Universiteit Antwerpen
Bouwfysica
Tweede bachelor interieurarchitectuur
Rani van Vlerken
2022-2023
1
,Inhoudsopgave
Inhoudsopgave ...................................................................................................................................................... 2
1. Inleiding ........................................................................................................................................................... 4
1.1. Wat is bouwfysica? ............................................................................................................ 4
1.2. Waarom is bouwfysica belangrijk? ................................................................................ 4
DEEL 1: AKOESTIEK ............................................................................................................................................ 4
2. Algemene begrippen .................................................................................................................................... 4
2.1. Wat is geluid? ...................................................................................................................... 4
2.1.1. Bron .................................................................................................................................................. 4
2.1.2. Geluidsgolf...................................................................................................................................... 4
2.1.3. Ontvanger – oor............................................................................................................................. 4
2.1.4. Voortplanting van geluid (snelheid c) ..................................................................................... 4
2.1.5. Frequenties ..................................................................................................................................... 5
2.1.6. Soorten geluid................................................................................................................................ 5
2.1.7. Golflengte ........................................................................................................................................ 5
2.1.8. Staande golven .............................................................................................................................. 6
2.1.9. Geluidsdruk .................................................................................................................................... 6
2.2. Waarnemen van geluid ...................................................................................................... 6
2.2.1. Decibels ........................................................................................................................................... 7
2.2.2. Meten ................................................................................................................................................ 7
2.2.3. Subjectieve geluidswaarneming ............................................................................................... 8
2.2.4. Equivalent geluidsniveau Leq: .................................................................................................... 9
3. Zaalakoestiek ............................................................................................................................................... 10
3.1. Zaalakoestiek – intro ........................................................................................................ 10
3.2. Geluidsabsorptie ............................................................................................................... 10
3.2.1. Eigenschap van materiaal ........................................................................................................ 10
3.2.2. Bepalen van de geluidsabsorptie ........................................................................................... 11
3.2.3. Soorten absorberend materiaal .............................................................................................. 12
3.3. Nagalmtijd ........................................................................................................................... 19
3.3.1. De nagalmtijd ............................................................................................................................... 19
3.3.2. Waarom? ....................................................................................................................................... 19
3.3.3. Definitie nagalmtijd..................................................................................................................... 19
3.3.4. Eigenschappen van het lokaal................................................................................................. 19
3.4. Algemeen akoestisch ontwerpschema ........................................................................ 20
3.5. Verticale snede .................................................................................................................. 21
3.6. Galmstraal ........................................................................................................................... 21
3.7. Gedrag van geluid in een ruimte ................................................................................... 22
4. Luchtgeluidisolatie ..................................................................................................................................... 24
2
, 4.1 Lawaaibeheersing .................................................................................................................. 24
4.2. Norm NBNS 01 -400 .............................................................................................................. 30
4.3. Gevelisolatie ........................................................................................................................... 30
4.5. Contactgeluidisolatie .......................................................................................................... 31
4.6. Installatielawaai ..................................................................................................................... 32
DEEL 2: WARMTE ............................................................................................................................................... 32
1. Inleidende begrippen ................................................................................................................................. 32
1.1. Warmte-inleidende begrippen ........................................................................................ 32
1.2. Waarom thermisch isoleren? ......................................................................................... 35
1.2. Eisen ..................................................................................................................................... 35
2. Materialen ...................................................................................................................................................... 35
2.1. Kunststoffen ....................................................................................................................... 35
2.2. Anorganische materialen ................................................................................................ 37
2.3. Bio-ecologische materialen ............................................................................................ 38
2.4. Vacuüm-isolatoren............................................................................................................ 39
2.5. Materialen kiezen............................................................................................................... 39
3. Eisen en berekeningen .............................................................................................................................. 40
3.1. Wat is EPB? ........................................................................................................................ 40
1.4. Berekeningen ..................................................................................................................... 43
Stap 3: Bepaal Ri en Re ................................................................................................................ 44
3.5. Voorbeelden ........................................................................................................................... 44
DEEL 3: VOCHT ................................................................................................................................................... 46
1. Vocht .............................................................................................................................................................. 46
1.1. Vocht - algemeen .............................................................................................................. 46
1.2. Condensatie binnen.......................................................................................................... 47
1.3. Inwendige condensatie.................................................................................................... 49
1.4. Damprem ............................................................................................................................. 50
1.5. Koudebruggen - bouwknopen ....................................................................................... 52
Examenvragen:.................................................................................................................................................... 52
3
,1. Inleiding
1.1. Wat is bouwfysica?
= fysica van de gebouwde omgeving
▪ Oog voor effecten voor de mens!
1.2. Waarom is bouwfysica belangrijk?
▪ COMFORT voor de mens: zintuigen zijn gericht op:
o Geluid; warmte; koude; licht; tocht, vocht
▪ ENERGIE
o Vb. NASA: Wat moeten we doen als aardgas uitgeput geraakt?
▪ REGELGEVING
o Sinds 2006 moet je verplicht isoleren
o Tegen 2050 moeten ALLE gebouwen energieneutraal zijn (vb. zonnepanelen, warmtepomp)
➢ KOSTPRIJS
Kortom: kan een ontwerp doen staan of vallen
DEEL 1: AKOESTIEK
2. Algemene begrippen
2.1. Wat is geluid?
= trilling van een medium (energie wordt overgedragen via een
medium (vb. lucht))
Bron (productie) => medium (transmissie) => waarnemer
(receptie)
2.1.1. Bron
▪ Trillingen
▪ Luchtdeeltjes blijven op hun plaats, maar geven trillingen door, waardoor een golf zich voortplant
▪ Geluidsvermogen van de bron in Watt (W) = P
▪ Hoe meer vermogen, hoe meer trilling
2.1.2. Geluidsgolf
▪ Longitudinaal: bewegingsrichting van de deeltjes = voortplantingsrichting
2.1.3. Ontvanger – oor
▪ In een vacuüm is er geen geluidsoverdracht
o Want er zijn geen moleculen die kunnen trillen
▪ Trillingen zorgen voor druk
▪ Het oor neemt de drukvariatie aan
▪ Het oor neemt enkel snelle drukveranderingen waar
▪ Druk in Pascal (Pa) of in Newton per vierkante meter (N/m2)
Totale druk (Pt)= atmosferische druk (Pa) + akoestische overdruk p
2.1.4. Voortplanting van geluid (snelheid c)
Lucht > Staal > Hout > Beton > Water
Lucht is het medium waarin geluid zich het traagste voortplant
Afhankelijk van: toonhoogte, temperatuur lucht,…
4
, 2.1.5. Frequenties
Examenvraag !
▪ Frequentie= het aantal trillingen van een deeltje per seconde
▪ 1 trilling per seconde = 1 Hertz (Hz)
Infrasone geluiden Hoorbare geluiden Ultrasone geluiden
< 16 Hz 16 – 16.000 Hz >16.000 Hz
▪ Frequentie= logaritmische schaal
▪ Lage tonen < 1.000 Hz < Hoge tonen
▪ Hoge tonen= korte golflengte; lage tonen = lange golflengte
o Wij horen een frequentie van 500-100 Hz het beste.
2.1.6. Soorten geluid
▪ Gewoon geluid (dagelijks leven)
= samengestelde tonen met welbepaalde frequenties (frequenties vormen geen meetkundige reeks)
▪ Muzikale tonen
= samengestelde tonen met welbepaalde frequenties (frequenties vormen een meetkundige reeks)
Ons oor geeft meerdere tonen met verschillende frequenties door aan de hersenen.
▪ Ruis
= klank met een continu spectrum (= zeer veen tonen tegelijk met verschillende frequenties)
▪ Witte ruis
= omvat alle frequenties even sterk (bv. tv-scherm)
2.1.7. Golflengte
▪ λ is de afstand tussen 2 opeenvolgende punten in
een trillingspatroon
▪ Periode T= tijdsduur van een trilling of 1/f
▪ Tijdens T legt de golf 1 λ af met een snelheid c (=
snelheid van geluid)
De golf blijft verder gaan tot hij botst &
weerkaatst
▪ Formule: c= λ/T of c= λf, dus λ= c/f
o C= m/s; f= Hz; λ= m Enkelvoudige tonen: geluidsgolven=
▪ Als je c deelt door f dan heffen de sinusoïdale functies van de tijd
eenheden van tijd (s) elkaar op o Atm. Druk= geluidsdruk; T= golflengte
want Hz= trilling/s.
▪ Geluidsgolven in de lucht: λ = 2cm tot 20 m
5
Bouwfysica
Tweede bachelor interieurarchitectuur
Rani van Vlerken
2022-2023
1
,Inhoudsopgave
Inhoudsopgave ...................................................................................................................................................... 2
1. Inleiding ........................................................................................................................................................... 4
1.1. Wat is bouwfysica? ............................................................................................................ 4
1.2. Waarom is bouwfysica belangrijk? ................................................................................ 4
DEEL 1: AKOESTIEK ............................................................................................................................................ 4
2. Algemene begrippen .................................................................................................................................... 4
2.1. Wat is geluid? ...................................................................................................................... 4
2.1.1. Bron .................................................................................................................................................. 4
2.1.2. Geluidsgolf...................................................................................................................................... 4
2.1.3. Ontvanger – oor............................................................................................................................. 4
2.1.4. Voortplanting van geluid (snelheid c) ..................................................................................... 4
2.1.5. Frequenties ..................................................................................................................................... 5
2.1.6. Soorten geluid................................................................................................................................ 5
2.1.7. Golflengte ........................................................................................................................................ 5
2.1.8. Staande golven .............................................................................................................................. 6
2.1.9. Geluidsdruk .................................................................................................................................... 6
2.2. Waarnemen van geluid ...................................................................................................... 6
2.2.1. Decibels ........................................................................................................................................... 7
2.2.2. Meten ................................................................................................................................................ 7
2.2.3. Subjectieve geluidswaarneming ............................................................................................... 8
2.2.4. Equivalent geluidsniveau Leq: .................................................................................................... 9
3. Zaalakoestiek ............................................................................................................................................... 10
3.1. Zaalakoestiek – intro ........................................................................................................ 10
3.2. Geluidsabsorptie ............................................................................................................... 10
3.2.1. Eigenschap van materiaal ........................................................................................................ 10
3.2.2. Bepalen van de geluidsabsorptie ........................................................................................... 11
3.2.3. Soorten absorberend materiaal .............................................................................................. 12
3.3. Nagalmtijd ........................................................................................................................... 19
3.3.1. De nagalmtijd ............................................................................................................................... 19
3.3.2. Waarom? ....................................................................................................................................... 19
3.3.3. Definitie nagalmtijd..................................................................................................................... 19
3.3.4. Eigenschappen van het lokaal................................................................................................. 19
3.4. Algemeen akoestisch ontwerpschema ........................................................................ 20
3.5. Verticale snede .................................................................................................................. 21
3.6. Galmstraal ........................................................................................................................... 21
3.7. Gedrag van geluid in een ruimte ................................................................................... 22
4. Luchtgeluidisolatie ..................................................................................................................................... 24
2
, 4.1 Lawaaibeheersing .................................................................................................................. 24
4.2. Norm NBNS 01 -400 .............................................................................................................. 30
4.3. Gevelisolatie ........................................................................................................................... 30
4.5. Contactgeluidisolatie .......................................................................................................... 31
4.6. Installatielawaai ..................................................................................................................... 32
DEEL 2: WARMTE ............................................................................................................................................... 32
1. Inleidende begrippen ................................................................................................................................. 32
1.1. Warmte-inleidende begrippen ........................................................................................ 32
1.2. Waarom thermisch isoleren? ......................................................................................... 35
1.2. Eisen ..................................................................................................................................... 35
2. Materialen ...................................................................................................................................................... 35
2.1. Kunststoffen ....................................................................................................................... 35
2.2. Anorganische materialen ................................................................................................ 37
2.3. Bio-ecologische materialen ............................................................................................ 38
2.4. Vacuüm-isolatoren............................................................................................................ 39
2.5. Materialen kiezen............................................................................................................... 39
3. Eisen en berekeningen .............................................................................................................................. 40
3.1. Wat is EPB? ........................................................................................................................ 40
1.4. Berekeningen ..................................................................................................................... 43
Stap 3: Bepaal Ri en Re ................................................................................................................ 44
3.5. Voorbeelden ........................................................................................................................... 44
DEEL 3: VOCHT ................................................................................................................................................... 46
1. Vocht .............................................................................................................................................................. 46
1.1. Vocht - algemeen .............................................................................................................. 46
1.2. Condensatie binnen.......................................................................................................... 47
1.3. Inwendige condensatie.................................................................................................... 49
1.4. Damprem ............................................................................................................................. 50
1.5. Koudebruggen - bouwknopen ....................................................................................... 52
Examenvragen:.................................................................................................................................................... 52
3
,1. Inleiding
1.1. Wat is bouwfysica?
= fysica van de gebouwde omgeving
▪ Oog voor effecten voor de mens!
1.2. Waarom is bouwfysica belangrijk?
▪ COMFORT voor de mens: zintuigen zijn gericht op:
o Geluid; warmte; koude; licht; tocht, vocht
▪ ENERGIE
o Vb. NASA: Wat moeten we doen als aardgas uitgeput geraakt?
▪ REGELGEVING
o Sinds 2006 moet je verplicht isoleren
o Tegen 2050 moeten ALLE gebouwen energieneutraal zijn (vb. zonnepanelen, warmtepomp)
➢ KOSTPRIJS
Kortom: kan een ontwerp doen staan of vallen
DEEL 1: AKOESTIEK
2. Algemene begrippen
2.1. Wat is geluid?
= trilling van een medium (energie wordt overgedragen via een
medium (vb. lucht))
Bron (productie) => medium (transmissie) => waarnemer
(receptie)
2.1.1. Bron
▪ Trillingen
▪ Luchtdeeltjes blijven op hun plaats, maar geven trillingen door, waardoor een golf zich voortplant
▪ Geluidsvermogen van de bron in Watt (W) = P
▪ Hoe meer vermogen, hoe meer trilling
2.1.2. Geluidsgolf
▪ Longitudinaal: bewegingsrichting van de deeltjes = voortplantingsrichting
2.1.3. Ontvanger – oor
▪ In een vacuüm is er geen geluidsoverdracht
o Want er zijn geen moleculen die kunnen trillen
▪ Trillingen zorgen voor druk
▪ Het oor neemt de drukvariatie aan
▪ Het oor neemt enkel snelle drukveranderingen waar
▪ Druk in Pascal (Pa) of in Newton per vierkante meter (N/m2)
Totale druk (Pt)= atmosferische druk (Pa) + akoestische overdruk p
2.1.4. Voortplanting van geluid (snelheid c)
Lucht > Staal > Hout > Beton > Water
Lucht is het medium waarin geluid zich het traagste voortplant
Afhankelijk van: toonhoogte, temperatuur lucht,…
4
, 2.1.5. Frequenties
Examenvraag !
▪ Frequentie= het aantal trillingen van een deeltje per seconde
▪ 1 trilling per seconde = 1 Hertz (Hz)
Infrasone geluiden Hoorbare geluiden Ultrasone geluiden
< 16 Hz 16 – 16.000 Hz >16.000 Hz
▪ Frequentie= logaritmische schaal
▪ Lage tonen < 1.000 Hz < Hoge tonen
▪ Hoge tonen= korte golflengte; lage tonen = lange golflengte
o Wij horen een frequentie van 500-100 Hz het beste.
2.1.6. Soorten geluid
▪ Gewoon geluid (dagelijks leven)
= samengestelde tonen met welbepaalde frequenties (frequenties vormen geen meetkundige reeks)
▪ Muzikale tonen
= samengestelde tonen met welbepaalde frequenties (frequenties vormen een meetkundige reeks)
Ons oor geeft meerdere tonen met verschillende frequenties door aan de hersenen.
▪ Ruis
= klank met een continu spectrum (= zeer veen tonen tegelijk met verschillende frequenties)
▪ Witte ruis
= omvat alle frequenties even sterk (bv. tv-scherm)
2.1.7. Golflengte
▪ λ is de afstand tussen 2 opeenvolgende punten in
een trillingspatroon
▪ Periode T= tijdsduur van een trilling of 1/f
▪ Tijdens T legt de golf 1 λ af met een snelheid c (=
snelheid van geluid)
De golf blijft verder gaan tot hij botst &
weerkaatst
▪ Formule: c= λ/T of c= λf, dus λ= c/f
o C= m/s; f= Hz; λ= m Enkelvoudige tonen: geluidsgolven=
▪ Als je c deelt door f dan heffen de sinusoïdale functies van de tijd
eenheden van tijd (s) elkaar op o Atm. Druk= geluidsdruk; T= golflengte
want Hz= trilling/s.
▪ Geluidsgolven in de lucht: λ = 2cm tot 20 m
5
