Omkastingen

Indien het lawaaiprobleem enkel door de machine uitgezonden geluidgolven in lucht betreft, is de meest effectieve akoestische aanpak het aanbrengen van een geluidreducerende omkasting volledig rondom die machine. Een omkasting lijkt zeer aantrekkelijk, maar botst in de praktijk vaak op bezwaren : productie, bediening en onderhoud kunnen er erg door gestoord worden.

In het algemeen kan een omkasting twee functies aannemen wat betreft de ingesloten ruimte :

een sterk geluidveld buitensluiten : wanneer de schaal van de bron geen afdoende maatregelen voor lawaaibeheersing aan de bron toelaat (bv. grote productiemachines) of wanneer weinig operatoren een groot aantal machines bedienen, is een geluidarme operatorcabine een goede oplossing ;
het sterke geluidveld in de ingesloten ruimte afsluiten van de buitenwereld : dat is de functie waar we hier verder op ingaan.

Types :

De geluidreductie van grote omkastingen (afmetingen groter dan 2.5 m), welke tevens groot zijn in verhouding tot de bron, kunnen we berekenen aan de hand van geldende normen betreffende bouwakoestiek. Dergelijke omkastingen worden gebruikt voor toepassingen zoals testcabines voor verbrandingsmotoren.

Voor vele industriële toepassingen is het gebruik van grote omkastingen onpractisch :

	ruimte is meestal schaars ;
	op schepen en andere transportmiddelen is beperking van gewicht eveneens een belangrijke factor.

Een kleine omkasting dichtbij de machine wordt dan gebruikt. Vele machines vergen immers geen veelvuldig fysisch contact meer met de operator. De geluidisolerende eigenschappen zijn wel minder gunstig :

de bron is nu groot in verhouding tot de omkasting. De luchtlaag tussen bron en omkasting vormt samen met die omkasting een massa-veer systeem met een resonantiefrequentie, waarbij de geluidisolatie sterk afneemt. We kunnen dan de massa en de stijfheid van de omkasting en eventueel de dikte van de luchtlaag wijzigen om de resonantiefrequentie te verschuiven naar een minder storende waarde. Om de amplitude van de trillingen bij de resonantiefrequentie te verlagen, moet de omkasting voldoende demping vertonen.

bij hoge frequenties kan staande golf resonantie optreden in de luchtlaag, welke enkel kan tegengegaan worden door geluidabsorberend materiaal aan te brengen aan de binnenkant van de omkasting.

Ontwerp en bouw :

Om een efficiënte omkasting te ontwerpen, moeten we een goede kennis hebben van bouwtechnieken. Een omkasting kan permanent zijn, bestaande uit klassieke materialen. Meestal echter worden ze gebouwd met speciale, gemakkelijk verplaatsbare geluidisolerende panelen.

Op de figuur hiernaast zie je een omkasting van een machine in een bedrijfsruimte. De omkasting is opgevat als een modulair en flexibel systeem van sandwichelementen, deuren, vensters, profielen en verbindingsmateriaal. Zo kunnen omkastingen van alle vormen en afmetingen gebouwd worden.

De figuur hiernaast toont je de doorsnede van een sandwichelement van de hierboven afgebeelde omkasting. Het zelfdragend sandwichelement heeft een kern in speciale lamellen steenwol, en is aan beide zijden voorzien van een staalplaat. De zijkanten zijn voorzien van een gleuf voor een eenvoudige en snelle montage.

In de plaats van steenwol wordt ook vaak glasvezel gebruikt. De staalplaten zijn best geperforeerd met een open oppervlakte van minstens 20 %. In de onderstaande tabel vind je octaafband waarden voor de geluidisolatie van een typische kleine omkasting, gebouwd met dergelijke sandwichelementen (hier met een kern in glasvezel van 50 mm dikte) :

middenfrequentie [Hz]	63	125	250	500	1000	2000	4000
geluidisolatie [dB]	10	14	23	33	40	43	44

Om een goed functionerende omkasting te bekomen, moeten we nog een aantal voorzorgen nemen. Een belangrijke regel bij het ontwerpen en bouwen van een omkasting is dat er geen "geluidlekken" mogen bestaan. De kleinste opening kan de geluidisolatie gevoelig doen afnemen.

	Stof, verf, water en dergelijke mogen niet in het geluidabsorberend materiaal terecht komen : de efficiëntie neemt dan af. Een dunne plastic film kan daaraan verhelpen.
	Bij mechanische processen komt steeds warmte vrij. Vermits een omkasting ook een goede thermische isolatie bezit, kan de temperatuur te hoog oplopen. Met als gevolg een te lage viscositeit van smeermiddelen en dus slijtage, beschadiging van elektrische isolatie, uitzetting van materialen, ... .

© Rockfon Industrie/akoestische plafonds
De overtollige warmte moet afgevoerd worden door ventilatie. Soms volstaat natuurlijke ventilatie via geluidreducerende openingen. Bij gedwongen ventilatie moeten we beletten dat de ventilatoren mee bijdragen tot het lawaai.
Hiernaast zie je het interieur van een omkasting. Linksboven bemerk je een ventilator.

	Een omkasting rond een machine vereist meestal geen grote vensters : kleine controlevensters en binnenverlichting laten toe het proces op te volgen. Enkele beglazing is dan mogelijk, omdat het vensteroppervlak klein is t.o.v. het totale oppervlak van de omkasting.
	Deuren en luiken moeten een goede toegankelijkheid verzekeren. Ze bestaan uit hetzelfde materiaal als de wanden zelf, en zijn afgelijnd met soepele dichtingen.

images/omkasting_toegang.jpg

Leidingen en andere verbindingen gaan door openingen iets groter dan hun diameter. De openingen worden dan gedicht zodat geen geluidgolven kunnen lekken en geen trillingen kunnen doorgegeven worden naar de buitenwand van de omkasting.