Appendiks B. Eksempel på beregning af luft- og trinlyd i bygningstype 3
Dette appendiks viser, hvordan modellerne i DS/EN 12354 – Del 1 og 2 (Dansk Standard, 2000a, 2000b) kan benyttes ved beregning af luftlydisolation og trinlydniveau i en etageejendom med tunge etagedæk og lette boligadskillende vægge, se afsnit 6 om bygningstype 3.
Konstruktionerne er valgt, så beregningsresultaterne for den færdige bygning overholder kravene til klasse C i DS 490 (Dansk Standard, 2007) samt anbefalingerne for lette boligadskillende bygningsdele, se afsnit 2, Lydbestemmelser. Grænseværdierne er:
- Luftlydisolation: R'w ≥ 55 dB
- For boligadskillende lette vægge tillige: R'w + C50-3150 ≥ 53 dB
- Trinlydniveau: L'n,w ≤ 53 dB
De detaljerede modeller i DS/EN 12354 er benyttet til beregningerne, dvs. inddata er frekvensdata, og beregningerne er udført pr. 1/3 oktavbånd, altså ikke kun med vægtede værdier. Beregningerne er gennemført med programmet BASTIAN, The Building Acoustics Planning System v2.3.98.
Der er udført beregninger på vandret og lodret lydtransmission mellem rum med identiske dimensioner, se figur B.1 og B.3. Rummenes indvendige dimensioner er:
- Længde langs vægge mellem lejligheder: 5,0 m
- Længde langs ydervægge: 4,0 m
- Højde: 2,5 m
Der er foretaget beregninger for en bygning med følgende konstruktioner:
- Vægge mellem lejligheder: 270 mm dobbelt gipspladevæg med separate stålskeletter, tre lag 13 mm gipsplade på hver side og 190 mm mineraluld.
- Ydervægge: Lette partier med træskelet, afbrudt både indvendigt og udvendigt ved etagedæk og boligadskillende vægge mellem lejligheder (bortset fra en afdækningsplade eller tilsvarende i facaden).
- Interne skillevægge: 120 mm gipspladevægge med to lag 13 mm gipsplade på hver side af enkelt stålskelet og 30 mm mineraluld.
- Etageadskillelser: 220 mm betonhuldæk (vægt 310 kg/m2) og 22 mm parketgulve på strøer, opklodset med trinlyddæmpende plastkilesystem (samlet højde ca. 170 mm).
Rummene er vist på figur B.1 (vandret) og B.3 (lodret). Ved lodret transmission er modtagerummet placeret nederst for både luftlyd og trinlyd. På figurerne er senderummet symboliseret med en højttaler. Konstruktioner og flader er angivet i tabel B3 og B6. 'SR' betyder senderum, og 'MR' betyder modtagerum. Den direkte adskillende bygningsdel mellem de to rum betegnes D i senderum og d i modtagerum. De flankerende konstruktioner betegnes F1-F4 i senderum og f1-f4 i modtagerum. Slutresultaterne viser udstrålingen fra de enkelte overflader i modtagerummet.
B.1 Akustiske inddata
De akustiske inddata for de lette vægge stammer fra den fællesnordiske database, som distribueres sammen med BASTIAN, og som indeholder beregnede værdier for et stort antal forskellige gipspladekonstruktioner. Væggenes reduktionstal er beregnet, så de svarer til montage i et laboratorium, og de beregnede værdier i databasen er korrigeret efter laboratoriemåleresultater for nogle af vægkonstruktionerne. For at tage højde for udførelsesvariationer i byggeriet er væggenes reduktionstal desuden fratrukket 3 dB i forbindelse med beregningerne i dette appendiks. Ved beregning af lodret luftlydisolation og trinlydniveau er alle skillevæggene betragtet som to lag gipsplade på stålskelet, uden at der er fratrukket 3 dB. Væggenes identifikation i BASTIAN’s nordiske database og Rw-værdierne svarende til de benyttede inddata findes i tabel B1.
Tabel B.1. Inddata for vægkonstruktioner.
Konstruktion | Identifikation i database | Rw |
|---|---|---|
Vægge mellem lejligheder | 09 SBUF LGHV-III, DD 70/70 (c 450) 303 M190 | 70 dB |
Ydervægge | 38 SBUF YV-III … | 45 dB |
Interne skillevægge | 16 SBUF RV-II, E 70/70 (c 450) 202 M30 | 46 dB |
Alle skillevægge, lodret transmission | EuroProfil 416g E 70-70 200 M30 cc450 | 33 dB |
De akustiske inddata for betonhuldækkene er ligeledes beregnet, så de svarer til montage i et laboratorium. Metoden stammer fra det informative Annex B i DS/EN 12354 – Del 1 og 2, dog er data justeret ud fra sammenligninger mellem beregnings- og måleresultater i de nordiske lande, se NT Technical Report 425 (Pedersen, 1998), og tilpasset laboratoriebetingelserne forudsat i BASTIAN. Samme fremgangsmåde er anvendt i den fællesnordiske database, som distribueres sammen med BASTIAN. Der er ikke taget hensyn til huldækelementernes orientering, se afsnit 6.
Fladevægten, den kritiske frekvens og tabsfaktoren i selve materialet udgør et entydigt grundlag for beregningerne af de akustiske inddata. Disse størrelser er anført i tabel B.2 nedenfor sammen med laboratorieværdierne Rw og Ln,w.
Tabel B.2. Fladevægt, den kritiske frekvens og tabsfaktor for etagedæk.
Konstruktion | Fladevægt | Kritisk frekvens | Tabsfaktor | Rw | Ln,w |
|---|---|---|---|---|---|
220 mm betonhuldæk | 310 kg/m2 | 85 Hz | 0,006 | 54 dB | 86 dB |
Med hensyn til parketgulve på strøer er der benyttet data fra en laboratoriemåling. Gulvet har en vægtet trinlyddæmpning ΔLw på 20 dB og en vægtet reduktionstalsforbedring ∆Rw på 3 dB. De angivne værdier gælder for et gulv på et tungt etagedæk. Måle- og vurderingsmetoder er beskrevet i DS/EN ISO 10140-1 (Dansk Standard, 2010). I frekvensområdet 50-80 Hz er ∆R ikke målt, men skønnes at være −2 dB (udelukkende benyttet ved beregning af flanketransmission vandret via etagedæk/gulv).
Knudepunktsdæmpningen Kij er beregnet efter det informative Annex E i DS/EN 12354-1.
B.2 Beregning af akustiske egenskaber for bygningen
Etagedækkenes strukturefterklangstid i bygningen Ts,situ er beregnet efter det informative Annex C i DS/EN 12354-1. Etagedækkenes randabsorptionskoefficient antages at være 0,05 ved facaden og 0,5 ved alle øvrige vægge, som afgrænser sende- og modtagerum.
De akustiske egenskaber for bygningselementerne in-situ omregnes fra inddata, som beskrevet i DS/EN 12354 – Del 1 og 2, afsnit 4.2.2.
Med hensyn til for eksempel lette vægge foretages der ifølge DS/EN 12354 – Del 1 og 2 ikke korrektion af reduktionstallet for den enkelte bygningsdel fra laboratorium til felt. Der er dog korrigeret for forholdet mellem strålingsfaktoren for direkte transmission (væggen exciteret af luftlyd over hele fladen som i laboratoriet) og flanketransmission (væggen exciteret langs en kant).
Reduktionstallene og trinlydniveauerne for hver transmissionsvej beregnes som beskrevet i DS/EN 12354 – Del 1 og 2, afsnit 4.2.3. Addition af transmissionsvejene til slutresultatet følger de generelle principper i standardernes afsnit afsnit 4.1.
B.3 Beregning af luftlydisolation – vandret
Figur B.1. Rum anvendt i beregningseksempel for bygningstype 3 – luftlydisolation mellem rum ved siden af hinanden.
Tabel B.3. Oversigt over flader og konstruktioner i sende- og modtagerum.
Grundkonstruktioner
Flade | Rum | Konstruktion |
|---|---|---|
D/d | SR/MR | Dobbelt gipspladevæg |
F1 | SR | Let ydervæg |
f1 | MR | Let ydervæg |
F2 | SR | Enkelt gipspladevæg |
f2 | MR | Enkelt gipspladevæg |
F3 | SR | 220 mm betonhuldæk |
f3 | MR | 220 mm betonhuldæk |
F4 | SR | 220 mm betonhuldæk |
f4 | MR | 220 mm betonhuldæk |
Ekstra lag (gulve)
Flade | Rum | Konstruktion |
|---|---|---|
F3 | SR | 22 mm parketgulv på strøer, opklodset med plastkiler |
f3 | MR | 22 mm parketgulv på strøer, opklodset med plastkiler |
Tabel B.4. Oversigt over knudepunkter.
Nr. | Knudepunktstyper |
|---|---|
1 | T-samling mellem lette vægge |
2 | Krydssamling mellem lette vægge |
3 | Krydssamling mellem tungt gennemgående etagedæk og lette vægge |
4 | Krydssamling mellem tungt gennemgående etagedæk og lette vægge |
Note: Knudepunkter er nummereret som de tilstødende bygningsdele.
Slutresultater vist som frekvenskurver samt værdier for R'w og
R'w + C50-3150
Tabel B.5. Beregnet vægtet tilsyneladende reduktionstal og procentvis fordeling af lydudstråling fra flader i modtagerum.
Flade | d | f1 | f2 | f3 | f4 | Totalt |
|---|---|---|---|---|---|---|
R'w | 69,8 dB | 76,5 dB | 70,8 dB | 64,0 dB | 59,5 dB | 57,2 dB |
Fordeling | 6 % | 1 % | 5 % | 23 % | 65 % | 100 % |
R'w + C50-3150 | 60,8 dB | 74,5 dB | 65,8 dB | 58,0 dB | 57,5 dB | 53,2 dB |
Fordeling | 19 % | 1 % | 6 % | 35 % | 40 % | 100 % |
Figur B.2. Tilsyneladende reduktionstal for flader i modtagerum og samlet resultat.
Beregningsresultaterne for luftlydtransmissionen mellem de to rum viser, at kun en mindre del af lydenergien udstråles til modtagerummet fra den direkte adskillende væg – mest når lave frekvenser medregnes. Langt størstedelen af lydudstrålingen sker fra de øvrige flader, og gulv- og loftkonstruktionen er absolut dominerende.
B.4 Beregning af luftlydisolation og trinlydniveau – lodret
Figur B.3. Rum anvendt i beregningseksempel for bygningstype 3 – luftlydisolation og trinlyd mellem rum over hinanden (Modtagerum set nedefra).
Tabel B.6. Oversigt over flader og konstruktioner i sende- og modtagerum.
Grundkonstruktioner
Flade | Rum | Konstruktion |
|---|---|---|
D/d | SR/MR | 220 mm betonhuldæk |
F1 | SR | Let ydervæg |
f1 | MR | Let ydervæg |
F2 | SR | Gipspladevæg |
f2 | MR | Gipspladevæg |
F3 | SR | Gipspladevæg |
f3 | MR | Gipspladevæg |
F4 | SR | Gipspladevæg |
f4 | MR | Gipspladevæg |
Ekstra lag (gulv)
Flade | Rum | Konstruktion |
|---|---|---|
D | SR | 22 mm parketgulv på strøer, opklodset med plastkiler |
Tabel B.7. Oversigt over knudepunkter.
Nr. | Knudepunktstyper |
|---|---|
1 | T-samling mellem tungt etagedæk og let væg |
2 | Krydssamling mellem gennemgående tungt etagedæk og lette vægge |
3 | Krydssamling mellem gennemgående tungt etagedæk og lette vægge |
4 | Krydssamling mellem gennemgående tungt etagedæk og lette vægge |
Note: Knudepunkter er nummereret som de tilstødende bygningsdele.
Slutresultater vist som frekvenskurver og vægtede værdier
Tabel B.8. Beregnet vægtet reduktionstal og procentvis fordeling af lydudstråling fra flader i modtagerum.
Flade | d | f1 | f2 | f3 | f4 | Totalt |
|---|---|---|---|---|---|---|
R'w | 61,9 dB | 77,8 dB | 75,8 dB | 74,8 dB | 74,8 dB | 61,4 dB |
Fordeling | 86 % | 2 % | 3 % | 4 % | 4 % | 100 % |
Tabel B.9. Beregnet vægtet trinlydniveau og procentvis fordeling af lydudstråling fra flader i modtagerum.
Flade | d | f1 | f2 | f3 | f4 | Totalt |
|---|---|---|---|---|---|---|
L'n,w | 52,6 dB | 23,8 dB | 34,3 dB | 35,3 dB | 35,3 dB | 52,8 dB |
Fordeling | 95 % | 0 % | 1 % | 2 % | 2 % | 100 % |
Figur B.4. Tilsyneladende reduktionstal for flader i modtagerum og samlet resultat.
Figur B.5. Trinlydniveau for flader i modtagerum og samlet resultat.
Beregningsresultaterne for luftlydtransmission mellem de to rum viser, at 86 % af lydenergien udstråles til modtagerummet fra den direkte adskillende etagedækkonstruktion, mens resten udstråles fra de fire flankerende vægge.
Beregningsresultaterne for trinlydtransmission mellem de to rum viser, at 95 % af lydenergien til modtagerummet udstråles fra den direkte adskillende etagedækkonstruktion, mens resten er flanketransmission udstrålet fra de fire flankerende vægge.
B.5 Usikkerhed
For tunge konstruktioner og rum af normal størrelse i boliger regnes der ofte med en beregningsusikkerhed på ± 3-5 dB (90 % konfidensinterval). Dette gælder for R'w og L'n,w lodret. Erfaringsmæssigt er målte R'w- og L'n,w-værdier i dansk byggeri med tunge elementer dog ofte lidt bedre end beregnede værdier og kun meget sjældent mere end 1 dB ringere, forudsat at måleresultaterne stammer fra byggeri uden udførelsesfejl.
For lette konstruktioner kan usikkerheden blive større end for tunge konstruktioner, bl.a. fordi varierende udførelse er mere kritisk. Ved beregningen i dette appendiks af luftlydisolation for en let dobbeltvæg finder størstedelen af lydtransmissionen sted som flanketransmission i tunge etagedæk. Det vurderes, at flanketransmissionen via dækelementerne ikke kan være væsentlig større end beregnet, såfremt dækelementernes huller er orienteret parallelt med den lejlighedsadskillende væg. Ved de udførte beregninger er der indledningsvis trukket 3 dB fra dobbeltvæggens reduktionstal, og lydtransmissionen vandret domineres af transmission i etagedækkene. Det vurderes derfor, at de beregnede værdier for både R'w og R'w + C50-3150 ikke er væsentligt højere end måleværdier.
Bemærk, at der mangler pålidelige inddata for samlingerne i de lette vægkonstruktioner. Beregningseksemplerne ovenfor skal således primært demonstrere, hvordan transmission i tunge etagedæk og direkte gennem lette vægge kan analyseres og vurderes. Det forudsættes, at bygningsdetaljerne udføres, så flanketransmission i de lette vægge (herunder ydervæggen) ikke er betydelig. Flanketransmission i fx lette facader kan i øvrigt måles i særlige laboratorier. Forskellige størrelser, der benyttes som forholdsvis enkle mål for flanketransmission, omtales i Annex F i DS/EN 12354-1 (Dansk Standard, 2000a).
Litteratur
Pedersen, D. B. (1998). Nordic Basis of Calculation of Sound Insulation in Buildings. (NT Technical Report TR 425). Oslo: Nordic Innovations Center. Lokaliseret på:
http://www.nordicinnovation.net/nordtestfiler/nttec425.pdf
http://www.nordicinnovation.net/nordtestfiler/nttec425.pdf
Dansk Standard. (2000a). Bygningsakustik. Beregning af bygningers akustiske egenskaber ud fra bygningselementers egenskaber. Del 1: Luftlydisolation mellem rum. (DS/EN 12354-1:2000). Charlottenlund.
Dansk Standard. (2000b). Bygningsakustik. Beregning af bygningers akustiske egenskaber ud fra bygningselementers egenskaber. Del 2: Trinlydisolation mellem rum. (DS/EN 12354-2:2000). Charlottenlund.
Dansk Standard. (2007). Lydklassifikation af boliger (DS 490:2007). Charlottenlund.
Dansk Standard. (2010). Akustik - Laboratoriemåling af bygningselementers lydisolation - Del 1: Produktspecifikke prøvningsprocedurer (DS/EN ISO 10140-1:2010). Charlottenlund.
Supplerende litteratur
Simmons, C. (2005). Reproducibility of measurements with ISO 140 and calculations with DS/EN 12354 (NT Technical Report TR 603). Oslo: Nordic InnovationsCenter. Lokaliseret på:
http://www.nordicinnovation.net/nordtestfiler/aaaaal6s.pdf
http://www.nordicinnovation.net/nordtestfiler/aaaaal6s.pdf
Simmons, C. (2009). Managing uncertainty in building acoustics - Comparisons of predictions with the 12354 standards to measurements. Luleå: Luleå University of Technology. Lokaliseret på:
http://pure.ltu.se/portal/sv/publications/managing-uncertainty-in-building-acoustics(914fcf90-c7ad-11de-b769-000ea68e967b).html
http://pure.ltu.se/portal/sv/publications/managing-uncertainty-in-building-acoustics(914fcf90-c7ad-11de-b769-000ea68e967b).html