Schermen

Vaak is een volledige omkasting van een machine onmogelijk. Het lawaaiprobleem kan dan gedeeltelijk opgelost worden door het gebruik van akoestische schermen, welke oordeelkundig moeten geplaatst worden tussen bron en ontvanger.

Scherm in een vrij geluidveld :

Op de figuur hiernaast zie je een akoestisch scherm, geplaatst in het pad van de geluidgolven van een vrij geluidveld. De golflengte van de geluidgolven met lage frequenties is ongeveer gelijk aan of groter dan de afmetingen van het scherm, waardoor diffractie aan de randen veroorzaakt wordt voor die geluidgolven. Voor hogere frequenties is dat minder het geval.

Op basis van de ruimteakoestiek kunnen we berekenen dat voor een typisch akoestisch scherm een gemiddelde daling van het geluiddrukniveau met ongeveer 15 dB bekomen wordt op de plaats van de ontvanger, zo die zich dicht genoeg bij het scherm in de "akoestische schaduw" bevindt. Op basis van de massawet voor geluidisolatie kunnen we anderzijds berekenen dat diezelfde waarde bekomen wordt voor de geluidisolatie van een structuur met een massa van ongeveer 1 kg/m² volledig rondom de bron. Daaruit volgt dat het zinloos is een scherm te gebruiken, waarvan de geluidisolatie meer dan 20 dB bedraagt : immers, voor die waarde bereikt bijna alle geluidenergie de ontvanger langs het scherm heen en niet er doorheen. Dat betekent dan weer dat akoestische schermen geen zware structuren hoeven te zijn.

Om een goed functionerend scherm te bekomen, moeten we wel een aantal voorzorgen nemen.

Een scherm in een vrij geluidveld (buiten) moet bestand zijn tegen ongunstige weersomstandigheden : waterdicht, voldoende stabiel. Ze worden gefabriceerd met klassieke materialen : staalplaat, hout, metselwerk, glasvezelplaat.

© Rockfon Industrie/akoestische plafonds
Tegenwoordig ontmoeten we buiten ook schermen, bestaande uit (weerbestendige) geluidisolerende panelen zoals die gebruikt worden bij omkastingen.

Soms doen zich situaties voor waarbij de geluidgolven na reflectie op een scherm via verdere reflecties toch nog de ontvanger bereiken : dan moet het scherm aan de zijde van de invallende geluidgolven bekleed worden met hoogwaardig geluidabsorberend materiaal. Dergelijk materiaal is echter vaak kwetsbaar : indien bv. water doordringt in het poreuze materiaal, kan dit bij bevriezing de celstructuur beschadigen, waardoor de efficiëntie afneemt. Voor gebruik buiten is daarom houtwolcement een goede oplossing.

Scherm in een diffuus geluidveld :

Een akoestisch scherm is geschikt voor geluidvelden waarbij de directe geluidgolven domineren. Echter typisch is een gesloten bedrijfsruimte een benadering van een akoestisch harde ruimte (een ruimte volledig begrensd door harde oppervlakken, die de geluidgolven reflecteren). De geluidgolven kunnen dan door herhaalde reflecties op de harde wanden het scherm "flankeren" (transmissie via omweg), en zo de ontvanger bereiken. In dat geval moet de opbouw van een diffuus geluidveld tegengegaan worden door het aanbrengen van geluidabsorberend materiaal op wanden en plafond, waardoor de efficiëntie van het scherm verbeterd wordt.

Het geluiddrukniveau van het achtergrondgeluid in de bedrijfsruimte daalt met ongeveer 3 dB in het diffuse, verre geluidveld voor elke halvering van de nagalmtijd van de ruimte. Een scherm, geplaatst tussen bron en ontvanger, zorgt voor een verdere daling van het geluiddrukniveau op de plaats van de ontvanger met 10 tot 15 dB in het middenfrequentiebereik, afhankelijk van de dimensies van bron en scherm en hun positie t.o.v. de ontvanger.

Speciale uitvoeringen :

In een industriële omgeving kan het gebruik van zware, flexibele geluidreducerende gordijnen handig zijn.

Wanneer een ononderbroken luchtstroom vereist is (bv. rondom koeltorens of verbrandingsmotoren), kunnen we schermen gebruiken voorzien van openingen, afgeboord met geluidabsorberend materiaal. Ze zijn akoestisch gelijkwaardig aan ondoorlatende schermen, maar wel duurder.

Ontwerpparameters :

In onderstaande tabel vind je een opsomming van ontwerpparameters die de werking van een akoestisch scherm bepalen. Niet voldoen aan de vermelde optimale condities voor één of meer parameters, kan het scherm akoestisch gezien waardeloos maken.

Ontwerpparameter	Optimale conditie
afmetingen	zeer groot in verhouding tot de bron en de golflengte van de laagste significante frequentie
plaats	zo dicht mogelijk bij de ontvanger of de bron
vorm	scherm omsluit bron of ontvanger
plaatselijke reflecterende oppervlakken	zo ver mogelijk verwijderd of bekleed met geluidabsorberend materiaal
nagalmtijd van de ruimte	zo laag mogelijk
geluidisolatie	minstens 5 dB meer dan gemiddelde daling van het geluiddrukniveau op de plaats van de ontvanger berekend op basis van de ruimteakoestiek
doorlaatbaarheid	geen openingen, tenzij afgeboord met geluidabsorberend materiaal
geluidabsorptie	bekleed met hoogwaardig geluidabsorberend materiaal aan de zijde van de invallende geluidgolven