1. No category

Utveckling av
massivträkonstruktioner
mot ljudklass B
Slutrapport
Fredrik Ljunggren
Luleå tekniska universitet
Organisation:
Författare:
Dokumenttyp:
Filnamn:
Slutrapport 1404.doc
TräCentrum Norr
Rapport
Fredrik Ljunggren
Utgåva:
Datum
2015-04-13
1
Sida:
2 (7)
Sammanfattning
Rapporterat projekt handlar primärt om att förbättra en massivträkonstruktion, Martinsons, i
en sådan omfattning att ljudklass B för luft- och stegljudsisolering med säkerhet kan klaras.
Nuvarande utförande av bjälklaget, liksom en tänkt modifierad variant, har använts för att
beräkna skillnader i ljudisolering. Resultaten visar att potentialen finns, förbättringarna mätt i
dB är relativt små men kan vara helt avgörande vid bestämning av ljudklass. Nästa steg bör
vara att prova det nya bjälklagsutförandet i verklig byggnad.
Projektet har även fungerat som ”pilot-projekt” inför kommande TCN-projekt 2015 med syfte
att utveckla massivträkonceptet för att klara byggnationer upp mot 20 våningar. Ett första
preliminärt förslag till konstruktion med tillräcklig akustisk prestanda har diskuterats för
vidare bearbetning.
Organisation:
Författare:
Dokumenttyp:
Filnamn:
Slutrapport 1404.doc
TräCentrum Norr
Rapport
Fredrik Ljunggren
Utgåva:
Datum
2015-04-13
1
Sida:
3 (7)
Förord
Denna rapport avser rapportering av projektet Utveckling av massivträkonstruktioner mot
ljudklass B. Arbetet har bedrivits av forskningsämnet Teknisk akustik, Luleå tekniska
universitet, i samverkan med Martinsons, medlemsföretag inom TräCentrum Norr, samt
Tyréns. Allt arbete har utförts under 2014.
Luleå 2015-04-13
Fredrik Ljunggren
Organisation:
Författare:
Dokumenttyp:
Filnamn:
Slutrapport 1404.doc
TräCentrum Norr
Rapport
Fredrik Ljunggren
Utgåva:
1
Datum
2015-04-13
Innehåll
Inledning
5
Ljudisolering – aktuella krav
5
Syfte och mål
5
Översiktliga resultat
6
Slutsatser och fortsatt arbete
6
Bilagor
Arbetsrapport:
19. Modellering av ljudisolering i Martinsons kassettbjälklag
Sida:
4 (7)
Organisation:
Författare:
Dokumenttyp:
Filnamn:
Slutrapport 1404.doc
TräCentrum Norr
Rapport
Fredrik Ljunggren
Utgåva:
Datum
2015-04-13
1
Sida:
5 (7)
Inledning
I aktuellt projekt ligger fokus på att akustiskt utveckla Martisons byggnadskoncept med
bärande stomme i massivträ. Då marknaden i ökad omfattning har börjat eftersträva
ljudisolering på en nivå som ligger övergällande minimikrav (motsvararande ljudklassklass C)
ökar konkurrenskraften med en konstruktion som uppfyller ljudklass B. Martinsons
konstruktion har vid tidigare ljudmätningar visat sig balansera på gränsen mellan ljudklass B
och C beträffande luft- och stegljudsisolering. För att fullt ut kunna sälja konceptet med högre
ljudklassning är det nödvändigt att förbättra den akustiska prestandan så att ljudklass B kan
garanteras. För att nå dit, är det nödvändigt att ha en viss säkerhetsmarginal om någon/några
dB i förhållande till aktuella gränsvärden då en viss variation i fält, i färdig byggnad, alltid
föreligger.
Ytterligare ett steg i utvecklingen av massivträtekniken är att anpassa denna för att utgöra ett
realistiskt alternativ till riktigt höga byggander. Med nuvarande teknik klaras upp till ca 8
våningar medan visionen – och målsättningen på sikt – är att möjliggöra byggnader om ca 20
våningar. Ett sådant scenario kräver nytänkande vad gäller den konstruktiva utformningen där
det är viktigt att integrera den akustiska aspekten för att säkerställa god ljudisolering.
Ljudisolering – aktuella krav
För närvarande befinner sig kraven för ljudisolering liksom indelning i ljudklasser i en
övergångsfas med nya versioner av såväl Boverkets Byggregler som Svensk Standard. BBR
anger minimikrav som alltid måste uppfyllas och i SS 25267 (utgåva 3 under projekttiden,
men ny utgåva 4 utkommer april 2015) anges gränsvärden för luft- och stegljudsisolering med
avseende på ljudklassning A-D. Klass C avser att motsvara den miniminivå som uppfyller
Boverkets föreskrifter och ger ”tillfredställande ljudförhållanden för en majoritet av de
boende”. Klass A och B kan väljas om särskilt goda ljudförhållanden önskas där klass B
motsvarar ”betydligt bättre ljudförhållanden än ljudklass C” medan klass A motsvarar
”mycket goda ljudförhållanden”. Klass D är en undantagsklass som bl.a. kan avse äldre
byggnader.
Syfte och mål
Projektet syftar till att:
a) På en mer detaljerad nivå än tidigare förstå hur Martinsons byggsystem med
kassettbjälklag uppträder vibro-akustiskt.
b) Ta ett första steg i att utvärdera förutsättningarna för att hitta lösningar som möjliggör
byggandet av höga trähus med god ljudisolering.
Projektets målsättning är att:
a) Genom nya/förbättrade tekniska lösningar kunna utveckla systemet mot bättre
ljudprestanda – ljudklass B – med erforderlig marginal.
b) Få fram en första idé till akustisk konstruktionslöning anpassad för höga byggnader –
för framtida projekt.
Organisation:
Författare:
Dokumenttyp:
Filnamn:
Slutrapport 1404.doc
TräCentrum Norr
Rapport
Fredrik Ljunggren
Utgåva:
Datum
2015-04-13
1
Sida:
6 (7)
Översiktliga resultat
Resultat från utfört arbete redovisas här kortfattat och översiktligt. Utförlig dokumentation
finns i den bilagda arbetsrapporten.
Modellering av ljudisolering i Martinsons kassettbjälklag (Arbetsrapport Nr 19)
Syftet är att jämföra två varianter, standard och en tänkt modifierad, av kassettbjälklaget för
att få uppfattning om den senare innebär en tillräcklig förbättring för att kunna garantera
ljudklass B. Reduktionstalskurvor beräknas och jämförs och anpassas mot tidigare gjorda
ljudmätningar. Utifrån luftljudisoleringen uppskattas även värden för stegljudsisolering. Den
modifierade varianten beräknas ge 2 dB bättre ljudisolering med avseende på transmission
genom bjälklaget vilket uppskattningsvis motsvarar ca 1 dB bättre resultat vid fältmätning.
Genom att komplettera det modifierade bjälklaget med en golvgipsskiva beräknas
förbättringen för direktljudet bli ytterligare 2-3 dB, ca 2 dB i fält.
Slutstatus och fortsatt arbete
Resultatet från de matematiska modellerna antyder att ljudklass B, med erforderlig marginal,
är inom räckhåll för det alternativa utförandet av bjälklag. Det är också troligt att den gjorda
uppskattningen av fältvärden är (för) konservativ, inte minst för stegljud, varför värdet kan bli
ytterligare något bättre. För säker slutsats krävs dock verifierande mätningar i färdig byggnad,
vilket kan bli aktuellt i kommande projekt.
Vad gäller höga byggnader har projektgruppen vid ett flertal möten diskuterat för- och
nackdelar med olika typer av lösningar liksom studerat mätrapporter och litteratur för gagn till
aktuell process. För att möjliggöra höga byggander (20 vån) med massivträ krävs en
genomgående vertikal stomstruktur, ej avbruten av bjälklagen som i stället får hängas in
mellan väggarna. Tekniken tros leda till hög flanktransmission varför det blir nödvändigt att
införa s.k. skalväggar innanför bärande stomme. Denna preliminära lösningsprincip kommer
att utvärderas vidare, inklusive mätningar i prov-hus, i efterföljande TCN-projekt 2015.
Bilagor
•
Arbetsrapport Nr 19: Modellering av ljudisolering i Martinsons kassettbjälklag
Om TräCentrum Norr
TräCentrum Norr finansieras av de deltagande parterna
tillsammans med medel från Europeiska Regionala
Utvecklingsfonden (Mål 2), Länsstyrelsen i Norrbottens län
samt Region Västerbotten.
Deltagande parter i TräCentrum Norr är: Lindbäcks Bygg,
Martinsons Trä, SCA Forrest Products AB, Norra Skogsägarna,
Sågverken Mellansverige, SÅGAB, Sveaskog, Plusshus, Luleå
tekniska universitet, Skellefteå kommun och Piteå kommun.
ARBETSRAPPORT Nr 19
Modellering av ljudisolering i
Martinsons kassettbjälklag
Ingår i TräCetrum Norr:s projekt:
Utveckling av massivträkonstruktioner mot ljudklass B
2014-12-19
Fredrik Ljunggren
Avd. för drift, underhåll och akustik
Luleå tekniska universitet
971 87 Luleå
Tel: 0920-491286
E-post: [email protected]
Sammanfattning
Rapporten omfattar resultat från modellering och uppskattning av luft- och stegljudsisolering
för olika utförande av Martinsons kassettbjälklag. Primärt undersöks befintlig variant med
70mm massivträskiva mot en alternativ konstruktion med 95mm massivträsliva som
viktigaste förändring. Effekten av kompletterande golvgips har också studerats.
Varianten med 95mm träskiva gav 2-3 dB förbättring för steg och luftljudsisolering med
avseende på direkt transmission. I verklig byggnad i fält blir effekten troligen reducerad då
utbredningsvägar via flankerna påverkas i mindre/ingen utsträckning.
Förutsättningar
Rapporten presenterar arbete med att modellera ljudisolering av bjälklag i form av
reduktionstal och stegljudsisolering. Martinsons massivträ-konstruktion, kallat
kassettbjälklag, har använts i två olika utföranden. Som utgångspunkt används den nuvarande
standardlösningen medan en modifierad variant – som anses ha större möjlighet att med
nödvändig säkerhetsmarginal uppfylla ljudklass B – studeras som alternativ.
Syfte
Syftet med modelleringsarbetet är:
1. Att få indikationer på i vilken omfattning det modifierade bjälklaget kan nå förbättrad
ljudisolering.
2. Att jämföra resultat från, förhållandevis, enkel matematisk modellering med faktiska
ljudmätningar utförda i lab. för att utvärdera om dessa kan användas som ett pålitligt
verktyg i att uppskatta ljudisolering i liknande konstruktioner.
Genomförande
Bjälklag
De två varianterna av bjälklag – ”Nuvarande” (KL70) respektive ”Ny modell” (KL95) –
återges i Figur 1. Det modifierade utförandet innebär tjockare KL-skiva, kraftigare bärande
balkar med utökat c/c samt högre fri höjd i kaviteten (avstånd underkant KL-skiva – överkant
takgips).
Nuvarande: Fri höjd 383mm, c/c balkar 400mm
Figur 1a. Nuvarande typ av kassettbjälklag.
Ny modell, förslag: Fri höjd 421mm, c/c balkar 600mm (fel mått i ritning)
Figur 1b. Föreslagen variant av kassettbjälklag.
Modelleringsprinciper
Modellering innebär ett antal föreklingar av den verkliga konstruktionen:
•
•
KL-skivans- och limträbalkarnas vikt utgör tillsammans en homogen skiva
De två gipsskivornas sammanlagda vikt utgör en homogen skiva
Modelleringsteknik - luftljudsisolering
De ingående ekvivalenta skivorna, KL-trä respektive gips, kan var för sig behandlas såsom en
enkelvägg. Motsvarande reduktionstal kan då uppskattas enligt följande:
f < fc/2
f = fc
f > fc
R = 20log(Mf) – 48
Rc =20log(Mfc) – 10log(1/η) – 40
R = Rc + 30log(f/fc)
6 dB/oktav
9 dB/oktav
De hela bjälklagen modelleras i likhet med dubbelväggar utan mekanisk förbindelse. Vidare
förutsetts att bjälklagets bärande ovandel står utan mekanisk förbindelse med den fribärande
takdelen och att utrymmet däremellan är fullisolerat. Enligt en empirisk anpassad matematik
modell [Sharp] beräknas konstruktionens reduktionstal i tre olika steg beroende på frekvens.
I det enklaste fallet tas enbart hänsyn till de ingående skivornas massor:
f < f0
f0<f<fl
f > fl
R = 20log(Mf) – 48
R = 20log(m1m2f3d) – 125
R = 20log(m1m2f2) – 90
6 dB/oktav
18 dB/oktav
12 dB/oktav
I en mer komplett modell tas förutom masa även hänsyn till, E-modul, Poissons tal och
förlustfaktor (Ri modelleras som en enkelvägg):
R = 20log(Mf) – 48
6 dB/oktav
f < f0
f0<f<fl
R = R1 + R2 + 20Log(fd) – 29
f > fl
R = R1 + R2 + 6
Förklaring till beteckningar i ekvationer ovan:
d
avstånd mellan skivor [m]
f
frekvens [Hz]
f0
resonansfrekvens [Hz]
fc
kritisk frekvens [Hz]
fc/2 halv kritisk frekvens [Hz]
fl
begränsningsfrekvens [Hz]
m
M
R
Rc
η
ytvikt [kg/m2]
sammanlagd ytvikt [kg/m2]
reduktionstal [dB]
reduktionstal vid fc [dB]
förlustfaktor
Ingående data
Nedanstående materialdata används (med källa):
Densitet:
KL-trä 400 kg/m3 (Martinsons)
Gips 720 kg/m3 (Gyproc)
E-modul:
KL-trä 7298 MPa (70mm), 6920 MPa (95mm) (Martinsons, ETA-13/0684)
Gips 2250 MPa (Gyproc)
Poissons tal: KL-trä 0.3 (A. Gustavsson, Trätek Ske-å) H. Risberg ex-jobb
Gips
0.1 (T. Alsmarker, LTH) Rapport TVBK-5066 1993
Förlustfaktor:KL-trä 0.01 (Ljud och Vibrationer, H. Bodén et al. KTH) Gips 0.01 - Trä: 0.01 Gipsskiva: 0.001-0.003 Byggnad 0.01
Modelleringsteknik - stegljudsisolering
För uppskattning av stegljudsisolering finns inte motsvarande enkla modeller som för luftljud.
Däremot går det att med utgångspunkt från värde på reduktionstal, ”översätta” detta till
stegljudsnivå. [Vigran] presenterar en modell som enligt uppgift fungerar bra för tunga
homogena konstruktioner men sämre för lätta, dubbeldito:
Ln = -R + 30logf + 38
Som alternativ kan en direkt överföringsfunktion, H, användas. Denna tas fram genom
kvotförhållandet för varje tersband mellan uppmätta stegljudsnivåer och reduktionstal. Med
denna känd kan då stegljudsnivån uppskattas från modellerat reduktionstal. I det här fallet
beräknas H från mätningar [Arbetsrapport 14]
H=
stegljudsnivå ( Ln )
,
reuktionstal ( R )
dvs. uppskattad stegljudsnivå = H · modellerat reduktionstal.
Resultat
Reduktionstal
Modellering av varje enskilt skikt som enkelväggar
I Figur 2 visas reduktionstalskurvorna för varje ingående delskiva – var för sig. Det typiska
enkelväggsutseendet innebär ett med frekvens stigande reduktionstal med undantag för en
uttalad dip vid koincidensfrekvensen.
60
Frekvensvägt reduktionstal
KL 70 Rw=36 C50-3150=-1 dB
KL 95 Rw=38 C50-3150=-1 dB
Gips Rw=32 C50-3150=-1 dB
50
Reduktionstal R (dB)
40
Koincidensfrekvens
KL 70 271 Hz
KL 95 205 Hz
Gips 1400 Hz
30
20
10
0
20
50
100
500
250
Frekvens (Hz)
1000
2000 3150
Figur 2. Modellering av reduktionstal för enskilda skikt som enkelväggar.
Modellering av helt bjälklag
Luftljudsisoleringen för de två bjälklagen, modellerat enbart med de ingående massorna som
materialparameter, framgår av Figur 3 och skillnaden mellan att modellera med enbart massan
jämfört med att även ta hänsyn till fler materialparametrar i Figur 4. De två modellerna ger i
stort likartade isoleringskurvor med samma frekvensvägda reduktionstal för KL70, Rw+C503150 = 63 dB.
Som jämförelse finns resultatet från tidigare lab-mätningar på LTU [Arbetsrapport 14] med
ett bjälklag enligt nuvarande standard med 70mm KL-skiva. Överenstämmelsen är tämligen
god upp till ca 400 Hz, för högre frekvenser överskattar modellen reduktionstalet, i synnerhet
i fallet då enbart massan beaktas.
110
Frekvensvägt reduktionstal
Mätn. Rw=68 C50-3150=-4 dB
KL 70 Rw=68 C50-3150=-5 dB
KL 95 Rw=72 C50-3150=-6 dB
100
90
Reduktionstal R (dB)
80
Begränsningsfrekvensfrekvens
KL 70 143 Hz
KL 95 130 Hz
70
60
50
40
30
20
10
20
50
100
500
250
Frekvens (Hz)
1000
2000 3150
Figur 3. Modellering av reduktionstal, enbart med hänsyn till massan.
110
Frekvensvägt reduktionstal
Mätn. Rw=68 C50-3150=-4 dB
KL 70
Rw=69 C50-3150=-6 dB
KL 70-M Rw=68 C50-3150=-5 dB
100
90
Reduktionstal R (dB)
80
70
Resonansfrekvens
KL 70 35 Hz
KL 95 33 Hz
60
50
40
30
20
10
20
50
100
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000 3150
Figur 4. Modellering av reduktionstal med fler ingående parametrar(KL 70) samt med enbart massan
för jämförelse (KL 70-M).
För att få än bättre matchning mellan modell och mätresultat – just för de aktuella
bjälklagskonstruktionerna – kan en ”empirisk anpassningsterm” om -4 dB adderas för f ≥ 500 Hz. I
Figur 5 visas resultatet för utförandet med KL 70 jämfört med modell utan anpassningsterm.
110
Frekvensvägt reduktionstal
Mätn. Rw=68 C50-3150=-4 dB
KL 70
Rw=69 C50-3150=-6 dB
KL 70emp Rw=68 C50-3150=-5 dB
100
90
Reduktionstal R (dB)
80
70
60
50
40
30
20
10
20
50
100
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000 3150
Figur 5. Modellering av reduktionstal med fler ingående parametrar(KL 70) med/utan empirisk
anpassning för f ≥ 400 Hz (KL 70emp).
Notera att ekvationen
f > fl
R = R1 + R2 + 6
redan från början innehåller en (mer allmän) empirisk anpassningsterm i form av + 6 dB,
vilken i Figur 5 i stället antar värdet +2 dB för f ≥ 500 Hz. Teoretiskt finns det viss bäring för
detta då det mer generellt gäller att:
R = R1 + R2 + 10log(A/S)
där A är absorptionen i kaviteten och S är skiljearean
Om t.ex. absorptionskoefficienten, α, hos isoleringsmaterialet är 0.5, så blir termen
10log(A/S) ≈0. Som jämförelse, om α=0.75 -> ≈ +2 dB. Se Tabell 1 för exempel på
absorptionskoefficienter för isoleringsmaterial.
En alternativ modell kan alltså vara att justera mer noggrant för f > fl, genom beräkning m.a.p.
A. (fl ≈130-140Hz)
Tabell 1. Absorptionskoefficient för isoleringsmaterial, α, [%]
I Figur 6 framgår skillnaderna mellan de två bjälklagsalternativen:
•
•
Empirisk anpassad matematisk modell ger 1 dB lägre reduktionstal jämfört med
uppmätt resultat: Rw+C50-3150 = 63 dB respektive 64 dB
Nya utförandet av bjälklag beräknas ge Rw+C50-3150 = 65 dB, dvs. 2 dB förbättring.
Förbättringen med 2 dB avser direktljudet! Med antagandet att flanktransmissionen ej
påverkas i det nya utförandet blir förbättringen i stället 0.9 dB under förutsättning att
flankljudet är av samma storlek som direktljudet, vilket var fallet vid tidigare
vibrationsmätningar av stegljud, Kv. Brynet [Arbetsrapport 17].
I realiteten: ca 1 dB förbättring vid fältmätning är att vänta.
110
Frekvensvägt reduktionstal
Mätn. Rw=68 C50-3150=-4 dB
KL 70emp Rw=68 C50-3150=-5 dB
KL 95emp Rw=70 C50-3150=-5 dB
100
90
Reduktionstal R (dB)
80
70
60
50
40
30
20
10
20
50
100
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000 3150
Figur 6. Modellering av reduktionstal med fler ingående parametrar. Jämförelse mellan de två
bjälklagskonstruktionerna. Empirisk anpassning för f ≥ 500 Hz är tillämpad.
Figur 7 visar resultatet av att addera13mm golvgips till varianten med 95 mm KL-skiva.
Enbart gipsens bidragande massa (14 kg/m2) är medräknad för enkelhetens skull. Effekten för
direktljudet blir +2dB med Rw+C50-3150 = 65 dB. I fält beräknas det motsvara +0.9 dB.
110
Frekvensvägt reduktionstal
KL 95emp
Rw=68 C50-3150=-5 dB
KL 95+ GGemp Rw=70 C50-3150=-5 dB
100
90
Reduktionstal R (dB)
80
70
60
50
40
30
20
10
20
50
100
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000 3150
Figur 7. Modellerat reduktionstal med och utan extra golvgips för varianten med KL 95. Empirisk
anpassning för f ≥ 500 Hz är tillämpad.
Stegljudsisolering
Uppskattning av stegljudsnivån enligt Vigrans modell återges i Figur 8. Hygglig
överensstämmelse ses för låga frekvenser medan avvikelsen är stor för höga. Genom att även i
det här fallet addera en anpassningsterm, nu för f ≥ 160 och -6 dB/oktav, fås bättre matchning,
se Figur 9.
80
Frekvensvägt stegljudsnivå
Mätn. Ln,w= 43 C50-3150= 3 dB
KL 70 Ln,w= 55 C50-3150= -4 dB
70
Normaliserad stegljudsnivå (dB)
60
50
40
30
20
10
20 31.5
63
125
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000
Figur 8. Uppskattning av stegljudsnivå, (Vigran).
80
Frekvensvägd stegljudsnivå
Mätn. Ln,w= 43 C50-3150= 3 dB
KL 70
Ln,w= 55 C50-3150= -4 dB
KL 70emp Ln,w= 42 C50-3150= 8 dB
70
Normaliserad stegljudsnivå Ln (dB)
60
50
40
30
20
10
20 31.5
63
125
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000
Figur 9. Uppskattning av stegljudsnivå, empirisk anpassning för f ≥ 160 Hz (KL 70emp).
Om i stället stegljudsnivån uppskattas med hjälp av överföringsfunktionen H, baserat på
mätningar i laboratorium [Arbetsrapport 14] fås resultat enligt Figur 10. Beteendet på
frekvenser från ca 160 Hz förutses på ett mycket bra sätt medan det för lägre frekvenser
förekommer överdrivna toppar och dalar med avseende på nivån.
Jämförelse mellan de två bjälklagstyperna visas i Figur 11, baserat på uppskattad
stegljudsnivå enligt Vigran.
•
•
Empirisk anpassad uppskattning ger 4 dB högre Ln,w+CI,50-2500 jämfört med mätning.
Nya utförandet av bjälklag beräknas ge 3 dB förbättring av Ln,w+CI,50-2500.
Men förbättringen med 3 dB avser återigen direktljudet. Under samma antaganden som för
luftljudsisoleringen – att flankljudets bidrag är lika stort som direktljudet och påveraks ej av
ändringen – motsvarar det 1.2 dB. D.v.s. en förbättring om ca 1 dB vid fältmätning kan
förväntas.
80
Frekvensvägd stegljudsnivå
Mätn. Ln,w= 43 C50-3150= 3 dB
KL 70H Ln,w= 44 C50-3150= 5 dB
KL 70emp Ln,w= 42 C50-3150= 8 dB
70
Normaliserad stegljudsnivå Ln (dB)
60
50
40
30
20
10
20 31.5
63
125
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000
Figur 10. Uppskattning av stegljudsnivå med hjälp av uppmätt överföringsfunktion (KL 70H) samt en
empirisk anpassad metod (Vigran) för jämförelse (KL 70emp).
80
Frekvensvägd stegljudsnivå
Mätn. Ln,w= 43 C50-3150= 3 dB
KL 95emp Ln,w= 40 C50-3150= 7 dB
KL 70emp Ln,w= 42 C50-3150= 8 dB
70
Normaliserad stegljudsnivå Ln (dB)
60
50
40
30
20
10
20 31.5
63
125
250
500
Frekvens (Hz)
1000
2000
Figur 11. Uppskattade stegljudsnivåer (Vigran), jämförelse mellan de två bjälklagskonstruktionerna.
Empirisk anpassning för f ≥ 160 Hz är tillämpad. Mätresultat avser varianten med KL 70.
Figur 12 visar resultaten av att addera13mm golvgips till varianten med 95 mm KL-skiva.
Effekten blir här -2dB för direktljudet med Ln,w+CI,0-3150 = 45 dB. I fält beräknas det motsvara
-0.9 dB.
80
Frekvensvägd stegljudsnivå
KL 95emp Ln,w= 40 C50-3150= 7 dB
KL 95emp Ln,w= 39 C50-3150= 6 dB
70
Normaliserad stegljudsnivå Ln (dB)
60
50
40
30
20
10
20 31.5
63
500
250
125
Frekvens (Hz)
1000
2000
Figur 12. Uppskattade stegljudsnivåer (Vigran), jämförelse med och utan extra golvgips för varianten
med KL 95. Empirisk anpassning för f ≥ 160 Hz är tillämpad.
Diskussion och slutsatser
De relativt enkla modellerna har verifierats och genom anpassning visat på förhållandevis bra
överensstämmelse mot utförda mätningar på verkligt bjälklag i lab.
Förväntad förbättring av ljudisoleringen genom att använda bjälklagsvarianten med 95 mm
KL-skiva i stället för 70 mm sammanfattas i Tabell 2. Där framgår även förväntad effekt av
att förse det modifierade bjälklaget med golvgips.
Tabell 1. Ljudisolering för olika bjälklagsvarianter. Tjocklek hos KL-trä (KL) samt golvgips (GG)
Reduktionstal Rw+C50-3150 Stegljudsnivå Ln,w+CI,50-2500
Direktljud
Fält
Direktljud
Fält
KL95 vs KL70
+ 2 dB
+ 0.9 dB
- 3 dB
- 1.2 dB
KL95+GG vs KL95
+ 2 dB
+ 0.9 dB
- 2 dB
- 0.9 dB
KL95+GG vs KL70
+ 4 dB
+ 1.5 dB
- 5 dB
- 1.8 dB
Den totala skillnaden mellan KL 95 med golvgips jämfört med KL 70 (utan golvgips)
förväntas bli ca 4 respektive 5 dB för luft- och stegljudsisolering vilket i fält motsvarar ca 1-2
dB under antagande att flanktransmissionen inte påverkas av förändringen. Beträffande
stegljud är det möjligt att förbättringarna i fält blir något större då överföringen av
vibrationsenergin från källa till ränderna – och därmed flanktransmissionen – troligen
påverkas av ändringarna.
Referenser
Sharp, Ben H. Prediction Methods for the Sound transmission of Building Elements, Noise
Control Engineering, v 11, no 2, p 53-56, 1978.
Vigran, Tor Erik. Building Acoustics, Taylor & Francis, ISBN 978-0-415-42835-8, 2008.
Arbetsrapport 14. Fredrik Ljunggren. Ljud- och vibrationsmätningar, Martinsons’ bjälklag,
LTU’s laboratorium. TräCentrum Norr: Förbättrad ljudisolering i modulbyggda
konstruktioner, 2010.
Arbetsrapport 17. Fredrik Ljunggren. Ljud- och vibrationsmätningar, Kv. Brynet, Örebro,
Martinsons. TräCentrum Norr: Förbättrad ljudisolering i modulbyggda konstruktioner, 2012.