Verbeterde geluidsisolatie dankzij akoestische zwevende vloeren

Het achterliggende principe

Hoog performante akoestische zwevende vloersystemen verbeteren met behulp van een massa-veer-massa-systeem de akoestische isolatie tussen twee ruimten door zowel het lucht- als het contactgeluid weg te werken.

Wanneer contact- en/of contactgeluid met slechts luttele decibels verminderd dient te worden, kan dit met vrij beperkte, kleine ingrepen. Maar wanneer er een significant verschil gerealiseerd moet worden naar geluidsisolatie toe, biedt een massa-veerma-ssasysteem uitkomst.

Toepassingen

Een massa-veer-massa-systeem systeem kent verschillende toepassingen. Bijvoorbeeld in een appartementsgebouw waar men geluid van bovenburen wenst te vermijden of in een opnamestudio waar elk geluid van buitenaf taboe is. In België worden hoog performante akoestische zwevende vloersystemen heel vaak in onderwijsinstellingen gebruikt wanneer de gymzaal zich boven klaslokalen situeert. Een dergelijke indeling komt nu vaker
voor dan voordien omdat in toenemende mate voor compactere gebouwen geopteerd wordt.

Daarbij is het de betrachting om verschillende ruimten met elkaar te combineren die vanuit akoestisch oogpunt niet compatibel zijn, maar waarvan het praktisch gezien wel noodzakelijk is. Daarnaast worden hoog performante akoestische zwevende vloerdelen ook toegepast in supermarktgebouwen (indien onder wooneenheden bijv.), theater- en bioscoopzalen, fitnessruimten, enz. Bij aankoop van een akoestisch zwevende vloersysteem is het aangewezen om rekening te houden met de corresponderende waarden en dus om appelen met appelen te vergelijken en niet met peren. In die context mag ook het langetermijneffect niet vergeten worden, vermits sommige geluidsisolerende matten met het verstrijken van de tijd sterk degraderen.

Door de belasting worden de matten samengedrukt en gaat de performantie achteruit. Daarom wordt geadviseerd om voor aankoop na te gaan of het product ook op lange termijn voldoet. Polyethyleenschuim van gemiddeld 5 mm dik wordt nu nog veelvuldig onder de cementchape in het woningbouwsegment gebruikt, maar is op langere termijn minder geschikt omdat de druksterkte ervan afhankelijk is van de interne gasdruk die
met de tijd verminderd wegens diffusie. 

Beperkingen

Wanneer de bestaande structuur onvoldoende belasting aan kan of wanneer de eigenfrequentie van de structurele vloer niet compatibel is, kan een hoog performante akoestische zwevende vloer niet aangebracht worden. Bijvoorbeeld als de structurele vloer een grote houten overspanning betreft met in het midden een ‘trampoline-effect’. Indien er op een dergelijke relatief zachte, onstabiele ondergrond een zwevend vloersysteem geplaatst wordt, kan dat soms meer problemen generen dan oplossen.

Daarom dient best opgebouwd te worden op een harde, dikke en stijve ondergrond. Indien deze echter niet toelaat om er beton op te storten, bestaan er ook mogelijkheden met beplating zoals MDF, OSB, gipsvezel- en verzelcementplaten. Het is belangrijk om tot een opbouw te komen tussen 50 en 100kg/m². Dat kan een vloer meestal wel aan en dit is een gangbare opbouw bij bestaande situaties.

Ook in het geval van een verbouwing of renovatieproject zijn er extra parameters waarmee rekening gehouden moet worden, zoals o.m. de beschikbare opbouwhoogte.

Klassieke zwevende vloeren

De eenvoudigste opbouw van een akoestische zwevende vloer bestaat uit een ondervloer in beton met daarop akoestische gegolfde matten (met de gegolfde zijde naar beneden gericht), waarop vervolgens een zwevende cementchape wordt gestort. Dankzij het golvende oppervlak is het contact met de structurele basisvloer zeer beperkt. Want hoe meer contactvlak, hoe meer geluidsenergie wordt doorgegeven.

Indien de akoestische zwevende vloer geplaatst wordt op een verloren bekistingsplaat, ondersteund met rubberpads (geplaatst op bijv. 60 cm afstand van elkaar in alle richtingen), ontstaat er nog minder contact tussen de boven- en ondervloer. Een dergelijke oplossing is aangewezen voor klaslokalen onder
sportzalen: zo min mogelijk contact en zo soepel mogelijk, maar uiteraard met de nodige stijfheid om het trampoline-effect te vermijden. Dat zijn de klassiekere zwevende vloeren.

Bijzondere oplossingen

Daarnaast zijn er ook bijzondere oplossingen, zoals bijv. een ‘Stravifloor Jack-Up’- vloersysteem: stalen potten worden mee in de zwevende betonvloer gestort en wanneer dat beton uitgehard is, worden de potten geopend en voorzien van een veer of een rubberpad. Daarop wordt het geheel opgekrikt met een boutmechanisme. Dankzij dit principe is de hoogte aanpasbaar en kan ook het isolatortype nadien nog gecorrigeerd worden. Een dergelijk systeem, volledig ontworpen in functie van de situatie, is nu ook in België in opmars, na Frankrijk en Engeland.

Tenslotte bestaan er ook nog tussenoplossingen op basis van veerregels met rubberpads die op de structurele vloer worden geplaatst, gevolgd door een
bekisting (met daarop beton) of een droge beplating. De meeste rubberachtige producten zijn bestand tegen relatief lage en hoge temperaturen (gemiddeld van -40°C tot +80°C), alsook tegen vocht/water. Voor de verloren bekistingsplaten wordt meestal groene MDF (of uitzonderlijk vezelcement)
toegepast omwille van de waterafstotende eigenschappen.

Geluidsreductie

De geluidsreductie van een hoog performante akoestische zwevende vloer versus een reguliere vloer is significant. Om dat precies vast te stellen, meten gespecialiseerde akoestische bedrijven ter plaatse met, bijvoorbeeld, een hamerklopmachine. Met behulp van een sonometer wordt het impactgeluid in de onderliggende ruimte opgemeten.

Een andere mogelijkheid is om de luchtgeluidisolatie te meten door witte/roze ruis uit te sturen vanaf een omnidirectionele luidspreker geplaatst in de
zendruimte. Omdat beide methoden niet altijd afdoende zijn, kunnen voor fitnessruimten bijvoorbeeld vaststellingen verricht worden op basis van vallende halters of van bepaalde massa’s. Dergelijke geluiden zijn laagfrequenter en meer energetisch dan een hamerklopmachine die typisch voor normering
gebruikt wordt.

Voor verbeteringen m.b.t. contactgeluid van ongeveer 18 dB bestaan er oplossingen zoals akoestische matten die bovenop de draagvloer worden aangebracht. Wat betreft luchtgeluidsisolatie is de beginwaarde van een houten structurele vloer typisch 30 à 40 dB. Daar zijn isolatieoplossingen tot 70 dB mogelijk, wat een significante verbetering van de luchtgeluidsisolatie betekent. Als het uitgangspunt echter een stevige betonvloer betreft, zal
de geluidsreductie uiteraard minder frappant zijn. Een reeds afdoende geïsoleerde situatie is moeilijker verbeterbaar.

Resonantiefrequentie

De resonantiefrequentie van het massa-veermassa systeem is zowat de belangrijkste parameter voor de verbetering van zowel lucht-als contactgeluidisolatie. Hoe lager die frequentie, hoe hoger de akoestische isolatie. In functie van de vereiste resonantiefrequentie, zal de oplossing verschillend zijn:
•voor resonantiefrequenties van 4 tot 5 Hz worden stalen veren toegepast,
•voor resonantiefrequenties van 6 tot 12 Hz worden rubberachtige veerelementen gebruikt.
Volgende waarden kunnen behaald worden in functie van het gewicht van de zwevende vloer en de voorgestelde oplossing:
•akoestische gegolfde matten uit rubbergranulaat of PU-matten van verschillende hardheden onder een standaard dekvloer: tussen 20 en 25 dB.
•rubberachtige veerelementen (om de 60 cm in beide richtingen geplaatst) van verschillende afmetingen en hardheden: tussen 25 en 40 dB.

Vermits allerlei densiteiten en rubbervarianten toegepast kunnen worden, is het mogelijk om zowel te optimaliseren voor heel lage als voor heel hoge belastingen, want elk materiaaltype heeft een optimaal belastingbereik waar de resonantiefrequentie minimaal is.

Belasting

De belasting die een akoestische zwevende vloer aan kan is vaak gelijkaardig aan de belasting die de onderliggende structurele vloer aan kan. De meest gangbare gebruiksbelasting bedraagt 300 à 500 kg/m². In bijzondere situaties, bijvoorbeeld als er zware voertuigen overheen dienen te rijden, kan dit
door een specifiek ontwerp aangepast worden.

Correcte plaatsing

Als het product op zich kwaliteitsvol is, dient ook de plaatsing dat te zijn om het beoogde resultaat te verkrijgen. Het is dan ook van belang hoe producenten en plaatsers met detaillering omgaan. Daarom is het aangewezen om met een partner te werken die ervaren is in de materie en projectmatig
aanpassingen kan voorstellen en implementeren. Als bij akoestische isolatie een stijve brug van ook maar 1 cm² contact maakt, gaat alle energie daar doorheen en treedt er een ernstige terugval op.

Bovendien is het ook zo dat, hoe performanter het isolatiesysteem, hoe groter de terugval is, van 5 tot mogelijk wel 10 dB. Wat betekent dat de investering grotendeels een maat voor niets was.

De ondergrond

Kleine oneffenheden van enkele mm op de structurele vloer zijn meestal aanvaardbaar. Akoestische pads en matten moeten bij voorkeur op een stijve, harde en stabiele ondergrond aangebracht worden. Zacht materiaal als PU-schuim of polystyreen is dus eerder uit den boze. Ideaal is een ‘gehelicopterde’ betonvloer; perfect vlak. Maar ook hellende vloeren zoals bij een parkeergarage of in een bioscoopzaal kunnen van een zwevend vloersysteem voorzien worden.

Aandachtspunten

Er bestaat een zeer uitgebreide portfolio aan mogelijkheden. Daarom is het afhankelijk van elk project op zich om de beste oplossing te voorzien, niet alleen akoestisch maar ook praktisch. Gelet op dit alles is het aangewezen om dergelijke werken te laten uitvoeren via een gespecialiseerd bedrijf dat goed vertrouwd is met de verschillende systemen en mogelijkheden. 

Het aandachtspunt bij uitstek is dat er geen enkel hard contact is tussen de zwevende vloer en de ondervloer of de wand. Daarom dient er een laterale isolatie tegen de wanden aangebracht worden, dienen technische kokers en kolommen goed omwikkeld te worden, … Wand- en deurplinten mogen niet
‘hard geplaatst’ worden tegen de zwevende vloer, wat betekent dat tussen beide een kleine afstand moet aangehouden worden die nadien wordt gedicht met een elastisch blijvende kit om een zekere zakking van de vloer toe te laten zonder dat er barsten opduiken.

Bij schoolgebouwen ligt de overgang tussen de bergruimte en de sportzaal gewoonlijk op hetzelfde niveau en er dient dan een EPDMband te worden toegepast (EPDM is goed UVbestendig en bestaat uit gesloten cellen waardoor het waterbestendig is). 

Nadat alles goed geïsoleerd is, plaatst men ofwel de elastische matten ofwel het systeem met rubberpads (gekleefd onder verloren bekistingsplaten). Daarop wordt een transparante bouwfolie aangebracht met extra aandacht voor de zijkanten opdat het product (bijv. cement) dat er op gegoten zal worden niet in het akoestische materiaal kan insijpelen. 

Bij droge beplating is plastic folie uiteraard overbodig. Vervolgens kan de aannemer de vloer verder afwerken. In de praktijk is het aangewezen om het reguliere gereedschap binnen handbereik te houden tijdens de plaatsing. Normaliter zijn er geen bijzondere gereedschappen of toestellen nodig, maar wel de nodige aandacht voor mogelijke akoestische bruggen.