Akoestische criteria voor beglazingen

De norm NBN S 01-400-1 legt de akoestische criteria vast voor woongebouwen en geeft onder meer criteria op voor gevels. Bij gevels zijn het doorgaans de vensters en, meer bepaald, de beglazingen (zonder akoestische eigenschappen) die de isolatie ten aanzien van buitenlawaai bepalen. In dit artikel geven we een classificatie op voor beglazingen afhankelijk van hun akoestische prestaties en bepalen we welke types voor een bepaalde situatie het beste beantwoorden aan de norm. Het artikel heeft enkel betrekking op gevels zonder ventilatieopeningen.
De criteria uit de norm NBN S 01-400-1 zijn niet van toepassing op de prestaties van de afzonderlijke bouwelementen, maar wel op de uiteindelijke prestatie van de volledige gevel, d.w.z. op de werkelijke in situ verwezenlijkte akoestische isolatie, uitgedrukt in DAtr, de gewogen gestandaardiseerde en voor verkeerslawaai gecorrigeerde geluidsisolatie.

Het isolatieniveau dat de norm eist, hangt af van het buitengeluidsniveau waaraan het gebouw blootgesteld wordt. Dit niveau wordt uitgedrukt als LAref, een parameter voor de meest blootgestelde gevel die ofwel bepaald kan worden met behulp van een sonometer, ofwel door middel van een schatting op basis van een standaardbeschrijving uit de norm. Deze algemene beschrijvingen zullen aan bod komen in de lange versie van dit artikel.

Voor een geasfalteerde stadsstraat met normaal tweerichtingsverkeer zal het buitengeluidsniveau aan de voorgevel bijvoorbeeld zo’n 65 dB(A) (= LAref) bedragen. Doordat het gebouw als het ware dienstdoet als een geluidsscherm voor de andere geveloppervlakken, zal het LAref-niveau niet noodzakelijk representatief zijn voor het geluidsniveau waaraan de andere gevels in werkelijkheid blootgesteld worden. De norm NBN S 01-400-1 stelt daarom een methode voor waarbij het geluidsniveau LA voor de andere gevels bepaald wordt aan de hand van een reeks schema’s die uitgaan van het geluidsniveau voor de meest belaste gevel LAref. Zo zal het geluidsniveau aan de achtergevel van een open bebouwing bijvoorbeeld 13 dB lager liggen in vergelijking met het opgemeten of geschatte geluidsniveau aan de voorgevel. De norm zal bijgevolg een lager isolatieniveau DAtr vooropstellen voor de achtergevel dan voor de voorgevel.

Eens het geluidsdrukniveau LA van elke gevel bepaald werd, kunnen we in de norm de geluidsisolatie DAtr terugvinden die nodig is voor een normaal akoestisch comfort (zie tabel 1). Nadien moeten we deze waarde nog koppelen aan de prestatie van de afzonderlijke elementen in het gevelvlak zoals het buitenschrijnwerk, die uitgedrukt wordt in de gewogen voor verkeerslawaai gecorrigeerde geluidsverzwakkingsindex RAtr, opgemeten in het laboratorium.

Tabel 1 Minimaal vereiste RAtr-prestaties voor vensters (voor geveloppervlakken zonder ventilatieopeningen)
LA (1) [dB] DAtr (2) [dB] Vereiste RAtr voor vensters [dB]
100 % (3) 80 % (3) 60 % (3) 40 % (3) 20 % (3)
2m (4) 5m (4) 10m (4) 2m (4) 5m (4) 10m (4) 2m (4) 5m (4) 10m (4) 2m (4) 5m (4) 10m (4) 2m (4) 5m (4) 10m
(4)
50 26 31 27 24 30 26 23 29 25 22 27 23 20 24 20 17
55 26 31 27 24 30 26 23 29 25 22 27 23 20 24 20 17
60 26 31 27 24 30 26 23 29 25 22 27 23 20 24 20 17
65 31 36 32 29 35 31 28 34 30 27 32 28 25 29 25 22
70 36 41 37 34 40 36 33 39 35 32 37 33 30 34 30 27
75 41 - 42 39 - 41 38 - 40 37 42 38 35 39 35 32
80 46 - - - - - - - - 42 - - 40 - 41 37
(1) LA : A-gewogen buitengeluidsniveau, in decibel, voor het geveloppervlak van de bestudeerde ruimte.
(2) DAtr : vereiste gewogen gestandaardiseerde geluidsisolatie in decibel, berekend volgens tabel 3 uit de norm NBN S 01-400-1.
(3) Percentage beglaasd-schrijnwerkoppervlak in verhouding tot de totale geveloppervlakte, gezien van binnenin de bestudeerde ruimte.
(4) Diepte van de ruimte, in meter (of verhouding tussen het volume van de ruimte en de oppervlakte van het gevelvlak, gezien van binnenuit).
- De opgegeven waarde is onhaalbaar met klassieke vensterontwerpen.

Wanneer we de akoestische prestaties van elk gevelelement onder de loep nemen, stellen we vast dat de geluidsverzwakkingsindex RAtr meestal veel hoger is voor ondoorschijnende elementen (i.e. de muren) dan voor buitenschrijnwerk. Zo heeft de RAtr-waarde van een traditionele gevelmuur een grootteorde van 50 dB, terwijl deze maar 25 dB bedraagt voor een symmetrische dubbele beglazing 4-15-4. Indien men bovendien weet dat de RAtr-waarde van een dubbele akoestische beglazing 66.2A-20-44.2A 42 dB bedraagt en dat dit de beste beglazing is die men kan toepassen in klassieke schijnwerkelementen, kunnen we concluderen dat - naast de ventilatieopeningen - het buitenschrijnwerk doorgaans bepalend zal zijn voor de geluidsisolatie van de gevel.

De akoestische prestaties RAtr van de meest gebruikte beglazingen worden weergegeven in tabel 2. De symmetrische dubbele beglazing 4-15-4 biedt met zijn gecorrigeerde verzwakkingsindex RAtr van 25 dB, de laagste geluidsisolatie. Deze waarde is zelfs lager dan deze van een enkele beglazing van 4 mm (RAtr van 30 dB) omwille van een fenomeen dat eigen is aan dubbele beglazingen : de daling van de isolatie bij de resonantiefrequentie. Deze daling kan enkel gereduceerd worden door de glasbladen te verdikken en de dikte van de spouw te verhogen. Zo zal een dubbele beglazing 6-16-6 de RAtr-waarde bijvoorbeeld optrekken tot 29 dB.

Tabel 2 Akoestische prestaties RAtr van gebruikelijke beglazingen
Type Samenstelling Rw (C;Ctr) RAtr of Rw+Ctr
Enkelvoudig 4 32(-1;-2) dB 30 dB
8 35(-1;-3) dB 32 dB
Niet-akoestisch gelaagd 44.2 35(-1;-3) dB 32 dB
Akoestisch gelaagd 44.2A 37(0;-2) dB 35 dB
Dubbel symmetrisch 4-15-4 29(-1;-4) dB 25 dB
6-16-6 33(-1;-4) dB 29 dB
Dubbel symmetrisch 6-15-4 34(-1;-4) dB 30 dB
6-15-10 38(-1;-4) dB 34 dB
Dubbel eenzijdig gelaagd 6-15-55.2 39(-1;-4) dB 35 dB
Dubbel akoestisch gelaagd 8-15-66.2A 43(-2;-4) dB 39 dB
10-20-44.2A 45(-1;-4) dB 41 dB
Dubbel tweezijdig akoestisch gelaagd 66.2A-20-44.2A 50(-2;-8) dB 42 dB
66.2A-15-88.2A 51(-1;-4) dB 47 dB
Drievoudig 4-16-4-16-4 32(-2;-5) dB 27 dB
Drievoudig akoestisch gelaagd 6-12-4-12-44.1A 42(-1;-5) dB 37 dB
Drievoudig tweezijdig akoestisch gelaagd 44.1A-12-4-12-44.1A 47(-2;-6) dB 41 dB
66.1A-12-6-12-44.1A 50(-2;-6) dB 44 dB


Met dubbele vensters kan men zeer hoge geluidsverzwakkingsindices bekomen (RAtr > 50 dB) die vergelijkbaar zijn met deze van ondoorschijnende gevelelementen
Een ander probleem dat zich bij beglazingen stelt, is de afname van de isolatie bij de zogenaamde grensfrequentie van de glasplaat. Aangezien de ligging van deze grensfrequentie afhankelijk is van de glasdikte, kan men de situatie verbeteren door bij een dubbele beglazing twee verschillende glasdikten te voorzien aan weerszijden van de spouw. Indien men kiest voor een 6-16-4 in plaats van voor een 4-16-4, stijgt de RAtr-waarde met 3 dB (van 27 naar 30 dB). Men kan de isolatiedaling bij de grensfrequentie nog meer beperken door akoestisch gelaagd glas te gebruiken. Met een glasopbouw 8-15-44.2A kan men zo een RAtr-waarde van 35 dB halen. De akoestische prestaties van een drievoudige beglazing 4-16-4-16-4 zijn identiek aan deze van een dubbele beglazing 4-16-4 (RAtr van 27 dB) en dus niet zeer hoog. Met een glasopbouw 6-12-4-12-44.1A kan men daarentegen een waarde van 37 dB halen, ofwel dezelfde isolatie als bij een dubbele, aan één zijde akoestisch gelaagde, beglazing. We kunnen hieruit afleiden dat de beste akoestische prestaties behaald zullen worden met een glasopbouw bestaande uit asymmetrisch akoestisch gelaagde zware beglazingen die van elkaar gescheiden zijn door een zo breed mogelijke spouw. De meest courante beglazing die aan deze omschrijving voldoet, is een 66.2A-20-44.2A met een RAtr van 42 dB. Indien men nog hogere prestaties wenst, bestaat de eenvoudigste oplossing uit het gebruik van dubbele vensters (zie afbeelding).

Het profiel van het raamkader waarin de beglazing aangebracht wordt, zal vanzelfsprekend een invloed uitoefenen op de akoestische prestatie van het volledige venster. Doorgaans zal de geluidsverzwakkingsindex RAtr van het volledige venster (met nieuwe traditionele raamkaders) gelijk zijn of groter dan deze van de beglazing afzonderlijk, en dit tot een RAtr-waarde van ongeveer 33 dB voor de beglazing afzonderlijk. Boven deze waarde kan het raamkader een negatieve invloed uitoefenen op de geluidsverzwakkingsindex van het venster en ervoor zorgen dat de prestaties van het geheel lager zijn dan deze van de beglazing afzonderlijk. Boven deze waarde moet men er zich bijgevolg van verzekeren dat het raamkader de prestaties van de beglazing zal bewaren. Men kan hiertoe een akoestische laboratoriumproef laten uitvoeren die de RAtr-waarde van het geheel raamkader-beglazing begroot.

De geluidsisolatie DAtr van de gevel zal bovendien afhankelijk zijn van de verhouding tussen de oppervlakte die ingenomen wordt door het schrijnwerk en de totale oppervlakte van het gevelvlak (gezien vanuit de bestudeerde ruimte). De verschillen kunnen groot zijn : om aan de norm te voldoen, zou men voor een volledig beglaasde gevel bijvoorbeeld een beglazing met een 7 dB hogere RAtr-waarde moeten hanteren dan nodig zou zijn indien deze beglazing slechts 20 % van de totale geveloppervlakte zou bestrijken. Dit komt neer op de vervanging van een 4-15-4 beglazing door een zware asymmetrische beglazing 6-15-55.2.

Ten slotte zal de in situ behaalde akoestische isolatie afhankelijk zijn van de diepte van de bestudeerde ruimte. Hoe dieper de ruimte, hoe hoger de opgemeten geluidsisolatie van de gevel DAtr. Tabel 1 geeft een overzicht van de minimaal vereiste RAtr-prestaties voor vensters (enkel voor gevels zonder ventilatieopeningen), afhankelijk van het buitengeluid op de gevel, het percentrage beglaasde oppervlakte en de diepte van de bestudeerde ruimte.


Volledig artikel


M. Van Damme, ing., laboratoriumhoofd, laboratorium ‘Akoestiek’, WTCB