F13
2015-03-03 F13 – Ljudisolering 2 SDOF-system Fjädern bestämmer Resonans Massan bestämmer Ö k a n d ef r e k v e n s Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 1 2015-03-03 Kraft – förskjutning Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Frekvens och massa • Vid låga frekvenser är ljudisoleringen en funktion av styvheten. • Ju tyngre desto bättre ljudisolering • Ju högre frekvens desto bättre ljudisolering Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 2 2015-03-03 Masslagen • Vad händer med R vid – fördubblad frekvens? – fördubblad ytvikt? fm' ' fm' ' 20 log R0 10 log1 c 2 c Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Reduktionstal – enkelvägg R[dB] masslagenR0 nollmods fåmods mångmods område område område +6dB/oktav kritiskfrekvens, fc mindre dämpning frekvens[Hz] Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 3 2015-03-03 Longitudinalvåg • Ljud = tryckvåg • Här: harmonisk svängning 2 p 1 2 p 0 x 2 c 2 t 2 c P0 c E x Partikelrörelse Utbredningsriktning Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Skjuvvåg • Endast fasta material (med skjuvstyvhet) 2w 2w 0 x 2 G t 2 Partikelrörelse c G Utbredningsriktning Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 4 2015-03-03 Sträng • Transversella svängningar 2w 2w 0 x 2 F t 2 c F Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Ytvåg på land – Rayleighvåg Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 5 2015-03-03 Tsunamivåg • Våghastighet beror på djupet h: c gh • Våghöjd och våglängd likaså • Hur snabbt färdas en tsunamivåg över Indiska oceanen? Hur lång tid tar det från Sumatra till Madagaskar? Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 6 2015-03-03 http://geology.com/ Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Höjd – djup – våglängd ? http://wikipedia.org/ Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 7 2015-03-03 Böjvågutbredning i balk • Vågekvationen för böjvåg i en balk B 4w 2w S 2 0 4 x t • Våghastighet – frekvensberoende cf k 4 B Eh 2 4 S 12 Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Vågutbredning i balk Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 8 2015-03-03 Våghastighet som funktion av frekvens Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Våghastighet som funktion av frekvens cB f 2 4 B m Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 9 2015-03-03 Kritisk frekvens – koincidens • Böjvåglängd, B: funktion av frekvens, böjstyvhet och ytvikt • När projicerad luftvåglängd = böjvåglängd: koincidens! Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Koincidens (kritisk frekvens) • Böjvåghastighet i en platta cB f 2 4 B m • Vid f = fc är cB = co = 340 m/s (fc = kritisk frekvens) c02 fc 2 m B • Eller uttryckt i koincidenstal fc K / h Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 10 2015-03-03 Kritisk frekvens för några material Material Koincidenstal Typisk tjocklek Betong 18 160 mm 110 Hz Lättbetong 38 70 mm 540 Hz Gips 32 10 mm 3200 Hz Stål 12-13 1 mm 12000 Hz Glas 18 3 mm 6000 Hz fc Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Reduktionstal – enkelvägg R[dB] masslagenR0 nollmods fåmods mångmods område område område +6dB/oktav kritiskfrekvens, fc mindre dämpning frekvens[Hz] Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 11 2015-03-03 70 Reduktionstal (dB) 60 Luftljudisolering - vägd 50 40 30 20 10 2500 1600 630 1000 400 250 160 100 0 Frekvens (Hz) Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Dubbelvägg • Två fall: samma totala väggmassa. En av väggarna i b) har R = 40 dB. Vad blir Ra och Rb? Högtalare a) b) Högtalare Mikrofon Mikrofon Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 12 2015-03-03 Reduktionstal – dubbelvägg Dubbelväggmed hålrumsdämpning R[dB] 12dB/oktav 6dB/oktav f0 Dubbelväggutan hålrumsdämpning Enkelväggmedsammatotala vikt somdubbelväggen fc Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 2DOF-system Ö k a n d ef r e k v e n s Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 13 2015-03-03 Grundresonans för dubbelvägg f0 c 2 0 1 1 d m1 m2 c = 340 m/s o = 1.2 kg/m3 d = luftspaltens bredd m’’ = ytvikt för en väggdel Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Ex: Dubbelvägg (gips) – grundresonans Reduktionstal [dB] 80 Gipsplatta, 13 mm R3 R2 R1 70 60 50 Mineralull R3 = 140 mm mineralull R2 = 30 mm mineralull 40 Rw [dB] 30 R3: 55 R2: 49 R1: 43 20 10 0 50 80 125 200 315 500 800 1250 2000 3150 frekvens [Hz] 135 mm R1= tomt hålrum Stålreglar c/c 600 mm Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 14 2015-03-03 Olika dubbelväggar – gips Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Dubbelväggar i gips med isolering Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 15 2015-03-03 Gipsväggar med olika cc och regelbredd Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Dubbelväggar • Får EJ vara förbundna med sk. ljudbryggor! Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 16 2015-03-03 Transmissionsvägar 3 2 1 2 3 2 3 1 3 4 4 2 1) Direkt ljudtransmission 2) Flanktransmission 3) Överhörning 4) Läckage Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Flanktransmission • Ljud som går längs sidoväggar Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 17 2015-03-03 Flanktransmission – stegljud Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Minimering av flanktransmission • Välj flankerande konstruktioner med bra ljudisolering i sig, dvs högt vägt reduktionstal Rw – Tilläggsisolera flankerande konstruktion • Välj en knutpunkt med hög knutpunktsisolering (10 dB eller mer) – Avskilj konstruktioner helt i knutpunkten (t ex öppna fogar vid platta på mark). – Använd elastiska mellanlägg. Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 18 2015-03-03 Beräkningsgång – flanktransmission • Beskrivet i Svensk Standard SS-EN 12354-1 1) Beräkna reduktionstal mellan luft och flank 1. 2) Beräkna reduktionstal i väggen (map t ex längd) 3) Beräkna reduktion i knutpunkt 4) Beräkna utstrålning från flank 2. Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Knutpunktsdämpning – massförhållanden a ) b ) m 1 m 1 m 2 m 2 Massförhållan de M=m2/m1 Tförbindelse K dB Xförbindelse K dB 0.25 2 2 0.4 3 4 0.6 4 7 0.8 7 10 1.0 9 12 1.4 11 15 2.0 13 18 4.0 19 24 6.0 21 27 8.0 24 30 Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 19 2015-03-03 Flanktransmission • Vid sammansatta konstruktioner: Bryt transmissionsvägen! a ) b ) Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Flanktransmission Mineralull Fasadbeklädnad Cellplast som värmeisolering Väggskiva Fasadbeklädnad Cellplast som värmeisolering Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 20 2015-03-03 Betongplatta på mark M e lla n lä g g 90 R[dB] 80 skiljevägg skiljevägg +flank 70 60 50 40 30 20 10 100 200 400 800 1.6k 3.15 k frekvens[Hz ] Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 Betong – tjocklek Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 21 2015-03-03 Avslutningsvis • Läckage! Springor, hål. Ljuddämpa ventiler! • Beakta alla delytor, t ex dörrar fönster • Enkelvägg – Tung vägg – Se upp för koincidens! • Dubbelvägg – Se upp för resonans – Inga ljudbryggor – Absorbera mellan väggarna! • Flanktransmission – Bryt om möjligt transmissionsvägen – Dämpa väggar, absorberande och utstrålande Kristian Stålne / Ljud i byggnad och samhälle / VTAF01 22
© Copyright 2024