Lydisolering

Lyd går igennem de fleste vægge og gulve ved at sætte hele strukturen i svingninger. Denne vibration danner nye lydbølger med reduceret intensitet på den anden side. Indtrængningen af lyd i et rum i en bygning fra en kilde i et andet rum, eller udenfor bygningen, kaldes ”lydoverførsel”.

Transmissionstab eller lydreduktionstal, R dB, er et mål for, hvor effektivt vægge, gulve, døre eller andre forhindringer begrænser lydpassagen. Transmissionstabet varierer afhængigt af frekvensen, og tabet er som regel større ved højere frekvenser. Lydtransmissionstab måles i decibel (dB). Jo højere transmissionstab en væg har, desto bedre fungerer den som barriere mod passage af uønsket støj.

I bygninger udfører man luftlyds- og trinlydsisolering. Luftlydsisolering anvendes, når man vil dæmpe lyde, som går direkte ud i luften, og fastsættes ved hjælp af lydreduktionstal. Trinlydsisolering anvendes til flydende gulve og fastsættes ud fra lydtryksniveauet i det afgrænsede rum nedenfor. 
 

Lydisolering 
  1. Direkte lydoverførsel
  2. Flanketransmission (rammelyd)
  3. Krydstale
  4. Lækage 
     

a) Luftlydsisolering

Når en lydbølge rammer en skillevæg mellem to rum reflekteres en del af lydbølgen, mens resten af den forplantes gennem skillevæggen.

R = 10log10 W1/W2 


   R (dB) W1/W2   
 Luftlydisolering
10 10 
20  100 
30  1 000 
40 10 000 
50 100 000
60  1 000 000


For enkeltlags strukturer, som f.eks. homogene betonvægge, følger lydoverførslen potensloven, dvs. jo mere massivt et materiale er, desto mindre lyd slipper det igennem.

For tyndere strukturer, som består af flere lag, såsom gipsvægge, anvendes Hookes lov om fjederkraft. Hvis et højtabsorberende materiale som stenuld anvendes som fjeder i en flerlags væg, forbedres lydisoleringen. Jo bredere hulrummet er, desto større effekt får stenulden. En øgning på 5-10 dB i R kan opnås, hvis et hulrum fyldes op igen sammenlignet med hvis det efterlades tomt. Den nedenstående figur viser en enkeltlags og en flerlags struktur med samme samlede vægt.

Lydreduktionsindeks



Beregning af lydreduktionstal R baseres på testresultater, som opnås ved forskellige frekvenser. Resultaterne indtegnes og sammenlignes med en referencekurve mellem 100 og 3.150 Hz med et interval på en tredjedel oktav. Hvis målingerne udføres in situ (i en virkelig bygning) betegnes værdierne som R'. Standardtestmetoden fremgår af EN ISO 140, hvor standardmetoder angives for både laboratorie- og feltmålinger.
 
Forskellen mellem laboratorie- og feltværdier kan være på flere dB afhængigt af byggeelementer og udførsel.

Hvis en skillevæg består af forskellige typer elementer, f.eks. en væg med vinduer og døre, som har forskellige lydoverførselsegenskaber, skal det samlede lydreduktionstal beregnes.

Lydreduktionstal for hul og åbninger er tæt på 0 dB. Påvirkningen fra hul og åbninger kan derfor have betydning, f.eks. ved samlingspunkter mellem vægge, ved døre og vinduer uden tætningslister og ved nødvendige åbninger i skillevægge. Hvis man sætter et lydabsorberende materiale ind i åbningerne opnås et højere lydreduktionstal for åbningerne.

Vejet reduktionstal Rw

Når man skal angive en skillevægs akustiske egenskaber generelt, kan det være praktisk at beskrive lydisoleringen med et enkelt tal. Det vejede lydreduktionstal, Rw, er en klassificeringsmetode som angives i EN ISO 717-1. Ifølge metoden sammenlignes kurven for opmålte lydreduktionstal med en standardreferencekurve.

I EN ISO 717-1 angives også en klassificeringsmetode, hvor Rw-værdien suppleres med to C-termer, som anvendes på to modeller af støjspektret for forskellige typer støj. Disse to termer, Rw + C og Rw + Ctr, ligger også i frekvensområdet 100-3.150 Hz, men kan udvides til 50-5.000 Hz. Fordi industri- og trafikstøj ofte har høje lydniveauer, som også ligger under 100 Hz anbefales det at anvende det udvidede frekvensområde.
Den samlede værdi af Rw + C, angiver reduktionstallet i dBA for et spektrum med et niveau, der er lige højt i alle tredjeoktavbånd. Dette kan anvendes ved måling af:
  • Levende lyd (tale, musik, radio, TV)
  • Jernbanetrafik med middel og høj hastighed
  • Vejtrafik, som holder en hastighed over 80 km/t
  • Nærtflyvende jetfly 
  • Fabrikker, som afgiver middel og højfrekvent støj

Den samlede værdi Rw + Ctr angiver også reduktionstallet i dBA, spektrum med fortrinsvist lavfrekvent støj som: 

  • Bytrafik 
  • Langsom jernbanetrafik 
  • Natklubmusik 
  • Fabrikker, som afgiver lav- og middelfrekvent støj 
     

b) Trinlydsisolering

En luftbåren lyd skaber vibrationer i den omgivende luft, som spredes og selv skaber vibrationer i afgrænsende vægge og gulve. Trinlyd skaber vibrationer direkte i det element det rammer. Disse vibrationer spredes over hele elementets overflade og ind i tilgrænsende elementer, som indervægge og indre blade ydervægge og gulve. Vibrationerne i elementerne får luften omkring dem til at vibrere, og det er disse nye luftbårne vibrationer som kan høres.

Gulve skal reducere luftbårne lyde, og hvis de ligger ovenpå en bolig skal de også have trinlydsisolering. Et tungt massivt gulv reducerer luftbåren lyd gennem dets masse, og en blød gulvbelægning reducerer trinlyd ved kilden.

Et flydende gulv indeholder et meget fjedrende lag, som i vid udstrækning isolerer gåoverfladen fra bunden og denne isolering bidrager til både luftlyds- og trinlydsisolering.

  • Det er vigtigt at vælge et passende materiale, og at sikre at det ikke omgives af stive elementer, som beslag og rør.
  • Luftveje, også dem som er opstået ved krympning, skal undgås og porøse materialer og mellemrum ved fuger i konstruktionen skal tætnes. 
  • Resonanser skal også undgås. De kan opstå hvis en del af strukturen (f.eks. tørforing) vibrerer kraftigt ved en vis lydfrekvens (tonehøjde) og overfører mere energi ved denne tonnehøjde.

Trinlydsisolering beregnes ud fra lydtryksniveauet, som opmåles i overensstemmelse med den standardiserede hammermetode. Resultaterne præsenteres som en kurve, der strækker sig mellem 50 og 5.000 Hz.

Ved beregning af et etcifret tal, Ln,W eller L’n,W, sammenlignes niveauerne for de 16 frekvenser med standardkurven, omtrent som ved beregning af lydreduktionstallet. Den eneste forskel er, at afvigelsen mellem den opmålte kurve og standardkurven i dette tilfælde ligger over standardkurven. Ln måles i et laboratorie, mens L'n måles på stedet. Lave tal for både Ln og L'n indebærer en god trinlydsisolering. 

Selv for trinlydsisolering kræves to tilpasningstermer for spektret, Ci,100-2500 och C i,50-2500, hvis gulvet har træbjælkelag. Forskellen mellem resultater som opmåles i et laboratorie kontra ude på stedet, afhænger af fænomenet flanketransmission i bygninger. I en virkelig bygning overføres lys ikke kun gennem f.eks. et gulv, men også via konstruktioner som tilgrænser gulvet.

Dynamisk stivhed

Dynamisk stivhed er en meget vigtig egenskab for porøse materialer, især ved placering mellem to solide lag (sandwichelementer, flydende gulv). For mineraluld angives stivheden i MN/m3 da mineraluld oftest er sammenhængende.

PAROC stenuld består af faste partikler og luft. Når den anvendes som et fjedrende lag, skal den dynamiske stivhed fastsættes for både mineralfibrene og luften. Den dynamiske stivhed bliver således = sd + sa (sd er materialestivheden og sa er stivheden for indesluttet luft).

I overensstemmelse med vedtagne teststandarder skal den dynamiske stivhed af stenuld angives for en belastning på 200 kg/m2 , hvis stenulden skal anvendes under et flydende betongulv. Jo lavere værdi for dynamisk stivhed, desto bedre trinlydsisolering.

Stenuldsprodukter, som anvendes i trinlydsisolering er særligt fremstillet til gulvanvendelse. Fibrene ligger fortrinsvis vandret i forhold til f.eks. loft- eller gulvplader. Vandrette fibre hindrer mere effektivt forplantning af lyd. Forskellen ved anvendelse i et gulv kan være 5 dB eller mere. Dette indebærer en forskel på en hel klasse.

Difference mellom Paroc ROS og Paroc SSB


Masse-fjeder system

Hovedtanken bbag det flydende gulv er masse-fjeder-princippet. Jo blødere fjeder, desto bedre vibrationsdæmpning. Det samme gælder for massen, jo tungere desto bedre. Hvis mellembjælkelaget ikke er tungt fungerer det flydende gulv ikke, fordi masse-fjeder-systemet er forandret. I praksis skal et mellembjælkelag være fem gange tungere end et flydende gulv.

Trinlydsisolering måles ved hjælp af særligt udstyr. En god trinlydsisolering L’n,w kræver:

Beton med flydende gulv: 
  • Tungt mellembjælkelag 
  • Blødt, elastisk mellembjælkelag 
  • Tungt flydende gulv

Ideelt masse-fjeder-system:

Ideelt masse-fjeder-system



Ved yderpunkterne befinder massen sig i hvileleje og har ingen bevægelsesenergi. Samtidig trykkes fjederen maksimalt sammen og lagrer på den måde al mekanisk energi i systemet som potentiel energi. Når massen er i bevægelse og når fjederens ligevægtsposition, omdannes den mekaniske energi i systemet til bevægelesenergi.

Alle vibrationssystemer bygger på samspillet mellem en energilagrende og en energibærende komponent.

Frekvensen (Hz, antallet af vibrationer pr. tidsenhed) for et masse-fjeder-system er:

Massa-fjäder frekvens

hvor k er fjederkonstanten (mineraluld) og m er massen (mellembjælkelag). Jo lavere f (frekvens) desto bedre isolering. Så ved at øge massen eller mindske fjederkonstanten kan vi opnå den bedst mulige isolering.

c) Flanketransmission


Flanketransmission er en mere kompleks form for støjtransmission, hvor vibrationerne fra en støjkilde forplanter sig til andre rum i bygningen, normalt via konstruktionsdele i bygningen. I bygninger med stålramme kan den effektive transmission forstærkes, så snart rammen sættes i bevægelse.

I en bygning kan en lille del af lydoverførslen mellem to rum gå via en tilgrænsende bygningsdel, som f.eks. en ydervæg eller et loft. For at undgå dette skal producentens instruktioner følges nøje. Figuren viser de bedste løsninger for en ydervæg.
 Flanketransmission
Løsninger, som reducerer risikoen for flanketransmission

Der findes ofte krav om en sikkerhedsmargin i forskellige lyddata for elementer for at undgå flanketransmission.