Meluntorjunta L ELEC-5640 Askelääneneristys Valtteri Hongisto

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.2 Määräykset ja ohjeet C1:1998 määräys: arvot mitataan sekä vaaka- että pystysuunnassa SFS 5907:2004

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.3 Askeläänitason määritelmä Askeläänikojeen tuottama normalisoitu askeläänitaso L n –A=huoneen absorptioala [m 2 -Sab] –A 0 =10 m 2 –L 2 =askeläänitason tuottama äänitaso huoneessa Tulos edustaa absoluuttista äänitasoa, eli mitä alempi arvo, sitä parempi eristys Standardin ISO mukaisessa askeläänikojeessa on viisi 0.5 kg painavaa vasaraa, jotka putoavat 40 mm korkeudelta lattialle. Kukin vasara aiheuttaa lattiaan iskun kahdesti sekunnissa. Lattiaan kohdistuu 10 iskua sekunnissa.

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.4 Askeläänitasoluku L n,w Ei-toivottujen poikkeamien (punaiset viivat) summan oltava alle 32.0 dB. Kun käyrä on oikealla korkeudella, L n,w on vertailukäyrän arvo 500 Hz kohdalla.

Spektripainotustermi C I, SFS 5907 soveltaa mittalukua L n,w +C I, paremmissa äänieristysluokissa A ja B Termin arvo on positiivinen, jos askeläänitasossa on korostuma jollain taajuudella: –Kelluvien lattioiden resonanssitaajuus –Kevytrakenteisten lattioiden resonanssitaajuudet Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.5

6 2 yleistä välipohjarakennetta asunnoissa Askeläänitasoluvut ja resonanssitaajuus f 0

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.7 Lattiapäällysteen askeläänitason paranema L L n,0 askeläänitaso ilman päällystettä –raakavälipohja (120 mm) L n askeläänitaso päällysteen kanssa Askeläänieristyksen parannusluku  L w =L n,0,w -L n,w ISO Asuinhuoneistoissa vaatimuksena  L w >16…22 dB välipohjan paksuudesta riippuen

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.8 Askeläänitasoluvun paranema L

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.9 Askeläänitason paranema L Joustavat ja kevyet lattiapäällysteet Joustava päällyste heikentää vasaran lattiaan aiheuttamaa voimaa. Vasaran massa, joustavan päällysteen kimmoisuus sekä ja alapuolinen lattia muodostavat massa-jousi-massa -systeemin, jonka resonanssitaajuus f 0 on –m h on vasaran massa [kg] –S h on vasaran pinta-ala [m 2 ] –E t on pinnoitteen kimmomoduli [Pa] –h t on pinnoitepaksuus [m]. Standardisoitu askeläänikoje: –m h = kg –S h = 700 mm 2. Resonanssitaajuuden alapuolella (f<f 0 ) lattianpäällyste ei juurikaan vaikuta askeläänitasoon, eli  L=0. Resonanssitaajuuden yläpuolella:

Lattiapäällysteen vaikutus Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.10 VP1 Raakavälipohja 265 mm EI PINNOITETTA VP2 Julkitilan muovimatto  L w =2 dB VP3 Asunnon muovimatto  L w =21 dB VP4 Tuplex ja parketti  L w =20 dB VP5 Tekstiili, toimisto  L w =21 dB VP6 Tekstiili, asunto  L w =29 dB Lietzén, TTY, 2012 Kylliäinen et al. (2015) Acta Acust united Ac

Vaikutus kentälläkin jopa 40 dB Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.11 Hongisto (2001) Appl Acoust

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.12 Kelluva lattia kantavan rakenteen päällä on ohut joustava eristekerros, jonka dynaaminen jäykkyys on s’ (tai K’’) Eristeen päällä levyjä/betonivalu + lattiapäällyste Syntyy massa-jousi-massa systeemi

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.13 Joustavan kerroksen dynaaminen jäykkyys Resonanssitaajuus f 0 [Hz] riippuu –kelluvan rakenteen pintamassasta m' 1 [kg/m 2 ], –joustavan kerroksen dynaamisesta jäykkyydestä yksikköalaa kohti K'' [N/m 3 ] –kantavan rakenteen pintamassasta m' 2 : Jos eristeessä ilmahuokosia, on K'' materiaalin (K m '') ja huokosiin jäävän ilman (K a '') dynaamisen jäykkyyden summa: Asunnoissa suositus: f 0 <50 Hz ja K'' 8-50 MN/m 3. m' 1 K'' m' 2 m=material a=air

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.14 Dynaamisen jäykkyyden mittaus Näyte 20x20 cm Paksuus d [m] Kuormalevy 8 kg näytteen päällä Levyä täristetään ja määritetään systeemin resonanssitaajuus f r Dynaaminen jäykkyys yksikköalaa kohti K'' [N/m 3 ] yhtälöllä –m t on kuormalevyn massa [kg]. –A=näytteen ala [m 2 ] Resonanssitaajuudella levy värähtelee voimakkaasti, vaihe kääntyy (raja -90 º)

Kelluvan lattian resonanssitaajuus Joustavien alusmateriaalien valmistajat ilmoittavat dynaamisen jäykkyyden suureella s' [MN/m 3 ] Käytännön oppaissa resonanssikaavalla yksinkertaisempi muoto Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.15 m' 1 s' m' 2

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.16

Kelluvan lattian resonanssitaajuus Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.17

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.18 Askeläänitason paranema kelluvalla lattialla Resonanssitaajuudella f 0 askeläänitaso korkeampi kuin ilman kelluvaa osaa Kelluva lattia eristää sitä paremmin, mitä pienempi massa-jousi-massa resonanssitaajuus f 0. f 0 pienenee –s’ pienentämällä –m’ lisäämällä. f 0 lasketaan edellisen sivun kaavoilla, jos s' tunnetaan eikä käytetä  m c m 2 /d termiä.

Kelluvan lattioiden mittaussarja VP1 Ontelolaatta 380 kg/m 2 VP7 13mm villa 16 MN/m3 2x15 mm kipsi f 0 =80 Hz VP8 50 mm villa 11.5MN/m3 2x15 mm kipsi f 0 =50 Hz VP9 50 mm villa 11.5MN/m3 4x15 mm kipsi f 0 =31 Hz Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys Lietzén, TTY, 2012 Kylliäinen et al. (2015) Acta Acust united Ac

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.20 Kelluva lattia erittäin vaativassa kohteessa f 0 <20 Hz

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.21 Asennuslattia

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.22 "Kevytvälipohjia"

Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.23 Askeläänikoje vs. kävely Kelluvan lattian tai lattiapäällysteen ominaistaajuudet yleensä välillä Hz Askeläänet voivat häiritä, vaikka tavoitetasot täyttyisivät etenkin jos resonanssi osuu alle 100 Hz:lle –L n,w ei kuvaa enää rakenteen laatua subjektiiviselta kannalta –L n,w +C I, korjaisi arvioiden mukaan ongelmaa osittain. Ruotsissa havaittu, että puuvälipohjilla askeläänten häiritsevyys selitettävissä mittaamalla vain Hz alue! –Ljunggren et al. (2014) Appl Acoust Standardisointi ja tavoitetasot luultavasti kehittyvät tältä osin lähivuosina. Askeläänikojeen ja kävelyn aiheuttamat äänenpainetasot lautaparketilla ja joustavalla alustalla päällystetyn 300 mm paksun betonilaatan alapuolella olevassa huoneessa.

Koettu askelääneneristys 55 koehenkilöä kuunteli 5 erilaista askeläänilähdettä 9 välipohjarakenteen läpi Arvioi häiritsevyyden asteikolla 0-10 Määritettiin korrelaatio lattioiden eri mittalukuarvojen ja häiritsevyyden välillä Parhaiten selitti L’ n,w + C I ja L’ n,w + C I, S1 miehen kävely kovapohjaisilla kengillä S2 miehen kävely sukat jalassa S3 miehen kävely pehmeäpohjaisilla kengillä S4 superpallon pompotus 1 m korkeudelta S5 tuolin siirto Aalto-yliopisto. Meluntorjunta ELEC Askelääneneristys.24 MittalukuS1S2S3S4S5 L' n,w 0,410,030,260,090,52 L' n,w + C I 0,500,050,320,130,47 L' n,w + C I, ,490,080,310,080,51 L' n,Fas,100 0,490,040,310,120,47 L' n,Fas,50 0,480,060,310,100,51 L' n,Ger 0,510,050,320,120,45 L' n,Bod 0,530,120,350,110,43 L' n,Hag 0,400,090,250,040,51 Kylliäinen ym. (2015) Akustiikkapäivät