Samenvatting Bouwfysica in de praktijk
Les 1 – Geluid en Akoestiek
Wat is geluid?
Dit is energie die in de vorm van trillingen door een bron (zoals de stemband) wordt
voortgebracht en die zich als geluidsgolven in een medium (zoals lucht) verplaatst en die
door een waarnemer (zoals het oor) wordt opgevangen.
Dus: Bron -> medium -> waarnemer
Deze trillingen noemen we ook wel geluidsgolven. Deze ontstaan bij snelle en regelmatig
wisseling in dichtheid
Wat is het verschil tussen geluidsisolatie en geluidswering?
Geluidsisolatie richt zich op het voorkomen van geluidsoverdracht tussen ruimtes, terwijl
geluidswering gericht is op het verminderen van geluidsniveaus binnen een bepaalde ruimte.
Door deze golfbewegingen kunnen we waardes afleiden:
- Golflengte (λ)
- Frequentie (f)
- Voortplantingssnelheid (c)
Watt (W) = geluidsvermogen, de energie die de bron opwekt
W/m2 = geluidsintensiteit, de energie op een willekeurige plek in het medium
Pascal (Pa) = geluidsdruk, de energie die door de waarnemer wordt waargenomen
Groene pijl = amplitude, dit is de maximale geluidsdruk
van de geluidsgolf
Rode pijl = trillingstijd, dit is de tijd die nodig is voor
1 volledige trilling. Ook wel periode
genoemd
Witte pijl = geluidsdruk, hier is dat een longitudinale
golf (dit is dus bij alle 3 de afbeeldingen
hetzelfde)
De frequentie is het aantal trillingen per seconde (1 Hz =
1 trilling per seconde). Bij de onderste figuur zijn de
meeste trillingen per tijdseenheid zichtbaar dus de
hoogte frequentie. Hoe meer trillingen per seconde, hoe
hoger de frequentie (Hz).
Minerale wol voor hogere frequenties, dit isoleert heel goed omdat hij een lange weg door
de wol aflegt en word daardoor goed geabsorbeerd.
,Gehoorgrens: P0 = 0,00002 Pa
Pijngrens: P = 200 Pa
Men ervaart 2 aspecten van geluid:
Sterkte & frequentie
Er zijn 2 type geluidsgolven:
Longitudinaal & Transversaal
Longitudinaal Transversaal
T V V
T
Denk aan balletjes die Denk aan een lang touw wat je van boven naar
tegen elkaar vallen beneden beweegt
V = Voortplanting richting
T = Trilling richting
Niet alle longitudinale golven zijn hoorbaar. Dit is alleen als drukveranderingen qua grootte
en aantal per seconde groot genoeg zijn.
Optellen van geluiddrukniveaus;
Vuistregels:
- 2 gelijke (onafhankelijke) geluidsdrukniveaus geven bij elkaar opgeteld een verhoging
van 3 dB (10log 2).
- Als 2 (onafhankelijke) geluidsdrukniveaus meer dan 10 dB verschillen, kun je het
kleinste niveau verwaarlozen en het totale geluidsdrukniveau is gelijk aan het
grootste niveau.
Enige eis van nagalmtijd artikel 3.13:
Er zijn eisen voor het geluidsabsorptievermogen van een gemeenschappelijke
verkeersruimte in woongebouwen (dus trappenhuizen of hal). Hier moet 1/8 van het volume
absorptie zijn.
De rest zijn richtlijnen en geen eisen. Dit is omdat er zo minder geluidsoverlast is voor
bewoners en minder galm.
Hoe werkt geluidsabsorptie?
- Wrijving
Dit gebeurt in poreuze minerale zoals minerale wol. Hierdoor wordt de trilling
geabsorbeerd en het geluid omgezet wordt in energie en daardoor neemt het geluid
af. Dit heeft vooral effect bij hoge tonen.
- Resonantie
er ontstaat hier absorptie door resonantie
Voorbeeld hiervan is een massa-veer systeem zoals een geperforeerde plaat op een
spouw. Deze gaat meetrillen en neemt daardoor de geluidstrilling over en hierdoor
, wordt het energie en daardoor neemt het geluid af. De spouwbreedte en massa van
de plaat bepalen de resonantiefrequentie.
De werking van geluidsabsorptie:
i = Energie die op een
materiaal valt
r = gereflecteerd
a = geabsorbeerd
d = geluid energie die nog door
het materiaal heen gaat
Dit totaal is 100%
Absorptie onderscheidt zich door:
- Porositeit
- Plaatresonanties
- Kamerresonanties
Wat zijn functionele absorbers?
Dit zijn baffles, die verlagen het geluidsdrukniveaus. Deze bestaan uit een dunne
kunststoffolie gehulde dikke platen steenwol. Deze komen verticaal tegen het plafond te
hangen. Het voordeel is dat het plafond niet thermisch wordt afgesloten, hierdoor zal de
kans op condensatie niet toenemen.
Suskast
Een suskast is een ventilatierooster dat wordt gebruikt in
woningen en gebouwen voor ventilatie, maar met extra
geluiddempende eigenschappen.
Als een suskast niet help kan je kiezen voor een
gebalanceerde ventilatie. Dit is een algeheel ventilatiesysteem dat gericht is op een gezond
binnenklimaat en gecontroleerde luchtstroom
Geluidsvelden
Diffuus veld Vrije veld
, Diffuus veld
- Belemmerde geluidsuitbreiding
- Komt voor in besloten ruimtes met harde wanden waardoor veel reflecties
- Geluid is waarneembaar via reflecties
- Geluid overal in de ruimte even sterk
Vrije veld
- Onbelemmerde geluidsuitbreiding
- Veel absorptie van wanden of buiten
- Bron rechtstreeks waarneembaar
- Sterkte geluid afhankelijk van afstand tot de
bron
- Geluidsuitbreiding door middel van puntbron
en lijnbronnen.
Puntbron = bolvorming
Lijnbron = cilindervormig
Geluidsverdeling in een ruimte hangt af van:
- De afmetingen van een ruimte
- De vorm van een ruimte
- De materialen die in een ruimte aanwezig zijn
- De frequenties die de bron produceert
Wat is een geluidsspectrum?
Dit laat zien hoe de geluidsenergie is verdeeld over het frequentiegebied. Vaak wordt dit
laten zien aan de hand van een grafiek waarbij de verticale as de intensiteit van de energie
van het geluid aangeeft en de horizontale as de frequentie.
Logaritme is de basis van het rekenen met geluid. Het maakt de berekeningen hanteerbaar
en is omgekeerd machtsverheffen. Alexander Graham Bell (deciBell) heeft dit bedacht.
Waarom is dit ingevoerd? Om de geluidsterkte hanteerbaar te maken en overeen te laten
stemmen met hoe mensen geluid ervaren.
Bouwakoestiek, middenfrequenties octaafbanden. standaard:
125 – 250 – 500 – 1000 – 2000 Hz
We hebben verschillen tussen geluidsuitbreiding:
- Geluidvermogen niveau Lw (dB)
Dit het vermogen dat door een bron wordt uitgestraald onafhankelijk van de
omgeving. Dit is de totale geluidsdruk die een bron uitstraalt, dit heeft te maken met
de hoeveelheid energie die de bron produceert.
Les 1 – Geluid en Akoestiek
Wat is geluid?
Dit is energie die in de vorm van trillingen door een bron (zoals de stemband) wordt
voortgebracht en die zich als geluidsgolven in een medium (zoals lucht) verplaatst en die
door een waarnemer (zoals het oor) wordt opgevangen.
Dus: Bron -> medium -> waarnemer
Deze trillingen noemen we ook wel geluidsgolven. Deze ontstaan bij snelle en regelmatig
wisseling in dichtheid
Wat is het verschil tussen geluidsisolatie en geluidswering?
Geluidsisolatie richt zich op het voorkomen van geluidsoverdracht tussen ruimtes, terwijl
geluidswering gericht is op het verminderen van geluidsniveaus binnen een bepaalde ruimte.
Door deze golfbewegingen kunnen we waardes afleiden:
- Golflengte (λ)
- Frequentie (f)
- Voortplantingssnelheid (c)
Watt (W) = geluidsvermogen, de energie die de bron opwekt
W/m2 = geluidsintensiteit, de energie op een willekeurige plek in het medium
Pascal (Pa) = geluidsdruk, de energie die door de waarnemer wordt waargenomen
Groene pijl = amplitude, dit is de maximale geluidsdruk
van de geluidsgolf
Rode pijl = trillingstijd, dit is de tijd die nodig is voor
1 volledige trilling. Ook wel periode
genoemd
Witte pijl = geluidsdruk, hier is dat een longitudinale
golf (dit is dus bij alle 3 de afbeeldingen
hetzelfde)
De frequentie is het aantal trillingen per seconde (1 Hz =
1 trilling per seconde). Bij de onderste figuur zijn de
meeste trillingen per tijdseenheid zichtbaar dus de
hoogte frequentie. Hoe meer trillingen per seconde, hoe
hoger de frequentie (Hz).
Minerale wol voor hogere frequenties, dit isoleert heel goed omdat hij een lange weg door
de wol aflegt en word daardoor goed geabsorbeerd.
,Gehoorgrens: P0 = 0,00002 Pa
Pijngrens: P = 200 Pa
Men ervaart 2 aspecten van geluid:
Sterkte & frequentie
Er zijn 2 type geluidsgolven:
Longitudinaal & Transversaal
Longitudinaal Transversaal
T V V
T
Denk aan balletjes die Denk aan een lang touw wat je van boven naar
tegen elkaar vallen beneden beweegt
V = Voortplanting richting
T = Trilling richting
Niet alle longitudinale golven zijn hoorbaar. Dit is alleen als drukveranderingen qua grootte
en aantal per seconde groot genoeg zijn.
Optellen van geluiddrukniveaus;
Vuistregels:
- 2 gelijke (onafhankelijke) geluidsdrukniveaus geven bij elkaar opgeteld een verhoging
van 3 dB (10log 2).
- Als 2 (onafhankelijke) geluidsdrukniveaus meer dan 10 dB verschillen, kun je het
kleinste niveau verwaarlozen en het totale geluidsdrukniveau is gelijk aan het
grootste niveau.
Enige eis van nagalmtijd artikel 3.13:
Er zijn eisen voor het geluidsabsorptievermogen van een gemeenschappelijke
verkeersruimte in woongebouwen (dus trappenhuizen of hal). Hier moet 1/8 van het volume
absorptie zijn.
De rest zijn richtlijnen en geen eisen. Dit is omdat er zo minder geluidsoverlast is voor
bewoners en minder galm.
Hoe werkt geluidsabsorptie?
- Wrijving
Dit gebeurt in poreuze minerale zoals minerale wol. Hierdoor wordt de trilling
geabsorbeerd en het geluid omgezet wordt in energie en daardoor neemt het geluid
af. Dit heeft vooral effect bij hoge tonen.
- Resonantie
er ontstaat hier absorptie door resonantie
Voorbeeld hiervan is een massa-veer systeem zoals een geperforeerde plaat op een
spouw. Deze gaat meetrillen en neemt daardoor de geluidstrilling over en hierdoor
, wordt het energie en daardoor neemt het geluid af. De spouwbreedte en massa van
de plaat bepalen de resonantiefrequentie.
De werking van geluidsabsorptie:
i = Energie die op een
materiaal valt
r = gereflecteerd
a = geabsorbeerd
d = geluid energie die nog door
het materiaal heen gaat
Dit totaal is 100%
Absorptie onderscheidt zich door:
- Porositeit
- Plaatresonanties
- Kamerresonanties
Wat zijn functionele absorbers?
Dit zijn baffles, die verlagen het geluidsdrukniveaus. Deze bestaan uit een dunne
kunststoffolie gehulde dikke platen steenwol. Deze komen verticaal tegen het plafond te
hangen. Het voordeel is dat het plafond niet thermisch wordt afgesloten, hierdoor zal de
kans op condensatie niet toenemen.
Suskast
Een suskast is een ventilatierooster dat wordt gebruikt in
woningen en gebouwen voor ventilatie, maar met extra
geluiddempende eigenschappen.
Als een suskast niet help kan je kiezen voor een
gebalanceerde ventilatie. Dit is een algeheel ventilatiesysteem dat gericht is op een gezond
binnenklimaat en gecontroleerde luchtstroom
Geluidsvelden
Diffuus veld Vrije veld
, Diffuus veld
- Belemmerde geluidsuitbreiding
- Komt voor in besloten ruimtes met harde wanden waardoor veel reflecties
- Geluid is waarneembaar via reflecties
- Geluid overal in de ruimte even sterk
Vrije veld
- Onbelemmerde geluidsuitbreiding
- Veel absorptie van wanden of buiten
- Bron rechtstreeks waarneembaar
- Sterkte geluid afhankelijk van afstand tot de
bron
- Geluidsuitbreiding door middel van puntbron
en lijnbronnen.
Puntbron = bolvorming
Lijnbron = cilindervormig
Geluidsverdeling in een ruimte hangt af van:
- De afmetingen van een ruimte
- De vorm van een ruimte
- De materialen die in een ruimte aanwezig zijn
- De frequenties die de bron produceert
Wat is een geluidsspectrum?
Dit laat zien hoe de geluidsenergie is verdeeld over het frequentiegebied. Vaak wordt dit
laten zien aan de hand van een grafiek waarbij de verticale as de intensiteit van de energie
van het geluid aangeeft en de horizontale as de frequentie.
Logaritme is de basis van het rekenen met geluid. Het maakt de berekeningen hanteerbaar
en is omgekeerd machtsverheffen. Alexander Graham Bell (deciBell) heeft dit bedacht.
Waarom is dit ingevoerd? Om de geluidsterkte hanteerbaar te maken en overeen te laten
stemmen met hoe mensen geluid ervaren.
Bouwakoestiek, middenfrequenties octaafbanden. standaard:
125 – 250 – 500 – 1000 – 2000 Hz
We hebben verschillen tussen geluidsuitbreiding:
- Geluidvermogen niveau Lw (dB)
Dit het vermogen dat door een bron wordt uitgestraald onafhankelijk van de
omgeving. Dit is de totale geluidsdruk die een bron uitstraalt, dit heeft te maken met
de hoeveelheid energie die de bron produceert.
