Teori

Teori

Teori lydisolering

Absorpsjon? Etterklangstid? Trinnlydisolering? Hva menes her? Her finner du forklaring på de mange ord og uttrykk innefor temaet lydisolering.

Lydtrykk

Det vi vanligvis mener med lyd er lydbølger i luft, som kan oppfattes av det menneskelige øret. Det er en form for energi som vibrerende legemer avgir. Øret oppfatter lyd ved at trommehinnen settes i svingninger på grunn av lydbølger i lufta. Lyd kan også bre seg i faste stoffer og kalles da strukturlyd. Det vi kaller lydtrykk er de hørbare endringene av lufttrykket.

Desibel [dB]

Menneske har mulighet til å oppfatte lydtrykk fra en høregrense på ca. 2 x 10-5 Pa opp til en smertegrense på omkring 20 Pa (dvs. over 1 million ganger mer enn høregrensen). Ørets følsomhetområde er dermed veldig stort og det vil derfor være uhensiktsmessig å bruke en lineær skala for å angi lydtrykket. I stedet har man valgt å angi de akustiske størrelsene med en logaritmisk skala som har måleenheten desibel (dB), som angir et lydtrykknivå i forhold til lydtrykket ved høregrensen. Høregrensen er satt til 0 dB, og dermed blir smertegrensen liggende omkring 120 dB. Vi kan høre sterkere lyder, men det er både smertefullt og skadelig. Se figuren til høyre.

Frekvens [Hz]

Frekvensen angir antall svingninger pr. sekund og har enheten hertz, Hz. Mennesket har mulighet til å høre lave / dype bass- lyder fra ca. 20 Hz til høye/lyse diskantlyder opp mot 20 000 Hz. Lyd vil normalt være sammensatt av lydbølger med et vidt spekter av frekvenser. Innenfor bygningsakustikken er det vanlig å angi frekvenser fra 100 og opptil 4000 Hz.

Lydnivå i dB(A)

For å karakterisere lyd er det vanlig å bruke betegnelsen dB(A). Dette er et veid middeltall (A-veiing) for ulike frekvenser, konstruert for å etterligne ørets måte å oppfatte lyd på. Veiekurven er dermed tilpasset ørets følsomhet for de ulike frekvensene. Øret oppfatter lavfrekvent lyd (bass) langt dårligere enn diskantlyder. A-veiingen medfører at lyder i bassen mer eller mindre blir filtrert bort.

Absorpsjon

Alle materialer vil absorbere lyd i større eller mindre grad. Absorpsjonen er normalt frekvensavhengig. Harde og stive materialer som f.eks. betong har liten absorpsjonsfaktor og karakteriseres derfor som godt reflekterende. Blant de  lydabsorberende materialene finner vi porøse absorbenter. De mest typiske porøse absorbenter er mineralull og tekstiler. Absorpsjonsevnen vil avhenge av mengden overflate av fast materiale og av den motstand lyden møter ved inntrengning i materialet. Den sistnevnte faktoren er blant annet avhengig av poreantall og porestørrelse. Den absorberte energien går over i varmeenergi.

Etterklangstid, T

Når en lydkilde blir avbrutt, vil lydtrykket avta etterhvert som resonansen (gjenklangen) i rommet dempes. Jo mer absorpsjon det er i rommet, jo fortere vil lydtrykket avta, og vi sier da at etterklangstiden er kort. Rom med liten absorpsjon vil ha lang etterklangstid. Dette kan man til daglig registrere i blant annet trapperom og kirker.
Etterklangstiden, T [s], defineres som tiden det tar fra lydkildeavbrudd til lydtrykket er sunket med 60 dB.


Luftlydisolasjon (Illustrasjon av en vegg som demper lyd)

Lydreduksjonstall, R 'w

Lydreduksjonstallet beskriver en konstruksjons evne til å dempe lydnivået. Forenklet sett bestemmes lydreduksjonstallet ved at man måler forskjellen i lydtrykknivå mellom rommet der lyden oppstår og det som høres i naborommet. Jo større differanse i verdiene man måler, desto bedre isolerer konstruksjonen mot luftlyd. Har vi f.eks. en lydkilde som sender ut 100 dB i et rom, og lydnivået i naborommet måles til 45 dB, har lyden blitt dempet med 55 dB. Det vil si at konstruksjonens lydreduksjonstall er på 55 dB. For de fleste konstruksjoner angis luftlydisoleringen med et veid feltmålt lydreduksjonstall, R'w (dB). Dette gir et enkelt tall som representerer flere frekvensbånd. Verdier målt i laboratorie betegnes veid lydreduksjonstall, Rw (dB). I laboratorie er det lettere å unngå lydoverføringer via tilstøtende konstruksjoner, og verdien er som regel 3 - 5 dB høyere enn feltmålt verdi. Lydkravene vi må forholde oss til finner vi i Norsk Standard, NS 8175 Lydforhold i bygninger, som refererer til feltmålt veid lydreduksjonstall, R'w.

Trinnlydnivå L'n, w

Trinnlydnivå beskriver en etasjeskillers evne til overføre lyd fra fottrinn, dunking o.l. Det er lydnivået i underliggende etasje som angis. For praktisk bruk angir man et såkalt feltmålt veid normalisert trinnlydnivå, L'n, w [dB]. Verdien målt i laboratorie betegnes veid normalisert trinnlydnivå, Ln, w?[dB]. I laboratorie er det lettere å unngå lydoverføringer via tilstøtende konstruksjoner, og verdien er som regel 3 - 5 dB lavere enn feltmålt verdi. Forenklet sett bestemmes tallet ved at en standardisert bankemaskin plasseres over etasjeskilleren og lydtrykknivå måles i rommet under. Jo lavere lydnivå man måler, desto bedre er konstruksjonens evne til å isolere mot trinnlyd.


Trinnlyd

Utvendig støy

For konstruksjoner som skal isolere mot lavfrekvent støy, som f.eks. veitrafikkstøy, angir man veid lydreduksjonstall:R'w + Ctr. Ctr er omgjøringstall for spektrum for trafikkstøy. Ctr er som regel negativ, fordi de fleste konstruksjoner isolerer dårligere mot lavfrekvent støy enn høyfrekvent støy. R'w + Ctr erstatter tidligere trafikkstøyreduksjonstall, RA [dB(A)].

Lydnivå beskriver styrken av lyd (støy) i eller utenfor en bygning. Lydnivå angis som A-veid ekvivalent lydtrykknivå LA,eq,T eller A-veid maksimalt lydtrykknivå LA,max. LA,eq,T måles over lengre tid, som regel 24 timer, mens LA,max er det høyeste nivået man måler. Hvilken av verdiene det stilles krav til, avhenger av bygningstype og type lydkilde.

For utendørs støy er det ikke bare veggkonstruksjonen som har betydning for lydnivået innendørs. Vinduer og ventiler    innvirker mye på konstruksjonens totale lydreduksjon. Ved beregninger kan man ta utgangspunkt i kjent utendørs lydnivå og trafikkstøyreduksjonstallene (Rw + Ctr) for delflatene. Ulike kombinasjoner vegg og vindu kan gi samme totalresultat. Beregninger er vist i Byggforskserien 421.425.

Praktisk lydisolering

Det er to hovedprinsipper å lydisolere en konstruksjon på. Ved bruk av:

En tung massiv konstruksjon som er vanskelig å sette i svingning. Denne vil i hovedsak reflektere  lydbølgene slik  at de holdes innenfor det rommet lyden oppstår.


Lydreduksjon gjennom en massiv vegg


En lett konstruksjon som i hovedsak absorberer lyden, kan bestå av flere adskilte sjikt der mineralull har en  sentral funksjon ved at den absorberer lydenergien. Stor  vekt/masse på konstruksjonen er dermed ikke nødvendig for å oppnå god lydisoleringen. De lette konstruksjonene er å foretrekke både av praktiske og økonomiske årsaker. Figuren viser at en lettvegg som kun har en 1/10-del av massen i forhold til en betongvegg,  allikevel har bedre lydisolerende egenskaper.  


Lydreduksjon gjennom en lett vegg


Begge konstruksjonene hindrer lyd i å komme igjennom. Betongen har stor masse og er dermed vanskelig å sette i bevegelse og reflekterer mye av lydbølgene. Den lette stenderverksveggen har platekledning på hver side og hulrommet er fylt med isolasjon. Det er platekledningen (egenskaper og antall), konstruksjonsoppbygning (gjennomgående-, forskjøvet eller dobbelt stenderverk) og om hulrommet er avdempet med isolasjon som er avgjørende for lydreduksjonen. Lyden reflekteres delvis i platelaget og absorberes i mineralullen. Absorpsjonen er størst ved de høye frekvensene og øker med materialtykkelsen.

Platekledningen

Platekledningen bør være av et “dødt” materiale. For å øke lydreduksjonstallet kan det benyttes såkalte stråleminskende kledninger, som kjennetegnes ved at de er tynne og bøyeelastiske. De avstråler mindre lyd enn massivkonstruksjoner. Det mest vanlige platekledningene er gips- og sponplater, i fra 11 til 15 mm tykkelse.
Når det benyttes to eller flere platelag på samme side, monteres platelagene med forskutte skjøter. Platelagene skal ikke limes.

Enkeltkonstruksjoner

Konstruksjoner med gjennomgående stenderverk fungerer som et kompakt svingesystem. Skal en slik konstruksjon gi god lydisolering, må den yte stor motstand mot å komme i svingninger, det vil si at platens flatemassse bør være stor.

Dobbeltkonstruksjon

For at lette konstruksjoner skal oppnå best mulig lydisolerende egenskaper er det nødvendig med dobbelte konstruksjoner. Meningen er da at det ikke skal være noen mekanisk kontakt mellom de to sidene i konstruksjonen. Det vil si at den ene veggdelen skal svinge helt fritt og uavhengig av den andre. Dette oppnår man ved bruk av separate stendere og sviller. I slike konstruksjoner utnytter man glass-ullens høye porøsitet og utmerkede lydabsorpsjon.

Isolasjonen

Isolasjonen har en meget viktig oppgave i å avdempe hulrommet. Det er isolasjonsullens store overflate (mange små / tynne tråder) som gjør at deler av lyden absorberes. Lydenergien spises opp ved at luftpartiklene bremses ved strømning gjennom porene i isolasjonen. Absorpsjonen er størst ved høye frekvenser og øker i teorien med materialtykkelsen og fibermengde. Til lydisolering brukes GLAVA® Proff 34 eller Økonomi 38. Det er ikke nødvendig å legge mange penger i dyre lydplater da disse sjelden vil gi noen merkbar effekt. Ut fra økonomiske hensyn vil det derfor være fordelaktig å benytte GLAVA® Plate/Rull Økonomi 38.

Lufttetting

Lufttetting av konstruksjonen er meget viktig. Uansett hvor mange platelag som monteres i adskilte eller doble stenderverk, vil lyden trenge igjennom en konstruksjon som ikke er lufttett. Fuging er derfor meget viktig. Det er viktig at det brukes en fugemasse med høy elastisitet, helst opp mot 20%.

Trinnlydisolering

Den enkleste formen for trinnlydisolering er ved bruk av myke gulvbelegg, som tepper, vinyl, kork e.l. I mange tilfeller ønskes parkett, laminatgulv eller gulvbord, da bør man gå over på flytende gulvløsninger. Dette gir en betraktelig bedre trinnlydreduksjon enn ved bruk av myke gulvbelegg. Forbedringen er god også i bassområdet, samt at luftlydisolasjonen bedres. Flytende gulv vil si at overgulvet og bærekonstruksjonen ikke har noen mekanisk forbindelse. Dette kan gjøres ved å legge inn et elastisk sjikt, som oftest en Trinnlydplate av mineralull.

Lydhimling

For å lydisolere en etasjeskiller på undersiden må man gå inn med en lydhimling, hvor bjelkelaget og himlingen er bygget opp slik at de kan svinge uavhengig av hverandre. Himlingen kan f.eks. festes til separate himlingsbjelker, men denne løsningen er både material- og arbeidskrevende. En enklere metode er å benytte lydreduksjonsbøyler (lydbøyler) som kan festes til bærekonstruksjonen. I lydreduksjonsbøylene (lydbøylene) festes lekter, og så den endelige himlingen.


Feste av lydhimling med lydreduksjonsbøyle