DOELGROEP
Installateur
Adviseur
OP HET GEBIED VAN
Kimaattechniek
Sanitairtechniek
Utiliteit
PUBLICATIE 24
In de afgelopen jaren zijn in verblijfsruimten van woningen, appartementen, schoollokalen en onderwijsruimten relatief te vaak hoge installatiegeluidsniveaus geconstateerd. Reden waarom de overheid in het Bouwbesluit 2012 een wettelijke eis gesteld heeft aan het installatiegeluidsniveau binnen deze ruimten.
Naast luchttechnische installaties worden ook andere installaties kort besproken. Ook wordt ingegaan op de theorie van de trillingsisolatie en worden richtlijnen gegeven voor het dimensioneren van een trillingsisolerende opstelling. In deze tweede herziene uitgave wordt dieper ingegaan op de theoretische basis en de hieraan gerelateerde bouwakoestische aspecten van de installaties, waaronder de geluidsisolatie van constructies en de geluidsabsorptie van de diverse afwerkmaterialen. Beide aspecten zijn belangrijk voor het beoordelen van de invloed op de toelaatbare mate van geluidsinstraling en/of geluidsuitstraling alsmede overspraak via kanaalsystemen. Daarnaast worden meer installatiesystemen uitgebreider behandeld ten aanzien van de geluidstechnische aspecten, zoals verwarmingsinstallaties (inclusief warmtepompen), sanitaire installaties en liftinstallaties. Compleet nieuw is de beschouwing van decentrale installaties, waaronder fancoil -units, vloer- en gevelunits en decentrale schoolventilatiesystemen. ISSO-publicatie 24 Installatiegeluid behandelt ook de trillingstechnische aspecten van installaties en worden praktische voorbeelden gegeven van trillingsdempende maatregelen die kunnen worden getroffen bij de opstelling van trillingsproducerende installatiecomponenten en hiermee verbonden leidingwerk c.q. pompen. De volledig herziene publicatie is tevens ook geschikt als lesmateriaal bij installatietechnische opleidingen.
I N STA LL ATI E G E LU I D
ISSO-publicatie 24 Installatiegeluid is een toegankelijke publicatie waarin op de belangrijkste punten uit de wetgeving voor installatiegeluid wordt ingegaan. De publicatie biedt ontwerpaanbevelingen en theoretische grondslagen voor geluidsberekeningen in gebouwen met luchttechnische installaties. Hiermee is het mogelijk de meest voorkomende klimaatinstallaties in de kleine utiliteit, scholen en onderwijsgebouwen geluids- en trillingstechnisch verantwoord te ontwerpen en uit te voeren.
I S SO - PU B LI CATI E 24
Installatiegeluid
INSTALLATIEGELUID
ISBN 978 90 5044 317 3
Ontwerpaanbevelingen en theoretische grondslagen t.b.v. kleine utiliteit en onderwijsgebouwen
Tweede herziene versie
ISSO-publicatie 24
Installatiegeluid Ontwerpaanbevelingen en theoretische grondslagen t.b.v. kleine utiliteit en onderwijsgebouwen
ISBN: 978-90-5044-317-3
INHOUDSOPGAVE Samenvatting
1
2
3
4
ISSO-publicatie 24
7
Symbolenlijst
9
Begrippenlijst
13
Inleiding
15
1.1
Geluid van technische installaties
15
1.2
Toepassingsgebied
15
Geluid (basiskennis)
17
2.1
Geluid algemeen
17
2.2
Golflengte
17
2.3
Frequentie
17
2.4
Geluidssnelheid
18
2.5
Gehoordrempel/pijngrens
18
2.6
Geluidsdrukniveau, geluidsniveau
19
2.7
Equivalent geluidsniveau
20
2.8
Maximaal geluidsniveau
20
2.9
Geluidsvermogenniveau
20
2.10
Frequentiegebieden, frequentiebanden
21
2.11
Frequentiespectrum
22
2.12
Geluidsmeter
22
2.13
Optellen van geluidsniveaus, geluidsvermogenniveaus, dB's
23
2.14
A-Gewogen niveau, dB
27
2.15
Verband tussen geluidsniveau en geluidsvermogenniveau
28
2.16
Nagalmtijd
30
2.17
Nagalmkamer en geluidsdode (dode) kamer
31
2.18
Luchtgeluid en contactgeluid/constructiegeluid
33
Luchtgeluidsisolatiewaarden van bouwkundige constructies
35
3.1
Luchtgeluidsisolatie algemeen
35
3.2
Praktische massawet
37
3.3
Bepaling geluidsisolatie vloeren/wanden/deuren/ramen
37
3.4
Europese eengetalsmaten luchtgeluidsisolatie
38
3.5
Geluidsisolatiewaarden vloeren/wanden/deuren/ramen
39
3.5.1
Vloeren en scheidingswanden
41
3.5.2
Plaatmaterialen/glas
46
3.5.3
Schachtwanden
46
3.5.4
Deuren
47
3.6
Geluidsisolatie samengestelde constructies
48
3.7
Geluidsoverdracht via nevenwegen
50
3.8
Overige geluidsisolatieaspecten
52
3.9
Geluidsisolatie-eisen, richtlijnen en streefwaarden
53
3.9.1
Bouwbesluit 2012/Arboregelgeving
53
3.9.2
Richtlijnen Rijksvastgoedbedrijf
53
Geluidsabsorptiewaarden van bouwkundige constructies en afwerkingsmaterialen
57
4.1
57
Geluidsabsorptie algemeen
4.2
Geluidsabsorberende materialen/typen en mechanismen
57
4.3
Uitvoeringsvormen
60
4.4
Bepaling geluidsabsorptie vloeren/wanden/deuren/ramen en afwerkingsmaterialen
62
4.5
Nagalmtijdberekening
65
3
Installatiegeluid
5
4.6
Nagalmtijdmeting
67
4.7
Geluidsabsorptie-eisen, richtlijnen en streefwaarden nagalmtijd
67
4.7.1
Bouwbesluit 2012
67
4.7.2
Richtlijnen Rijksvastgoedbedrijf
67
4.7.3
Streefwaarden nagalmtijden
68
4.7.4
Programma van eisen frisse scholen
68
Wetgeving en normen
69
5.1
Geluidsniveaus binnen
69
5.1.1
Arbowetgeving
69
5.1.2
Bouwbesluit 2012
70
5.2
6
7
Wet milieubeheer/Activiteitenbesluit
74
5.1.4
Normen
74
Geluidsniveaus buiten
76
5.2.1
Bouwbesluit 2012
76
5.2.2
Wet milieubeheer/Activiteitenbesluit
76
Richtlijnen en streefwaarden
79
6.1
Arbo-informatieblad AI-07 Kantoren
79
6.2
Handboek bouwfysische kwaliteit gebouwen: versie 2.2, d.d. januari 2017
79
6.3
ISSO-publicatie 89 en Programma van eisen frisse scholen 2015
80
6.4
Streefwaarden
80
Geluidsoverdracht in ventilatie(kanaal)systemen
83
7.1
Algemeen
83
7.2
Berekeningsmethodiek geluidsoverdracht in kanaalsystemen
84
7.3
Ventilatorgeluid
85
7.3.1
Algemeen
85
7.3.2
Geluidsproductie ventilatoren
87
7.3.3
Geluidsniveaus ten gevolge van ventilatoren
7.4
7.5
7.6
ISSO-publicatie 24
5.1.3
Stromingsgeluid (aerodynamisch geluid) ventilatiekanaalsystemen
92 96
7.4.1
Toelaatbare luchtsnelheden in kanaalsystemen
98
7.4.2
Rechte kanaalstukken
99
7.4.3
Geluidsproductieluchttechnische componenten
105
Geluiddemping in ventilatiekanaalsystemen
129
7.5.1
Algemeen
129
7.5.2
Rechte kanaalstukken
129
7.5.3
Bochten
130
7.5.4
Aftakkingen en splitsingen
131
7.5.5
Verloopstukken
132
7.5.6
Eindreflectie
134
7.5.7
Installatiecomponenten
136
7.5.8
Geluiddempers
136
Geluidsuit- en geluidsinstraling via kanaalwanden
149
7.6.1
Algemeen
149
7.6.2
De geluidsisolatie van luchtkanalen
150
7.6.3
Geluidsisolatiewaarden luchtkanalen
152
7.6.4
Geluidsuitstraling kanaalwanden
156
7.7
Geluidsuitstraling omkasting luchtbehandelingskasten
159
7.8
Geluidsinstraling kanaalwanden
162
7.9
Maatregelen ter beperking van geluidsuitstraling en geluidsinstraling
164
7.9.1
Invloed isolatie om luchtkanalen op geluidsuitstraling/-instraling
164
7.9.2
Invloed verlaagde plafonds op geluidsuitstraling/-instraling
169
4
Installatiegeluid
7.10
Overspraak via luchtroosters en kanaalwanden
169
7.10.1 Algemeen
169
7.10.2 Overspraak via kanaalwanden
169
7.10.3 Overspraak via roosters/kanaalopeningen
171
7.10.4 Maatregelen ter beperking van overspraak 8
Geluidsproductie van installaties/opwekkers 8.1
Algemeen
175
8.2
Centrale installaties (dak/techniekruimte)
175
8.3
9
173 175
8.2.1
Verwarmingsinstallaties
177
8.2.2
Koelinstallaties/warmtepompinstallaties
182
8.2.3
Pompen en leidingen (distributie)
195
8.2.4
Elektrotechnische installaties
204
8.2.5
Sanitaire installaties
215
8.2.6
Transportinstallaties
228
Decentrale installaties
236
8.3.1
Ventilatorconvectoren
236
8.3.2
Plafondcassette-units
244
8.3.3
Wand- en gevelunits (met ventilator)
247
8.3.4
Vloerconvectoren (met ventilator)
251
8.3.5
Lokale LBK's
252
8.3.6
Schoolventilatiesystemen (decentraal)
254
Trillingen
267
9.1
Geluid en trillingen
267
9.2
Trillingsamplitude/trillingssterkte
267
9.3
Trillingsmetingen
267
9.4
Trillingsoverdracht
271
9.4.1
Demping directe trillingsoverdracht via opstellingswijze
271
9.4.2
Demping indirecte trillingsoverdracht via aangesloten leidingwerk
277
9.5
Trillingsdempende opstellingen installaties
281
9.5.1
Luchtbehandelingskasten
281
9.5.2
Koelmachines/warmtepompen
285
9.5.3
Condensors/drycoolers
288
9.5.4
Pompen
288
9.5.5
Transformatoren
290
9.5.6
NSA's en no-breakinstallaties
291
9.5.7
Afvoerleidingen (riolering, hemelwater)
292
9.5.8
Drukverhogingsinstallaties
294
9.5.9
Liftinstallaties
295
Bijlage A
Formule van Beranek
301
Bijlage B
Meten van installatiegeluid
309
Literatuurlijst
ISSO-publicatie 24
318
5
Installatiegeluid
SAMENVATTING Klimaatinstallaties in gebouwen zijn noodzakelijk voor een gecontroleerd en behaaglijk comfort en voor een gezonde leefomgeving. Om het energiegebruik door de toepassing van deze klimaatinstallaties te beperken is er een behoorlijk aantal verschillende installatiesystemen op de markt. Zowel centrale als decentrale systemen, geschikt voor nieuwbouw of voor situaties in de bestaande bouw. In de praktijk blijken verschillende klimaatinstallaties regelmatig aanleiding te geven tot geluidsproblemen, zowel binnen de woningbouw als binnen de (kleine) utiliteit en scholen/onderwijsgebouwen. Bij een goed uitgevoerd ontwerp, een goede installatie en regelmatig onderhoud zijn deze geluidsproblemen te voorkomen. Een aantal projecten waarbij zich geluidsproblemen hebben voorgedaan hebben media-aandacht gekregen. Met name in verblijfsruimten van woningen/appartementen en schoollokalen/onderwijsruimten zijn in de afgelopen jaren relatief te vaak hoge installatiegeluidsniveaus geconstateerd. Reden waarom de overheid in het Bouwbesluit 2012 een wettelijke eis gesteld heeft aan het installatiegeluidsniveau binnen deze ruimten. In ISSO-publicatie 111 Geluid van individuele woninginstallaties [1] en de Nederlandse technische richtlijn NTR 5076 [2] worden installaties binnen de woningbouw besproken qua geluids- en trillingsproductie. Voor de meest voorkomende opstellingssituaties binnen woningen en woongebouwen wordt aangegeven welke geluidstechnische maatregelen en ontwerptechnische voorzieningen noodzakelijk zijn om te komen tot het vereiste en/of gewenste geluidsniveau. Dit betreft zowel maatregelen/voorzieningen van bouwkundige als installatietechnische aard. De ISSO-publicatie 24 Installatiegeluid,1990 [3] geeft ontwerpaanbevelingen en theoretische grondslagen voor geluidsberekeningen in gebouwen met luchttechnische installaties. Naast luchttechnische installaties worden hierin ook andere installaties kort besproken. Ook wordt ingegaan op de theorie van de trillingsisolatie en worden richtlijnen gegeven voor het dimensioneren van een trillingsisolerende opstelling. De hiervoor genoemde publicaties zijn overwegend praktisch van inhoud. Zij gaan echter beperkt in op de theoretische onderbouwing van installatiegeluid en de hieraan gerelateerde bouwakoestische aspecten. Deze onderbouwing is wel nodig om installaties geluidstechnisch verantwoord door te kunnen rekenen en goed te kunnen beoordelen/adviseren. In de nieuwe update van de ISSO-publicatie 24, 2018 wordt wel uitgebreider invulling gegeven aan deze noodzakelijke theoretische basiskennis. Ten opzichte van de oude ISSO-publicatie 24, 1990 wordt dieper ingegaan op de bouwakoestische aspecten van de installaties, waaronder de geluidsisolatie van constructies en de geluidsabsorptie van de diverse afwerkmaterialen. Beide aspecten zijn belangrijk uit het oogpunt van het beoordelen van de invloed hiervan op de toelaatbare mate van geluidsin- en/of geluidsuitstraling alsmede overspraak via kanaalsystemen. Daarnaast worden meer installatiesystemen uitgebreider behandeld ten aanzien van de geluidstechnische aspecten, zoals verwarmingsinstallaties (inclusief warmtepompen), sanitaire installaties en liftinstallaties. Compleet nieuw is de beschouwing van decentrale installaties, waaronder fancoil-units, vloer- en gevelunits en decentrale schoolventilatiesystemen. Tenslotte wordt ingegaan opde trillingstechnische aspecten van installaties en worden praktische voorbeelden gegeven van trillingsdempende maatregelen die kunnen worden getroffen bij de opstelling van trillingsproducerende installatiecomponenten en hiermee verbonden leidingwerk c.q. pompen. Het rekenen aan installatiegeluid wordt vaak gezien als specialistenwerk. Daarnaast speelt de beleving mee dat geluidsaspecten vooral in de meer complexe utilitaire bouwwerken voorkomen. Sinds de invoering van het Bouwbesluit 2012 hebben echter de meeste bouwwerken met geluidsaspecten te maken. De nieuwe ISSO-publicatie 24 is een goed toegankelijk leerboek waarin op de belangrijkste punten uit de wetgeving, het Bouwbesluit 2012 [4], voor installatiegeluid wordt ingegaan. Er worden richtlijnen gegeven voor het geluids- en trillingstechnisch verantwoord ontwerpen en uitvoeren van de meest voorkomende klimaatinstallaties in de kleine utiliteit en scholen/onderwijsgebouwen. De nieuwe ISSO-publicatie 24 is geschikt om te worden gebruikt als lesmateriaal bij de diverse installatietechnische opleidingen.
ISSO-publicatie 24
7
Installatiegeluid
SYMBOLENLIJST A
absorptie-oppervlakte (open raam= O.R. = 100% geluidsabsorberend oppervlak)
[m2]
A0
absorptie-oppervlakte in ontvangvertrek
[m2]
D
geluiddemping
[dB]
D
luchtlaagdikte
[m]
ΣD
som van geluiddempingen
[dB]
i
invallende/opvallende hoeveelheid geluidsenergie
[W]
d
doorgelaten hoeveelheid geluidsenergie
[W]
a
geabsorbeerde hoeveelheid geluidsenergie
[W]
r
gereflecteerde hoeveelheid geluidsenergie
[W]
LI
installatiegeluidsniveau, bepaald in octaafbanden
[dB]
LI,A
A-gewogen installatiegeluidsniveau
[dB]
LI,A,k
karakteristiek A-gewogen installatiegeluidsniveau
[dB]
LnA
A-gewogen genormeerd geluidsniveau op 10 m2 O.R.
[dB]
LcnA
A-gewogen genormeerd constructiegeluidsniveau op 10 m2 O.R.
[dB]
Lp
geluidsdrukniveau, geluidsniveau
[dB]
LpA
A-gewogen geluidsniveau
[dB]
ΔLp
geluidsniveauverschil
[dB]
Lp direct
bijdrage van het directe veld aan het geluidsniveau
[dB]
Lp nagalm
bijdrage van het nagalmveld aan het geluidsniveau
[dB]
Lpo
geluidsniveau in het ontvangvertrek
[dB]
Lpz
geluidsniveau in het zendvertrek
[dB]
Leq
equivalent geluidsniveau
[dB]
LAeq
A-gewogen equivalent geluidsniveau
[dB]
Lmax
maximale geluidsniveau
[dB]
LAmax
A-gewogen maximale geluidsniveau
[dB]
LW
geluidsvermogenniveau
[dB]
LW,k
geluidsvermogenniveau in kanaal
[dB]
LW,r
geluidsvermogenniveau in rooster
[dB]
LW,ontvang
geluidsvermogenniveau in ontvangruimte
[dB]
LWA
A-gewogen geluidsvermogenniveau
[dB]
a
trillingversnelling
[m/s2]
La
versnellingsniveau
[dB]
i
isolatiegraad (trillingen)
[-]
k
veerstijfheid
[N/m]
ΔL
demping plenumdemper
[dB]
cosΦ
cosinus hoek ø
[-]
ΔLW
geluidsvermogenniveauverschil
[dB]
ρm
oppervlaktemassa
[kg/m2]
ρmo
referentie-oppervlaktemassa
[kg/m2]
ρv
volumieke massa
[kg/m3]
Q
richtingsfactor
[-]
ISSO-publicatie 24
9
Installatiegeluid
R
luchtgeluidsisolatie
[dB]
RW
gewogen luchtgeluidisolatie, laboratoriumwaarde
[dB]
R'W
gewogen luchtgeluidisolatie, praktijkwaarde
[dB]
DnT,A,k
genormeerd karakteristiek luchtgeluidsniveauverschil
[dB]
TL
transmission-loss (geluidsisolatie)
[dB]
De,K
insertion loss omkasting (geluidisolatie)
[dB]
S
oppervlakte
[m2]
SW
oppervlakte wand
[m2]
Sd
oppervlakte van de doorsnede
[m2]
S1...2
oppervlakte van de doorsnede aftakking 1.....2
[m2]
Si
oppervlakte deelvlak (deur, raam of dergelijke)
[m2]
Str
Strouhalgetal (stroming)
[-]
T
nagalmtijd
[s]
To
referentienagalmtijd
[s]
V
netto volume van een ruimte
[m3]
Vo
netto referentievolume van een ruimte
[m3]
W
geluidsvermogen
[W]
Wo
referentiewaarde voor geluidsvermogen (10-12)
[W]
a
deel van de opvallende geluidsenergie dat geabsorbeerd wordt
[-]
c
snelheid van geluid
[m/s]
d/D
diameter
[m]
f
frequentie
[Hz]
fm
middenfrequentie van frequentieband
[Hz]
fo
resonantiefrequentie
[Hz]
fs
schoepfrequentie schoepenwiel ventilator, pomp
[Hz]
l
lengte
[m]
n
aantal geluidsbronnen
[-]
n
toerental
[omw./min.]
p
momentane geluidsdruk
[Pa]
pb
barometrische druk (105)
[Pa]
peff
effectieve geluidsdruk
[Pa]
pmax
maximale waarde van de momentane geluidsdruk
[Pa]
po
referentiewaarde voor geluidsdruk (2 · 10-5), gehoordrempel
[Pa]
Δp
drukverschil
[Pa]
ζ
weerstandscoëfficiënt
[-]
qv
luchtvolumestroom
[dm3/s]
r
straal/afstand tot geluidsbron
[m]
v
luchtsnelheid
[m/s]
vs
spleetluchtsnelheid (luchtsnelheid tussen coulissen
[m/s]
c
geluidssnelheid
[m/s]
α
gemiddelde absorptiecoëfficiënt
[-]
π
constante (afgerond 3,14)
[-]
λ
golflengte
[m]
Z
aantal ventilatorschoepen
[-]
ISSO-publicatie 24
10
Installatiegeluid
n
aantal omwentelingen per tijdseenheid
[s-1]
K
constante
[-]
kVA
kiloVoltAmpere (product spanning x stroom)
[kVA]
qvcontinu
continu debiet (waterspoeling)
[dm3/s = l/s]
log
gewone of Briggse logarithme met grondtal 10 (= 10log)
[-]
Opmerkingen: ď Ž In het Bouwbesluit 2012 wordt voor de eenheid van geluid de dB gehanteerd in plaats van de daarvoor ook vaak gebruikte dB(A)-waarde. De redenering hierachter is dat het wel of niet (A)-gewogen zijn van een geluidsniveau blijkt uit de index achter het symbool L. Bijvoorbeeld voor het geluidsdrukniveau Lp en voor het A-gewogen geluidsniveau LpA. In deze update van de ISSO-publicatie 24 is ervoor gekozen om alleen de notatie uit het Bouwbesluit te hanteren. Opgemerkt moet worden dat in gepresenteerde tabellen/grafieken van productleveranciers nog wel dB(A)-waarden kunnen voorkomen; ď Ž In de praktijk wordt in plaats van geluidsdrukniveau veelal over geluidsniveau gesproken. Dit kan verwarring geven aangezien met geluidsniveau feitelijk ook het geluidsvermogenniveau kan worden bedoeld. Wanneer in deze publicatie sprake is van geluidsniveau wordt hiermee het geluidsdrukniveau bedoeld. Bij andere grootheden wordt de volledige benaming gebruikt, zoals bij geluidsvermogen (geluidsvermogenniveau).
ISSO-publicatie 24
11
Installatiegeluid
BEGRIPPENLIJST Contactgeluid Geluid voortkomend uit trillingen ten gevolge van mechanische aanstoting c.q. contact met de bouwkundige constructie door een voorwerp dat in oorspronkelijke toestand geen contact maakt met de constructie (bijvoorbeeld lopen op een vloer, een dichtslaande deur). Constructiegeluid Geluid afkomstig van een trillende bron die permanent contact maakt met de bouwkundige constructie (bijvoorbeeld een afzuigventilator in een ventilatorbox die aan de wand is bevestigd). Directe geluidoverdracht Het geluid dat uitsluitend wordt overgedragen via de directe scheidingsconstructie tussen zend- en ontvangruimte. Geluidsdode kamer Ruimte waarvan de wanden, de vloer en het plafond binnen een bepaald frequentiegebied het invallende geluid volledig absorberen. Eigenfrequentie Frequentie(s) waarmee eenconstructie bij voorkeur (en meestal heftiger) trilt. Equivalent geluidsniveau Leq Het energetisch gemiddelde van de fluctuerende geluidsniveaus over een bepaalde periode. Flankerende geluidoverdracht Het geluid dat uitsluitend wordt overgedragen via de flanken/zijkanten van de constructies waarin de directe scheidingsconstructie tussen zend- en ontvangruimte is opgenomen. Geluidsabsorptie De eigenschap van een materiaal om geluid op te nemen (en niet te weerkaatsen of tegen te houden). Geluidsabsorptie A in een ruimte Totale geluidsabsorberende oppervlakte van alle oppervlakken en alle voorwerpen in een ruimte samen. Geluidsabsorptiecoëfficiënt Maat voor de (frequentieafhankelijke) verhouding tussen het door de constructie geabsorbeerde (dat wil zeggen: nietgereflecteerde) geluid en het op het materiaal invallende geluid. Geluiddemper/geluiddempende slang Voorziening opgenomen in een luchtkanaal om bijvoorbeeld ventilatorgeluid te reduceren. Geluidsniveau Het geluidsniveau zoals wordt gemeten met een geluids(druk)niveaumeter. Gewogen installatiegeluidsniveau (LI,A) Grootheid die het voor de referentienagalmtijd genormeerde geluidsniveau in een ruimte (veroorzaakt door een in werking zijnde installatie) in één getal weergeeft, gecorrigeerd voor de gevoeligheid van het oor. Geluidsvermogen W Het door een bron/installatie uitgestraalde geluidsvermogen. Gewogen lucht-geluidniveauverschil (DnT,A) Grootheid die het verschil tussen geluidsniveaus, genormeerd voor de referentienagalmtijd en het desbetreffende spectrum, in één getal weergeeft. Installatiegeluid Geluid afkomstig van technische installaties in een ruimte binnen een gebouw. Voorbeelden van bronnen van installatiegeluid zijn: circulatiepompen van CV-installaties, ventilatoren, luchtroosters, compressoren en liftmachines. Karakteristiek installatiegeluidsniveau (LI,A,k) Grootheid die het voor de referentienagalmtijd genormeerde geluidsniveau in een ruimte, veroorzaakt door een in werking zijnde installatie, corrigeert voor de gevoeligheid van het oor en herleid naar genormeerde afmetingen van de ruimte en in één getal weergeeft.
ISSO-publicatie 24
13
Installatiegeluid
Luchtgeluid Geluidsgolven opgewekt door één of andere geluidsbron in de beschouwde ruimte die de omringende lucht in trilling brengt (bijvoorbeeld praten, vioolspelen). Luchtgeluidisolatie R Een fysieke eigenschap van een constructie (wand, deur o.d.) om luchtgeluid tegen te houden, aangegeven in dB. Dit is meestal bepaald in een laboratorium conform NEN-EN-ISO 10140 en NEN-EN-ISO 717 deel 1. Massaveersysteem Een combinatie van een massa aan/op een verende constructie die in trilling gebracht kan worden. Maximaal geluidsniveau Lmax Maximum van de wisselende geluidsniveaus die zijn gemeten gedurende een bepaalde meetcyclus of werkingscyclus. Nagalmkamer Ruimte waarvan de wanden, de vloer en het plafond binnen een bepaald frequentiegebied het invallende geluid volledig reflecteren. Nagalmtijd (T60) Tijd die verstrijkt tussen het uitschakelen van een luchtgeluidsbron in een ruimte en het moment waarop het geluidsniveau is gedaald tot een waarde die 60 dB lager is dan op het moment van uitschakelen. Ontvangruimte De ruimte waarin het geluidsniveau wordt gemeten dat wordt veroorzaakt door onder andere de volgende bronnen: Een luchtgeluidsbron geplaatst in een zendruimte (bijv. berging in woning); Een in werking zijnde installatie in een andere ruimte van het gebouw (bijv. kantoorruimte of leslokaal). Omloopgeluid Het geluid in de ontvangruimte dat via deur(en)/gang is overgedragen door een geluidsbron in de opstelruimte (zendruimte). Resonantiefrequentie De frequentie die overeen komt met de eigenfrequentie van de constructie. Standleiding Afvoerleiding van de gebouwriolering die geen grotere helling heeft dan 450 ten opzichte van de verticaal. Stromingsgeluid Het geluid dat ontstaat doordat een vloeistof of gas met een bepaalde snelheid door een kanaal of leiding stroomt. Dit wordt sterk bepaald door de stromingssnelheid van de vloeistof of het gas. Tonaal geluid Geluid met een op het waarnemingspunt duidelijk waarneembaar tonaal karakter. Trillingsisolator/-demper Elastisch materiaal of constructie die de overdracht van trillingen beperkt. Veerstijfheid Verhouding tussen de kracht die op een veer wordt uitgeoefend en de uitwijking/indrukking van een veer. Vrije veld Geluidveld dat niet beïnvloedt wordt door reflecties. Werkingscyclus De normale bedrijfssituaties die kenmerkend zijn voor een installatie. Zendruimte De ruimte waarin een luchtgeluidsbron is geplaatst of waarin een installatie is opgesteld die in werking is.
ISSO-publicatie 24
14
Installatiegeluid
1
INLEIDING
1.1 GELUID VAN TECHNISCHE INSTALLATIES Technische installaties in utiliteitsgebouwen zijn, net als die in woningen en woongebouwen, essentieel voor het bereiken van een goed binnenklimaat. De installaties dienen voor het (continu) realiseren van een comfortabele situatie in de zin van verwarming, ventilatie, koeling en voor de hygiëne (sanitaire installaties). Deze installaties kunnen dan ook langdurig in bedrijf zijn en de hierin opgenomen geluidsbronnen dus eveneens langdurig aanwezig zijn. Als deze geluidsbronnen aanleiding geven tot geluidshinder en niet eenvoudig regelbaar c.q. te beïnvloeden zijn, dan zetten we als gebruiker deze installaties eenvoudigweg op een lagere stand, c.q. uit, wat vervolgens kan leiden tot een oncomfortabele situatie. Dit kan ook leiden tot een onplezierige werksituatie met mogelijk een hoger ziekteverzuim tot gevolg. Uitgangspunt bij het ontwerp van installatiesystemen voor de utiliteitsbouw vormen de eisen uit het Bouwbesluit. Het Bouwbesluit 2012 [4] stelt daarbij (gelukkig) ook eisen aan het door installatiesystemen geproduceerde installatiegeluidsniveau, althans binnen woningen/woongebouwen en onderwijsgebouwen. Voor andere gebouwfuncties waarvoor geen wettelijke eisen gelden, worden streefwaarden gehanteerd die in het algemeen leiden tot een bevredigende situatie qua geluidsniveau. Het is aan de fabrikanten/leveranciers van technische installaties om met systemen op de markt te komen met daarbij de juiste informatie over de geluids- en trillingsproductie. Het feit dat geluid voor velen een moeilijke materie is en de informatie over geluid op verschillende manieren kan worden gepresenteerd, leidt al gauw tot misverstanden envoor de technisch adviseur en installateur of gebruiker tot verwarring. Het is niet uitzonderlijk dat hierbij de situatie qua geluidsproductie te gunstig wordt afgespiegeld, mede uit commerciële overwegingen. Gebouwinstallaties produceren naast geluid ook trillingen die, bij montage/bevestiging aan bouwkundige constructies, aanleiding kunnen geven tot constructiegeluid. Fabrikanten/leveranciers van technische installaties beschikken niet over informatie ten aanzien van de trillingsproductie, terwijl een groot aantal systemen juist als gevolg van deze trillingsproductie door trillingsoverdracht naar de bouwkundige constructies in gebouwen aanleiding geeft tot geluidshinder. De benodigde maatregelen ter beperking van de bijdrage van constructiegeluid worden in deze nieuwe ISSO-publicatie 24 dan ook op basis van (meet)ervaring omschreven. In die zin is deze ISSO-publicatie niet volledig, er moet nog veel onderzoek worden gedaan naar de mate waarin de behandelde geluidsbronnen van de bouwkundige constructies moeten worden geïsoleerd of trillingstechnisch gezien hiervan los moeten worden gehouden. Wel wordt duidelijk met deze ISSO-publicatie dat het voldoen aan (wettelijke) geluidseisen een taak is van zowel de architect, bouwkundig aannemer als de installatieontwerper c.q. installateur. 1.2 TOEPASSINGSGEBIED Deze nieuwe ISSO-publicatie 24 Installatiegeluid kleine utiliteit en onderwijsgebouwen richt zich op installatiesystemen in gebouwen tot een hoogte van circa 150 m. Onder kleine utiliteit wordt verstaan: alle gebouwen met overwegend een kantoorfunctie en/of onderwijsfunctie. De installaties binnen dergelijke gebouwen zijn ook in of op deze gebouwen gesitueerd en uitsluitend bedoeld voor deze gebouwen. Buiten de reikwijdte van deze ISSO-publicatie vallen dan ook bijvoorbeeld de grote collectieve installatiesystemen ten behoeve van een high-tech campus (Brainpark Eindhoven) of onderwijscampus (De Uithof Utrecht). Wel kan deze ISSO-publicatie van toepassing worden verklaard voor de (decentrale/lokale) installaties die per kantoor- of onderwijsgebouw binnen een dergelijke campus in of op het gebouw worden geïnstalleerd. Diverse aandachtspunten voor zowel nieuwbouw als bestaande bouw (renovatie) komen daarbij aan de orde, waaronder de geluidsisolatie van constructies, geluidsin- en geluidsuitstraling, overspraak, trillingsisolatie, etc. Doelgroepen van deze ISSO-publicatie zijn voornamelijk partijen die werkzaam zijn in of voor de praktijk, zoals: Installateurs; Installatie-adviseurs; Medewerkers in het technisch beroepsonderwijs; Montage- en onderhoudsbedrijven; Architecten; Bouwkundigen. Hoofdzakelijk worden installatiesbeschreven die per afzonderlijk gebouw collectief/centraal of per verblijfsruimte (decentraal/lokaal) worden toegepast.
ISSO-publicatie 24
15
Installatiegeluid
2
GELUID (BASISKENNIS)
2.1 GELUID ALGEMEEN De theorie van geluid is niet eenvoudig en de wijze waarop geluid zich in allerlei situaties gedraagt/voortplant is ook voor ervaren geluidsdeskundigen niet altijd theoretisch goed te onderbouwen. In ISSO-publicatie 24 Ontwerpaanbevelingen en grondslagen voor geluidberekeningen in gebouwen met luchttechnische installaties,1990 [3] wordt vrij uitgebreid ingegaan op de theorie van de opwekking/productie van geluid en trillingen en de voortplanting hiervan in gebouwen of via luchtkanaalsystemen. In deze update worden alleen de praktisch noodzakelijke termen en definities behandeld die voor het begrijpen van de inhoud van deze nieuwe versie van de ISSO-publicatie 24 belangrijk worden geacht. Geluid is datgene dat we met ons oor waarnemen. Het verschijnsel geluid kan op twee verschillende wijzen worden benaderd: subjectief en objectief. Subjectief Hierbij wordt omschreven wat wordt gehoord, zoals: brommen, ruisen, ritselen, muziek, lawaai, fluiten, enz. Twee aspecten vallen in deze omschrijvingen op: er wordt getracht iets te zeggen over de samenstelling van de tonen of frequenties van het geluid, in mindere mate ook over de sterkte of luidheid van het gehoorde, en wellicht ook over de hinderlijkheid. Objectief Bij de objectieve benadering van geluid hebben we te maken met drukwisselingen om de atmosferische luchtdruk. Er is een medium (lucht) nodig om sprake te kunnen zijn van geluid: in het heelal, waar een vacuĂźmsituatie heerst, kan men zonder hulpmiddelen niet met elkaar communiceren. In afbeelding 2.1 zijn twee vaak voorkomende vormen van drukschommelingen rond de atmosferische druk weergegeven: de vorm van een zuivere toon (fluittoon) en van ruis (wind door bomen). Amplitude Golflengte pmax ca. 105 Pa. barometerstand
Tijd
Zuivere toon
Amplitude
Tijd
Ruis
Afb. 2.1 Vorm van het drukverloop (amplitude) in de tijd voor verschillende soorten geluid 2.2 GOLFLENGTE De golflengte Îť van geluid, uitgedrukt in m, is de afstand tussen twee elkaar opvolgende maxima c.q. minima. Bij een zuivere toon is deze golflengte enkelvoudig en eenvoudig te bepalen, zie afbeelding 2.1. Bij ruisachtig geluid zijn een groot aantal golflengten in elkaar verweven. 2.3 FREQUENTIE De frequentie f van geluid is het aantal malen per seconde dat een maximum c.q. minimum op een bepaalde plaats optreedt. De frequentie wordt uitgedrukt in Hz (Hertz). Als voorbeeld van een frequentie kan gedacht worden aan het bekende stopcontact waarop een 230 V-wisselspanning staat, zie afbeelding 2.2. Deze wisselspanning heeft een frequentie van 50 Hz; 50 keer per seconde treedt er een maximum en een minimum op.
ISSO-publicatie 24
17
Installatiegeluid
Afb. 2.2 Stopcontact (230V/50 Hz) 2.4 GELUIDSSNELHEID De snelheid van geluidsgolven c in lucht is bij een temperatuur van 20 °C gelijk aan 340 m/s. Bij hogere temperaturen is de geluidssnelheid hoger, bij lagere temperaturen lager. Bij een luchttemperatuur van bijvoorbeeld 30 °C is de geluidssnelheid circa 346 m/s, bij 0 °C circa 337 m/s. Het verband tussen de geluidssnelheid c, de golflengte λ en de frequentie f is: c=λ·f
[m/s] (2.1)
Waarin: c
= geluidssnelheid
[m/s]
λ
= golflengte
[m]
f
= frequentie
[Hz]
Rekenvoorbeelden Een geluidsgolf met een frequentie van 125 Hz heeft een golflengte van 340:125 = 2,7 m. Een golflengte van 34 cm = 0,34 m past volgens formule 2.1 bij een geluidsgolf met een frequentie van 340:0,34 = 1000 Hz. 2.5 GEHOORDREMPEL/PIJNGRENS Een normaal gezond menselijk oor kan heel kleine drukschommelingen rond de atmosferische druk (= 1 bar) waarnemen. De laagste drukschommelingen die als geluid kunnen worden waargenomen zijn drukwisselingen van 20 μPa (= 20 micropascal = 2 · 10-5 Pa = 2 · 10-10 bar) rondom de atmosferische druk van 1 bar. De wisseldrukken die voor het gehoor de pijngrens benaderen bedragen ongeveer 200 Pa. Opmerking: De drukschommelingen in de lucht hebben afwisselend een positieve en negatieve waarde. De gemiddelde drukschommeling heeft dan ook de waarde nul. Toch kunnen wij die drukschommelingen horen, er moet dus sprake zijn van een netto druk ofwel effectieve druk. Daarom wordt de effectieve waarde van de drukschommeling gebruikt om de sterkte van het geluid uit te drukken. De effectieve waarde van de drukschommeling is de waarde die hetzelfde niveau of sterkte van geluid teweegbrengt als de waarde van een constante druk(verhoging) ten opzichte van de atmosferische druk.
ISSO-publicatie 24
18
Installatiegeluid