Hout is een licht materiaal, wat het zeer efficiënt maakt in het dempen van luchtgeluid. Maar om diezelfde reden is het net minder goed in het dempen van contactgeluid (bijvoorbeeld voetstappen op een bovenverdieping).

De geluidssnelheid in een materiaal is afhankelijk van de elasticiteitsmodulus (belasting/vervorming) en dichtheid van het materiaal. Bij hout variëren de materiaaleigenschappen naargelang de richting waarin de belasting wordt uitgeoefend (anisotropie). De geluidsoverdracht is groter in de lengterichting dan in de richting loodrecht op de vezels. De geluidssnelheid loodrecht op de vezels is 1/3 tot 1/5 kleiner dan in de lengterichting.

Bij belasting van een materiaal wordt mechanische energie omgezet in warmte die dan door het materiaal wordt afgevoerd.  Dit fenomeen ontstaat door interne wrijving in het materiaal, meer specifiek in de bestanddelen van de celwanden. In hout neemt deze interne wrijving af wanneer de vochtigheid en temperatuur van het materiaal dalen. De snelheid van het geluid neemt dus af met de toename van de luchtvochtigheid en/of de temperatuur van het materiaal. Aangenomen wordt dat de geluidssnelheid met 1% afneemt zodra het vochtgehalte van het hout met 1% toeneemt (van 0% tot het vezelverzadigingspunt van ± 30% houtvochtgehalte).  Een stijging van de temperatuur met 1°C (bij een vochtgehalte van 12%) komt overeen met een daling van de geluidssnelheid met 0,09% (tussen -17°C en 200°C).

AKOESTISCHE CORRECTIE OF GEDRAG TOV LUCHTGELUID IN DE BOUW

De akoestische correctie heeft betrekking op het akoestisch comfort, of met andere woorden de ‘circulatie’ van het geluid binnen eenzelfde ruimte. Ze wordt uitgedrukt door de nagalmtijd van het geluid in deze ruimte.

Op het vlak van geluidsisolatie heeft hout een hoge performantie, zeker in vergelijking met andere constructiematerialen. Zo absorbeert beton door zijn specifieke eigenschappen weinig omgevingsgeluid, en heeft het bovendien de neiging om geluid te weerkaatsen. Door de nagalm van het weerkaatste geluid ontstaat er een echo-effect.

Hout wordt door zijn uitstekende prestaties op het vlak van akoestische correctie gebruikt om het echo-effect bij lage frequenties te regelen, bijvoorbeeld bij de vervaardiging van muziekinstrumenten of bij wandisolatie van concertzalen en opnamestudio’s.

Goed om te weten is dat de behandeling van het houtoppervlak een belangrijke invloed heeft op de akoestische correctie in een ruimte. Enkele voorbeelden:

• Door het aanbrengen van vernis wordt het nagalmeffect van de klank geaccentueerd. Gevernist hout heeft ongeveer dezelfde akoestische eigenschappen als een pleisterlaag, d.w.z. dat het niet erg efficiënt is qua akoestische correctie.
• Een dun onbehandeld houten paneel gemonteerd op een frame zal de lage frequenties absorberen.
• Een vooraf geperforeerd houten paneel maakt een gerichte absorptie van bepaalde frequenties mogelijk. Wanneer er net achter de geperforeerde plaat een absorberend materiaal aangebracht wordt, is dat zelfs mogelijk voor een breed spectrum.

Indices voor luchtgeluid

Als C het omgevingsgeluid is en C_tr de verkeersgeluiden uit de omgeving, krijgen we:

*De waarden gemeten in labo zijn:

R_W = de gewogen geluidsverzwakkingsindex. Deze waarde geeft de isolerende capaciteit of de akoestische prestatie van een materiaal aan, gemeten in labo en zonder laterale transmissie. C en C_tr geven de gemiddelde akoestische correctie aan voor hoge (C) en lage frequenties (C_tr).

De norm EN 12354-1: 2000 maakt het mogelijk om te werken met voorspelde in situ waarden op basis van laboratoriummetingen.

Een akoestische laboratoriumtest relateert de waarneming van het geluid van een radio doorheen een scheidingswand aan de geluidsverzwakkingsindex Rw:

Rw= 62 dB: luid ingestelde radio onhoorbaar doorheen de wand

Rw= 57 dB: normaal ingestelde radio onhoorbaar doorheen de wand

Rw= 52 dB: hoorbare radio

Rw= 47 dB: nauwelijks te begrijpen luidruchtige conversatie, herkenbare melodieën

Rw= 42 dB: hoorbare conversatie

Rw= 37 dB: zeer goed verstaanbare conversatie

Rw= 32 dB: komt overeen met een radio op laag niveau in dezelfde kamer

R_A = luchtgeluidverzwakkingsindex tussen afzonderlijke binnenruimten.

R_A,tr = geluidverzwakkingsindex voor buitengeluid.

**De waarden gemeten in situ zijn:

D_nT,W = de gewogen gestandaardiseerde geluidsisolatieindex voor luchtgeluid.  Gemeten in situ integreert deze index, naast de directe geluidstransmissies, ook de laterale transmissies. De index _n betekent genormaliseerd, _nT betekent gestandaardiseerd.

De waarden van DnT,w moeten boven de 54 dB/58 dB liggen voor een goed/hoog akoestisch comfort.

D_nT,A = de index voor luchtgeluidsisolatie tussen afzonderlijke binnenruimtes

D_{nT,A, tr} = de index voor isolatie tegen luchtgeluid dat van buitenaf komt

AKOESTISCHE ISOLATIE

De akoestische isolatie wordt beïnvloed door drie parameters:

• de dichtheid
• de stijfheid
• de kritieke frequentie

Wat de dichtheid betreft, zal de keuze van de houtsoort van essentieel belang zijn. Hoe hoger de dichtheid, hoe beter de akoestische isolatie. Een naaldhoutsoort (dichtheid ongeveer 350 kg/m³) zal minder efficiënt zijn dan een densere houtsoort zoals merbau (dichtheid ongeveer 800 kg/m³).

Het geluidsisolerend effect van de dichtheid van hout is echter vrij beperkt: zo levert een verdubbeling van de dichtheid maar een akoestische verbetering van 4 dB op.

De stijfheid van het hout is omgekeerd evenredig met de akoestische isolatie (in het kritische frequentiegebied – zie hieronder). Hoe stijver een houtsoort is, hoe geringer haar akoestisch isolatievermogen. Er moeten dus aanvullende oplossingen en technieken voorzien worden om hout dat rigide is te combineren met een ander, akoestisch performanter materiaal.

De kritische frequentie is de frequentie waarbij de luchtgeluidisolatie van een materiaal verzwakt is. Deze frequentie is specifiek voor elk materiaal en ze is afhankelijk van de dikte. Voor conventionele houten panelen ligt de kritische frequentie rond 800 Hz – 1.000 Hz, d.w.z. in het midden van het bereik waar het menselijk gehoor gevoelig voor is, namelijk tussen 20 Hz en 20 kHz.

Indices voor contactgeluid

L’_n,T,W   = L_n,W – DL_W + T_L

Met:

L’_n,T,W :   Index voor contactgeluidsisolatie gemeten in situ. De index houdt rekening met laterale geluidstransmissies.

L_n,W:       Het contactgeluidsniveau, d.w.z. het geluidsdrukniveau gemeten door een sensor onder een vloer die wordt blootgesteld aan de krachten van een genormaliseerde klopmachine.

DL_W:       Meetindex van het isolatiesysteem gemeten in het laboratorium. Deze drukt de prestaties en het vermogen tot verlagen van contactgeluidsniveau van het product uit.

T_L:                 De zijdelingse geluidstransmissie, gekoppeld aan het gebouw of in situ.

De L’nT,w-waarden zijn lager dan 54dB/50dB voor een goed/hoog geluidscomfort.