Hoe bouwt u een akoestisch performante gevel in HSB?
Opbouw en prestaties
Houtskeletbouw is een bouwmethode die steeds meer ingang vindt bij zowel particulieren als professionelen. Om de troeven van HSB tot hun volle recht te laten komen, dienen ontwerpers en uitvoerders echter rekening te houden met enkele spelregels op het vlak van brandveiligheid, hygrothermie, stabiliteit en, last but not least, akoestiek. Eerst en vooral richten we ons op de gevel. In volgende artikels gaan we dieper in op de opbouw van daken, woningscheidende wanden, woningscheidende vloerconstructies en, ten slotte, de integratie van ramen en deuren.
Massa-veer-massaprincipe
Een cruciaal principe bij het optimaliseren van de akoestische prestaties bij houtskeletbouw is het massa-veer-massaprincipe. Dat zegt dat twee zware massa's, gescheiden door een soepele veer, in de best mogelijke akoestische isolatie resulteren. Bij gevelbouw betekent het dat de beplatingen aan de binnen- en de buitenkant de massa's vormen, en dat de soepele, maar dense isolatie ertussen als veer fungeert.
Bijzonder is hier dat het dragende stijl- en regelwerk vrij stevig is: secties van 190 mm x 45 mm, en dit met een interval van 600 mm, vormen de norm. Dergelijke secties in naaldhout vormen 'snelwegen' waarlangs het geluid zich van buiten naar binnen (of omgekeerd) kan verplaatsen. Het is m.a.w. heel erg belangrijk om de twee massa's zo goed mogelijk van deze constructie te ontkoppelen.
Basismodel
Grafiek 1 geeft ons een eerste idee van wat de maatregelen zijn om de slechtst mogelijke oplossing (waarbij de binnenste en buitenste beplatingen gewoon tegen het stijl- en regelwerk geschroefd worden) te optimaliseren. De vier opstellingen tonen een opbouw van binnen naar buiten toe. Aan de binnenkant is er een gipskartonplaat te zien als afwerking. Aan de buitenkant zit er een houtvezelcementplaat. Mits het respecteren van een kleine spouw kan men hiervoor een bakstenen façade voorzien.
Leidingspouw creëren
Aan de binnenzijde is het gebruikelijk om een technische spouw te voorzien waarin men een bekabeling of eventueel waterleidingen kan integreren. Deze spouw creëert men door de binnenste afwerkingsplaat via verende koppelingsregels vast te maken aan de vezelversterkte gipskartonplaat die op haar beurt op het houten stijl- en regelwerk bevestigd zit.
Dit is de situatie in opstelling 17. Deze configuratie scoort echter nog steeds vrij pover, vooral in het lagetonenbereik.
Integratie van een PE-folie
Een tweede maatregel is het vervangen van de voornoemde vezelversterkte gipskartonplaat door een PE-folie die fungeert als luchtscherm. Die wordt op haar plaats gehouden door een houten latwerk dat men rechtstreeks op de stijlen schroeft. Zie hiertoe opstelling 18. Deze maatregel maakt de constructie heel wat lichter: 34 kg/m² tegenover 46 kg/m².
In tegenstelling tot wat men dan intuïtief zou denken, is ze echter ook akoestisch performanter. Dit komt doordat de 'holte' tussen de twee massa's nu breder is, wat gunstig is om lawaai in het lagetonenbereik op te vangen. Verder is ook het totale contactoppervlak tussen de binnenbeplating en het constructieve stijl- en regelwerk heel wat kleiner geworden.
Toevoegen van massa
Het zwaarder maken van de constructie blijft een van de simpelste, maar meest effectieve manieren om de akoestiek van een element te verbeteren. Opstellingen 18 en 19 zijn identiek aan opstelling 17, maar bevatten meer massa.
Façade met gevelbekleding
Grafiek 2 toont vervolgens een aantal opstellingen waarbij de façade voorzien is van een gevelbekleding. Hierdoor is er zowel aan de buitenzijde (voorkant tekening) als aan de binnenzijde (achterkant tekening) een spouw voorzien.
Uit laboratoriumonderzoek naar façadeconstructies met een spouw aan de buitenzijde én aan de binnenzijde blijkt opnieuw dat hoe verder men de massa's uit elkaar zet, hoe meer men die massa's van elkaar ontkoppelt en hoe meer men de holtes tussen die massa's opvult met een soepel, maar dens akoestisch isolatiemateriaal, hoe beter de constructie scoort op het vlak van akoestische demping.
Ontkoppelen
In de twee basisopstellingen (8 en 9) creëert men de spouw m.b.v. een houten latwerk. Dit latwerk vormt een akoestische brug waarlangs het geluid vrij makkelijk kan passeren. Het voorzien van minerale wol tussen de latten maakt weinig of zelfs geen verschil uit. Het eerste wat moet gebeuren, is daarom het rigide latwerk vervangen door verende, metalen stijlen die voor een meer soepele koppeling tussen beide platen zorgen. Het resultaat is nu beduidend beter (zie opstelling 10bis).
Akoestisch isolatiemateriaal
Nu deze ontkoppeling gerealiseerd is, heeft het wél zin om een soepel akoestisch isolatiemateriaal aan te brengen in de spouw. Bemerk het significante verschil in akoestische prestaties tussen opstellingen 10bis en 10.
Integratie van een PE-folie
Net zoals bij het eerder besproken basismodel kunnen we ook hier de beplating aan de binnenzijde van het constructieve stijl- en regelwerk vervangen door een PE-folie. Dit maakt de holte (veer) tussen de twee buitenste massa's breder, wat vooral een positieve impact heeft in het lagetonenbereik: zie opstelling 12.
Volledige ontkoppeling
Een laatste stap die we kunnen nemen om de constructie verder te optimaliseren, is de reeds gerealiseerde ontkoppeling verder verbeteren. De leidingspouw kunnen we bijvoorbeeld creëren via een losstaand, onafhankelijk metalstudframe (principe van een akoestische voorzetwand). Ook het latwerk voor de gevelbekleding kan nog beter ontkoppeld worden.
De beste opgemeten prestatie (zie opstelling 22) behaalt men dankzij het opvullen van deze spouwen met een akoestisch dempend isolatiemateriaal.
Conclusies
De volgende principes vormen de vuistregels voor een optimale akoestische demping:
- massa-veer-massaprincipe;
- creëer een zo breed mogelijke holte (veer) tussen beide massa's;
- maak de massa's zwaarder;
- zorg voor een optimale ontkoppeling (zo min mogelijk rigide contactpunten);
- vul alle holtes op door een dens, akoestisch isolatiemateriaal.
