EEN AKOESTISCH PERFORMANT DAK

Hoe een betere akoestiek behalen bij houtskeletbouw?

In de vorige afleveringen van deze reeks rond akoestiek en houtskeletbouw legden we de focus op woningscheidende vloeren en wanden. De daarin besproken technische oplossingen zijn van toepassing op koppelwoningen, rijwoningen, meergezinswoningen, appartementsgebouwen ... Dit artikel, alsook het daaropvolgende, behandelt dan weer de akoestische performantie van daken, gevelvlakken, buitendeuren en ramen. De onderstaande principes bieden dus een oplossing voor woningen die gelegen zijn langs een drukke weg of in de nabijheid van een spoorweg, vlieghaven, fabriek …

Een belangrijke troef bij HSB is dat de wanden en het dak mooi op elkaar aansluiten en er tussen de spanten minerale wol aangebracht kan worden. Dit zorgt voor een optimale 'akoestische enveloppe' (project schrijnwerkerij Laureyns uit Evergem)

HELLENDE DAKEN

Massa-veer-massaprincipe

Net zoals in de voorgaande artikels is ook hier het 'massa-veer-massaprincipe' van cruciaal belang. De dakafwerking (pannen of een andere bekleding) vertegenwoordigt, samen met het onderdak, de buitenste massa. Het thermische isolatiemateriaal is de veer en de binnenafwerking (bijvoorbeeld gipskartonplaten) vormt de binnenste massa. Om deze constructie akoestisch te optimaliseren, dienen er in de eerste plaats zo weinig mogelijk contactpunten tussen de twee massa's te zijn. Als tweede maatregel kan men de massa's groter en het isolatiepakket dikker maken. Geen makkelijke klus, aangezien een dakconstructie traditioneel gezien zo licht mogelijk geproduceerd wordt om de belasting op de onderliggende dragende muren en uiteindelijk ook op de funderingen laag te houden. Uiteraard moet men steeds een 'optimum' nastreven, waarbij er niet alleen rekening gehouden wordt met akoestische isolatie, maar ook met stabiliteit, brandveiligheid, wind- en waterdichtheid, esthetiek, betaalbaarheid …

Isolatie zoals hout- of cellulosevlokken kent een relatief hoge densiteit en scoort bijgevolg beter op het vlak van akoestiek dan lichte kunststofschuimplaten (foto: Eurabo)

Ontkoppelen

Het ontkoppelen van beide massa's is in het geval van een dakconstructie geen sinecure. 
De gipskartonplaten die de binnenafwerking vormen, hebben immers een minimum aan bevestigingspunten nodig. In de praktijk maakt men een onderscheid tussen een gedeeltelijke en een volledige ontkoppeling.

• Gedeeltelijke ontkoppeling: dit gebeurt via een lichtmetalen regelwerk dat plaatselijk op de kepers verankerd wordt.
• Volledige ontkoppeling: dit gebeurt a.d.h.v. lichtmetalen profielen die een overspanning realiseren van muur tot muur. Er is in principe geen enkel contactpunt met de dakconstructie.

Het laatste systeem wordt vaak toegepast bij een akoestische na-isolatie van de zolderruimte. Het bestaande dak met zijn plafondafwerking fungeert dan als eerste massa. Het ontkoppelde plafond is de tweede massa. Daartussen wordt er een akoestisch absorberend isolatiemateriaal aangebracht. Vanzelfsprekend is dit de beste oplossing, maar ook de duurste. Bovendien zitten er beperkingen op de te realiseren overspanningen.

Type isolatiemateriaal

Minstens even belangrijk als de mate van ontkoppeling is het type isolatiemateriaal dat men aanwendt. Bij het kiezen van de isolatie kijkt men doorgaans enkel naar de lambdawaarde (warmtedoorgangscoëfficiënt), terwijl er nog vele andere keuzecriteria bestaan: akoestiek, brandveiligheid, duurzaamheid, ecologische voetafdruk, kostprijs en ga zo maar door. 
De beste warmte-isolerende materialen zijn niet per se de materialen die het best isoleren op akoestisch vlak! Een schoolvoorbeeld hiervan is het sarkingdak, opgebouwd met lichte kunststofschuimplaten. Deze oplossing scoort bijzonder goed op thermisch vlak en valt bovendien vrij makkelijk te plaatsen, maar kent een verminderde akoestische demping. 
Minerale wol, cellulosevlokken, houtvezels ... of andere isolatiematerialen met een vrij dichte massa zijn daarentegen wel akoestisch performant. De voorwaarde is evenwel dat ze correct geplaatst worden! De minste perforatie vormt immers een 'lek' dat grote afbreuk doet aan het totaalplaatje.

Dit plat dak werd bedekt met een groendak. De vegetatieve laag gaat niet alleen oververhitting in de zomer tegen, ze vormt ook een buffer voor het regenwater én zorgt bovendien voor een extra akoestische demping (project Architectenburo Pro-ArTe)

PLATTE DAKEN

Bij een houtskeletbouw verschilt een plat dak qua constructie niet zo sterk van een hellend dak. Doorgaans isoleert men tussen de spanten. Het enige verschil is dat men het eventuele vocht in de isolatie naar binnen toe laat uitdrogen, in plaats van naar buiten. Dit heeft uiteraard te maken met de water- en dampdichte EPDM-bekleding waarmee de OSB-uitstijving op een plat dak doorgaans afgewerkt wordt. 
Een alternatief bestaat erin om het dak te realiseren via een betonplaat. Hierbovenop komt er dan hellingchape met daarop de isolatie en tot slot het EPDM. Akoestisch gezien is deze laatste oplossing vaak de betere, gezien de zeer grote en 'dense' massa van de betonplaat.

Minerale wol tussen de spanten (links: volledig ontkoppeld; rechts: gedeeltelijk)

Sarkingdakprincipe (links: volledig ontkoppeld; links: gedeeltelijk)

RAMEN EN DEUREN

Zowel voor ramen als deuren is het cruciaal dat ze goed ingewerkt zitten in de wandopbouw. Zorg voor een goede aansluiting van de isolatie en een perfect luchtdichte afwerking aan de binnenzijde. Verder speelt de massa (sectie en densiteit) van de gebruikte houten kepers een belangrijke rol. Hoe dikker en denser het hout, hoe meer het geluid gedempt wordt.

Dubbele beglazing

Ook heel belangrijk bij de akoestische isolatie van een woning is de gekozen beglazing. 
Zeker nu er een trend is naar steeds grotere beglazingen die meer daglichtinval toelaten, wordt het aandeel van glas in het akoestische schild groter. Zeker voor totaal beglaasde vliesgevels is de akoestiek een aandachtspunt.
Om de beglazing akoestisch te optimaliseren, dient men te kiezen voor asymmetrische glasdiktes. Waarom? Net zoals ieder ander voorwerp gaat elke glasplaat aan het trillen onder invloed van geluidsgolven met een welbepaalde frequentie. Deze frequentie hangt samen met de massa van de glasplaat. Bij een standaard dubbele beglazing zijn de twee glasplaten even dik en hebben ze dus ook precies dezelfde massa. Bij blootstelling aan geluid met een specifieke frequentie zullen ze beide tegelijk aan het trillen gaan en elkaar zelfs versterken (resonantie).
Concreet zullen geluiden die van buiten komen, binnen iets makkelijker hoorbaar zijn. Indien de twee glasplaten echter een verschillende dikte en dus ook massa kennen, zullen ze elk bij geluid van een andere frequentie trillen en elkaar niet meer versterken (geen resonantie). Daardoor zal het geluid van buiten binnen uiteindelijk iets minder hoorbaar zijn.

Bij ramen vormt niet alleen het glas, maar ook de ventilatieroosters de belangrijkste aandachtspunten. Hier kiest men voor roosters met een akoestische mousse erin verwerkt (beeld: WTCB)

Een tweede manier om de akoestiek van een dubbele beglazing te optimaliseren, is het verbreden van de spouw tussen de twee glasplaten. 
De dubbele beglazing die men tegenwoordig toepast, is immers opnieuw een mooi voorbeeld van het 'massa-veer-massaprincipe'. Het verbreden van de spouw komt dus neer op het vergroten van de veer tussen de twee massa's.

Drievoudige beglazing

In tegenstelling tot wat men intuïtief zou denken, is een drievoudige beglazing op akoestisch vlak niet per se performanter dan een dubbele beglazing. Uit tests blijkt dat een 4-16-4-16-4-beglazing precies even 'matig' scoort als een 4-16-4-beglazing.

Ventilatieroosters

Het spreekt voor zich dat geopende ventilatieroosters boven op de ramen serieus afbreuk kunnen doen aan de akoestische performantie. Uiteraard hebben de producenten van deze roosters daarop ingespeeld en speciale varianten gebouwd die binnenin bekleed zijn met een akoestisch dempend materiaal.

Dichtingen

Bij opengaande ramen en deuren spelen uiteraard ook de dichtingen tussen kader en vleugel een rol. Of het nu om een dubbele of drievoudige dichting gaat, cruciaal is dat deze dichtingen rondomrond ononderbroken zijn en met voldoende kracht aangedrukt worden bij het sluiten van het raam. Ideaal zijn daarom vensters met verdoken scharnieren en voordeuren met een al dan niet verzonken dorpelprofiel.

Een mooi voorbeeld van een goed gedetailleerde HSB-woning langs een drukke weg. Het gebouw is min of meer een kubus, waardoor het zeer goed scoort op het vlak van compactheid en dus ook akoestiek. De ramen en deuren hebben een uitstekende isolatiewaarde en beslaan slechts een beperkt deel van het gevelvlak dat naar de straatkant is gericht (ontwerp: ir.-arch. Lieselotte Steurbaut; uitvoering: Hout Devroe)

Diepte van de ruimte

Nog een factor is de verhouding tussen het totale volume van de ruimte en het oppervlak van de gevel.
Een klein geveloppervlak dat gekoppeld is aan een grote ruimte, scoort akoestisch beter dan een groot geveloppervlak dat gekoppeld is aan een kleine ruimte.
Compact bouwen, d.w.z. het nastreven van een zo klein mogelijk geveloppervlak voor een bepaald volume, is dus niet alleen interessant om makkelijker te kunnen slagen voor de blowerdoortest, maar ook om op akoestisch vlak een beter resultaat te bereiken.

CONCLUSIE

De houtskeletbouw is een lichte bouwmethode met relatief gezien weinig massa erin verwerkt. Dit is een intrinsiek nadeel op akoestisch vlak dat men echter ruimschoots weer kan compenseren door een intelligente opbouw en detaillering.