Wat is akoestiek en hoe bekijkt de wetgever dit?

Akoestiek is de leer van het geluid
. Akoestisch comfort in een ruimte wordt enerzijds bepaald door de geluidsabsorptie (beschrijft hoe geluid zich binnen een ruimte gedraagt), en anderzijds door de geluidisolatie (de mate waarin geluid zich doorzet naar een aangrenzende ruimte). Deze tekst van Rockfon geeft toelichting bij de akoestische richtlijnen en wetgeving met betrekking tot het geluidsdrukniveau, de nagalmtijd, de spraakverstaanbaarheid en de geluidisolatie.
Akoestiek is de leer van het geluid
. Akoestisch comfort in een ruimte wordt enerzijds bepaald door de geluidsabsorptie (beschrijft hoe geluid zich binnen een ruimte gedraagt), en anderzijds door de geluidisolatie (de mate waarin geluid zich doorzet naar een aangrenzende ruimte). De akoestische richtlijnen en regelgevingen van de wetgever hebben betrekking op het geluidsdrukniveau, de nagalmtijd, de spraakverstaanbaarheid en tenslotte de geluidisolatie. 


Geluidsisolatie

Geluidisolatie is de mate waarin geluid wordt tegengehouden om naar een aangrenzende ruimte door te dringen. Geluidisolatie beïnvloedt zeer sterk de hoogte van het geluidsniveau in de ontvangstruimte en zal leiden tot:

- Meer privacy tussen de ruimtes;
- Hogere concentratie in de ontvangstruimte.

Geluid kan op verschillende manieren binnendringen in aangrenzende ruimtes:

- Direct geluid: - geluid dat door bepaalde gebouwdelen heendringt, bijv. door scheidingswanden of vanuit het plenum door het verlaagde plafond. Dit laatste geldt o.a. voor installatiegeluid.
- Overlangsgeluid: geluid dat via het verlaagde plafond van de zendruimte, het plenum en het verlaagde plafond van de ontvangstruimte doordringt naar de aangrenzende ruimte.
- Contactgeluid: geluid dat de ruimte binnendringt door aanraking met de gebouwconstructie, bijv. voetstappen.
- Omloopgeluid: geluid dat de ruimte binnendringt via vloeren, aangrenzende gangen, het gemeenschappelijke plafondplenum, slecht geïsoleerde vloeren, installaties, enz.



1, 2 en 3 duiden op direct geluid, 4 op overlangsgeluid, 5 op contactgeluid en 6 op omloopgeluid.


Geluidsabsorptie


Wanneer een geluidsgolf in aanraking komt met materiaal, wordt een deel van de geluidsenergie weerkaatst, een ander deel wordt geabsorbeerd in het materiaal en een derde deel dringt door het materiaal heen. De geluidsabsorptiecoëfficient definieert de verhouding tussen de geabsorbeerde geluidsenergie en de invallende geluidsenergie. Deze verschilt per geluidsfrequentie. Het resultaat is een coëfficiënt tussen 0 en 1, waarbij 1 inhoudt dat alle geluid wordt geabsorbeerd door het materiaal en 0 inhoudt dat helemaal geen geluid wordt geabsorbeerd, maar integendeel alle geluid wordt
weerkaatst.

Geluidsabsorptie beïnvloedt de akoestische beleving die een gebruiker heeft van een ruimte; verlaagt het geluidsniveau in de ruimte; voorkomt echo’s en hun neveneffecten en verhoogt
de spraakverstaanbaarheid. De geluidsabsorptiekwaliteit wordt bepaald door de indeling van de ruimte, maar ook door de geluidsabsorberende kwaliteit van de in de ruimte gebruikte materialen.

Geluidsabsorptie voorkomt het ontstaan van echo’s. Een echo ontstaat door geluidsgolven die meermaals door de aanwezige harde oppervlaktes in een ruimte worden weerkaatst en leidt tot: 


- Concentratieverlies: 
Geluidsgolven komen vanuit verschillende invalshoeken met min of meer hetzelfde volume op de luisteraar af. Virtueel gezien, is het geluidsniveau binnen de ruimte overal gelijk. De richtingvan de geluidsbron kan echter niet meer worden vastgesteld, waardoor desoriëntatie ontstaat. Desoriëntatie leidt dan weer tot concentratieverlies.

- Slechte spraakverstaanbaarheid
: De vele reflecties overspoelen elkaar. Hierdoor is spraak niet langer verstaanbaar of zeer moeilijk te verstaan.

- Hoge geluidsniveaus in druk bezette ruimtes
: Wanneer veel mensen op een informele manier met elkaar praten in één en dezelfde ruimte is het geluidsniveau gelijk binnen de hele ruimte. Hierdoor zijn de gesprekken verstorend ten opzichte van elkaar. Dit staat bekend als het ‘cocktail party effect’. Dit effect heeft onder andere in sommige kinderdagverblijven geleid tot geluidsniveaus hoger dan 90 dB(A). Dit geluidsniveau ligt hoger dan het niveau waarop gehoorverlies door lawaai kan optreden.


Hoe kijkt de wetgever naar akoestiek?


Waaruit bestaan de akoestische richtlijnen en regelgevingen in de akoestiek:

 
- Geluidsdrukniveau (Hoe luid klinkt het?)
- Nagalmtijd (Hoeveel echo bevindt zich in de ruimte?)
- Spraakverstaanbaarheid (Hoe gemakkelijk wordt spraak gehoord en verstaan?)
- Geluidisolatie (Hoeveel geluid wordt geblokkeerd tussen twee ruimtes?) 



Geluidsdrukniveau

Het geluidsdrukniveau duidt aan hoe lawaaierig het in een bepaalde omgeving is. Zowel sterke pieken in geluidsdruk als een gedurende een bepaalde periode aanhoudend hoog gemiddeld geluidsdrukniveau, kunnen tot ernstige gehoorproblemen leiden. De Europese Unie heeft het maximum blootstellingsniveau gedefinieerd als 85 dB(A) en in sommige landen mogen publieke evenementen, zoals muziekconcerten, een geluidsniveau van 96 dB(A) niet overschrijden. Het gemiddeld geluidsdrukniveau is niet enkel relevant in fabrieken, maar kan ook tot hoge geluidsniveaus leiden in bijvoorbeeld kinderdagverblijven.



Het geluidsdrukniveau in een ruimte hangt af van de sterkte van de geluidsbron, de vorm van de ruimte en het aantal en absorptie-aandeel van de geluidsabsorberende oppervlakken.



‘Temperatuur staat in verhouding tot warmte, als geluidsdruk in verhouding tot geluid.’



Nagalmtijd

De belangrijkste maatstaf voor akoestiek in de meeste regelgevingen is nagalmtijd. Nagalmtijd is de tijd – in seconden – die nodig is om het geluidsdrukniveau te laten dalen met 60 dB nadat een geluidsbron uitgeschakeld wordt. Normaliter verbetert een korte nagalmtijd het akoestisch comfort. Spraak wordt immers het beste verstaan zonder echo.
Dit geldt echter niet in elke situatie. In sommige omstandigheden zoals in concerthallen of conferentieruimtes, kan een langere nagalmtijd nodig zijn om een aangenaam luistercomfort te waarborgen.
De meeste wetgevers en akoestici definiëren maximum nagalmtijden voor verschillende soorten lokalen in verschillende gebouwdelen. Algemeen geldt dat een acceptabele nagalmtijd bereikt wordt bij 0,9-1,0 seconde en een goede nagalmtijd bij 0,4-0,6 seconde. Nagalmtijd is afhankelijk van het volume en de vorm van de ruimte en het aandeel, de kwaliteit en de positionering van de geluidsabsorberende materialen binnen de ruimte. Hoe meer geluidsabsorptie in de ruimte, hoe korter de nagalmtijd zal zijn.



Geluidsabsorptie is rechtstreeks gerelateerd aan nagalmtijd

De formule van Sabine voor berekening van de nagalmtijd:

T = 0,16 · (V/A)

Waarbij: T = nagalmtijd 
V = volume van de ruimte 
A = totale geluidsabsorptie binnen de ruimte = Σ α · S
Waarbij: S = totale oppervlakte aan materialen 
α = geluidsabsorptiecoëfficiënt van deze materialen

Dit betekent dat in een ruimte 50 m2 akoestisch materiaal met geluidsabsorptie 0,50 slechts evenveel zal bijdragen als 25 m2 akoestisch materiaal met geluidsabsorptie 1,00. Dus hoe hoger de geluidsabsorptie van het materiaal, hoe minder geluidsabsorberend materiaal nodig is. Dit kan voordelen bieden in een aantal toepassingen en leiden tot lagere totale kosten of betere geschiktheid in combinatie met betonkernactivering. Bovendien geldt ook het omgekeerde: voor dezelfde ruimte zal 50 m2 akoestisch materiaal met geluidsabsorptie 1,00 leiden tot een sterk verbeterde nagalmtijd en spraakverstaanbaarheid ten opzichte van een akoestisch materiaal met geluidsabsorptie 0,50.



 
Rockfon aanbevelingen* voor de verschillende gebouwtypes:

Kantoor

Cellenkantoor: T ≤ 0,6 sec.
Open kantoor: T ≤ 0,5 sec.

Onderwijs

Klaslokaal lagere school: T ≤ 0,4 - 0,6 sec.
Klaslokaal middelbare school: T ≤ 0,4 - 0,8 sec.
Muzieklokaal: T < 1,0 sec.
Gymzaal: T < 1,5 sec.
Zwembad: T < 2,0 sec.
Trappenhuis: Min. Klasse C plafond dat > 50% van trap/vloeroppervlakte bedekt
Gang: Min. Klasse A plafond dat > 90% vloeroppervlakte bedekt
Multifunctionele zaal: T = 0,8 - 1,2 sec.

Kinderdagverblijven

Standaard ruimte: T ≤ 0,4 sec.
Grote ruimtes
(plafondhoogte > 4m, vol. > 300 m3): T ≤ 0,4 sec., STI > 0,6

Ziekenhuizen

Patiëntenkamer: Min. Klasse A plafond dat > 90% vloeroppervlakte bedekt
Gang: Min. Klasse A plafond dat > 90% vloeroppervlakte bedekt

(T = Nagalmtijd 
STI = Spraakverstaanbaarheidsindex)
(* Rockfon aanbevelingen zijn gebaseerd op AD.E, BB 93, HTM 08-01 & BS8233)



Spraakverstaanbaarheid

Spraakverstaanbaarheid bepaalt hoe goed spraak gehoord en verstaan wordt in een ruimte. Spraakverstaanbaarheid wordt beïnvloed door veel factoren, zoals het spraaksignaal zelf, de richting van het inkomend geluid, het geluidsniveau van het achtergrondgeluid, de nagalmtijd in de ruimte en de vorm van de ruimte.

Een goede nagalmtijd zal ervoor zorgen dat de luisteraar het eerste uitgesproken woord volledig hoort en verstaat, alvorens het geluid van het eerste woord uitsterft en het volgende woord de luisteraar bereikt.

Indien spraak overschaduwd wordt door achtergrondlawaai, zal de luisteraar het moeilijk hebben om te verstaan wat gezegd wordt. Normale reactie is dan luider te spreken, wat dan weer leidt tot een hogere nagalmtijd en een verslechterde spraakverstaanbaarheid.

STI

Spraakverstaanbaarheid kan worden uitgedrukt d.m.v. de Index voor Spraakverstaanbaarheid, STI (Speech Transmission Index). Deze index geeft de spraakverstaanbaarheid weer op een schaal van 0 tot 1. Bijvoorbeeld in een klaslokaal dient de STI bij voorkeur hoger te zijn dan 0,6.

Een eenvoudige (snellere) meetmethode voor spraakverstaanbaarheid is de RASTI (Rapid Speech Intelligibility Transmission Index).
Gezien de nagalmtijd nauw verbonden is met spraakverstaanbaarheid, zullen het aandeel, de kwaliteit en de positionering van geluidsabsorberende materialen de spraakverstaanbaarheidsindex sterk beïnvloeden.


Geluidisolatie

De totale geluidisolatie tussen twee ruimtes wordt uitgedrukt in Dn,T,w, R’w of Dn,T,A waardes. Deze duiden het vermogen aan van een totale constructie (scheidingswand, plafond, vloer) om spraak, muziek of ander geluid te verhinderen door te dringen naar aangrenzende ruimtes via de lucht en/of andere bouwelementen. Hoe hoger de waarde (uitgedrukt in dB), hoe beter de geluidisolatie.
Bepaalde regelgevingen beschrijven minimum niveaus van 35-45 dB tussen ruimtes in kantoren en 50-60 dB tussen appartementen en woningen. Massa, luchtdichtheid en geluidsabsorptievermogen zijn de primaire eigenschappen die het vermogen bepalen van een materiaal om geluid te isoleren.



Geluidsoverdracht tussen aangrenzende ruimtes


Totale geluidisolatie - Ervaring door gebruiker

30 dB (A) - Een gesprek in de aangrenzende ruimte kan duidelijk gehoord en verstaan worden
35 dB (A) - Een gesprek in de aangrenzende ruimte kan gehoord, maar niet verstaan worden
40 dB (A) - Een gesprek in de aangrenzende ruimte wordt vaag waargenomen
50 dB (A) - Een gesprek in de aangrenzende ruimte kan niet gehoord worden

Contactgeluidisolatie tussen twee verdiepingen is het vermogen van een constructie om geluid te isoleren, dat wordt veroorzaakt door contact met de constructie (bijv. voetstappen, slaande deuren). Contactgeluid wordt gemeten in L’n,T,w en uitgedrukt in dB. Hoe lager de waarde, hoe lager het geluidsdrukniveau in de ruimte, hoe beter de contactgeluidisolatie. Sommige regelgevingen beschrijven L’n,T,w niveaus van 60 dB in klaslokalen.



Contactgeluid

Bron: Rockfon


Deel dit artikel:
Onze partners