ÄÄNTÄ ERISTÄVÄ ALUMIINILASILIUKUOVI



Samankaltaiset tiedostot
RAKENNUSAKUSTIIKKA - ILMAÄÄNENERISTÄVYYS

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen HSL Alu db-liukuovi Rw 37dB

TESTAUSSELOSTUS Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen Lasiseinä liukuovella, Fasad 30

Melulukukäyrä NR=45 db

TESTAUSSELOSTUS Nro VTT-S Lasirakenteisen siirtoseinän ilmaääneneristävyyden määrittäminen

ö ø Ilmaääneneristävyys [db] 60 6 mm Taajuus [Hz]

Termex Zero -seinärakenteen ilmaääneneristävyyden määrittäminen

12129 Mixed Penetration Seal BARRA Flame DMA/DMK palokatkojen ja palotiivisteiden akustinen arvio

TESTAUSSELOSTUS Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen Yksilasinen siirtolasiseinä, SCM L-35-ACUSTO

AKUSTISEN ABSORPTIOSUHTEEN MÄÄRITYS LABORATORIOSSA

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen Tuloilmaikkunaventtiili Air-Termico

RAKENTAMISEN TEKNIIKAT AKUSTIIKKA AKUSTIIKKA

PARVEKELASIEN JA KAITEEN ILMAÄÄNENERISTÄVYYDEN

ÄÄNIERISTETYT NEUVOTTELUTILAT

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Lattianpintarakenteen askeläänen parannusluvun määrittäminen

HUONEAKUSTIIKKA. Ohjeita standardin SFS 5907 mukaisen huoneakustiikan toteutukseen. Korvaa Ecophon hinnaston 12/

Rak Building physical design 2 - Acoustical design Autumn 2015 Exercise 2. Solutions.

Askeläänen parannusluvun määritys

HSL-järjestelmäväliseinät.

ERITTÄIN JOUSTAVAA MUKAVUUTTA AKUSTOINTIIN

ASKELÄÄNITASOKOEMITTAUKSET

Pilkku merkitsee, että kysymyksessä on rakennusmittaus (in situ) R W (db) vaaka/pysty. L n,w (db) Rakennus

2.1 Ääni aaltoliikkeenä

Lattianpintarakenteen askeläänen parannusluvun määrittäminen 15 mm KP-Floors kerrosrakenteinen lattialauta

Selainpohjainen suunnitteluohjelma avotoimistojen akustiikkasuunnittelua varten. v

Kuva 1. Ikkunalle saatu tulos viidessä testilaboratoriossa painemenetelmällä mitattuna.

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Äänenabsorptiosuhteen määrittäminen ja luokittelu Lumir Spray levyille

Ääneneristävyys mittaukset VTT Expert Services Oy:n tutkimushalli 1:ssä

Keskustaajaman asemakaavan päivitys

Ilmaääneneristävyyden määrittäminen

ASKELÄÄNITASOKOEMITTAUS

ÄÄNITEKNINEN SUUNNITTELUOHJE.

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Lattianpintarakenteen askeläänen parannusluvun määrittäminen

SAVONLINNASALI, KOY WANHA KASINO, KONSERTTISALIN AKUSTIIKKA. Yleistä. Konserttisali

Yleistä. Digitaalisen äänenkäsittelyn perusteet. Tentit. Kurssin hyväksytty suoritus = Harjoitustyö 2(2) Harjoitustyö 1(2)

Lattianpintarakenteen askeläänen parannusluvun määrittäminen. Uponor Tacker lattiaeriste + kuitutasoitelaatta + lattianpäällyste

Aaltoliike ajan suhteen:

Ääneneristävyys mittaukset VTT Expert Services Oy:n tutkimushalli 1:ssä

Puheen akustiikan perusteita Mitä puhe on? 2.luento. Äänet, resonanssi ja spektrit. Äänen tuotto ja eteneminen. Puhe äänenä

on pinnan absorptiokerroin eli absorptiosuhde

3 Ääni ja kuulo. Ihmiskorva aistii paineen vaihteluita, joten yleensä äänestä puhuttaessa määritellään ääniaalto paineen vaihteluiden kautta.

ASKELÄÄNITASOKOEMITTAUKSET Karitma Oy, Hydro Smart Compactline vinyylilankku

LUT CS20A0650 Meluntorjunta 1. Tsunamin synty LUT CS20A0650 Meluntorjunta

RAIDELIIKENTEEN TÄRINÄ JA RUNKOMELUSELVITYS

RT tarviketieto 1 TARVIKETIETO lokakuu 2012 voimassa asti 1 (6)

Läpivientien vaikutuksen testaaminen ja arvio niiden vaikutuksesta betoni- ja kaksoisrunkoisten kipsilevyseinien ääneneristävyyteen

ASUINKERROSTALON ÄÄNITEKNISEN LAADUN ARVIOINTI. Mikko Kylliäinen

Tv-äänisuunnittelu. Antti Silvennoinen Tel

ERISTELEVYN ASKELÄÄNITASOKOEMITTAUKSET

Parvekelasien ja lasitetun kaiteen ilmaääneneristävyyden mitoittaminen tieliikennemelualueelle laboratoriomittausten perusteella

TUTKIMUSSELOSTUS Nro VTT-S Silencio & Silencio Thermo pintalattiat Askelääneneristävyyden parannusvaikutus

Lue! FAENZA CLIP TILE -laattalattian askeläänitason koemittaus Tulokset

ML-umpiseinä Seinäjärjestelmä

Hirsiseinien ilmaääneneristysluvut

PORAPAALUTUKSEN AIHEUTTAMAN MELUN MITTAUS Pasilan Uusi Silta YIT Rakennus Oy

Ikkunan ja oven tärkeimmät teknilliset ominaisuudet

FCG Planeko Oy Puutarhakatu 45 B Turku. Kyrön kylä, Pöytyä Tärinäselvitys Selvitysalue. Geomatti Oy työ 365

Ilmakanaviston äänenvaimentimien (d= mm) huoneiden välisen ilmaääneneristävyyden määrittäminen

Kuvailulehti. Korkotuki, kannattavuus. Päivämäärä Tekijä(t) Rautiainen, Joonas. Julkaisun laji Opinnäytetyö. Julkaisun kieli Suomi

Mitä tulisi huomioida ääntä vaimentavia kalusteita valittaessa?

ÄÄNTÄ VAHVISTAVAT OLOSUHDETEKIJÄT. Erkki Björk. Kuopion yliopisto PL 1627, Kuopion 1 JOHDANTO

PARVEKELASITUSTEN ÄÄNENERISTÄVYYDEN MITOITUS

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Äänenabsorptiosuhteen määrittäminen ja luokittelu Cleaneo Lumir ja Lumir Board levyille

Lasivaippa: Lämpötekninen viihtyvyys ja ulkoisen melun torjunta

LAUSUNTO Nro VTT-S Lausunto osastoivan, Forster Fuego Light EI30- lasiseinärakenteen palonkestävyydestä

Ratapihaan liittyvien alueiden sekä kaupungintalon tontin asemakaavamuutoksen tärinäselvitys Suonenjoen kaupunki

Sisältö. Kerto-Ripa -välipohjaelementti kuivaan rakentamiseen. Metsä Wood -kattoelementti Kerto-Ripa -kattoelementti Liimapuu GL30 Tekninen aineisto

Akustiikasta. Käsityksemme huoneista liittyy paljon huoneen akustiikkaan.

JÄRJESTELMÄVÄLISEINÄ RATKAISUT

Mittauspöytäkirja. Lindab Oy. Jäähdytyspaneelin Atrium Plana ääniabsorption määritys kaiuntahuoneessa Työ

Frenger HKE kattosäteilijät -kun laatu, monipuolisuus ja tehokkuus ratkaisevat

VIIDEN PEITEÄÄNEN VERTAILU TOIMISTOLABORATORIOSSA - VAIKUTUKSET KESKITTYMISKYKYYN JA AKUSTISEEN TYYTYVÄISYYTEEN

Jussi Klemola 3D- KEITTIÖSUUNNITTELUOHJELMAN KÄYTTÖÖNOTTO

Puisten kävelysiltojen värähtelymittaukset

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Pintalattian askel- ja ilmaääneneristävyyden parannusvaikutuksen määrittäminen Fescon db-lattia

1. Perusteita Äänen fysiikkaa. Ääniaalto. Aallonpituus ja amplitudi. Taajuus (frequency) Äänen nopeus

PARVEKKEIDEN SUOJAAMINEN LIIKENNEMELULTA. Mikko Kylliäinen, suunnittelujohtaja p

N:o L 176/ 12 EUROOPAN YHTEISÖJEN VIRALLINEN LEHTI

Saimaankatu 29, Lahti

Sisällysluettelo LIIKENNEVIRASTO 2 (18) Markkinoilla olevia työmaakaiteita /070/2010. Työmaakaiteita koskevia luetteloita...

Frenger HKE kattosäteilijät - kun laatu, monipuolisuus ja tehokkuus ratkaisevat

Porrastietoa suunnittelijoille

Akustiikka ja toiminta

AKUSTINEN SUUNNITTELU HUONETYYPIN PERUSTEELLA

ILMAÄÄNENERISTÄVYYDEN ROUND ROBIN -TESTI 2016

MITEN ÄÄNTÄVAIMENTAVAT AKUSTIIKKALEVYT TEKEVÄT PORRASKÄYTÄVÄSTÄ PAREMMAN KUULOISEN.

Rakennustuotteiden paloluokitus luokitellun tuotteen käyttö

Mediatiedote

LAUSUNTO Nro VTT-S Lausunto välipohjarakenteen askelääneneristävyydestä L nt,w + CI

Raportti. Kiinteistö Oy Kalevan Airut 8479 asemakaavatyön meluselvitys. Projektinumero: Donna ID

TUOTTEEN NIMI EDUSTAJA/ VALMISTAJA TUOTEKUVAUS SERTIFIOINTIMENETTELY. Myönnetty Alkuperäinen englanninkielinen

Yleistä äänestä. Ääni aaltoliikkeenä. (lähde

Kehärata Kehäradan toteutuksen haasteet. MTR 40-vuotisjuhlaseminaari

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Ikkunoiden U-arvon määrittäminen. Kolmilasiset alumiiniverhotut puualumiini-ikkunat Beeta 175N-S

Julkaisun laji Opinnäytetyö. Sivumäärä 43

Ontelolaatastojen suunnittelukurssi Juha Rämö Juha Rämö 1

TIELIIKENNEMELUN SPEKTRIPAINOTUSTERMI YLIKOROSTAA PIENTAAJUISEN MELUN OSUUTTA

Katteen palovaatimus vaakasuorassa palokatkossa

Tampereen poliisitaloon kohdistuva ympäristömelu Tampereen kannen ja areenan rakentamisen jälkeen

LATTIAPÄÄLLYSTEIDEN ASKELÄÄNITASOLUKUJEN MITTAUS

Transkriptio:

Timo Mölsä ÄÄNTÄ ERISTÄVÄ ALUMIINILASILIUKUOVI Opinnäytetyö Rakennustekniikka Helmikuu 2016

Tekijä Tutkinto Aika Timo Mölsä Insinööri AMK Helmikuu 2016 Opinnäytetyön nimi Ääntä eristävä alumiinilasiliukuovi Toimeksiantaja HSL Group Oy 36 sivua 4 liitesivua Ohjaaja Lehtori Juha Karvonen Tiivistelmä Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja kehittää ääntä eristävä alumiinilasi-liukuovi HSL Group Oy:lle. Työn tavoitteena oli saada aikaan tuote, joka voidaan toteuttaa pääosin olemassa olevalla HSL Groupin alumiinilasiseinäjärjestelmällä. Tuote nimettiin db-liukuoveksi. Uuden alumiinilasiliukuoven tuotekehitys toteutettiin kolmessa vaiheessa. Aluksi määritettiin tavoitteet eli todettiin, mitkä äänieristysarvot ovella tulee saavuttaa. Samalla perehdyttiin akustiikan ja äänieristyksen perusteisiin, ja tätä teoriaa on myös koottu opinnäytetyöhön. Kehitystyössä käytiin läpi yrityksen aikaisempaa tutkimus- ja tuotekehitysaineistoa. Tutkimuksen perusteella pystyttiin rajaamaan pois niitä tuotteen rakennevaihtoehtoja, joilla ei ainakaan päästäisi määriteltyihin tavoitteisiin. Tutkimuksen toisessa vaiheessa suunniteltiin tuotteelle ratkaisut, joilla ääntä pystytään eristämään mahdollisimman tehokkaasti. Tuotteesta valmistettiin prototyyppi, joka testattiin VTT:n laboratoriossa Espoon Otaniemessä. Testauksen koejärjestelyt ja tulokset on esitetty opinnäytetyössä. Kehitystyön viimeisessä vaiheessa testattu tuote, db-liukuovi, tuotteistettiin valmiiksi tuotteeksi tuotantoa ja myyntiä varten. Tuote lanseerattiin onnistuneesti markkinoille keväällä 2015. Asiasanat äänieristys, lasi, puu, alumiini

Author Degree Time Timo Mölsä Bachelor of February 2016 Engineering Thesis Title Sound Proof Sliding Door of Aluminum and Glass Commissioned by Sound proof aluminum glass sliding door Supervisor Juha Karvonen, Senior Lecturer Abstract 36 pages 4 pages of appendices The purpose of this thesis was to design and develop a sound-proof sliding door of aluminum and glass for the company HSL Group Oy. The goal was to have a ready-made product, which can be produced by using mainly the already existing HSL Group aluminum glass wall system. The product is called db Sliding Door. The development work of the door was implemented in three steps. First, the type of sound barrier for the product was determined. For this, the acoustic and sound insulation criteria was studied, and this theory is also summarized in the thesis. The company s previous research and development information was looked into to exclude options that would not yield the desired sound barrier level. The second step was to develop a prototype of the product by using the already existing facts about sound barriers. The final prototype of the db Sliding Door was tested at VTT Expert Services Ltd, in Otaniemi, Espoo. The testing design and the results are presented in the thesis. The last step of the development was to have a ready-made product for full production and sales. The product was successfully launched on the market in the spring of 2015. Keywords sound proof, glass, wood, aluminum

SISÄLLYS 1 JOHDANTO... 6 2 AKUSTIIKAN PERUSKÄSITTEET... 7 2.1 Ääni... 7 2.2 Taajuus... 8 2.3 Ilmaääni ja ilmaääneneristävyys... 8 2.4 Absorptio ja absorptioala... 10 2.5 Jälkikaiunta-aika... 12 3 ILMAÄÄNEN ERISTÄVYYDEN MITTAAMINEN... 12 3.1 Laboratoriomittaus... 12 3.2 Ilmaääneneristysluku... 14 3.3 Spektripainotustermit... 15 3.4 Kenttämittaus... 16 4 TOIMISTOTILAT JA NIIDEN ÄÄNIERISTYSVAATIMUKSET... 17 4.1 Henkilötyöhuone... 17 4.2 Ilmaääneneristys henkilötyöhuoneissa... 18 4.3 Erikoistyöhuoneet... 19 4.4 Neuvotteluhuoneet... 19 4.5 Muuntojoustava toimistotila... 20 5 TOIMISTOTILOJEN KÄYTÄVÄLINJOJEN LASIT JA OVET... 21 5.1 Lasien ääneneristys... 21 5.2 Resonanssi... 22 5.3 Koinsidenssi... 22 5.4 Ovipakettien ääniluokat... 23 5.5 Äänen eristävyyden ja puheen yhteys... 23 6 DB-LIUKUOVEN VALMISTUS JA TESTAUS... 24 6.1 Lähtökohdat ja tavoitteiden asettaminen... 24 6.2 DB-liukuoven valmistus... 25 6.3 DB-liukuoven testaus VTT:llä... 30

7 TESTAUSTULOKSET... 35 7.1 Ilmaääneneristävyys lasiseinälle, lasi Optilam Phon 10,8 Lp... 35 7.2 Tulosten analysointi ja yhteenveto... 35 8 LOPPUSANAT... 36 LÄHTEET....37 LIITTEET Liite 1. VTT:n virallinen testausselostus

6 1 JOHDANTO Tämän opinnäytetyön toimeksiantaja on HSL Group Oy, jonka Antti Bergman perusti Heinolan Myllyojalle 14.12.1988. Tällöin yritys sai nimekseen Heinolan Seinälinja Oy. Tämän jälkeen yrityksen omistus ja nimi ovat muuttuneet muutamaan otteeseen sen historian aikana. Vuonna 2001 Antti Bergman luopui yrityksen omistuksesta, ja se siirtyi Finnforest-konsernille, minkä jälkeen nimeksi tuli Finnforest HSL Elements. Finnforestin jälkeen omistajaksi vuonna 2007 tuli Harjavalta-konserni. Tällä hetkellä yritys kuuluu siis konserniin, jonka muita johtavia yrityksiä ovat mm. Puustelli Keittiöt ja Kastelli Valmistalot. (HSL Group Oy 2016.) HSL Group Oy:n osake-enemmistö kuuluu Harjavalta-konsernin omistavalle Aine-suvulle, ja yrityksen toimitusjohtaja on Jussi Aine. Lisäksi yrityksellä on muutama pienomistaja muutaman prosentin osuudella. Yrityksen liikevaihto vuonna 2014 oli 3,9 miljoonaa euroa. HSL Groupin tuotantotilat sijaitsevat Heinolan Myllyojalla. Lisäksi yrityksellä on showroom-tilat Helsingissä, Vallilan kaupunginosassa. Työtekijöitä yrityksessä on tällä hetkellä 20. (HSL Group Oy 2016.) HSL Group on erikoistunut järjestelmäväliseiniin ja on tällä hetkellä tämän toimialan johtavia yrityksiä Suomessa. Yrityksen pääasiakkaat ovat erilaiset rakennusliikkeet sekä kiinteistöosakeyhtiöt. Järjestelmäväliseinäkohteita ovat yleensä uudet tai saneerattavat toimistotalot. Lisäksi seiniä toimitetaan muun muassa kouluihin, kirjastoihin, vakuutusyhtiöiden toimipisteisiin ja yleensäkin tiloihin, joihin halutaan muunneltavia tilaratkaisuja. (HSL Group Oy 2016.) Järjestelmäväliseinien perustoiminta-ajatus on muunneltavuus tilojen käyttäjien tarpeiden mukaan. Niiden elinkaari on suunniteltu kestäväksi kohteen käyttöönotosta aina sen käytön loppuun asti. Kaikki tuotteet suunnitellaan ja mitoitetaan kohdekohtaisesti asiakkaan tarpeiden mukaan. (HSL Group Oy 2016.) Järjestelmäväliseinät voidaan jakaa kahteen peruskategoriaan: umpiväliseinäelementteihin ja lasiseinäelementteihin. Umpielementit tulevat yleensä huo-

7 neiden välisiksi seiniksi ja lasielementit tilojen käytävälinjoihin. Tässä opinnäytetyössä keskitytään enemmän lasiseiniin. Lasiseinät voidaan jakaa vielä käytännössä materiaalien mukaan kolmeen eri alaluokkaan eli puulasiseinäelementteihin, alumiinilasiseiniin ja täyslasiseiniin. (HSL Group Oy 2016.) Tämän opinnäytetyön tarkoituksena ja tavoitteena oli kehittää alumiinilasiseiniin liukuovi, joka eristäisi ääntä enemmän kuin normaali liukuovi ja samalla täyttäisi vaaditut ääneneristysarvot. Markkinoilta oli tullut kyselyjä tuotteelle, eikä yrityksellä ollut tarjota siihen sopivaa ratkaisua. Yritys on tehnyt vuosien aikana pitkäaikaista kehitystyötä lasiseinien äänieristysarvojen parantamisen saralla. Uuden tuotteen suunnittelu ja kehitys aloitettiin aiemmin saatujen tietojen perusteella. Olen työskennellyt HSL Group Oy:ssä noin kymmenen vuotta. Aloitin työni projekti-insinöörinä, ja viimeiset 8 vuotta olen ollut yrityksessä projektipäällikkönä. Päivittäisessä työssäni vastaan projektien läpiviennistä aina tilauksesta taloudelliseen loppuselvitykseen saakka. Työhöni oleellisena osana kuuluu myös tuotteiden suunnittelu ja mitoitus. Näitä opittuja taitoja ja työkokemusta käytin hyväkseni myös tämän uuden tuotteen suunnittelussa. Lisäksi sain paljon apua ja ideoita myös tuotannon työntekijöiltä sekä toimihenkilöiltä. 2 AKUSTIIKAN PERUSKÄSITTEET 2.1 Ääni Ääni on ilmanpaineessa tapahtuvaa muutosta staattiseen ilmapaineeseen verrattuna. Värähtelyn lähde, kuten esimerkiksi ihmisen äänihuulet, aiheuttaa muutoksia ilman tihentymisissä ja harventumisissa. Ilmahiukkasten liike saa seuraavat hiukkaset liikkeeseen, minkä seurauksena ääni kulkee eteenpäin pitkittäisaaltoina äänilähteestä ympäristöön. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 35.)

8 2.2 Taajuus Kuuloaistimus syntyy, kun ilmanpaineessa tapahtuvat muutokset saavat korvan rumpukalvon värähtelemään. Värähtelyn ollessa tiheää ääni koetaan korkeaksi. Sitä vastoin pienitaajuiset värähtelyt aistitaan matalina ääninä. Äänen taajuus f [Hz] on värähtelyjen määrä n jaettuna aikajaksolla T [s], jonka aikana värähtelyt on havaittu. Äänen taajuus voidaan määrittää kaavalla 1. f = n / T (1) jossa f äänen taajuus [Hz] n värähtelyjen määrä [-] T aika [s] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 35.) Taajuus tarkoittaa siis värähtelyjen määrää yhden sekunnin aikana. Ihmisen on mahdollista kuulla noin 20 Hz:n ja 20 000 Hz:n taajuuksien välisiä ääniä. Alle 20 Hz:n taajuudet eli infraäänet koetaan tärinänä. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 35.) Kuuloaistin herkkyys ei ole vakio, vaan se on riippuvainen taajuudesta. Kuulon herkkyyteen vaikuttaa myös äänen voimakkuus: voimakkuuden kasvaessa kuuloaistissa olevat herkkyyserot eri taajuuksisille äänille tasaantuvat jossain määrin. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 35.) 2.3 Ilmaääni ja ilmaääneneristävyys Ääni tarvitsee aina edetäkseen väliaineen. Tilassa, joka on tyhjiö, ääni ei voi edetä. Ilmassa etenevää ääntä kutsutaan ilmaääneksi. Ilmaääntä aiheuttavat esimerkiksi puhe, musiikki, äänentoistolaitteet, rakennusten LVIS-laitteet ja erilaiset koneet. Taajuus ei vaikuta äänen nopeuteen ilmassa, sitä vastoin lämpötila t [ C] vaikuttaa äänen nopeuteen c [m/s] kaavan 2 mukaan: c = 331 + 0,6t (2) jossa c äänen nopeus [m/s] t lämpötila [ C]

(Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 35.) 9 Huoneen lämpötilassa äänen nopeus ilmassa on noin 340 345 m/s. Äänen nopeudella, taajuudella ja ilmaäänen pitkittäisaallon aallonpituudella λ [m] on yhteys kaavan 3 mukaan: f = c / λ (3) jossa f äänen taajuus [Hz] c äänen nopeus [m/s] λ aallon pituus [m] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 35.) Ilmaääneneristävyydelle R [db] on annettu määritelmä tehosuhteiden kymmenkantaisena logaritmina kaavan 4 mukaan: R = 10log10 Wi / W t (4) jossa R äänen taajuus [db] Wi äänen ääniteho (rakenteisiin osuva) [-] W t äänen ääniteho (rakenteen läpi) [-] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 47.) Wi on äänen ääniteho, joka osuu rakenteisiin. Rakenteeseen osuva ääniteho aiheuttaa rakenteessa värähtelyä, ja värähtely säteilee sen jälkeen äänitehon W t rakenteen toiselle puolelle. Kun rakenteen kautta kulkee mahdollisimman vähän äänienergiaa, eli db-arvo on mahdollisimman korkea, on rakenteella tällöin hyvä ääneneristävyys. Äänieristävyyden käytännön merkitys on esitetty taulukossa 1. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 47.)

10 Taulukko 1. Suhteen Wt / W i pienentyessä ääneneristävyys kasvaa (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 48.) 2.4 Absorptio ja absorptioala Äänen absorptio ja ääneneristys sekoitetaan monesti toisiinsa. Äänen absorptio aiheuttaa huonetilan sisällä syntyvän äänen vaimenemista. Absorptio on pääasiassa pintamateriaaleihin liittyvä ominaisuus. Eristys on tiiviiden rakenteiden ominaisuus. Kuvassa 1 esitetyssä tilanteessa rakenteeseen kohdistuu ääniteho, jossa osa äänitehosta heijastuu rakenteesta ja osa siirtyy rakenteen välityksellä vastakkaiselle puolelle. Äänen absorptiosuhde α on yksikötön ja sen määritelmä on kaavan 5 mukaan: α = Wi Wr / W i (5) jossa α absorptiosuhde [-] Wi äänen ääniteho (rakenteisiin osuva) [-] Wr äänen ääniteho (rakenteista heijastuva) [-] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 46.) Kuva 1. Rakenteeseen kohdistuva ääniteho on Wi. Rakenteesta takaisin päin heijastuva ääniteho on Wr. Rakenteen läpi toiselle puolelle kulkeutuva ääniteho on Wt (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 47.)

11 Äänen absorptiosuhde esitetään lukuarvoilla 0-1, ja sen suuruuteen vaikuttaa voimakkaasti taajuus. Äänen absorption käytännön merkitys on esitetty taulukossa 2. Mitä suurempi absorptiosuhde on, sitä vähemmän materiaali heijastaa ääntä takaisin huonetilassa. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 47.) Taulukko 2. Rakenteisiin kohdistuvan absoptiosuhteen kasvaessa heijastuneen äänen intensiteettitaso pienenee (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 47.) Absorptioala on yksi tärkeimmistä termeistä huoneakustiikassa. Absorptioalalla kuvataan huoneessa olevan absorptiomateriaalin kokonaismäärän neliömetreinä. Absorptioalan määritelmällä tarkoitetaan sellaisen materiaalin pintaalaa, jonka absorptiosuhde on 1. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 49.) Huoneen kokonaisabsorptioala on siis sen kaikkien pintamateriaalien absorptioalojen summa kaavan 6 mukaan: A = α1 S1 + α2 S2 + + αn Sn = 1 1 (6) jossa A Huoneen kokonaisabsorptioala [m 2 ] / [m 2 -Sab] α absorptiosuhde [-] S yksittäinen absorptiopinta-ala [m 2 ] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 49.) Absorptioalan yksikkö esitetään merkintänä [m 2 -Sab], joka erottaa absorptioalan tavallisesta pinta-alasta. Silloin kun asiayhteys on ilmeinen, yksikkönä voidaan kuitenkin käyttää neliömetriä [m 2 ]. Tärkeää on huomioida, että ab-

12 sorptioala ei ole sama kuin materiaalin pinta-ala. Jos materiaalin absorptiosuhde on 0,8 ja sen pinta-ala on 10 m 2, on materiaalin absorptioala 8 m 2 -Sab. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 49.) 2.5 Jälkikaiunta-aika Jälkikaiunta-ajalla T [s] kuvataan sitä, kuinka nopeasti äänilähteen tilaan synnyttämä äänenpainetaso laskee silloin, kun äänilähde on sammutettu. Jälkikaiunta-ajan kuluessa äänenpainetaso pienenee tilassa 60 db. Tilassa oleva jälkikaiunta-aika on mahdollista määrittää voimakkaan äänilähteen avulla siten, että äänilähde sammutetaan äkillisesti ja äänenpainetason laskuun menevä aika mitataan. Jälkikaiunta-ajan mittaustapa on esitetty standardissa ISO 354 [41]. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 50.) Diffuusiäänikentällä esitetään tilannetta, jossa huoneen jokaisessa pisteessä vallitsee sama äänenpainetaso. Tällaiset olosuhteet vallitsevat standardin mukaisessa kaiuntahuoneessa. Kun huoneen äänikenttä on diffuusi, on jälkikaiunta-ajalle, tilavuudelle V [m 3 ] ja absorptioalalla Sabinen kaavan 7 mukainen yhteys. T = 0,16 V/A (7) jossa T Jälkikaiunta-aika [s] V tilavuus [m 3 ] A absorptioala [m 2 ] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 50.) 3 ILMAÄÄNEN ERISTÄVYYDEN MITTAAMINEN 3.1 Laboratoriomittaus Laboratoriossa on kaksi vierekkäistä huonetta, joiden välissä on aukko tutkittavaa rakennusosaa varten (kuva 2). Laboratoriojärjestelyn avulla on tarkoitus saavuttaa tila, jossa voidaan luotettavasti mitata ja tutkia yksinomaan sitä ääntä, joka siirtyy lähetyshuoneesta vastaanottohuoneeseen tutkittavan rakennusosan välityksellä. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 58.)

13 Kuva 2. Ilmaääneneristävyyden mittaustilat laboratoriossa, pituusleikkaus (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 58.) Rakennusosan ilmaäänen eristävyys R [db] määritetään laboratorio-olosuhteissa äänenpainetason mittauksilla, jotka perustuvat menetelmään ISO 140-3 [31] kaavan 8 mukaan: R = L p,1 L p,2 + 10log10 S/A2 (8) jossa R ilmaäänen eristävyys [db] L p,1 äänenpainetaso [db] L p,2 äänenpainetaso [db] S rakennusosan pinta-ala [m 2 ] A2 vastaanottohuoneen absorptio-ala [m 2 -Sab] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 59.) jossa L p,1 on lähetyshuoneen äänenpainetaso [db], L p,2 on vastaanottohuoneen äänenpainetaso [db] ja S on tiloja erottavan rakennusosan pinta-ala [m 2 ]. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 59.) Vastaanottohuoneen absorptio-ala on A2 [m 2 -Sab], joka voidaan laskea kaavan 9 mukaan, kun huoneen jälkikaiunta-aika T2 [s] sekä tilavuus V2 [m 3 ] on tiedossa. Mittauksen tuloksena saadut kaikki akustiset suureet määritetään useiden mittauspisteiden keskiarvoina ja myös logaritmisina keskiarvoina. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 59.)

14 A2 = 0,16 V2 / T2 (9) jossa A2 vastaanottohuoneen absorptio-ala [m 2 -Sab] V2 huoneen tilavuus [m 3 ] T2 huoneen jälkikaiunta-aika [s] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 59.) 3.2 Ilmaääneneristysluku Ilmaääneneristävyys on riippuvainen taajuudesta. Testitulokset ja selosteet esitetään yleensä vähintään taajuuksilla 100 3150 Hz tai mieluummin taajuuksilla 50 5000 Hz. Edellisellä tavalla tuloksena saadaan 16 kolmasosaoktaavikaistan mittausarvoja ja jälkimmäisellä 21. Edellä esitetyissä muodoissa ilmanäänieristysarvoja on kuitenkin vaikea käyttää. Siksi on kehitetty ilmaääneneristävyysluku Rw, joka määritetään ISO 717-1 [42] mukaan. Kenttäolosuhteissa mitatuissa ilmaääneneristävyysluvuissa käytetään pilkullista merkintää R'w. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 59.) Kuva 3. Ilmaääneneristysluvun määrittäminen (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 60.) Kuvassa 3 ilmaääneneristysluvun selvittämiseksi siirretään katkoviivalla esitettyä vakiomuotoista käyrää 1 db:n askelin ylimpään mahdolliseen asentoon, jossa ei-toivotutut poikkeamat eivät ei vielä ylitä arvoa 32,0 Hz. Ei-toivottu

15 poikkeama tarkoittaa arvoa, jossa ilmaääneneristävyys on pienempi kuin vertailukäyrän arvo. Kun vertailukäyrä on saatu sijoitettua korkeimpaan mahdolliseen asemaan, jossa edellä mainittu ehto täyttyy, toteutunut ilmaääneneristysluku Rw on luettavissa vertailukäyrältä 500 Hz:n kohdalta. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 60.) 3.3 Spektripainotustermit Silloin kun eristettävän melulähteen taajuusjakauma eroaa huomattavasti puheen taajuusjakaumasta, ilmaääneneristysluvun edellytys ilmaista koettua ääneneristyskykyä huononee. Tärkeimpiä yleisistä melulajeista puheen rinnalla ovat muun muassa liikennemelu, erityisesti tieliikennemelu, raidemelu tai lentomelu. Näissä äänilajeissa on enemmän pientaajuista melua kuin puheessa. Ilmaääneneristysluku toimii huonosti liikennemelulle yksilukuisena ilmoitusarvona, mutta kun siihen tehdään oikaisu liikennemelun spektripainotustermillä Ctr, saadaan uusi yksilukuinen ilmoitusarvo Rw + Ctr, joka esittää paljon tarkemmin, montako desibeliä seinä leikkaa liikenteen A-äänitasosta. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 62.) Puheääni aiheuttaa edelleen eniten melua rakennusten sisällä. Äänentoistolaitteiden pientaajuinen melu asuinrakennuksissa on kuitenkin yleistynyt huomattavasti viime vuosina. Siksi on määritetty spektripainotustermi C, ja samaa määritelmää sovelletaan myös lento- ja raideliikenteessä. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 62.) Spektripainotustermien tarkoitus on, että niiden käyttö on vapaaehtoista ja niiden käyttö liitetään yhteen ilmaääneneristyslukuun Rw. Kaavan 10 mukaan tieliikennemelun ilmaääneneristysluku taajuusvälillä 100 3150 Hz voidaan ilmaista seuraavasti: RA, tr = Rw + Ctr (10) jossa RA, tr ilmaääneneristysluku puheäänitasossa A [-] (tieliikennemelu) Rw ilmaääneneristysluku [-] Ctr spektripainotustermi [-] (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 62.)

16 Kuva 4. Spektripainotustermien C ja Ctr määrityksessä käytettävät vertailukäyrät sekä Rw:n määrityksessä käytettävä vertailukäyrä. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 63.) 3.4 Kenttämittaus Kenttämittauksissa rakennusten ilmaääneneristävyyden suure ja laskentakaava on sama kuin laboratoriossakin, mutta siinä käytetään pilkkua, R. Pilkun käytöllä pyritään tekemään selvä ero laboratoriomittaustulokseen. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 63.) Rakennuksessa ääni siirtyy lukemattomia erilaisia reittejä pitkin, joten se ei siirry tilasta toiseen vain tiloja erottavan rakennusosan välityksellä (kuva 5). Tämän takia määräykset ja suositukset ilmaääneneristävyydestä tilojen välille annetaan ilmaääneneristyslukuina R w. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 63.) Monesti lähteissä on esitetty yleisenä periaatteena, että kenttäolosuhteiden arvot ovat 3-6 db laboratorioarvoja pienempiä. Tätä ei voida kuitenkaan yleistää. Kun rakenteessa on vuotokohtia, ne voivat aiheuttaa ilmaääneneristävyyden laskemisen jopa yli 20 desibelillä. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 66.)

17 Kuva 5. Laboratorion ja kenttämittauksien erot äänen kulkureiteissä (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2007, 66.) 4 TOIMISTOTILAT JA NIIDEN ÄÄNIERISTYSVAATIMUKSET 4.1 Henkilötyöhuone Henkilötyöhuoneet ovat työhuoneita, jotka on rajattu ovilla ja väliseinillä ja joissa työskentelee vain yksi henkilö. Tilavalinnoilla tavoitellaan, että työntekijälle annetaan keskittymisrauha sekä sallitaan normaalien keskustelujen käyminen luottamuksellisina. Taulukossa 3 on selvitetty tärkeimmät äänieristyssuositukset henkilötyöhuoneille. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 33.) SFS 5907 jakaa rakennukset pääsääntöisesti neljään akustiseen luokkaan (A, B, C ja D). C-luokka vastaa nykyistä minimitasoa, ja D-luokka on tarkoitettu vain vanhoille kunnostettaville rakennuksille. Luokat A ja B puolestaan mahdollistavat akustiikaltaan viranomaisvaatimuksia parempien rakennusten suunnittelun.

18 Taulukko 3. Standardin SFS 5907 määrittämät suositukset henkilötyöhuoneelle (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 33.) 4.2 Ilmaääneneristys henkilötyöhuoneissa Henkilötyöhuoneiden välisen ilmaäänieristysluvun R w vaatimukset on asetettu tyypillisesti välille 35 44 db. Silloin kun tiloissa vaaditaan ehdotonta luottamuksellisuutta, henkilötyöhuoneissa tulee ilmaäänieristysluvun (R w) olla 52 db tai suurempi. Henkilötyöhuoneiden äänieristyksissä on todettu usein ongelmia. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 33.) Seuraavassa on esitetty muutamia asioita, jotka ovat aiheuttaneet ongelmia henkilötyöhuoneiden äänieristykseen ja jotka liittyvät tämän opinnäytetyön aiheeseen: Tilassa on liukuovi, joka ei tiiveydeltään ja rakenteeltaan täytä ilmaääneneristysvaatimuksia. Silloin kun seinässä on liukuovi, harvoin saadaan huoneiden välinen ilmaääneneristysluvuksi (R w) 25 db. Huoneen seinät on rakennettu kokonaan tai osin lasista, jonka äänieristys ei riitä vaadittuihin ääneneristysarvoihin. Silloin kun käytetään lasitettuja seinän osia, tulee lasien täyttää lähelle samat äänieristysvaatimukset kuin itse seinänkin. Seinän ollessa kokonaan lasia täytyy lasituksen laboratorioarvon ylittää huoneiden välisen R w-arvon vaatimus 3-5 db.

19 Ääni kulkeutuu käytävältä alas lasketun katon kautta, koska läpivientejä ei ole tiivistetty huolellisesti otsapintaan. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 33.) Kaiken kaikkiaan huoneen ja käytävän välinen ääneneristävyys riippuu monesta eri asiasta, ja seinärakenteen lisäksi myös oven äänieristyksestä. Lopullinen kokonaisilmanääneneristävyys riippuu oven ja seinän ilmaääneneristävyyksistä ja pinta-aloista. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 33 35.) 4.3 Erikoistyöhuoneet Erikoistyöhuone on työhuone, jota kukaan henkilö ei ole varannut pysyvästi itsellensä. Erikoistyöhuoneita ovat muun muassa: vetäytymishuoneet sisäiset pienneuvotteluhuoneet hiljaisen työn huoneet puhelinneuvotteluhuoneet. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 37.) Erikoishuoneissa tehdään keskittymistä vaativia työtehtäviä, joiden sisältö vaatii yksityisyyden saavuttamista, joten ääniolosuhteiden tulee olla paremmat kuin henkilötyöhuoneissa. Kokemuksiin ja tutkimuksiin perustuen ilmaäänieristysluvun (R w) naapuritiloihin pitää olla 5-10 db parempi kuin henkilötyöhuoneissa eli noin 40 45 db. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 37.) 4.4 Neuvotteluhuoneet Neuvotteluhuoneiden tehtävä on tarjota mahdollisimman tehokas ja häiriötön kommunikaatio neuvotteluun osallistuvien osapuolten välillä. Tällöin ääneneristystarve kasvaa neuvottelujen luottamuksellisuuden kasvaessa. Seuraavassa taulukossa 4. on esitetty neuvotteluhuoneiden tärkeimmät äänieristyssuositukset. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 40.)

20 Taulukko 4. Standardin SFS 5907 määrittämät ohjearvot tavallisille neuvottelutiloille (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 40.) Neuvottelutilojen ja käytävän välisen ilmaääneneristysluvun täytyy olla vähintään R w = 35dB. Tämä on huomattavasti suurempi arvo verrattuna tavallisiin henkilötyöhuoneisiin. Silloin kun käydään ehdotonta luottamuksellisuutta edellyttäviä neuvotteluja, käytävän suuntaan suositellaan ilmaääneneristysluvuksi standardin SFS 5907 luokan B arvoa, joka on 40 db. Näin korkea desibeliarvo asettaa suuria vaatimuksia oven ilmaääneneristävyydelle. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 42.) 4.5 Muuntojoustava toimistotila Muuntojoustavien toimistotilojen tavoitteena on suunnitella talotekniset ratkaisut ja muu arkkitehtuuri sellaiseksi, että tilat ovat helposti muunneltavissa ilman, että tarvitaan siihen erillistä rakennuslupaa. Tilamuutoksia voidaan tehdä avotoimistotilan, neuvotteluhuoneiden, henkilötyöhuoneiden, käytävien ja myös muiden vastaavien työtilojen kesken. Joustavan tilanjaon mahdollistavat helposti purettavat ja koottavat seinäratkaisut, joita ovat muun muassa järjestelmäväliseinät. Ohjearvot muuntojoustaville toimistoille on kerrottu taulukossa 5. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 43.)

21 Taulukko 5. Muuntojoustavien toimistojen ohjearvot (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 43.) Muuntojoustavan toimistoon sijoittavien henkilötyöhuoneiden äänieristyksen suunnittelussa tulee noudattaa taulukon 5 suosituksia. Neuvottelutilojen kohdalla noudatetaan taulukon 4 suosituksia. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 44.) Silloin kun tilajaot toteutetaan niin sanotuilla järjestelmäväliseinillä, on tiivistys otettava erityisen hyvin huomioon. Jos asennus suoritetaan epätarkasti, voi seinän äänieristysarvo jäädä esimerkiksi liittymätiivistysten takia huomattavan kauas laboratorioarvosta. Väliseinäratkaisuissa tuleekin pyrkiä poistamaan erilaisista äänivuodoista ja sivutiesiirtymistä aiheutuvat ongelmat. (Suomen rakennusinsinöörien liitto 2008, 44.) 5 TOIMISTOTILOJEN KÄYTÄVÄLINJOJEN LASIT JA OVET 5.1 Lasien ääneneristys Lasien valinnat vaikuttavat ääneneristävyyteen. Jos lisätään paksuutta, lasin massa kasvaa, jolloin ääniaallot eivät saa sitä liikkeeseen niin helposti. Tutkimusten mukaan lasin ääneneristysluku kasvaa noin 6 db:n massan kaksinkertaistuessa. Tätä lasin ominaisuutta voidaan hyödyntää matalista taajuuksista aina koinsidenssitaajuuteen asti. Tällöin ilmiöstä tulee päinvastainen. Koska paksumpi lasi on jäykempää, myös koinsidenssitaajuus on matalampi. Kun

22 käytetään 4 mm paksumpia laseja, on koinsidenssi otettava huomioon. (Pilkington 2015, 38.) Lasin ominaisvärähtely on yhteydessä lasien paksuuteen. Lasien ollessa yhtä paksuja ne myös värähtelevät samalla taajuudella. Tätä ominaisuutta sanotaan perusresonanssiksi, ja se heikentää lasin ääneneristävyyttä. Jos käytetään eripaksuisia laseja, ongelmaa vähennetään, ja samalla lasin ääneneristys paranee. (Pilkington 2015, 38.) Kun laseja laminoidaan yhteen, saadaan taivutusjäykkyys pienenemään. Yli 1000 Hz ääniaallot vaimenevat tällöin tehokkaasti, koska koinsidenssitaajuus siirtyy hieman korkeammalle taajuusalueelle. Nykyään markkinoilla onkin tarjolla paljon eri lasivaihtoehtoja, joilla ääneneristävyyttä saadaan parannettua. Laminoitujen lasien väliin on mahdollista laittaa myös eripaksuisia ääneneristyskalvoja, joiden avulla voidaan saavuttaa paras mahdollinen ääneneristävyys. (Pilkington 2015, 38.) 5.2 Resonanssi Ihmiselle kuultavissa olevien taajuuksien pienitaajuisessa päässä massalain mukaista ideaalieristävyyttä heikentää rakenteen resonanssi. Resonanssi levyrakenteissa aiheutuu rakenteen ominaisista taivutusvärähtelyistä, ja resonanssitaajuuksiin merkittävästi vaikuttavat materiaalin taivutusjäykkyyden lisäksi myös rakenteen mitat. Resonanssin eristävyyttä heikentävä vaikutus lasille on havainnollistettu kuvassa 6. (Liikennevirasto 2014.) 5.3 Koinsidenssi Myös koinsidenssin vaikutuksesta lasien eristävyys heikentyy yleensä melko korkeilla taajuuksilla. Koinsidenssin määrittävät rakenteen kimmomoduuli ja Poisson vakio [RIL 243-1]. Koinsidenssiin suuruuteen vaikuttavat myös rakenteen pintamassa ja sen paksuus. Paksujen betonirakenteiden koinsidenssi voikin sijoittua melko matalille taajuuksille. Koinsidenssi-ilmiön heikentävä vaikutus massalain mukaiseen eristävyyteen on havainnollistettu kuvassa 6. (Liikennevirasto 2014.)

23 Kuva 6. Resonanssin ja koinsidenssin vaikutus lasin äänen eristävyyteen (Liikennevirasto 2014.) 5.4 Ovipakettien ääniluokat Ovien ääneneristävyyttä varten on annettu määräykset ja ohjeet luokkina. Suomessa on RakMK:n mukaan oville määritetty kolme eri perusääniluokkaa. Alimmassa ovien ääniluokassa 25 db:ä vastaavan laboratoriossa mitatun ilmaäänen eristysluvun Rw:n pitää olla vähintään 30 db. Ääniluokkaa 30 db vastaavaksi ilmaäänen eristysluvuksi Rw:n on oltava vähintään 37 db. Korkeimmassa ääniluokassa 35:n db ilmaäänen eristysluvuksi vaaditaan, että laboratoriomittausten Rw-arvo on minimissään 42 db. (Suomen rakentamismääräyskokoelma 2007, 3.) 5.5 Äänen eristävyyden ja puheen yhteys Äänieristävyydestä selkokielellä puhuttaessa on määritetty db-arvojen yhteys puheäänen kuuluvuuteen seinärakenteiden läpi. Taulukossa 6. on esitetty erilaiset puheen voimakkuudet ja niitä vastaavat db-arvot.

24 Taulukko 6. Taulukossa on esitetty rakenteen ääneneristävyyden ja puheen yhteys ääneneristävyyden havainnollistamiseksi. (Knauf 2016.) Kuvaus R'w (db) Normaali keskusteluääni kuuluu seinän läpi >35 Normaali keskusteluääni kuuluu seinän läpi, mutta sanoista ei saa selvää >40 Normaali keskusteluääni ei kuulu seinän läpi >45 Voimakas puhe kuuluu seinän läpi, mutta sanoista ei saa selvää >50 Voimakas puhe ei kuulu seinän läpi >55 Voimakas huuto kuuluu seinän läpi, mutta sanoista ei saa selvää >60 6 DB-LIUKUOVEN VALMISTUS JA TESTAUS 6.1 Lähtökohdat ja tavoitteiden asettaminen Ennen varsinaista uuden tuotteen suunnittelua yrityksessä käytiin läpi aikaisempia tutkimusaineistoja ja aiheeseen liittyvää tuotekehitytystä. Yritys oli tehnyt aiemminkin vastaavanlaista testaus- ja kehitystyötä liukuoven ääneneristävyyden kanssa, mutta tavoitteisiin ei ollut päästy. Aikaisemmissa äänitesteissä oli pääasiassa mitattu eri lasien vaihdon avulla ääneneristysarvoja, eikä niillä ollut saatu oleellisesti parempia mittaustuloksia. Testattava liukulasiseinä koostuu kahdesta pääosasta, liukuvasta osasta, eli liukuovesta ja sen vieressä olevasta kiinteästä lasielementistä. Yhdeksi kokonaisuudeksi ne rakennetaan HSL-alumiiniprofiilijärjestelmän avulla. Erilaisia alumiiniprofiileja järjestelmässä on monia, ja suurin osa niistä on onttorakenteisia. Suunnittelupalaverin yhteydessä todettiin, että profiilien onttous on ollut todennäköisesti oleellisin tekijä siihen, ettei ääneneristävyyttä ollut saatu aiemmissa testauksissa parannettua. Tämän perusteella kehityksen päätavoite oli kehittää jonkinlainen täyttö onttojen alumiiniprofiilien sisälle ja valita oikea lasi tai lasit lopulliseen testaukseen. Lisäksi aiemmissa testauksissa oli äänivuotoa todettu liukuoven ja kiinteän lasin pystyliittymissä, ja myös tähän pyrittiin löytämään jokin toimiva ratkaisu.

25 Liukuoven ääneneristystavoitteesta päätettiin, että minimissään tavoitellaan 30 db:n ilmaäänen eristävyyttä. Tällä desibeliarvolla saavutettaisiin liukuovelle 25 db:n ääniluokka. 6.2 DB-liukuoven valmistus Äänitestattavan liukulasiseinän äärimitat oli etukäteen tarkkaan määritetty. Mitoituksen määritti VTT:n testauslaboratoriossa oleva standardin mukainen aukko ovien ja lasiseinien mittaukseen. Aukkokoko oli leveys 1540 mm x korkeus 2160 mm. Tämän perusteella mitoitettiin aukkoon tulevat vuorausprofiilit ja liukuoven sekä kiinteän lasielementin koko. Täyttömateriaalien valinnassa pidettiin tärkeinä kriteereinä materiaalin mittatarkkuutta ja helppoa työstettävyyttä. Onttojen alumiiniprofiilien täyttömateriaaliksi valittiin koivuvaneri. Lisäksi aukon vuoraukseen käytettävät profiilit päätettiin täyttää ääneneristykseen erikoistuneen Meluton Oy:n ääneneristysmatolla. Koivuvaneritäyttöprofiilien valmistusta varten alumiiniprofiilimallit toimitettiin yrityksen yhteystyökumppanina toimivalle puusepänliikkeelle, joka valmisti alumiineihin tarkasti sopivat täytöt. Lasin valintaan vaikuttivat eri laseille etukäteen annetut ääneneristysarvot. Lisäksi valintaan vaikutti lasin hinta sekä se, minkä paksuinen lasi oli mahdollista asentaa yrityksen alumiiniprofiilijärjestelmään. Valittu lasi oli Pilkingtonin Optilam Phon 10,8Lp laminoitu turvalasi. Kyseinen lasityyppi koostuu kahdesta 5 mm paksusta yhteen laminoidusta lasista, ja laminoinnin yhteydessä lasien väliin on laitettu 0,76 mm äänieristyskalvo. Tälle lasityypille on luvattu ääneneristysarvoksi Rw = 34 db. Tämä lasi oli paksuin mahdollinen, joka oli mahdollista asentaa yrityksen alumiinijärjestelmään. Ennen varsinaista VVT:n testausta alumiiniliukuovikokonaisuus asennettiin paikoilleen yrityksessä olevaan mallitilaan, johon oli rakennettu samankokoinen aukko kuin testauslaboratoriossa. Tämän koekasauksen avulla varmistettiin profiilien ja lasielementtien oikea mittatarkkuus sekä tarkistettiin liukuoven ja kiinteän lasin yhteistoimivuus. Samassa yhteydessä kehitettiin liukuoven ja

26 kiinteän lasin pystyliittymään kumitiivistemalli, jonka avulla pyrittiin katkaisemaan äänivuoto liittymästä. Kuvat 7-13 havainnollistavat profiileja ja niiden täyttöä, testattavien elementtien valmistusta sekä malliasennusta. Kuva 7. Koivuvanerista valmistettuja täyttöprofiileja Kuva 8. Täytetty alumiiniprofiili

27 Kuva 9. Koivuvanerilla täytetty ja koneistettu alumiiniprofiili Kuva 10. Alumiiniprofiilit erimallisilla koivuvaneriprofiileilla täytettynä

28 Kuva 11. Ääneneristysmatolla vuoratut alumiiniprofiilit Kuva 12. Valmiiksi kasattu lasielementtipaketti

Kuva 13. Alumiinilasipaketin koekasaus tehtaalla ennen ääneneristystestausta 29

30 6.3 DB-liukuoven testaus VTT:llä VTT Expert Services Oy:n tutkimushallit sijaitsevat Espoon Otaniemessä. Tutkimustiloissa pystytään tekemään monipuolisesti erilaisia standardien mukaisia tuotteiden testauksia ja tarkistuksia. Siellä voidaan tutkia esimerkiksi rakenteiden kestävyyttä, kemiallisille koostumusta, palo-ominaisuuksia ja tuotteiden akustisia ominaisuuksia kuten tässä opinnäytetyössä. Valokuvaaminen on kielletty VTT:llä yleisissä tiloissa, sitä vastoin kuvauslupa saatiin itse äänitestaustiloihin (kuvat 14 20). Kuva 14. VVT:n tutkimushalli 1:sen äänimittaustila, äänen lähetyshuone Äänieristävyysmittauksia varten VTT:llä on tilat tutkimushallissa 1. Äänieristävyyden tutkimukset tehdään kahdessa kaiutintilassa, joiden välissä on aukko, johon mitattava tuote asennetaan. Toisesta tilasta lähetetään ääntä noin 100 desibelin voimakkuudella, ja toisessa tilassa ääni otetaan vastaan. Huoneiden välisen äänen voimakkuuden erotuksen mukaan määräytyy mitattavan tuotteen ilmaääneneristävyys, joka perustuu käytettäviin mittausstandardeihin.

31 Kuva 15. VVT:n tutkimushalli 1:sen äänimittaustila, äänen vastaanottohuone Kuva 16. Aukko mitattavaa lasiseinää varten

32 Ennen varsinaista ääneneristävyyden mittausta lasiseinät asennettiin huolellisesti mittaustiloissa olevaan aukkoon. Lasiseinäasennus aloitettiin kiinnittämällä aukon yläreunaan ja pystyreunoihin 17 x 95 kokoiset lastulevykaistat, jotka tiivistettiin molemmin puolin elastisen kitin avulla. Kuva 17. Mittausaukkoon asennetut lastulevykaistaleet Näihin lastulevykaistoihin kiinnitettiin seuraavaksi lasiseinän vuorausprofiilit eli molemmat pystyprofiilit, yläprofiili sekä alaprofiili. Profiilien kiinnityksen jälkeen niihin tehtiin vielä etukäteen mitoitetut ja suunnitellut äänieristysmattotäytöt ja lisäksi profiilien ja aukon välisten pintojen liittymät tiivistetiin huolellisesti elastisella tiivistysmassalla (kuvat 18 ja 19).

33 Kuva 18. Alaprofiili ja pystyprofiili asennettuja ja tiivistettynä Kuva 19. Yläprofiili ja pystyprofiili asennettuja ja tiivistettynä

34 Vuorausprofiiliasennusten jälkeen oli enää nostettava kiinteä lasi ja liukuovi paikolleen. Kiinteän lasielementin liittymät tiivistettiin vuorausprofiileihin vielä kirkkaalla tiivistysmassalla molemmin puolin. Lopuksi asennettiin paikoilleen lasielementtien väliseen pystyliittymään kumitiiviste, jonka avulla pyrittiin poistamaan äänivuodot elementtien välisestä liittymästä. Tämän jälkeen lasielementtipaketti oli valmis ääneneristysmittaukseen. Kuva 20. Asennus valmis ääneneristysmittaukseen

35 7 TESTAUSTULOKSET 7.1 Ilmaääneneristävyys lasiseinälle, lasi Optilam Phon 10,8 Lp Oven äänieristävyys mitattiin kaksikanavamittauksena käyttäen kahta kiinteää äänilähdettä ja liikkuvia mikrofoneja. Ilmaääneneristävyys R mitattiin standardin ISO 10140 2:2010 [1] mukaan ja ilmaääneneristävyysluku Rw, Rw + C ja Rw + Ctr määritettiin standardin ISO 717 1:2013 [2] mukaan. Testauksessa saadut mittaustulokset on esitetty taulukossa 7. Tarkemmat tiedot mittauksesta on liitteessä 1. Taulukko 7. Lasiseinän ilmaääneneristävyyden mittaustulokset 7.2 Tulosten analysointi ja yhteenveto Mittauksissa tuotteelle saavutettiin etukäteen määritetyt ilmaääneneristävyystavoitteet. Tavoite oli minimissään saada mittauksissa Rw-arvoksi 30 db, ja mittauksessa saatiin Rw-arvoksi 36 db. VVT:n asiantuntijan arvion mukaan tulos oli paras mahdollinen, joka oli saatavissa valitulla lasityypillä ja liukulasiseinän rakenneratkaisuilla. Tutkimuksen perusteella todettiin, että massan lisäämisellä saadaan myös ääneneristävyys paranemaan. Lisäksi tärkeää oli, että mitattavan tuotteen asennus oli tehty huolellisesti ja ettei siinä ollut äänivuotokohtia. Pienikin vuoto olisi aiheuttanut huomattavaa ilmaääneneristävyyden heikentymistä.

36 8 LOPPUSANAT Onnistuneiden ääneneristystestausten jälkeen tässä opinnäytetyössä kehitetty tuote vielä viimeisteltiin ja tuotteistettiin myyntikuntoon. Keväällä 2015 HSL Group Oy lanseerasi markkinoille uuden tuotteen, db-liukuoven. Tuote on otettu markkinoilla hyvin vastaan. Seuraavaksi tavoitteeksi yrityksessä asetettiin kehittää ääntä eristävä liukuovi, jonka ilmaääneneristävyyden Rw-arvo tulee olemaan 37 db. Tällä desibeliarvolla saavutettaisiin liukuovelle 30 db:n ääniluokka. Se kuitenkin vaatii lasin, jolla on parempi ääneneristävyysarvo kuin tässä opinnäytetyössä testatulla lasilla. Lisäksi alumiiniprofiileja joudutaan todennäköisesti modifioimaan nykyisestä tai sitten joudutaan teettämään kokonaan uusia profiilimalleja.

37 LÄHTEET HSL Group Oy 2016. Saatavissa: http://www.hslgroup.fi [viitattu 26.2.2016]. Knauf 2016. Ääneneristys ja palosuojaus. Saatavissa: http://www.knauf.fi/sites/default/files/esite_manual_5_aanipalo.pdf [viitattu 26.2.2016]. Liikennevirasto 2014. Ikkunoiden ääneneristävyysominaisuudet. Saatavissa: http://www2.liikennevirasto.fi/julkaisut/pdf8/lts_2014-52_ikkunoiden_aaneneristavyysominaisuudet_web.pdf [viitattu 26.2.2016]. Pilkington 2015. Lasifakta 2015. Käytännöllinen apu rakennuslasien valintaan. Pilkington Lahden Lasitehdas Oy. Saatavissa: https:www.pilkington.com/fifi/fi/arkkitehdit-suunnittelijat/lasifakta-2015 [viitattu 26.2.2016]. Suomen rakennusinsinööriliitto 2007. Rakennusten akustinen suunnittelu. Akustiikan perusteet. Helsinki: Hakapaino Oy Suomen rakennusinsinööriliitto 2008. Rakennusten akustinen suunnittelu. Toimistot. Helsinki: Hakapaino Oy Suomen rakentamismääräyskokoelma 2007. Ovet. Tyyppihyväksyntäohjeet 2007. Saatavissa: http://www.ym.fi/fi-fi/maankaytto_ja_rakentaminen/lainsaadanto_ja_ohjeet/rakentamismaarayskokoelma/tyyppihyvaksyntaasetukset [viitattu 26.2.2016].

38 LIITE 1, 1/4

39 LIITE 1, 2/4...

40 LIITE 1, 3/4

41 LIITE 1, 4/4