F1 Ljudisolering SDOF-system Fjädern bestämmer Resonans Massan bestämmer Ökandefrekvens 1
Kraft förskjutning Frekvens och massa Vid låga frekvenser är ljudisoleringen en funktion av styvheten. Ju tyngre desto bättre ljudisolering Ju högre frekvens desto bättre ljudisolering Ökandefrekvens
Masslagen Vad händer med R vid fördubblad frekvens? fördubblad ytvikt? R fm'' 10log1 c 0 fm'' 0log c Reduktionstal enkelvägg R [db] masslagen R 0 nollmods område fåmods område mångmods område +6 db/oktav mindre dämpning kritisk frekvens, f c frekvens [Hz] 3
Longitudinalvåg Ljud = tryckvåg Här: harmonisk svängning p 1 p 0 x c t c c P 0 E x Partikelrörelse Utbredningsriktning Skjuvvåg Endast fasta material (med skjuvstyvhet) w w 0 x G t c G Partikelrörelse Utbredningsriktning 4
Sträng Transversella svängningar w w 0 x F t c F Ytvåg på land Rayleighvåg 5
Tsunamivåg Våghastighet beror på djupet h: Våghöjd och våglängd likaså c gh Hur snabbt färdas en tsunamivåg över Indiska oceanen? Hur lång tid tar det från Sumatra till Madagaskar? 6
http://geology.com/ Höjd djup våglängd? http://wikipedia.org/ 7
Böjvågutbredning i balk Vågekvationen för böjvåg i en balk 4 w w B S 0 4 x t Våghastighet frekvensberoende c f k 4 B S 4 Eh 1 Vågutbredning i balk 8
Våghastighet som funktion av frekvens Våghastighet som funktion av frekvens c B f B 4 m 9
Kritisk frekvens koincidens Böjvåglängd, B : funktion av frekvens, böjstyvhet och ytvikt När projicerad luftvåglängd = böjvåglängd: koincidens! Koincidens (kritisk frekvens) Böjvåghastighet i en platta c B f B 4 m Vid f = f c är c B = c o = 340 m/s (f c = kritisk frekvens) f c c0 m B Eller uttryckt i koincidenstal f c K / h 10
Kritisk frekvens för några material Material Koincidenstal Typisk tjocklek f c Betong 18 160 mm 110 Hz Lättbetong 38 70 mm 540 Hz Gips 3 10 mm 300 Hz Stål 1-13 1 mm 1000 Hz Glas 18 3 mm 6000 Hz Reduktionstal enkelvägg R[dB] masslagen R 0 nollmods område fåmods område mångmods område +6 db/oktav mindre dämpning kritisk frekvens, f c frekvens [Hz] 11
70 Luftljudisolering - vägd 60 50 40 30 0 10 0 100 160 50 400 Reduktionstal (db 630 1000 1600 500 Frekvens (Hz) Dubbelvägg Två fall: samma totala väggmassa. En av väggarna i b) har R = 40 db. Vad blir R a och R b? a) Högtalare Mikrofon b) Högtalare Mikrofon 1
Reduktionstal dubbelvägg R [db] 1 db/oktav 6 db/oktav Dubbelvägg med hålrumsdämpning Dubbelvägg utan hålrumsdämpning Enkelvägg med samma totala vikt somdubbelväggen f 0 f c DOF-system Ökandefrekvens 13
Grundresonans för dubbelvägg f 0 c 0 1 1 d m 1 m c = 340 m/s o = 1. kg/m 3 d = luftspaltens bredd m = ytvikt för en väggdel Ex: Dubbelvägg (gips) grundresonans Reduktionstal [db] 80 70 60 50 40 30 0 10 0 50 80 15 00 315 500 800 150 000 3150 frekvens [Hz] R3 R R1 R w [db] R3: 55 R: 49 R1: 43 R3 = 140 mm mineralull R = 30 mm mineralull R1= tomt hålrum 135 mm Gipsplatta, 13 mm Mineralull Stålreglar c/c 600 mm 14
Olika dubbelväggar gips Dubbelväggar i gips med isolering 15
Gipsväggar med olika cc och regelbredd Dubbelväggar Får EJ vara förbundna med sk. ljudbryggor! 16
Transmissionsvägar 3 3 1 1 3 3 4 4 1) Direkt ljudtransmission ) Flanktransmission 3) Överhörning 4) Läckage Flanktransmission Ljud som går längs sidoväggar 17
Flanktransmission stegljud Minimering av flanktransmission Välj flankerande konstruktioner med bra ljudisolering i sig, dvs högt vägt reduktionstal Rw Tilläggsisolera flankerande konstruktion Välj en knutpunkt med hög knutpunktsisolering (10 db eller mer) Avskilj konstruktioner helt i knutpunkten (t ex öppna fogar vid platta på mark). Använd elastiska mellanlägg. 18
Beräkningsgång flanktransmission Beskrivet i Svensk Standard SS-EN 1354-1 1) Beräkna reduktionstal mellan luft och flank 1. ) Beräkna reduktionstal i väggen (map t ex längd) 3) Beräkna reduktion i knutpunkt 4) Beräkna utstrålning från flank. Knutpunktsdämpning massförhållanden a) m1 b) m1 Massförhållan de M=m /m 1 0.5 0.4 0.6 T- förbindelse K db 3 4 X- förbindelse K db 4 7 0.8 7 10 m m 1.0 1.4 9 11 1 15.0 13 18 4.0 19 4 6.0 1 7 8.0 4 30 19
Flanktransmission Vid sammansatta konstruktioner: Bryt transmissionsvägen! a) b) Flanktransmission Mineralull Cellplast som värmeisolering Fasadbeklädnad Väggskiva Cellplast som värmeisolering Fasadbeklädnad 0
Betongplatta på mark Mellanlägg 90 R[dB] 80 70 60 skiljevägg skiljevägg + flank 50 40 30 0 10 100 00 400 800 1.6k 3.15 frekvens [Hz] k Betong tjocklek 1
Avslutningsvis Läckage! Springor, hål. Ljuddämpa ventiler! Beakta alla delytor, t ex dörrar fönster Enkelvägg Tung vägg Se upp för koincidens! Dubbelvägg Se upp för resonans Inga ljudbryggor Absorbera mellan väggarna! Flanktransmission Bryt om möjligt transmissionsvägen Dämpa väggar, absorberande och utstrålande