This change is also visible in the construction industry, which currently accounts for large parts of Sweden's total carbon dioxide emissions. The aim of this study is to investigate the airborne sound insulation of Recoma's recycled building board through measurements in the laboratory. In the laboratory, three different types of walls were tested, all of which were based on a frame of Gyprocs XR 95 beam.
There were walls with one layer of building boards on each side of the span, two layers on each side and walls with two layers of boards on each side and sound insulation in the form of mineral wool built into the wall. All measurements were performed in accordance with the requirements for laboratory measurements in the ISO amp standard. The measurement results show that walls with Recoma panels generally have a higher reduction value compared to walls with other panels.
Especially in higher frequencies, above 1000 Hz, there are big differences between different materials. This seems to be due to the fact that the Recom board is not affected by randomness as much and therefore there is no obvious drop in attenuation around these frequencies.
Bakgrund
Tillverkaren av de återvunna skivorna menar att omfattningen är valfri, vilket innebär att de kan ersätta gips, det vanligaste ytskiktet, samt plywood som ofta används på grund av sin bärförmåga. Dessa jämförs sedan med liknande redan existerande konstruktioner för att klargöra hur de återvunna skivorna presterar akustiskt.
Syfte och mål
Frågeställning
Arbetsfördelning
Kapitlet Teoretisk bakgrund ger grundläggande information om hur ljudvågor uppfattas av människor, hur ljudvågor beter sig i luft och hur dessa ljudvågor kan påverka den luftburna ljudisoleringen av en väggkonstruktion.
Ljuds utbredning i luft
Efterklangstid
För att Sabinas formel ska fungera krävs att ljudfältet i rummet liknar ett diffust ljudfält. Ett diffust ljudfält kännetecknas av att ljudets utbredningsfas och riktning är helt slumpmässig på alla punkter i rymden (Nilsson et al, 2005). Ytorna i efterklangsrummet är täckta med ett material med låg absorptionskoefficient, vilket gör att stora delar av den infallande ljudvågen reflekteras tillbaka in i rummet.
Denna typ av rum ger en akustisk testmiljö där ljudenergi flödar ungefär lika i alla riktningar; ett diffust ljudfält (akustik iac, Efterklangsrum, u.å.).
Luftljudsisolering
Akustiska storheter för att bedöma luftljudsisolering
Resultatet av en mätning visas som en kurva enligt figur 2.4, där reduktionstalet visas i band om ⅓ oktav. Eftersom det är mycket svårt att konstruera ett regelverk baserat på dessa brusreduktionskurvor har en standard tagits fram för att beskriva dem som ensiffriga värden. Referenskurvan sträcker sig mellan de tredje banden 100 och 3150 Hz och förskjuts i steg om 1 dB tills integralen av skillnaden mellan kurvorna, se skuggat område i figur 2.4, är så stor som möjligt eller maximalt 32 dB.
När referenskurvans krav är uppfyllda och korrekt inställda erhålls det viktade reduktionstalet, Rw, från vad referenskurvan indikerar vid 500 Hz.
Lättväggskonstruktioner
Principiellt beteende hos lättväggskonstruktioner
Vid låga frekvenser, men högre än tidigare nämnt, är våglängderna tillräckligt korta för att påverka enskilda lager av lätt väggkonstruktion. Vid dessa frekvenser fungerar plåtmaterialen som separata väggar med fjäderverkan från luften mellan sig och därför sätts väggen lätt i rörelse, vilket i sin tur försämrar väggens ljudreduktion. Frekvensområdet där väggen har denna egenskap kallas för fundamental resonans, f0 (E. Nilsson et al, 2005) och ger en lokal reduktion av reduktionsfaktorn enligt figur 2.5.
Där m1,2 är massan av plåtmaterialet per ytenhet, d är djupet av kaviteten, ρd är densiteten för mediet i kaviteten och cd är ljudets hastighet i omgivningen (J.H Rindel, Sound Insulation in Byggnader, 2018). Vid högre frekvenser, där våglängden jämfört med kaviteten kan anses liten, kommer effekten av luftläckage att försvinna (J.H Rindel, Sound Insulation in Buildings, 2018). Beroende på om ljudvågorna vid väggen är i fas eller inte när de kolliderar kommer det att ske en ökning eller minskning av tryck och hastighetsamplitud.
I de fall en ljudkälla kontinuerligt avger vågor med samma fasförhållande uppstår en stående våg (Nilsson et al, 2005). Tillfällighet är ett fenomen som uppstår när ljudvågor i luft faller snett mot en vägg och samverkar med böjande vågor i väggen. När detta händer kommer väggens plåtmaterial att svänga med en amplitud som är ungefär lika med partikelförskjutningen i den infallande ljudvågen, vilket gör att den inkommande vågen blir väsentligen odämpad och passerar genom väggen (Andersson, 1998).
Vid koincidensfrekvensen fc, se figur 2.5, dämpas den infallande ljudvågen minst och en lokal minimipunkt skapas i reduktionstalet. Den uppstår när de böjande vågorna i väggen och de infallande vågorna, i en viss vinkel, har exakt samma våglängd; λB = λ (Andersson, 1998), enligt figur 2.5. Andersson skriver vidare att koincidensfrekvensen, fc, bestäms av massan per ytenhet av ett material och böjstyvheten enligt 2.9.
För att öka reduktionsfaktorn i en lätt byggvägg kan man sätta in en isolering som oftast är mineralull. Mineralullen fungerar inte som isolering utan påverkar kavitetens egenskaper genom att omvandla energin i ljudvågorna till värmeenergi (Nilsson et al, 2005).
Förutsättningar
Konstruktion
Åtgärder för lufttäthet
Uppställning
Riktlinjer för positionering av högtalare och mikrofon
Mätning av efterklangstid
Efterklangstiden används för att beräkna reduktionstalet, R, men eftersom den inte indikerar väggens förmåga att minska luftburet buller visas inte de olika efterklangstiderna. Mätningen av efterklangstiden utfördes enligt den svenska standarden ISO, som används vid mätning av ljudisolering av byggnadselement i ett laboratorium. Den valda metoden går ut på att fylla ett rum med ljud och sedan avbryta ljudkällan för att mäta hur lång tid det tar för ljudet att avta.
Detta krav kan uppnås med antingen en högtalarposition med sex mikrofonpositioner eller två högtalarpositioner med tre mikrofonpositioner. I denna uppsats används fem mikrofonpositioner och en högtalare med två högtalarpositioner, med en konfiguration enligt figur 3.7.
Mätning av luftljudsisolering
Utförda mätningar
Väggtyper
Arbetsgång
Resultattabell
Eventuella felfaktorer i utförda mätningar
I detta kapitel diskuteras mätresultat och jämförelser görs utifrån olika väggars kurvor för att se styrkor och svagheter hos olika material.
Diskussion av mätresultat
Enlagersvägg
Längst ner i området, vid de lägsta frekvenserna i området 50-60 Hz, uppför sig väggarna väldigt lika varandra. Detta stämmer väl överens med grundteorin (2.4.2.1) för lätta väggar vid mycket låga frekvenser där endast väggens massa och tjocklek är avgörande. Eftersom tjockleken på väggarna är densamma för de tre olika väggarna är den avgörande faktorn massan; en tyngre vägg får ett bättre reduktionsvärde, vilket återspeglas i figur 5.1, där densiteten på plywood är lägst, följt av puts och sedan Recoma, som har högst densitet.
Orsaken till den försämrade luftljudsisoleringen verkar vara att grundresonansfrekvensen för alla enskiktsväggar är runt 80 Hz. Enligt mätresultaten leder grundresonansen till en försämring av reduktionsfaktorn för putsen, som inte finns i varken Recoma eller plywoodväggen. Som framgår av teorin (2.4.2.3) beror stående vågor på kavitetens bredd och detta är samma för de tre väggtyperna.
Vid höga frekvenser är det förväntade resultatet för lätta väggkonstruktioner en slumpmässig minskning av reduktionsfaktorn. För de andra två dreven är det inte så lätt att klargöra var försämringen hamnar. Kurvan för recom-skivan har en antydan till sammanträffande vid de absolut högsta frekvenserna som uppmätts under våra mätningar i akustiklabbet, men det går inte att ge ett säkert värde på koincidensfrekvensen.
Tvålagersväggar
I frekvenserna 100–1000 Hz följer kurvorna i allmänhet varandra, med en skillnad på ca 6–8 dB mellan väggarna med högst kontra lägst reduktionstal. Den första vid ca 180 Hz och den andra vid ca 400 Hz, dessa skulle kunna förklaras av att det uppstår en stående våg i dessa frekvenser. Det är också möjligt att se lokala försämringar som inte sker med samma frekvens för de olika väggarna, vilket kan bero på skillnader i de olika materialens egenskaper.
Under avläsningen av kurvan når den tvåskiktiga gipsväggen koincidensfrekvensen vid ca 2000 Hz, varefter en kraftig försämring av reduktionstalet följer. Detsamma gäller gips/plywoodväggen, men denna vägg har en mindre uttalad försämring. Gipsvägg/skivmaterialet verkar inte nå koincidensfrekvensen inom mätområdet, men man kan tänka sig att den kan vara högre än 5000 Hz.
Den senaste designen, med dubbel Recoma, har en brantare kurva mellan frekvenserna 1000-3000 Hz och har sedan en antydan till sammanträffande efter 3000 Hz.
Tvålagersväggar med isolering
Vid cirka 1000 Hz och däröver kan en större spridning mellan de olika väggkonstruktionerna avläsas. Genom att jämföra figur 5.2 och 5.3 kan man se att koincidensfrekvenserna för väggarna inte förändras när isoleringsmaterial sätts in i konstruktionen, å andra sidan sker en större degradering när koincidensfrekvensen uppnås jämfört med väggarna utan isolering .
Utvärdering av Recomaskivan
Ur byggnadens akustiska synpunkt, vad gäller luftljudsisolering, hade den återvunna skivan kunnat ersätta både gips och plywood i lätta byggväggar. Baserat på den praktiska erfarenheten av att bearbeta och montera Recoma-skivor anses att byta ut gips och plywood mot Recoma vara praktiskt genomförbart, eftersom det har hög vidhäftningsstyrka och ett slätt ytskikt som kan ytbehandlas med traditionella metoder som spackling, målning . och tapeter.
Osäkerheter i arbetet
I samhället pågår en stor klimatomställning för att möta de nationella och internationella mål som satts upp. För att möjliggöra för byggnadsakustiker att i framtiden bedöma om denna produkt kommer att klara de ljudisoleringskrav som ställs i varje projekt, har vi i detta arbete valt att genomföra tester för att undersöka ljudreduktionen i skivan. Jämförelser gjordes också i varje oktavband för att se styrkor och svagheter i olika frekvensspektrum.
Resultaten visar att alla Recomas skivkonstruktioner har ett högre Rw-värde än väggkonstruktioner byggda med andra byggskivor. I de visade kurvbladen kan man se att den stora skillnaden mellan de olika materialen ligger i de höga frekvenserna, där Recoma-skivorna visar ett betydligt högre reduktionstal. Fler mätningar, både i laboratoriet och i fält, krävs för att med större säkerhet påvisa skivans ljudreduktion.
