460149S Betonirakenteiden suunnittelun JK 1 4,0 op. Luento ,

Transkriptio

1 460149S Betonirakenteiden suunnittelun JK 1 4,0 op. Luento ,

2 Ennakkotehtävä: LUE: By210: Luku 8, 8.7 s Rakennustuoteteollisuus RTT ja Suomen Betonitieto Oy, Valmisosarakentaminen II -kansio, Betonirakenteiden äänitekniikka. Rakennustuoteteollisuus RTT 2

3 Aiheita Elementtien äänitekniikka. Eri eristävyyksien tunnukset, perusteita, ääneneristysvaatimukset, äänitekniset ratkaisut. 3

4 Elementtien äänitekniikka (Betonirakenteiden äänitekniikka, BY210, 2005, 8.7) Rakennuksen käytön kannalta tärkeä, äänitekninen laatu. Rakennuspaikan ulkopuolinen melu, kaavamääräykset. Sisäsyntyiset äänet, rakenteet ja asennustavat Ilmaäänet. Askeläänet. Teknisten laitteiden aiheuttamat äänet. Huonetilojen kaiku, jälkikaiunta-aika 4

5 Elementtien äänitekniikka (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.6. BY , 8.7 s.570) 5

6 Elementtien äänitekniikka Eri eristävyyden tunnukset (BY ) Rakenteen ilmaäänen eristävyysindeksi R W 2 R 10 lg db W1 W rakenteeseen kohdistunut ääniteho W 1 2 (BY210, 2005, s.580) on rakenteen kautta sen toiselle puolelle välittynyt ääniteho (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.7) 6

7 Elementtien äänitekniikka Eri eristävyyden tunnukset Ilmaääneneristys Eri taajuuksia ja tehoja. Ilmaistaan koko taajuusalueella yhdellä luvulla R w (ISO 717-1). Valmiista rakenteesta mitattu R w. Spektrisovitustermit lisänä Ulkovaipan ääneneristävyydessä (ilmaääni) spektrisovitustermejä: C tavanomaineneläminen, C tr katuliikenne, kevyt raideliikenne R w + C, R w + C tr 7

8 Elementtien äänitekniikka. Ilmaäänen eristys. (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.7..9) Lisäksi sivutiesiirtymä 8

9 Elementtien äänitekniikka. Äänet voivat rakenteen läpi mutta myös sivuavia rakenteita pitkin (sivusiirtymä). Yhteisvaikutus. Ääni siirtyy lisäksi reikien, vesiputkistojen kautta ja ilmanvaihtokanavia pitkin. Rakennuksessa yksittäisen rakenneosan ääneneritävyyttä ei voida määrittää. 9

10 Elementtien äänitekniikka. Askelääneneristys Välipohjaan kohdistuvat iskut (asuminen) : askeleet, putoavat esineet, huonekalujen siirto. Askeläänen tasoluku L n,w (ISO717-2). Valmiissa rakennuksessa L n,w Ääni siirtyy rakenteita pitkin sekä niiden läpi. Äänenpaineen taso naapurin (alapuolisessa, viereisessä tai kulmassa) huoneistossa. Askeläänikoje (ISO 140/VI tai VII). Usein mitataan porraskäytävästä tulevia askelääniä. Suomen RakMK:ssa ei ole sovitustermejä askeläänille. 10

11 Elementtien äänitekniikka. Sivutiesiirtymä (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.11) 11

12 Elementtien äänitekniikka. Teknisten laitteiden käyntiäänet Lämmitys-, jäähdytys-, vesi- ja viemärilaitteet, ilmanvaihtolaitteet, hissit moottoriovet, pesukoneet, Suurin sallittu voimakkuus, äänitaso L A,max. Keskiäänentaso L A,max,T, (T tarkoittaa toiminta-aikaa). Ilmanvaihdon tulee täyttää astetut vaatimukset. Vaatimukset eivät koske samassa huoneistossa käytettäviä LVIS-laitteita. Tasot mitataan yleensä kalustetussa huoneistossa; tyhjässä huoneistossa n. 3dB korkeampi taso. Voidaan tehdä absorptiokorjaus. 12

13 Elementtien äänitekniikka. Jälkikaiunta-aika Aika, jonka kuluessa äänitaso vaimenee 60 db, kun ääni äkillisesti loppuu. (ISO 3382). Riippuu huoneen tilavuudesta V ja abrosptioalasta A. Sabine n kaava: T=0.16 V/A [s]. Äänitaso kohoaa kun absorpitioala A pienenee. Määräyksissä hyväksyttävät arvot jälkikaiunta-arvolle, esim. porrashuoneet. Pintaverhoukset, huonekalut, verhot, ryijyt ym. tekstiilit vaimentavat jälkikaiunta-aikaa Asuinhuoneistoissa, normaali jälkikaiunta-aika 0.5 s. 13

14 Elementtien äänitekniikka. Jälkikaiuta riippuu äänen absorboitumiesesta, joka riippuu äänen taajuudesta. (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.12) 14

15 Ääneneritävyysvaatimukset (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, 2. s.13) RakMK C1 (1998) esittää määräykset ja ohjeet. Rakenteellinen ääneneristys ja meluntorjunta uudisrakennuksissa. Ilmaäänen eristysvaatimus ilmoitetaan pienimpänä hyväksyttävänä eristyslukuna R w. Askeläänen eristysvaatimus esitetään suurimpana hyväksyttävänä askeläänitasolukuna L n,w. LVIS-laitteiden sallitut äänitasot ilmoitetaan suurimpana sallittavana äänitasona ja keskitasona. 15

16 Ääneneritävyysvaatimukset Ilmaääneneristys (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.13) 16

17 Ääneneritävyysvaatimukset Askelääneneristys (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.13) 17

18 Ääneneritävyysvaatimukset LVIS-laitteiden sallittu melutaso (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.14) 18

19 Ääneneritävyysvaatimukset Jälkikaiunta-aika (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.14) 19

20 Ääneneritävyysvaatimukset Muita vaatimuksia: Hotelleille, hoitolaitoksille, oppilaitoksille, päiväkodeille, toimistoille ja vastaaville annetaan ohjearvoja RakMK C1-osassa. Toimistot rakennuttajan tarpeen mukaan. Rakennuttaja saa teettää määräyksiä paremmin ääntä eristäviä rakennuksia. Ihmisen puheääni on tavallisin eristettävä ääni. Taustamelu vaikeutta (häiritsee) äänen kuulumista seinän läpi. Yleensä toimistoissa eristys db, mutta voi olla jopa 45 db. 20

21 Ääneneritävyysvaatimukset Puheäänen kuuluminen seinän läpi ja ääneneristystarve (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.15) 21

22 Äänitekniset rakenneratkaisut Rakennusosien ääneneristysominaisuudet (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, 3.)(BY210, 8.7) Eristävyyteen ja sivusiirtymiseen vaikuttavat rakenneliitosten tyypit ja toteutus. Täydentäviä rakenteita ovat: kelluva lattia, ripustettu levykatto, seinien levyverhous Ääni etenee lähinnä taivutusvärähtelynä. Katkot, joustava sauma. Värähtelyn siirtymistä voidaan estää yhdistämällä kevyt ja jäykkä rakenneosa jäykästi toisiinsa. 22

23 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet Betonirakenteisiin soveltuvia rakenneratkaisuja ks. Betonirakenteiden äänitekniikka Betonivälipohjien rakennekortit Rakenneliitokset Esimerkkejä: (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.49,65) 23

24 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet Ilmaääneneristys Riippuu rakenteen massasta pinta-alayksikköä kohden ja taivutusjäykkyydestä. Eristävyys kasvaa n. 6 db massan kaksinkertaistuessa. Eristävyys lisääntyy n. 6 db taajuuden kaksinkertaistuessa. Koinsidenssi: ääniaalto etenee ilmassa ja levyrakenteessa yhtä nopeasti. Eristävyys ei hyvä. Sivutiesiirtymä vaikuttaa eristävyyksiin. Verhous pienentää äänen säteilyä. Luokitellaan: Yksinkertaiset, kaksinkertaiset ja moninkertaiset rakenteet. 24

25 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet Yksinkertaiset rakenteet (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.15) 25

26 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.16) 26

27 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet Kaksinkertaiset rakenteet Rakenteessa kaksi yksinkertaisen rakenteen mukaista seinämää, joiden välissä ilma tai vaimentava, joustava eriste. Eristävyys lisääntyy n. 12 db taajuuden kaksinkertaistuessa. Esim. Sandwich-elementti. Ansaat huonontavat eristävyyttä, samoin kova eriste. (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.16) (BY , s.582) 27

28 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.17-18) 28

29 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet HT: Tutki kaksinkertaistenrakenteiden ilmaääneneritävyyttä Yksinkertaisen ja kaksinkertaisen rakenteen ääneneristävyys riippuvat taajuudesta. (Betonirakenteiden äänitekniikka, 2000, s.18) 29

30 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet 30

31 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet 31

32 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet Askelääneneristys Askeläänet syntyvät iskuista rakenteeseen. Rakenteen värähtely samankaltainen niin ilmaäänien kuin askeläänten tuottamissa herätteissä. Joustavat lattiapäällysteet vaimentavat lattiaan kohdistuvaa iskua. Rakenteeseen kohdistuva energia pienenee. Välipohjalla pitää olla riittävä massa ja taivutusjäykkyys. 32

33 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet 33

34 Äänitekniset rakenneratkaisut ja rakennusosien ääneneristysominaisuudet Tiivistys rakenteisssa Rakenteiden tulee olla tiiviitä. Ei reikiä. Suuret aukot pitää peittää samanlaisella materiaalilla kuin mistä itse rakenne on. Pienet reiät ja saumat suljetaan saumausmassalla. Huokoiset pinnat tasoitetaan tiiviillä massalla. 34

35 Lisää: Betonirakekenteiden äänitekniikka: 4. Rakennusten ääneneristys -Runkojärjestelmien äänitekniset ominaisuuden -Tilojen välinen ilmaääneneristys -Askelääneneristys 5. LVIS-asennukset -LVIS-laitteiden vaikutus ääneneristävyyteen -Asennustavat melun vähentämiseksi Betonivälipohjien rakennekortit Rakenneliitokset. 35

36 Lähteet, kirjallisuutta: Leskelä Matti V By 210, Betonirakenteiden suunnittelu ja mitoitus Helsinki. Suomen Betoniyhdistys r.y. Rakennustuoteteollisuus RTT ja Suomen Betonitieto Oy, Valmisosarakentaminen II -kansio, Betonirakenteiden äänitekniikka. Rakennustuoteteollisuus RTT Suomen Betoniyhdistys r.y By 60, Suunnitteluohje EC2 osat 1-1 ja 1-2. Helsinki. Suomen Betoniyhdistys r.y. Suomen Standardisoimisliitto SFS SFS-EN , Eurokoodi2: Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. Helsinki. Suomen Standardisoimisliitto SFS. Suomen Standardisoimisliitto SFS SFS-EN , Eurokoodi2: Betonirakenteiden suunnittelu. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt. Rakenteiden palomitoitus. Helsinki. Suomen Standardisoimisliitto SFS. 36