Dersom lettvegger er spent mot eller murt mot dekkekonstruksjonene kan nedbøyninger av dekker og bjelker føre til at lettveggene blir lastbærende. Dette kan igjen føre til byggskader ved at lettveggen ikke kan oppta tilleggsbelastningen, eller at underliggende dekke ikke kan det. Både fra en lydmessig og statisk vurdering bør lettvegger settes opp med elastisk materiale i topp og bunn og fugeforsegles på sidene. 9.4 LYDTEKNISKE EGENSKAPER FOR BETONG Masse God lavfrekvent isolering er i praksis enklest å få til med tunge konstruksjoner. Lydisolerende konstruksjoner som skal lydisolere godt mot lavfrekvent lyd må enten være tunge, stive, massive og tykke, eller utføres som dobbeltkonstruksjoner. Masseloven gir følgende sammenheng mellom luftlydisolasjon angitt ved reduksjonstallet R og flatevekt m for en homogen enkeltvegg eller dekke: (9-1) R = 20 log (m f) 47 (db) Forholdet innebærer at en dobling av flatevekten gir 6 db forbedring av luftlydisolasjonen. Ligning (9-1) gjelder imidlertid i utgangspunktet for frekvenser under grensefrekvensen (se neste kapittel). Figur E 9.11 (hentet fra ref. /7/) viser sammenhengen mellom flatevekt og veid lydreduksjonstall fra laboratoriemålinger av massive konstruksjoner. Det er et mer eller mindre konstant platå ved flatevekter fra ca. 8 kg/m 2 til ca. 50 kg/m 2. Dette skyldes effekter knyttet til grensefrekvensen. For flatevekter høyere enn ca. 70 kg/m 2 øker reduksjonstallet med 6 7 db pr dobling av vekten. Lydisolerende egenskaper øker med flatevekten opp til en økonomisk grenseverdi. Over denne er det ikke lenger økonomisk bare å øke dimensjonene, men mer lønnsomt å kombinere utførelsen med en strålingsminskende kledning.