Rakennusten ääneneristys ja meluntorjunta. Ylivieska Aikataulu

Transkriptio

1 Rakennusten ääneneristys ja meluntorjunta Ylivieska Valtteri Hongisto vanhempi tutkija, Työterveyslaitos rakennusakustiikan dosentti, Aalto-yliopisto Ääneneristyslaboratorio, Turku Aikataulu 9.-. Äänieristyksen ja meluntorjunnan perusteet Kaavamääräykset ja niiden asettamat vaatimukset tuotteille 11. Lounas Ilmaäänen eteneminen ja eristys Askeläänen eteneminen ja eristys 13:59 Juna Turkuun Hongisto/Ylivieska

2 Työterveyslaitos, Turku, akustiikkapalvelut TYÖTILOJEN ÄÄNIOLOT Selvitykset Teollisuus, toimistot, koulut... Melu ja värähtely Huone- ja rakennusakustiikka Sisäympäristökyselyt Parantaminen Mallintaminen ym. laskelmat parannusvaikutuksista Meluntorjuntasuunnittelu RAKENNUS- ja TUOTEAKUSTIIKKA Laboratorio Ilmaääneneristävyys* Äänen absorptio* IV-koneiden melupäästö Kanavaäänenvaimentimet Tuotearvojen mallintaminen * FINAS akkreditoituja Kenttätutkimus koneiden melupäästö akustinen kamera Yhteyshenkilö: valtteri.hongisto@ttl.fi Hongisto/Ylivieska Laboratoriotilat, Turku Hongisto/Ylivieska

3 Ääneneristävyyteen liittyvät palvelut ja tutkimukset Ilmaääneneristävyyden määritys ISO 14-3 ovet, ikkunat, levyrakenneseinät, läpivientielementit yms. akkreditoituna: virallinen testiseloste ilman: ei testiselostetta, pelkät numeroarvot Väliseinärankojen dynaaminen jäykkyys Lattianalusvillojen dynaaminen jäykkyys (askelääneneristyksen tarpeisiin) ääneneristävyyden määritys laskentaohjelman avulla tuotekehityskäyttöön tai markkinointikäyttöön Pientaajuisen ääneneristävyyden tarkkuusmittaus ISO Hz arvot Äänenabsorption määritykset Kenttätutkimukset Hongisto/Ylivieska Usein tuotekehitys- ja testaustilanteissa kysyttyjä asioita Ovet Mitä määräyksiä ja ohjeita on olemassa? Mihin arvoon tulisi kehityksessä pyrkiä? Mitä vaikuttaa, jos osa ovesta korvataan lasilla? Ääneneristyksestä yleensä? Minkälainen rakenne tuottaa hyvän ääneneristyksen? Mitä muuta keinoja on parantaa äänieristystä kuin massan lisääminen? Voiko tuotearvoja laskea ja mikä on niiden pätevyys verrattuna testausselosteisiin? Hongisto/Ylivieska

4 Äänieristyksen ja meluntorjunnan perusteet Hongisto/Ylivieska Äänenpainetaso L p Äänenvoimakkuutta määrätyllä alueella kuvaava suure Äänenpaineen suhde vertailuäänenpaineeseen p Vertailuäänenpaineena normaalikuuloisen kuulokynnys p =2 Pa p vastaa db äänitasoa Kipukynnys on 12 db Kuulovauriokynnys on 85 dba, kun sille altistutaan päivittäin 3 db kasvu merkitsee meluenergian tuplaantumista kuulon erottelukynnys on.5 1. db 3 db ero hyvin kuultavissa, ei suuri 6-8 db lasku koetaan puolittumisena L p 2log ~ p p Hongisto/Ylivieska

5 Taajuus f [Hz] ja aallonpituus [m] värähdysten määrä sekuntia kohti Ihmisen kuuloalue 2-2 Hz Rakennuksissa käytännön taajuusalue on 2- Hz, yleisimmin vain 63 Hz ylöspäin Rakennusakustiset mittaukset 1/3-oktaavikaistoittain (terssikaistoittain) -31 minimialue Hz yleisimmin käytössä Aallonpituus saadaan yhtälöstä c f c f missä c = äänen nopeus, 343 m/s f = äänen taajuus [Hz] Aallonpituus [m] Taajuus f [Hz] Kuuloalue Hongisto/Ylivieska Äänten taajuusalueet Hongisto/Ylivieska

6 Siniaalto (esimerkiksi viheltäminen) äänenpaineen vaihtelu ajan funktiona spektri eli äänenvoimakkuus taajuuden funktiona (taajuusjakauma) Kuvassa vain yksi taajuus, äänes, vrt. vihellys Hongisto/Ylivieska Laajakaistainen ääni (esimerkiksi ilmanvaihdon kohina) signaali aika-avaruudessa taajuusjakauma (=spektri) Hongisto/Ylivieska

7 Taajuusanalyysi rakennusakustiikassa terssit 2, 25,..., 2 Hz audioalueelle mahtuu 32 kpl oktaavit: 31, 63..., 16 Hz audioalueelle mahtuu kpl Hongisto/Ylivieska Nimelliset terssi- ja oktaavikaistat oktaavit harmaa neliö Kaista f m Terssikaista Oktaavikaista Kaista f m Terssikaista Oktaavikaista Hongisto/Ylivieska

8 A-painotus Äänitaso [db] 8 A-painotuksella melun spektri suodatetaan sellaiseksi, jollaisena ihminen sen kuulee ja kokee EN ja EN ISO liikennemeluspektri L A,eq=7 db, L L,eq=87 db Taajuus [Hz] f (Hz) Painotus Hongisto/Ylivieska A-painotettu Lineaarinen 4 Tärkeimmät LVIS-melusuureet Suomen Rakentamismääräyskokoelma, C1:1998 Yleensä tarkasteluajanjakso mittauksissa on T=3 sekuntia Hongisto/Ylivieska

9 Melumittarihankinta mielessä? Hyvää melumittaria hankittaessa tulee huomioida seuraavaa: IEC 6651 ja IEC 684 vaatimukset, Type 2 (ent. IEC 651 ja IE 84) myös hiljaista äänitasoa tulee pystyä mittaamaan luotettavasti; mittausalueen tulee yltää tasolle 28 dba!! mittarissa tulisi olla vähintään A-taajuuspainotus mutta sen lisäksi mielellään myös C-taajuuspainotus tai taajuuspainottamaton valinta melumittarin kanssa hankitaan aina kalibraattori, jolla mittarin toiminta tarkistetaan. Äänitasomittari tulee jäljitettävästi kalibroida ainakin 2 v välein kalibrointilaboratoriossa, esim. VTT, TTL, Mikes Sellaiset edulliset mittarit kannattaa unohtaa, jotka pystyvät mittaamaan vain yli 35 dba äänitasoja eivät täytä IEC 684 vaatimuksia, sillä L A,eq ei voida silloin mitata Hongisto/Ylivieska Kahden äänenpainetason yhteenlaskeminen Kahden äänenpainetason L p1 ja L p2 yhteenlaskeminen L p, tot lg L p,1 L p,2 Esim: Laske yhteen 55 db ja 55 db L p, tot lg lg( ) 58 db Hongisto/Ylivieska

10 Äänitasojen yhteenlaskeminen L tot lg lg i 1 L / 1 N L / i L 2 /... L N / inrs 26 Hongisto/Ylivieska Rakentamista koskevat määräykset ja ohjeet Tilan käyttötarkoitus RakMk C1 RakMk D2 SFS 597 STM 23 SIY 28 VnP 993/92 VnA Asuinhuoneistot M,O O S T S O Majoitustilat O O S T S O M Vanhusten palvelutalot O O S T S O M Toimistot O O S T S O M Koulut O O S T S O M Päiväkodit O O S T S O M Terveydenhoitoalan rakennukset O O S T S O M Teollisuustyöpaikat O S M Liiketilat O T O Teatterit, myymälät O O M Keittiöt, ravintolat O M Urheilutilat, uimahallit, kasarmit O M Kirjastot, näyttelytilat, kirkot O T O Laboratoriot, autokorjaamot O M Ympäristömelu piha-alueella M S S O M RakMk C1 Suomen rakentamismääräyskokoelma, osa C1:1998 Ääneneristys RakMk D2* Suomen rakentamismääräyskokoelma, osa D2:22 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto SFS 597 Rakennusten akustinen luokitus, Suomen standardisoimisliitto SFS r.y., 24 STM 23** Sosiaali- ja terveysministeriön asumisterveysohje. SIY 28 Sisäilmayhdistys r.y.:n julkaisu 5, Sisäilmastoluokitus, 28 VnP 993/92 Valtioneuvoston päätös 993 melutason ohjearvoista VnA X Valtioneuvoston asetus 85 työntekijöiden suojelemisesta melusta aiheutuvilta vaaroilta, 26 M = sisältää viranomaisen antaman määräyksen lukuarvon O = sisältää viranomaisen antaman ohjeen lukuarvon S = suosituslukuarvoja sisältävä dokumentti T = sisältää terveysvaikutusten kannalta tärkeitä lukuarvoja * Sisältää ainoastaan LVIS-äänitasoja. ** Sisältää ainoastaan ympäristöstä kuuluvia kokonaismelutasoja lähteestä riippumatta. X Koskee ainoastaan työtehtäviä, jossa altistutaan voimakkaalle melulle. Hongisto/Ylivieska

11 Lähteet löytyvät pääosin netissä RAkMk C1: RakMk D2: Asumisterveysohje: /passthru.pdf SFS 597: (maksullinen) Sisäilmastoluokitus: (maksullinen) VnA 85/26: VnP 993/1992: VnP 53/1997: VnP 1314/1994: VnA 621/21: VnA 48/25: Hongisto/Ylivieska Suomen rakentamismääräyskokoelma Osa C1:1998 sisältää ääneneristysmääräykset ja ohjeet Osa D2:23 lisäohjeita ilmastointimelulle Hongisto/Ylivieska

12 RIL 243 ohjeet Osa 1: Perusteet Osa 2: Oppilaitokset, auditoriot, liikuntatilat ja kirjastot Osa 3: Toimistot Osa 4: tuotantotilat, (tekeillä) Hongisto/Ylivieska SFS 597:24 valmistunut 24 akustisten konsulttien ja työterveyslaitoksen toimesta VTT, YM, STM, yritykset ohjausryhmässä täydentää ohjeita ja määräyksiä RakMk C1:1998 luokitus ABCD luokka C vastaa RakMk C tai 1985 tasoa, ns. minimitasoluokka, johon tulee aina pyrkiä uudiskohteissa luokka A on paras Hongisto/Ylivieska

13 Valtioneuvoston päätös N:o 993/1992 melutason ohjearvoista HUOM: Koskee ympäristöstä rakennukseen kohdistuvaa melua ei koske rakennusten LVIS laitteita. päiväsaikaan yöaikaan klo 7-22 klo 22-7 Melu kiinteistön tontilla oleskelualueella L A,eq,u (db) L A,eq,u (db) Asuinalueet, hoito- ja oppilaitosten alueet 55 - edelliset mutta uusilla alueilla Vapaa-ajan alueet, loma-asuntoalueet 45 Huoneistojen sisäpuolinen melu L A,eq,s (db) L A,eq,s (db) Asuin-, potilas- ja majoitushuoneet päivällä 35 3 Opetus- ja kokoontumistilat Liike- ja toimistohuoneet Hongisto/Ylivieska Sisäilmastoluokitus 28 Hongisto/Ylivieska

14 Hongisto/Ylivieska Asumisterveysohje STM Oppaita 23:1 Hongisto/Ylivieska

15 Heijastuminen ja läpäisy absorptiosuhde arvot 1 suuri arvo: ääni imeytyy pieni arvo: ääni heijastuu läpäisysuhde arvot 1 suuri arvo: rakenteen läpäisee vähän ääntä pieni arvo: ääni heijastuu W W i Wt W W i i r Hongisto/Ylivieska Absorptiossa ja läpäisyssä tapahtuva äänenvaimennus äänenvaimennus: D log 1 Ilmaääneneristys: 1 Wi R lg lg W t Absorptiosuhde Heijastuneen äänen vaimennus db jne jne W t/w i db jne jne Hongisto/Ylivieska R 15

16 Absorptiosuhteita Tyypillinen absoptiosuhde, mm mineraalivilla, liimattu betonia vasten 7 mm mineraalivilla, liimattu betonia vasten 2 mm mineraalivilla, takana 2 mm ilmaväli Rei'itetty kipsilevy, takana 2 mm ilmaväli, reikäala 18 % Kokolattiamatto, kuidun paksuus 8 mm Pehmeä toimistotuoli, tyynyn paksuus 3 mm Puuvillaverhot, 33 gr/m2, laskostettu 75 % pinta-alasta Kevytväliseinä (kipsi + villa + kipsi) Taajuus f, Hz Betoni- tai tiiliseinä, kovapintainen lattia Kirjahylly, täynnä tavaraa Hongisto/Ylivieska Absorptioluokitus EN Absorptiosuhde luokittelematon Taajuus [Hz] A B C D E Hongisto/Ylivieska A B C D E Esimerkki Mitoitussääntö: Materiaali kuuluu luokkaan A, koska käyrään A verrattaessa ei-toivottujen poikkeamien summa on alle, (taajuudet ja 4 Hz). Tilastollinen absorptiosuhde 16

17 Huonevaimennuksen käytännön merkitys Tarkastellaan ilmastoinnin päätelaitteen melua, jonka äänitehotaso L W =32dB (absoluuttinen äänienergian määrä) Riippuen huoneen vaimennusmateriaalin määrästä, äänilähteen aiheuttama äänenpainetaso voi vaihdella db!! Kuva: M. Kylliäinen Hongisto/Ylivieska Ilmaääneneristävyys Ilmaääneneristävyys: 1 R log db Läpäisykerroin: Wt W W=energia p=paine i=incident t=transmitted tulokulmariippuva i Hongisto/Ylivieska

18 Mittaaminen painemenetelmällä R L p, 1 Lp,2 lg S A 2 Hongisto/Ylivieska Painemenetelmä, ISO 14-3 lähetyshuone vastaanottohuone mikrofoni kiertyvä mikrofonipuomi 36 r= pieni mittausaukko 2.5 m 2 mikrofoni 2 r= tärinäneristin Hongisto/Ylivieska LEIKKAUS A - A 18

19 Ilmaääneneristysluku ISO mukaan Laboratorio: R w, Rakennuksessa: R' w Käyrää siirretään 1 db pykälin ylimpään asentoon, jossa eitoivottujen poikkeamien (punaiset viivat) summa alittaa 32. db. Tällöin R w on vertailukäyrän arvo Hz:llä. Mittaustulos vertailukäyrä poikkeama ISO Ei-toivottu Taajuus 7 f (Hz) R (db) (db) (db) R W = db Mittaus-tulos ISO vertailukäyrä summa 32. f [Hz] Hongisto/Ylivieska R [db] Spektripainotustermit, ISO ilmaääneneristysluku R w on tarkoitettu pääasiassa kuvaamaan ääneneristystäå puheääniä vastaan liikennemelu sisältää hieman enemmän pientaajuisia ääniä kuin puhe, mitä varten on kehitetty spektripainotustermit termeistä tärkeimmät ovat taajuusalueen -31 Hz spektripainotustermit C ja C tr muita ei käytetä suomessa paljoakaan R A, tr R W C tr Spektripainotustermi Taajuusväli Sovellettava melutyyppi C -31 Asuntomelu, raide ja lentoliikennemelu C - - Asuntomelu, raide ja lentoliikennemelu C Asuntomelu, raide ja lentoliikennemelu C - - Asuntomelu, raide ja lentoliikennemelu Ctr -31 Tieliikennemelu C tr,- - Tieliikennemelu C tr, Tieliikennemelu C tr,- - Tieliikennemelu Hongisto/Ylivieska

20 Esimerkkitulos Ilmaääneneristävyys laboratoriossa R, db 7 R w (C; C tr) = (-2; -7) db 6 1 RAN2 profiilipelti (teräs.45 mm) 4 2 vaakaorsi mm k4, tuulettuva 3 3 Tuulensuojalevy 9 mm (GTS9) 4 pystyorsi TC175 k6 + mineraalivilla 2 5 höyrynsulkumuovi ja erikoiskova kipsilevy 13 mm (GEK13) Laboratoriomittaustulos ISO vertailukäyrä Äänen taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska R w :n määritys oktaavikaista-arvoista Frequency ISO ref. curve Unfavorable deviation Measured sum Käyrää siirretään 1 db askelin ylöspäin asentoons jossa ei toivottujen poikkeamien summa (punaiset) on korkeintaan. db. Tällöin R w /R' w on vertailukäyrän arvo Hz:llä Measured ISO ref. curve [Hz] 2 4 Hongisto/Ylivieska

21 Esimerkkejä tuotteista Ilmaääneneristävyys [db] 8 Betoni 18 mm, 4 kg/m2, 6 db Teräs.6 mm, 5 kg/m2, 25 db EK-kipsi 13 mm, 11 kg/m2, 28 db Siporex 68 mm, 48 kg/m2, 34 db 3 2 Rannila Panel 2 mm, 31 kg/m2, 31 db Taajuus [Hz] GN13, kertopuu 66mm k6 + villa, GN13, 19 kg/m2, 37 db 3xGN13, AWS 2 mm k 6 + villa, 3xGN13, 63 kg/m2, 63 db Hongisto/Ylivieska Korvausilmaelementin ilmaääneneristyksen ilmoittaminen Koska pinta-alana ei käytetä venttiilin todellista alaa, ovat arvot melko suuria suhteessa siihen, miten hyvin ääni niiden kautta kantautuu. Esimerkiksi D n,e,w =45 db tarkoittaa, että yksi venttiili m 2 kokoisessa ulkoseinässä, jonka eristys on ääretön, tuottaa ilmaääneneristysluvuksi R w =45 db. Korva havaitsee kaiken äänen tulevan pienestä elementistä tämän häiritsevyysnäkökulman vuoksi elinten eristävyys on mitoitettava vähintään 5 db yläkanttiin. Hongisto/Ylivieska

22 Intensiteettimenetelmä, ISO Hongisto/Ylivieska Intensiteettimenetelmällä saatu oven ääneneristyskartta, Hz 2 2 Ilmaääneneristävyys R [db] Ennen, 36 db Jälkeen, 39 db Taajuus [Hz] laivan hyttiovirakenteen kehitys sähkölukon äänivuodon korjaus Hongisto/Ylivieska

23 Intensiteettimenetelmällä saatu sandwich-seinän ääneneristyskartta, 8 Hz sandwich rakenne mustissa kohdissa pelteihin liimattu villa kytkee pellit akustisesti toisiinsa Ääneneristys merkittävästi heikentynyt 8 Hz taajuudella Hongisto/Ylivieska Laboratoriotesti ja rakennuksessa tehty testi Laboratoriotestistä käytetään merkintäär vain suora ääni vaikuttaa tulokseen Kentällä tehdystä testistä käytetään merkintää R' ääntä säteilee sivutiesiirtyminä myös muista huonepinnoista Hongisto/Ylivieska

24 Laboratorio- ja kenttäarvojen erot - esimerkkejä Ovirakenne, laboratorioarvo R w =42 db Oikeuttaa ääneneristysluokkaan 35 db Tiivistys puutteellinen, karmi vinossa R' w =35 db Kynnys puuttuu R' w =22 db Hyvä asennus, ympäröivät seinärakenteet db ovea parempia R' w =42 db Betoni 18 mm HVS, R w =61 db Halkeama, R' w =53 db Hyvä asennus, ympäröivät rakenteet saman massaiset: R' w =58 db Hongisto/Ylivieska Laboratorio- ja kenttäarvojen erot Esimerkkinä puurakenteinen ovi Ilmaääneneristävyys [db] 4 Laboratororio, teipattu (36 db) 3 2 Laboratorio, normaaliasennus (33 db) Kenttä, teipattu (3 db) Kenttä, normaaliasennus (24 db) Taajuus [Hz] Hongisto/Ylivieska

25 d = 44 top 2 x P-seal bottom 2 x U-seal 46 db laivan ovi Teipattu arvo Rw46dB ilman tiivisteitä Rw24dB rs=kumitiiviste ts=teippaustiiviste pb=profiililista S1 DOOR LEAF S3 D = depth additional profile bar 1 b = 73 w = doorhandle side 2 x P-seal 1 1 DOOR LEAF S3 additional profile bar rock wool support 4 mm door hinge side 2 x P-seal steel.75 mm rock wool 2 mm air cavity 4 mm perforated steel.5 mm rock wool 2 mm steel.75 mm steel 2 mm rock wool Measured sound reduction index, db /3-octave band, Hz rs ts pb 24 db rs ts1 pb, 35 db rs ts2 pb 42 db rs1 ts pb 43 db rs2 ts pb 44 db rs2 ts2 pb 46 db rs ts pb1 29 db rs ts2 pb1 39 db rs2 ts pb1 45 db rs2 ts2 pb1 46 db W = width sill Hongisto/Ylivieska P-seal K-seal U-seal Tiiveyden ja rakenteen kehitys tasapainossa Ovet ja ikkunat testataan mielellään aina normaalisti asennettuna, R norm saumat teipattuna, R sealed jälkimmäinen kertoo tuotteen "rakenteellisen" ääneneristävyyden, koska äänivuodot on estetty Vuodot voivat aiheutua tiivistei Tuloksena testausraportissa voidaan ilmoittaa vain R nor Jos R norm -R sealed > 1 db, oven saumat vuotavat hieman tyypillinen tilanne Jos R norm -R sealed > 3 db, oven saumat vuotavat paljon 3 db ero merkitsee, että saumojen kautta siirtyy jo enemmän energiaa kuin rakenteen läpi rakenteen kehittäminen on tällöin tehotonta kehityksessä huomio pitää kiinnittää rakenteen sijaan tiiveyteen Hongisto/Ylivieska

26 Rakojen vaikutus ääneneristävyyteen Raon ja rakenteen yhteiseristävyys, Ryhteis (db) 7 6 R1=7 db R1= db R1=3 db Raon osuus väliseinän pinta-alasta % Hongisto/Ylivieska Ovien ääneneristysluokat db-ovien kauppa käydään kuivalla maalla useimmiten ääneneristysluokkien mukaan akustiset ohjearvot rakennustapaselostukset urakkatarjouspyynnöt» tarjouspyynnöt valmistajalle Ympäristöohje 99:23 ja SFS 597:24 antavat ohjeet, miten luokka määritetään laboratoriossa määritetyn testaustuloksen perusteella Luokkien käyttö ei ole pakollista mutta arkkitehdit ovat tottuneet niitä käyttämään Luokkien nimellisarvot ovat 5-7 db alempia kuin laboratorioarvot - luokat ottavat huomioon asennusvirheet Ääneneristysluokka [db] R w vähintään [db] Hongisto/Ylivieska

27 Kaavamääräykset ja niiden asettamat vaatimukset tuotteille Hongisto/Ylivieska Julkisivurakenteen mitoitusmenetelmä Julkisivurakenteiden valinta tapahtuu käytännössä yksilukuarvojen perusteella ulkomelun äänitaso L A,eq,u sisäpuolisen melutason sallittuun enimmäisarvo, L A,eq,s julkisivukomponenttien laboratorioarvo R w (C;C tr ) Hongisto/Ylivieska

28 Kaavamerkintä julkisivun ääneneristystarpeesta Ylempi merkintä on L ja alempi merkintä L A,eq,u. Hongisto/Ylivieska Melutason ohjearvot päiväsaikaan yöaikaan klo 7-22 klo 22-7 Melu kiinteistön tontilla oleskelualueella L A,eq,u (db) L A,eq,u (db) Asuinalueet, hoito- ja oppilaitosten alueet 55 - edelliset mutta uusilla alueilla Vapaa-ajan alueet, loma-asuntoalueet 45 Huoneistojen sisäpuolinen melu L A,eq,s (db) L A,eq,s (db) Asuin-, potilas- ja majoitushuoneet päivällä 35 3 Opetus- ja kokoontumistilat Liike- ja toimistohuoneet Hongisto/Ylivieska

29 JULKISIVUN ÄÄNENERISTYKSEN MITOITUS ympäristöopas 8 1. Vaatimus ulkomelun ja sallittavan sisämelun erotukselle L: 2. Julkisivun ääneneristysvaatimus R tr,vaad : 3. Julkisivun kokonaisääneneristävyyden vaatimus R A,tr,kok : 4. Ikkunan ääneneristysvaatimus R A,tr : 5. Seinän ääneneristysvaatimus R A,tr,seinä : 6. Pienten elementtien ääneneristysvaatimus D n,e,a,tr : L L A, eq, u LA, eq, s R tr, vaad L K1 R A, tr, kok Rtr, vaad R 7 A, tr, ikk Rtr, vaad K2 R A R, tr, seinä tr, vaad D n R, e, A, tr tr, vaad 5 3 Hongisto/Ylivieska Korjauskertoimet K 1 ja K 2 S/S H K 1 (db) ( S i )/S K 2 (db) S = julkisivuseinän pinta-ala huoneessa, m 2 S H = huoneen lattiapinta-aa S i = julkisivussa olevien ovien ja ikkunoiden yhteispinta-ala Hongisto/Ylivieska

30 Esimerkkilaskelma Hongisto/Ylivieska Esimerkki jatkuu... Hongisto/Ylivieska

31 Mitoitusmenetelmän tuottamia tyypillisiä ääneneristysvaatimuksia Hongisto/Ylivieska Laskentatyökalu kehitteillä nettiin Hongisto/Ylivieska

32 Ilmaäänen eteneminen ja -eristys Hongisto/Ylivieska Yksinkertainen levyrakenne 6 massalaki, ääneneristävyys koinsidenssitaajuus m' f 47 db R( f ) 2log f c 2 m' m ' c Eh Eh R [db] f c/2 f c Frequency [Hz] Mass law KEK13 Hongisto/Ylivieska

33 Esimerkki: 4 mm teräksen ääneneristyslaskelma 4 mm teräs Youngin moduli: E 2.13E+11 Pa Paksuus: h.4 m Tiheys: 78 kg/m3 Pintamassa: m' 31.2 kg/m2 Koinsidenssitaajuus: f c 314 Hz Ilmaääneneristävyys [db] Massalaki Mittaustulos Massalaki Mittaustulos Taajuus [Hz] 2 4 Hongisto/Ylivieska erilaista rakennuslevyä Ilmaääneneristävyys, db teräs 2 mm (36 db) lastulevy 22 mm (29 db) 5 tuulensuojakipsi 9 mm (28 db) Taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska

34 m' f c E R w kg/m Dataa Hz GPa db Kipsikartonki (Knauf) Saneeraus 6 mm Tuulensuoja 9 mm Normaali 13 mm Erikoiskova 13 mm Lattia 15 mm Selluloosasementti (Minerit) Tuulensuoja 4 mm Luja A 8 mm Tuulensuoja 8 mm Heavy duty 8 mm Pastel 8 mm Heavy duty mm Puupohjaiset Lastulevy 11 mm MDF 12 mm Vaneri 15 mm MDF 19 mm Lastulevy 22 mm Vaneri 21 mm Puukuitu (Leijona) Tuulensuojalevy 12 mm Tuulensuojalevy 25 mm Sementti (Aquapanel) Sisä ID 13 mm Ulko OD 13 mm Teräs 2 mm mm Muut monikomponenttilevyt MultiCo 8 mm Kalsiumsilikaatti mm (Master) Hongisto/YlivieskaUniCo mm Puukipsi lattia 18 mm (Sasmox) KAKSINKERTAINEN SEINÄRAKENNE Kytkemätön levy 1 liikuntasauma R 1 R 1 R 1 levy 2 Kytkentä kiskoin R 3 R 1 R 1 R 1 R 3 Kytkentä rangoin ja kiskoin R 3 R 1 R 2 R 1 R 2 R 1 R 3 MERKINNÄT: R 1 - äänieristys ilmavälin läpi R 2 - äänieristys pystyrankan välityksellä R 3 - äänieristys kiskon välityksellä Mielivaltainen rakenne johon levyseinä liittyy Hongisto/Ylivieska

35 KAKSINKERTAINEN SEINÄRAKENNE Kytkemätön rakenne: pintalevyjen välillä ei ole mekaanista kytkentää. Käytetään yleensä vain, kun halutaan suurta eristävyyttä, R w >65 db. Kytkemättömän rakenteen ääneneristävyyden hallinta on yksinkertaista. Eristävyys paranee, kun kokonaismassa kasvaa ilmavälin paksuus kasvaa ilmavälin materiaalin absorptiosuhde ja määrä kasvavat. Kytketty rakenne: pintalevyjä kytkevät rangat ja/tai kiskot vasemmalla olevat säännöt pätevät lievempänä. Kytkentöjen ominaisuudet vaikuttavat eristävyyteen eniten. Absorption tai ilmavälin paksuuden kasvatuksen vaikutus vähenee, jos levyjä yhdistää jäykät puurangat. Kytketyn kaksoisseinän ääneneristävyys paranee, kun kytkentöjen (rankojen ja kiskojen) määrä vähenee kytkentöjen joustavuus paranee eli dynaaminen jäykkyys pienenee levyn kiinnitys rankoihin heikkenee (ruuvien määrä pienenee tai ruuvauksen kireys pienenee) Hongisto/Ylivieska Tuoteesimerkkejä RW= db - rakennuslevy - ilmaväli 66 mm joustava teräsranka 66 mm k6 villatäyte yli 8 % tilavuudesta - rakennuslevy Rakennuslevy: - normaali 13 mm kipsi 9 kg/m 2 : RW=44 db - erikoiskova 13 mm kipsi 11 kg/m 2 : RW=46 db - lastulevy 12 mm 8 kg/m 2 : RW=42 db Ilman villatäytettä arvot ovat 6-8 db pienempiä. Ilmavälin kasvattaminen 95 mm:iin parantaa arvoja 2 db. RW= 36-4 db - rakennuslevy - ilmaväli 66 mm kertopuuranka 66 mm k6 villatäyte yli 8 % tilavuudesta - rakennuslevy Rakennuslevy: normaali 13 mm kipsi 9 kg/m 2 : RW=38 db erikoiskova 13 mm kipsi 11 kg/m 2 : RW=4 db lastulevy 12 mm 8 kg/m 2 : RW=36 db Ilman villatäytettä arvot ovat 2-4 db alempia. Ilmavälin kasvattaminen 95 mm:iin ei paranna äänieristystä. Hongisto/Ylivieska

36 Tuote esimerkkejä RW= db - 2 rakennuslevyä - ilmaväli 66 mm joustava teräsranka 66 mm k6 villatäyte yli 8 % tilavuudesta - 2 rakennuslevyä Rakennuslevy: - normaali 13 mm kipsi 9 kg/m 2 : 52 db - erikoiskova 13 mm kipsi 11 kg/m 2 : 55 db - lastulevy 12 mm 11 kg/m 2 : 49 db RW= db - rakennuslevy - ilmaväli 95 mm joustava teräsranka 95 mm k6 villatäyte yli 8 % tilavuudesta - rakennuslevy Rakennuslevy: normaali 13 mm kipsi 9 kg/m 2 : RW=46 db erikoiskova 13 mm kipsi 11 kg/m 2 : RW=49 db lastulevy xx mm 11 kg/m 2 : RW= 44 db Ilman villatäytettä arvot ovat 6-8 db alempia. Ilmavälin kasvattaminen 95 mm:iin ei paranna arvoja. RW= 64 db - 2 x kipsilevy 13 mm normaali 9 kg/m 2 - ilmaväli 145 mm kaksinkertainen runko k6 villatäyte yli 8 % tilavuudesta - 2 x kipsilevy 13 mm normaali 9 kg/m 2 Hongisto/Ylivieska KAKSINKERTAINEN SEINÄRAKENNE Äänieristys paranee kun massaa kasvatetaan ilmaväliä kasvatetaan levykerrokset siirretään laitaan ilmaväliin lisätään villaa kytkentöjä vähennetään Kaksinkertaisen rakenteen ongelmat, jotka heikentävät R w -arvoa eniten fmam: Massa-ilma-massa resonanssi, joka tapahtuu aina pientaajuuksilla sandwich rakenteilla vastaava ilmiö on ydinaineen aiheuttama dilataatioresonanssi f c : levyn koinsidenssitaajuus korkeilla taajuuksilla Ilmaääneneristävyys [db] f mam Taajuus [Hz] f c OVIRAKENNE - MDF12 - alumiini 1 mm - villa 2 mm - MDF Hongisto/Ylivieska

37 Massa-ilma-massaresonanssi maksimoimalla ilmavälin paksuus ja levyjen pintamassat saadaan massailma-massa resonanssi pieneksi resonanssi saadaan kaavasta f mam 8 m' 1 m' dm' m' 1 d=ilmavälin paksuus m' 1 =pintalevyn 1 pintamassa m' 2 =pintalevyn 2 pintamassa dm' RAKENNE ESIMERKKI m' d fmam [kg/m2] [m] [m] 1+1 kipsiä ja 66 mm ilmaväli kipsiä ja 175 mm ilmaväli f mam [Hz] Tulo dm' [kg/m] Hongisto/Ylivieska Ilmavälin paksuuden vaikutus kytkemättömässä rakenteessa (tyhjä väli) 9 8 d = 25 mm d = 25 mm 7 d = 42 mm d = 42 mm 6 d = 84 mm d = 84 mm R [db] 4 d = 125 mm d = 125 mm d = 2 mm mm 25 mm 42 mm 84 mm 125 mm 2 mm d = 2 mm Taajuus [Hz] Hongisto V. ym, TTL, 22 Hongisto/Ylivieska

38 Ilmavälin paksuuden vaikutus kytkemättömässä rakenteessa (absorboiva väli) 9 d = 25 mm 8 d = 42 mm 7 6 d = 84 mm R [db] 4 25 mm d = 125 mm 3 42 mm 2 84 mm 125 mm 2 mm d = 2 mm Taajuus [Hz] Hongisto V. ym, TTL, 22 Hongisto/Ylivieska Ilmavälin absorption vaikutus Jos ilmaväli on tyhjä, se alkaa kaikua ja ääneneristys heikkenee Lisäämällä ilmaväliin hyvin absorboivaa materiaalia, voidaan kaikuminen estää ja ääneneristys riippuu silloin muista tekijöistä Jos villa liimataan levyihin kiinni, äänieristys heikkenee dilataatioresonanssin vuoksi Jo pienikin määrä absorptiomateriaalia vaikuttaa paljon äänieristykseen Ääneneristävyyden huononema R abs [db] Hongisto/Ylivieska Absorptiosuhde eff

39 Absorptiomateriaalin täyttösuhteen FR vaikutus kytkemättömässä rakenteessa a% = % a% = 24% FR = R [db] bs = 68 mm % 24% 48% 88% a% = 48% a% = 88% FR = d = 125 mm Taajuus [Hz] Hongisto V. ym, TTL, 22 Hongisto/Ylivieska Ilmavälin absorptiomateriaalin virtausresistiivisyyden ja tiheyden vaikutus r = Pas/m2 kg/m3 9 8 r = 8 Pas/m2 17 kg/m3 7 6 r = 3 Pas/m2 61 kg/m3 R [db] Pas/m2 8 Pas/m2 3 Pas/m2 Pas/m2 3 Pas/m2 r = Pas/m2 118 kg/m3 r = 3 Pas/m2 217 kg/m Taajuus [Hz] 4 8 Kytkemätön rakenne, ilmaväli d = 125 mm Hongisto V. ym, TTL, 22 Hongisto/Ylivieska

40 Rankojen dynaaminen jäykkyys K' [N/m 2 ] Työterveyslaitoksen testijärjestelmä Nykyään käytetään yhä enemmän teräsrankoja, joiden jäykkyys vaikuttaa ääneneristykseen mitä löysempi sen parempi Akustista toimivuutta kuvaa dynaaminen jäykkyys Joustavimpien käyttökelpoisten teräsrankojen K'=.1 MPa ja jäykimpien 3 MPa. Hongisto/Ylivieska Kytkennän dynaamisen jäykkyyden K' vaikutus 9 a% = % 45 x 12 puu 8 a% = 24% 2.8 MN/m LR 12 mm 7 R [db] a% = 48% a% = 88% puu LR väliseinäranka TC termoranka AWS-ranka kytkemätön K'=.2 MN/m TC 125 mm AWS 125 mm Taajuus [Hz] Hongisto/Ylivieska Hongisto V. ym, TTL,

41 Kaksinkertaisen seinärakenteen kytkentöjen laboratoriotutkimus Tavoitteena oli selvittää, miten paljon tavallisella ulkoseinärakenteella kytkennät vaikuttavat ääneneristykseen miten ääni säteilee ranka-alueelta miten ääni säteilee laita-alueelta Hongisto/Ylivieska Perusrakenteet A-A A A välipohja Kytkemätön: Erilliskiskot liikuntasauman erottamina. Paras mahdollinen ilmaääneneristävyys. Heikosti kytketty: Erillisrangat erilliskiskoin. kytkentä syntyy ylä- ja alapohjan välityksellä. Hyvä eristävyys. Laidoilta kytketty: Yhteiskisko, johon rangat sijoiteltu siten, ettei kytkentää muodostu levyjen välillä (esim. kuvan siksak-asennus). Kytkentä tapahtuu vain laidoilla. Hyvä eristävyys. Kauttaaltaan kytketty: yhteiskisko, jolloin levyjen välille muodostuu kytkentä. Rankojen dynaaminen jäykkyys (joustavuus) määrää ääneneristävyyden. Joustavilla rangoilla jäykät laitakytkennät (kiskot) heikentävät äänieristystä. Hongisto/Ylivieska

42 Tulokset Ilmaääneneristävyys, db Kytkemätön 62 db Heikosti kytketty 57 db Laidoilta kytketty 53 db Näytekoko m Taajuus, Hz Kauttaaltaan kytketty, joustavat teräsrangat db Kauttaaltaan kytketty, jäykemmät teräsrangat 48 db Kauttaaltaan kytketty, puurangat 42 db ISO asennossa 52 db Seinärakenne: - EK kipsilevy 13 mm 11.7 kg/m 2 - ilmaväli 175 mm, mineraalivillatäyte - EK kipsilevy 13 mm 11.7 kg/m 2 Muuttuvat komponentit - kytkentöjä muuteltiin otsikoiden mukaan - pystyrankajako oli 6 mm Hongisto/Ylivieska Rankojen ja kiskojen sijainti rangat c/c 6 mm kiskot Hongisto/Ylivieska

43 Tulokset erilaisilla kytkennöillä Sound reduction index, db ISO 14-3 specimen m 2 dbuilding -research project (23-26) The study of purlins and rails. FINAL SUMMARY (July 22, 26) Separate steel purlins and rails, separate frames (construction joint) 62 db Separate steel purlins and rails, common frame, 57 db Separate steel purlins, common rails, 53 db Vertical wood purlins 1 mm, crosswise flexible purlin AP 25 mm, common rails, 52 db Flexible purlins (AWS), common rails, db Semiflexible purlins (Thermo), common rails, 48 db Constant structures: - plasterboard 13 mm 11.7 kg/m 2 - cavity 175 mm and mineral wool with varying purlins and rails (see labels) - plasterboard 13 mm 11.7 kg/m Frequency, Hz Vertical wood purlins 125 mm, crosswise wood purlins mm, 45 db Wood purlins, wood rails, 42 db ISO at 52 db Hongisto/Ylivieska Intensiteettikartta, puurangat, Hz Hz Hongisto/Ylivieska

44 Sandwich-rakenne pintalevy ydinaine liimattuna pintalevyihin - pintalevy lämpöeristeovet palo-ovet "hunajakennotäytteiset" ovet kelluva lattia Ongelmana dilataatioresonanssi f d, joka riippuu dynaamisesta jäykkyydestä ja pintalevyjen massasta taajuus on useimmiten hankalalla alueella Hz kieppeillä ja tekee sandwichrakenteista surkean äänieristeen useimmiten jäädään jopa massalain arvosta m' 1 s' pintalevy 1 liimakerros ydinaineen ja pintalevyn välissä joustava ydinaine, esim. paloeriste liimakerros pintalevy 2 f d 1 2 m' 2 m' 1 m' s' m' m' Hongisto/Ylivieska Ydinmateriaalin paksuuden vaikutus Ilmaääneneristävyys, db Ilmaääneneristävyys, db mm (3 db) mm (31 db) mm (31 db) 4 4 jäykempi ydinaine mm teräs villa kg/m 3 1 mm teräs 8 Taajuus, Hz 6 mm (33 db) 12 mm (35 db) 24 mm (36 db) mm teräs villa 125 kg/m 3.6 mm teräs 8 Taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska

45 Mineraalivillan kuitujen suunnan vaikutus Ilmaääneneristävyys, db 8 Lomavilla (3 db) 7 Poikkivilla (29 db) Taajuus, Hz Poikkivillan dynaaminen jäykkyys oli 9 kertainen verrattuna lomavillaan. Hongisto/Ylivieska Sandwich oven ääneneristävyys laskenta edellyttää, että tunnetaan ydinaineen dynaaminen jäykkyys levyjen pintamassan ja Youngin modulin lisäksi door frame timber frame mm aluminium veneer (7 kg/m ) 2 56 mm EPS-isolation board (2 kg/m ) (a) 68 mm Lähde: V. Hongisto, A case study of flanking transmission through double structures, Applied Acoustics, 21. Airborne sound reduction index R (db) Measured 29 db Calculated 29 db Third octave frequency band f (Hz) Hongisto/Ylivieska

46 Yhteisääneneristävyys IV-kanava: S 6, R 6 katto: S 5, R 5 ovi: S 3, R 3 ikkuna: S 2, R 2 etuseinä: S 1, R 1 sivuseinä: S 4, R 4 R i i yhteis lg R S i i Hongisto/Ylivieska S ESIMERKKI 1 SEINÄ: Rannila Prowall IKKUNA: Fenestra MSE k4-12 TULOILMA: VELCO V-, avaus 22 mm 1. GYPSUM SHEET 13 (11 kg/m2) 2. Z-PURLIN 3. MINERAL WOOL (.9 kg/m2) 4. AQUAPANEL (17.8 kg/m2) 5. MINERAL WOOL (.9 kg/m2) 6. HAT PURLIN 7. TERMOPURLIN 3 8. MINERAL WOOL 3 (5.5 kg/m2) 9. RANNILA CASETTI (7.9 kg/m2). AQUAPANEL (17.8 kg/m2) Hongisto/Ylivieska

47 TULOS seinä ikkuna tuloilma TOTAL ala (m 2 ) R W C C tr Ilmaääneneristävyys, db Hongisto/Ylivieska seinä ikkuna tuloilma TOTAL R A,tr =38 db Taajuus, Hz Lasituksen vaikutus oven ääneneristävyyteen Ryhteis log Si i Ri Si Sumpi Slasi log Rumpi / Rlasi / Sumpi Slasi Ääneneristyksen muutos [db] Oven umpiosan ja lasiosan ääneneristyksen erotus Rumpi - Rlasi = Rumpi - Rlasi = 17 Rumpi - Rlasi = 15 Rumpi - Rlasi = 13 Rumpi - Rlasi = 1 Esimerkki: Rw4dB oveen tulee Rw35d lasitus lasitus kattaa % oven pinta-alasta Käyrän mukaan Lasituksen osuus ovesta [%] Hongisto/Ylivieska

48 Esimerkki ääneneristyksen ennustamisesta käytännön tuotekehityksessä (TTL) Hongisto/Ylivieska Ennuste vs. mittaus, parhaimmillaan Ilmaääneneristävyys, db mitattu ISO 14-3 mukaan (Rw=63 db) ennustettu uudella mallilla (Rw=63 db) S= m 2 Taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska

49 Kehitetyn ennustemallin tarkkuus kaupall. tuotteille 17 kpl (22) Hongisto V, Monikerroksisen seinärakenteen ääneneristävyyden laskentamalli, Työympäristötutkimuksen raporttisarja 2, Työterveyslaitos, 23. Ennustettu-mitattu ilmaääneneristävyys Hongisto/Ylivieska N=17 Monikerrosrakenteet Koolauksen jäykkyyden vaikutus 7 6 Ilmaääneneristävyys R, db Jäykästi kytketty: 24mm, 42 kg/m2, 48 db profiilipelti 3 kg/m2 rakennuslevy 11 kg/m2 ilmaväli mm kasetissa 1 mm villa kasetissa, 4,5 kg/m2 2 mm peltikasetti 11,7 kg/m Jäykästi kytketty, 48 db Joustavasti kytketty, 54 db Laskettu 53 db Taajuus, Hz Joustavasti kytketty: 23mm, 41,2 kg/m2, 54 db profiilipelti 3,5 kg/m2 rakennuslevy 18 kg/m2 mm ilmaväli + joustava koolaus 1 mm villa kasetissa, 4,5 kg/m2 1 mm peltikasetti 7 kg/m2 Hongisto/Ylivieska

50 Kaksi kerrosta useamman sijaan 12 8 Ääneneristävyys, db Paksuus 22 mm, 77,5 kg/m2 peltikasetit 1 mm pinnoissa kipsilevyjä 4 kpl villatäytteet kipsilevyt erillään Taajuus, Hz kipsilevyt erillään, 62 db kipsilevyt laidoilla, 69 db LASKETTU, 72 db LASKETTU, 66 db kipsilevyt laidoilla Hongisto/Ylivieska Levyjärjestys ja lisämassa Ääneneristävyys, db db: 52 kg/m2, 3 mm peltiprofiili, kipsi, Z-ranka 1 mm + villatäyte, kipsi, U-ranka mm, ohutlevyprofiili Taajuus, Hz 66 db: 65 kg/m2, 4 mm Monikerroksinen rakenne, 47 db Kaksinkertainen rakenne, 66 db peltiprofiili, villa mm, 2 kipsiä, Z- LASKETTU 49 db ranka 1 mm + villatäyte, mm U- LASKETTU 66 db ranka ristikoolattuna + villatäyte, kipsi, Hongisto/Ylivieska ohutlevyprofiili

51 Ääneneristävyyden laskennasta Yleisesti ottaen testaustulosta suositellaan ensisijaisesti markkinointitarkoituksiin Laskenta-arvoja käytetään tuotekehitykseen turhien testien välttämiseksi markkinointitarkoituksiin ns. väliarvojen kohdalla kun on olemassa riittävän suuri määrä testaustuloksia, joiden perusteella laskentatuloksen varmuus saadaan yhtä suureksi kuin mittauksen Valmistaja/markkinoija vastaa tuotteen ääneneristävyydestä testitulos pätee vain testatulle näytteelle laadunvarmistusta tulisi tehdä määräajoin, jotta voidaan olla varmoja tuotteen ääniarvon pätevyydestä etenkin jos valmistusketjussa on alihankkijoita Hongisto/Ylivieska Askeläänen eteneminen ja -eristys Hongisto/Ylivieska

52 Askeläänitason määritelmä Askeläänikojeen tuottama normalisoitu askeläänitaso L n A=huoneen absorptiopintaala [m 2 -Sab] A = m 2 L 2 =askeläänitason tuottama äänitaso huoneessa 2 lg A 2 L n L db A Tulos edustaa absoluuttista äänitasoa, eli mitä alempi arvo, sitä parempi eristys Standardin ISO 14-6 mukaisessa askeläänikojeessa on viisi.5 kg painavaa vasaraa, jotka putoavat 4 mm korkeudelta lattialle. Kukin vasara aiheuttaa lattiaan iskun kahdesti sekunnissa. Lattiaan kohdistuu siis iskua sekunnissa. Hongisto/Ylivieska Askeläänitasoluku L n,w Taajuus Mittaustulos ISO vertailukäyrä Ei-toivottu poikkeama f (Hz) R (db) (db) (db) summa -3.3 L n [db] L n,w = db Mittaus-tulos ISO vertailukäyrä f [Hz] Ei-toivottujen poikkeamien summan oltava alle 32. db Ei-toivotut poikkeamat kuvassa pystyviivoilla ja katkoviivalla taulukossa. Kun käyrä on oikealla "korkeudellaan", L n,w otetaan kohdasta Hz. Hongisto/Ylivieska

53 Labra vs. kenttätilanne LABORATORIOSSA RAKENNUKSESSA huoneet irti toisistaan huoneet jäykästi toisissaan kiinni Lähetyshuone Näyte askeläänikoje Vastaanottohuone Hongisto/Ylivieska Ongelma Välipohjan kantavan rakenteen päällä olevan lattianpäällysteen ja siihen liittyvien rakenteiden ominaistaajuus on asuinrakennuksissa yleensä 3- Hz. Ominaistaajuuden ollessa alhainen kävelyn aiheuttama heräte voi johtaa siihen, että kävely kuuluu toisessa tilassa töminänä. Monet pitävät tällaista ääntä häiritsevänä mutta silti askeläänitasoluvun vaatimukset voivat täyttyä. Usein tämä ilmiö esiintyy matalammilla taajuuksilla kuin Hz, josta standardin mukainen mittausalue alkaa. Pelkästään L n,w tai L n,w perusteella ei siten saada arvioitua rakenteen subjektiivista laatua. Hongisto/Ylivieska

54 Askeläänikoje vs. kävely Askeläänitaso L' n [db] 7 6 Askeläänikojeen ja kävelyn aiheuttamat äänenpainetasot lautaparketilla ja joustavalla alustalla päällystetyn 3 mm paksun betonilaatan alapuolella olevassa huoneessa. Koje Kävely Taajuus [Hz] Hongisto/Ylivieska Spektripainotustermi Askeläänitasoluku L n,w on rajoittunut alueelle -31 Hz Myös todettu ongelmia erityisesti kelluvien lattioiden tapauksessa, koska lattian pientaajuinen mjmresonanssi herättyy helposti askelista Spektripainotustermi C I,-2 C I 2 i L / n, i lg 15 L' n,w L n,w + C I,-2 on vastaa paremmin ihmisten subjektiivista kokemusta askelääneneristyksestä kuin yksin L' n,w. Hongisto/Ylivieska

55 Spektripainotustermin vaikutus, jos resonanssi on pientaajuista Askeläänitaso L' n [db] 7 6 f = n. 8 Hz f = n. 4 Hz f = n. 8 Hz f = n. 4 Hz L'n,w C I,-2 6 L ' n,w+c I, Taajuus [Hz] Hongisto/Ylivieska Joustavat ja kevyet lattiapäällysteet Askelänitason parannus: L L n L, 1 n,2 L n,1 ja L n,2 ovat askeläänitasot ilman päällystettä ja sen kanssa Askeläänitaso L ' n [db] Taajuus [Hz] Ei päällystettä Muovimatto Askeläänenpainetason alenema Hongisto/Ylivieska

56 Askeläänitasoluvun paranema L [db] 7 6 Näyte asetetaan 12 2 mm raakavälipohjan päälle Vaahtomuovialustainen neulehuopamatto PVC-päällyste, alustana joustava polyesterihuopa 6 g/m2 PVC-päällyste, alustana joustava pe-huopa 3 g/m2 4 Parketti, alustana aaltopahvi, korkkiraehuopa tms. 3 Neulehuopamatto 4-5 mm ilman erityisalustaa 2 Korkkilaatta 3 m, alustana kova PVC-kalvo Kulunut ja vanha huopa-alustainen PVC-päällyste Parketti ilman alustaa, Linoleumi ilman aluskorkkia Taajuus [Hz] Hongisto/Ylivieska Askeläänitasoluvun mittaus risteilijällä Mittaus yläkannelta hyttiin Tutkittiin kokolattiamattopäällysteen vaikutusta askelääneneristävyyteen Rakenne: Tiikkilattia - kansirakenne 6 mm Fe, villa, hyttimodulin kattosandwich RAKENNE YLHÄÄLTÄ LUKIEN lattiapäällyste 6 mm teräskansi ilmaväli 6 mm, jossa villaa hytin peltikasettikatto hytti Askeläänitasoluku Ilman päällystettä L'n,w 58 db Taajuus Ilman päällystettä Päällysteen kanssa L' n,w 47 db Päällysteen kanssa Askeläänitaso Ln, db Ilman päällystettä Päällysteen kanssa Taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska

57 Välipohjan päällystetutkimus toimitalosaneerauksessa Ei päällystettä, pelkkä valubetoni 2 mm Muovimatto edellisen päällä Muovimaton alla aaltopahvi L' n,w 78 db 64 db 59 db Ei päällystettä Muovimatto Muovimatto + aaltopahvi Hongisto/Ylivieska Vaakasuuntainen askeläänieristys paritalossa Sivuava laattarakenne: 16 mm massiivibetoni Parkettipäällyste: Parketti, jonka alla ohut huopa Kaakelipäällyste: Suoraan kiinni sivuavassa rakenteessa f Parketti Kaakeli L' n,w Askeläänitaso L'n, db Parketti Kaakeli Taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska

58 Kelluva lattia kantavan rakenteen päällä on ohut joustava kerros ja sen päällä rakennuslevyjä tai pumpattava tasoite/betonilaatta + lattiapäällyste - Lattianpäällyste - Rakennuslevy (15 kg/m2) - Rakennuslevy (15 kg/m2) - Eristekerros, s' < 2 MN/m3 - Tasoite 5-2 mm - Kantava rakenne - Lattianpäällyste - Kelluva betonirakenne 8 mm - Eristekerros, s' < 2 MN/m3 - Tasoite 5-2 mm - Kantava rakenne Hongisto/Ylivieska Kelluva lattia, ydinaineen dynaaminen jäykkyys Kelluvan lattian ominaistaajuus f [Hz] riippuu kelluvan rakenteen pintamassasta m' 1 [kg/m 2 ] ja eristekerroksen dynaamisesta jäykkyydestä yksikköalaa kohti s' [N/m 3 ] sekä kantavan rakenteen pintamassasta m' 2 : Määritys Työterveyslaitoksen laboratoriossa 3x3 mm kokoiselle näytteelle f 1 2 m' 1 m' s' m' m' Hongisto/Ylivieska

59 Kelluvat lattiat, näkökulmia Kelluva lattia eristää sitä paremmin, mitä alhaisempi ominaistaajuus on. Ominaistaajuutta voidaan alentaa eristekerroksen dynaamista jäykkyyttä pienentämällä tai kelluvan pintakerroksen massaa lisäämällä. Asuinrakentamisessa käytettävien eristekerrosten dynaamiset jäykkyydet K'' ovat noin 8- MN/m 3. Asuinrakentamisessa kelluvan rakenteen ominaistaajuuden tulisi olla korkeintaan Hz ja mieluiten alle Hz, jotta askelääneneristys olisi subjektiivisesti hyväksyttävissä. Hongisto/Ylivieska Kelluvan rakenteen vaikutus askelääneneristävyyteen L' n,w A Lähtötilanne 6 B Lähtötilanne + mm betoni 6 C Lähtötilanne + styroxmatto + mm betoni D Lähtötilanne + neulehuopamatto + mm betoni E Lähtötilanne + mineraalivilla 2 mm + mm betoni Askeläänitaso, db A B C D E Taajuus, Hz Hongisto/Ylivieska

60 Kevytvälipohjat Rakenne 1 Rakenne 2 L ' n,w C I, L ' n,w +C I, Hongisto/Ylivieska Kirjallisuutta Rakennuksen julkisivun ääneneristävyyden mitoittaminen. 23. Helsinki, ympäristöministeriö, ympäristöopas 8. RIL 129. Ääneneristyksen toteuttaminen. 23. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. RIL Rakennusten akustinen suunnittelu. Perusteet. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. RIL Rakennusten akustinen suunnittelu. Oppilaitokset. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. RIL Rakennusten akustinen suunnittelu. Toimistot. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. Ääneneristys rakennuksessa. 23. Helsinki, ympäristöministeriö, ympäristöopas 99. Larm, P., Hakala, J. & Hongisto, V. 26. Sound insulation of Finnish building boards. Turku, Työterveyslaitos, Työympäristötutkimuksen raporttisarja 23. ISO 14-3:1995. Acoustics Measurement of sound insulation in buildings and of building elements Part 3: Laboratory measurements of airborne sound insulation of building elements. Genève, International Organization for Standardization. ISO 717-1:1996. Acoustics Rating of sound insulation in buildings and of building elements Part 1: Airborne sound insulation. Genève, International Organization for Standardization. Hongisto, V., Helenius, R. & Lindgren, M. 22. Kaksinkertaisen seinärakenteen ääneneristävyys laboratoriotutkimus. Helsinki, Työterveyslaitos, Työympäristötutkimuksen raporttisarja 1. Hongisto, V. 23. Monikerroksisen seinärakenteen ääneneristävyyden laskentamalli. Helsinki, Työterveyslaitos, Työympäristötutkimuksen raporttisarja 2. Hongisto/Ylivieska