Doorzoek volledige site
18 februari 2011

Akoestische plafonds doen meer dan alleen geluid absorberen

Uit de studie ‘Beleving van Geluidshinder in Vlaanderen’ van de Studiedienst van de Vlaamse Regering leren we dat de Vlaamse bevolking geluidshinder aanduidt als de belangrijkste van de drie bevraagde vormen van hinder (geluid-, geur- en lichthinder). Vakblad Bildinx licht in dit artikel één onderdeel uit de talrijke oplossingen die door specialisten naar voor worden geschoven: ‘akoestische plafonds’.
Uit de studie ‘Beleving van Geluidshinder in Vlaanderen’ van de Studiedienst van de Vlaamse Regering leren we dat de Vlaamse bevolking geluidshinder aanduidt als de belangrijkste van de drie bevraagde vormen van hinder (geluid-, geur- en lichthinder). Vakblad Bildinx licht in dit artikel één onderdeel uit de talrijke oplossingen die door specialisten naar voor worden geschoven: ‘akoestische plafonds’.


foto: OWA


Gezondheidsgevaar

Volgens het SVR-Rapport geeft niet minder dan 27% van de ondervraagden aan tamelijk (16,8%), ernstig (8,2%) of zelfs extreem (2%) gehinderd te worden door geluid. Tellen we daar ook de mensen bij die ‘een beetje worden gehinderd’, dan blijkt dat ruim 62% van de bevolking op een of ander moment af te rekenen krijgt met geluidshinder. Het rapport concludeert dat lawaai meer is dan een vorm van hinder en gevaar voor de gezondheid inhoudt omdat het zowel fysiologische als psychologische stress voortbrengt. Onderzoek heeft aangetoond dat lawaai kan leiden tot verstoring van de communicatie, verstoring van de concentratie, slaapverstoring, psychische en somatische reacties en hartziektes die het risico op een hartaanval verhogen. Ook de befaamde ‘Who Lares’ studie uit 2003 over ‘Noise Effects and Morbidity’ toont aan dat de effecten van geluidshinder op de mens niet min zijn: nachtlawaai bijvoorbeeld leidt tot slaapverstoring en toename in bepaalde ziektepatronen en kan zelfs vervroegd overlijden veroorzaken. Ook geluidsoverlast overdag vormt een gevoel van hinder en kenmerkt zich door een toename in dezelfde ziektepatronen als bij nachtlawaai. De studie concludeert dat geluidshinder uitmondt in ergernis bij bewoners, de gezonde levensjaren reduceert en bijgevolg handenvol geld kost aan de gemeenschap. Uit een analyse van de literatuur terzake over een periode van meer dan 20 jaar blijkt dat mensen gemiddeld bereid zijn om 1% meer te investeren in hun woning voor elke dB extra rust of geluidsreductie.


Grote opportuniteit

Geluidshinder heeft ook een niet onaanzienlijke impact op de werkomgeving. Ook hier tonen tal van studies aan dat geluidshinder één van de grootste verstorende factoren is in een kantooromgeving. Een Amerikaans onderzoek bij 400 managers geeft aan dat zij lawaaibeheersing in hun kantoren als ‘de grootste opportuniteit voor efficiëntieverhogingen’ beschouwen met een geschatte productiviteitstoename van 26 %. Ook uit enquêtes bij de gebruikers zelf antwoordt 70% van de ondervraagden dat zij productiever zouden zijn in een rustiger kantooromgeving.
Het belang van akoestiek is sterk toegenomen met de evolutie van individuele naar landschapskantoren. Tussen individuele kantoren is vooral de geluidsisolatie van belang, in een landschapskantoor zorgt voornamelijk het akoestische plafond en de keuze en schikking van het meubilair voor een goed akoestisch klimaat, en dus voor een productieve werkomgeving. Daarnaast is ook in schoolomgevingen een goed akoestisch klimaat van belang voor een optimale leeromgeving.


Meer dan absorptie



foto: OWA


Om de rol van akoestische plafonds in de akoestiek aan te duiden, moeten we eerst weten wat akoestiek precies inhoudt. Een comfortabele ruimteakoestiek is direct afhankelijk van de ‘nagalmtijd’ en een efficiënte geluidsisolatie. Een goede akoestiek wordt immers bepaald door een aangename nagalmtijd en een goede spraakverstaanbaarheid. Met nagalmtijd bedoelt men de tijd die nodig is om het geluidsdrukniveau in een ruimte met 60 dB te laten afnemen nadat een geluidsbron werd uitgeschakeld. Een ruimte heeft een goede akoestiek als het gewenste geluid benadrukt (?) wordt en ongewenste geluiden worden gereduceerd. Goede akoestiek is dus meer dan geluidsabsorptie. Een evenwichtig akoestiekklimaat is gebaseerd op een balans tussen geluidsreductie en optimale spraakverstaanbaarheid, wat inhoudt dat het absorberend vermogen van de gebruikte materialen specifiek op het gebruik van de ruimte moet zijn afgestemd. De gebruikte kengetallen αw (= de gemeten geluidsabsorptiegraad) en NRC (Noise Reduction Coefficient) zijn theoretische doorsneewaarden en geven slechts een deel van de werkelijkheid weer. Een hogere αw / NRC betekent dus niet automatisch een betere spraakverstaanbaarheid of lagere nagalmtijd.


Dubbele functie

Akoestische plafonds hebben een dubbele functie om het akoestisch comfort in een ruimte te verbeteren. In de eerste plaats absorberen ze zoveel mogelijk van het storende geluid dat binnen in de ruimte wordt gemaakt (pratende of telefonerende collega’s, printers, kopieermachines,…). Daarnaast hebben ze ook een positief effect op de verstoring door lawaai van buitenaf. Hoe beter de geluidsisolatie, hoe minder geluidsenergie er van buiten naar binnen komt. Plafonds zijn de gemakkelijkste weg én het grootste oppervlak om geluid te absorberen. Bovendien beiden ze de mogelijkheid om gebruik te maken van een spouw voor verbeterde akoestische werking en bevinden ze zich buiten het raakvlak van mensen, waardoor ze ook minder gevoelig zijn voor schade, stof, enz.
Bij akoestische plafonds in kantoren is het belangrijk dat ze een goede algemene akoestische absorptie hebben. Een absorptie vanaf  0,65 αw is nodig. De frequentie rond 1000 Hz moet in dit gemiddelde goed scoren omdat dit de frequentie van spraakgeluid benadert. Voor specifieke toepassingen zoals auditoria, concertzalen en geluidsstudio’s wordt beter een specifieke studie van de ruimte gemaakt waaruit blijkt op welke frequentie het plafond een goede absorptiecoëfficiënt moet hebben. Dit kan afwijken van kantoren.


Diverse criteria


foto:OWA


Welk soort plafond men nodig heeft, kan bepaald worden met behulp van specifieke berekeningsmodellen die voor elke situatie op voorhand het meest geschikte akoestisch plafond naar voor schuiven. Naast de akoestische performantie van het plafond wordt ook rekening gehouden met functionele criteria zoals de tonen die geabsorbeerd moeten worden. Meestal zijn de spraaktonen 250 - 4000 Hz de belangrijkste, lage tonen zijn in bijna alle projecten onbelangrijk. Ook esthetische, thermische en budgettaire aspecten spelen een rol, net als recycleerbaarheid, eenvoud van montage en de mogelijkheid tot vervanging en/of demontage.
Onbezonnen kiezen kan niet alleen leiden tot minder goede oplossingen, maar ook zeer duur zijn. Een correct berekeningsmodel maakt het echter mogelijk om met een beperkte investering toch een grote productiviteitsverhoging voor de gebruikers te genereren. Bij de keuze van een akoestisch plafond houden we enerzijds rekening met voor de hand liggende zaken zoals akoestische efficiënte (= absorptiekarakteristiek), de esthetiek en de onderhoudbaarheid. Anderzijds spelen ook duurzaamheid, kleurvastheid, brandstabiliteit, vochthuishouding, prijs en in bepaalde omgevingen ook hygiënische eisen (zoals in ziekenhuizen of zwembaden) een rol. In situaties met individuele kantoren en vergaderzalen is het vaak ook belangrijk een plafond te kiezen met goede geluidsisolerende eigenschappen om ‘overspraak’ tussen de afzonderlijke lokalen te vermijden.


Minerale materialen (want zacht én hard !)

Een akoestisch plafond kan opgebouwd zijn uit verschillende materialen. De kwaliteit van een plafond wordt bepaald door de nagalmtijd en overlangsgeluidisolatie. De meeste systeemplafonds maken gebruik van zachte (minerale wol) of harde mineralen. Een hard mineraal heeft meer massa (+/-200-300 kg/m³) en isoleert het geluid beter, terwijl zacht mineraal (+/- 80 kg/m³) een hogere geluidsabsorptie in de lagere tonen heeft.
Een veelvuldig gebruikt zacht of hardmineraal is steenwol (rotswol), maar ook glaswol wordt gebruikt. Deze materialen zijn relatief goedkoop, makkelijk in diverse persingen en diktes te fabriceren, hebben een hoge brandklasse en is middels een glasvlies toplaag van kleuren te voorzien. Eventuele nadelen zijn huidirritatie bij contact en loslatende kleine deeltjes die kunnen zorgen voor irritatie aan de luchtwegen bij het verwerken. (Het lage densiteit materiaal is minder goed bestand tegen schimmels en vocht = volledig weglaten)
Polyester wol gaat verder waar steenwol ophoudt. Het is flexibeler qua maatvoering en uiterlijk, goed bestand tegen vocht en schimmels, vormvast, huidneutraal, thermisch verbonden en het vertoont geen neiging tot inzakken. Nadeel hier is de duurdere kostprijs.
Melamineschuim is dan weer zeer licht, stijf en zeer goed snijdbaar in diverse vormen (incl. scherpe hoeken) en daardoor bijzonder veelzijdig. De witte of lichtgrijze kleur past uitstekend bij industriële look  en betonkernactivering (zie verder). Het materiaal is ongevoelig voor de meeste chemicaliën en daardoor zeer goed toepasbaar in vochtige omgevingen. Het materiaal kan wel rekken en krimpen bij extreme verschillen in luchtvochtigheid en temperatuur en is een stuk duurder dan de andere geciteerde materialen.


foto: Rockfon


Andere materialen

Er bestaan ook akoestische plafonds met geperforeerde metalen panelen of metalen lamellen met een akoestisch vlies. Fabrikanten van metalen geperforeerde plafonds slagen er nu in om standaard producten aan te bieden die zeer goed scoren met een αw tussen 0,8 en 0,95. Metalen plafonds zijn duurzamer dan hard mineraal vezel of zacht mineraal, maar torsen helaas nog steeds het imago van de jaren ‘80 en ‘90 toen ze als ‘akoestisch minder performant’ werden aangeduid. De jongste ontwikkelingen tonen echter aan dat ook metalen plafonds uitstekend scoren op vlak van akoestisch comfort.
Een andere oplossing zijn MDF plafonds die een goede akoestische oplossing bieden, maar prijzig zijn en ook vaak ondermaats scoren op vlak van brandstabiliteit.
Verder bestaan er ook geperforeerde gipskartonplafonds (vaak met akoestisch vlies en daarachter een laag minerale wol). Deze zijn esthetisch zeer aantrekkelijk, maar scoren akoestisch eerder matig en zijn minder brandstabiel. Na plaatsing zijn ze ook niet meer toegankelijk. Volledigheidshalve vermelden we ook akoestische spuitpleisters. Deze zijn vaak op basis van cellulose en worden aangebracht op een harde ondergrond, zoals beton, maar hebben doorgaans een lagere akoestische absorptie en dat is niet bepaald de bedoeling van een goed akoestisch plafond. Akoestische spuitpleisters worden meestal aangewend als de beschikbare hoogte beperkt is.
Systeemplafonds laten ook toe om buizen en leidingen van technieken aan het oog te onttrekken. Hoewel dit geen primaire vereiste is van een akoestisch plafond, is het een extra eigenschap die aanzienlijke (esthetische) voordelen biedt. Naast volledige plafonds kan men overigens ook opteren voor akoestische (plafond)eilanden.
Een van de jongste ontwikkelingen is de combinatie van harde en zachte materialen voor een nog hoger akoestisch comfort. Afhankelijk van de gewenste toepassing is het zelfs mogelijk om binnen hetzelfde gebouw verschillende oplossingen aan te wenden met identiek dezelfde esthetische ‘look’.
Welke nu de beste oplossing is, hangt af van het beoogde effect, vandaar dat het noodzakelijk is om een grondige voorstudie te maken via een studiebureau of met behulp van de geluidsspecialisten van de verschillende leveranciers die in deze sector actief zijn. 



foto:OWA


Trends

Ook akoestische plafonds zijn onderhevig aan trends. Een algemene tendens is dat velen op zoek zijn naar iets unieks. Dit kan door af te wijken van standaardvormen of door te werken met kleuren. Een andere trend leert ons dat er in het kader van energiezuinigheid en het milieu steeds vaker betonkernactivering (warmte- en koudeafstraling via het plafond) en koelplafonds worden toegepast in de bouw. Essentieel daarbij is dat het plafondoppervlak niet afgedekt mag worden. Dit houdt in dat een traditioneel systeemplafond niet toegepast kan worden en men andere methodes moet gebruiken om toch absorberend materiaal toe te voegen aan het plafond. Dit verklaart de opkomst van het gebruik van diverse soorten en vormen plafond zoals eilanden en baffles. Aangezien een plafond ook de aangewezen plek is voor (basis)verlichting zien we ook dat steeds meer eilanden voorzien zijn van geïntegreerde verlichting. Ook de klimaatinstallatie, brandmelders, enz. kunnen geïntegreerd worden.
Tot slot zijn ook akoestische spanplafonds aan een opmars begonnen. Spanplafonds bestaan al langer maar de vraag naar een akoestische uitvoering hiervan wordt steeds groter en de meerprijs ten opzicht van een gewoon spanplafond is zeer interessant. Daarnaast kan een spanplafond naar wens van de klant worden gemaakt worden en is deze ook (qua) makkelijk qua onderhoud. 


Vooraan in het bouwproces

Ondanks diverse studies blijft akoestiek ook vandaag nog vaak een ondergewaardeerd gegeven. Fabrikanten en studiebureaus beklemtonen dat er nog steeds te weinig kennis is op dit gebied bij zowel architecten als aannemers. Aangezien akoestische materialen vaak pas in de laatste fase van het bouwproces worden gemonteerd en er dan nog strakker naar de budgetten gekeken wordt, zien we te vaak dat de beslissing genomen wordt om de producten maar simpelweg te schrappen, het pand af te bouwen ‘en dan te zien hoe het uitpakt’. Helaas heeft dit soms desastreuze gevolgen: het pand is af en fraai, maar dankzij een dramatische akoestiek amper te gebruiken, dus moet er ‘een oplossing’ worden gezocht. De keuze is dan echter een stuk beperkter, de impact op het uiterlijk groter en het kost in z'n geheel duidelijk meer dan als het direct in de bouw meegenomen was. Vandaar de raad om akoestiek van meet af aan in het bouwproces op te nemen en dit als een echt belangrijke post bij de bouw te behandelen en dit niet als sluitpost te zien.


foto: Rockfon


Studiebureaus

Bouwheren en architecten die zich bewust zijn van het belang van een goede akoestiek, besteden er wél aandacht aan bij het ontwerp van gebouwen. Daardoor wordt een akoestisch studiebureau nu bij een aantal projecten al van in de ontwerpfase in het ontwerpteam betrokken. Voor kleinere projecten gaan architecten vaak nog zelf met een aantal vuistregels aan de slag, met wisselend succes. Zo is het verschil tussen thermische en geluidsisolatie, of het verschil tussen geluidsabsorptie en geluidsisolatie niet voor iedereen even duidelijk, met alle gevolgen van dien voor het eindresultaat. Voor een akoestisch studiebureau is het van belang om niet alleen oog te hebben voor het akoestisch klimaat in een gebouw, maar om mee te denken met de andere specialisten in het ontwerpteam om goed globaal ontwerp te bekomen. 


Installatie

Bij installatie moet, afhankelijk van de ruimte, op de volgende zaken gelet worden:
 
- De akoestische materialen moeten geen belemmering vormen voor de verlichting, sprinklers, brandmelders etc.
- Bij diverse verschillende werkzaamheden in een grote ruimte, kan het zijn dat plekken waar meer geluid geproduceerd wordt, of waar meer concentratie bij de werkzaamheden vereist is, ook meer absorptie materiaal vereist is.
- Vanwege de duurzaamheid dient goed gelet te worden op montage hoogtes of en impact vastheid van het materiaal, dit uiteraard afhankelijk van de toepassing en het gebruik van de ruimte.
- De totale prijs voor de klant is niet alleen de product prijs, ook de eenvoud van montage is een belangrijke factor. Een product wat snel en schoon gemonteerd kan worden door bijvoorbeeld verlijming werkt een stuk schoner en sneller dan een product waarvoor veel geboord of gesneden moet worden.


Bron: Bildinx