4 Støj
Afsnittet forklarer de grundlæggende lydtekniske begreber og almindeligt forekommende årsager til støjproblemer. Der bringes oplysninger om typiske støjkilder i afløbssystemer og orienteres om en enkel metode til beregning af det sandsynlige lydniveau. Endelig bringes eksempler på, hvordan rørgennemføringer, rørophæng, indkapslinger af afløbsrør og installationsskakte kan udføres med hensyntagen til at reducere støj.
Ved gennemføringer mellem brandceller skal der sikres mod brandspredning, se afsnit 3, Sikring mod brand.
Forhold vedrørende lydisolering mellem boliger er detaljeret beskrevet i SBi-anvisning 237, Lydisolering mellem boliger – nybyggeri (Rasmussen, Petersen & Hoffmeyer, 2011) og SBi-anvisning 243, Lydisolering mellem boliger – eksisterende byggeri (Rasmussen & Petersen, 2014).
Detaljeret gennemgang af lydtekniske begreber findes i SBi-anvisning 245, Lydisolering i bygninger – teori og vurdering (Petersen, Rasmussen, Rasmussen & Rindel, 2014).
4.1 Lydtekniske begreber
Den ydre fysiske årsag til et lydindtryk er tryksvingninger i luften. Tryksvingningerne opstår, når en lydgiver eller støjkilde har sat luften i bevægelse, så luftpartiklerne svinger frem og tilbage omkring en lige-vægtsstilling. Lydens karakter er afhængig af, om svingningerne er hurtige eller langsomme. Hurtige svingninger giver høje toner. Antallet af svingninger pr. sekund kan måles, og derved fås frekvensen i enheden Hz. Hørbar lyd har frekvenser mellem 20 og 20.000 Hz.
Lydtryk
Tryksvingningerne, dvs. skiftevis over- og undertryk i forhold til atmosfæretrykket, kaldes ’lydtrykket’. Lydtrykket er normalt under en tusindedel af atmosfæretrykket, så der skal anvendes meget fintmærkende måleudstyr for at måle lydtryk.
Lydtrykket er en upraktisk størrelse at arbejde med, da forholdet mellem lydtrykket for en lyd, som netop er hørbar, og lyd, der ligger på ørets smertegrænse, er af størrelsesordenen 1:1.000.000. Derfor anvendes i praksis størrelsen ’lydtrykniveau’.
Lydtrykniveau og decibel
Af praktiske grunde angives niveauet i enheden decibel [dB], og der måles i forhold til en referencestørrelse, X0.
Derved opnås, at der kan opereres med meget store tal for lydtryk, uden at der er besvær med at skrive og holde styr på mange cifre. Hvis for eksempel X0 er vedtaget at være 1, og en værdi af X er på 1.000.000, så bliver det til X hørende niveau:
N_x=10\log\frac{X}{X_0}10\log\frac{1.000.000}{1}=60dB (1)
Denne form for angivelse af størrelser bruges på mange måder. En størrelse med benævnelsen dB bagefter er ikke nødvendigvis et lydtrykniveau, men kan for eksempel også være et lydintensitetsniveau eller et lydeffektniveau. De størrelser, der har med lydisolering at gøre, fx en vægs reduktionstal, benævnes også med dB. Derfor er det nødvendigt at kende mere til størrelsen end blot dens størrelse i dB.
LAeq og dB(A)
Bygningsreglementet angiver det maksimalt tilladelige støjniveau som LAeq, hvilket betyder det energiækvivalente, A-vægtede lydtrykniveau over et tidsinterval, som afhænger af støjkilden.
Støjniveauet, LAeq, måles med en integrerende lydtrykmåler eller andet analyseudstyr, som opfylder specifikationerne for klasse 1-instrumenter defineret i DS/EN 61672-1 (Dansk Standard, 2014).
Målingerne udføres efter retningslinjerne i SBi-anvisning 217, Udførelse af bygningsakustiske målinger (Hoffmeyer, Olesen & Rasmussen, 2008).
Måletidsrummet bør ikke være mindre end 30 sekunder og skal afpasses efter installationen, så det valgte måletidsrum er kortere end driftstidsrummet. For et wc-skyl, der som regel giver det højeste støjniveau fra afløbsinstallationen, er tiden sat til perioden omfattende udskylning og fyldning af cisterne, hvilket i praksis vil sige ca. 1 minut.
Luftlydisolation
Bygningsdeles evne til at isolere mod luftlydtransmission i en bygning angives som et enkelt tal i form af det vægtede reduktionstal, R'w, udtrykt i decibel (dB). R'w bestemmes efter DS/EN ISO 717-1 (Dansk Standard, 2013).
Efterklangstid
Efterklangstiden er den tid, der går fra en lydkilde afbrydes, til lydtrykket er faldet med 60 dB.
Lydabsorption
Absorptionskoefficienten er et mål for en flades absorptionsevne og er defineret som forholdet mellem den absorberede energi og den indfaldende energi. Oplysninger om materialers absorptionskoefficienter kan findes i producenternes katalogmateriale.
En flades ækvivalente absorptionsareal er defineret som produktet af absorptionskoefficienten og fladens areal og angives i enheden m2 Sabine.
4.2 Lydbestemmelser
4.2.1 Norm for afløbsinstallationer
I DS 432, Norm for afløbsinstallationer (Dansk Standard, 2009a), stilles følgende krav til sikring mod støjgener. Afløbsinstallationer skal udføres således at:
4.2.2 Bygningsreglementet
I Bygningsreglement 2015, kapitel 6.4, om lydforhold (Trafik- og Byggestyrelsen, 2016) findes reglerne for de støjniveauer, som en afløbsinstallation må give anledning til.
Beboelse, hoteller og plejehjem
For beboelsesrum og køkken samt beboelsesrum i hoteller og plejehjem er den maksimale værdi for støjniveauet, frembragt af fælles tekniske installationer, hvortil afløbsinstallationen hører:
LAeq ≤ 30 dB
Der er enkelte lempelser fra dette krav, idet støjniveauet frembragt ved brug af den del af brugsvandsanlægget, som ligger i selve boligenheden, ikke er omfattet af kravet.
Bygninger til undervisningsformål
I rum, der anvendes til undervisningsformål, herunder også grupperum for flere klasser, må den maksimale værdi af støjniveauet frembragt af de tekniske installationer, hvortil afløbssystemet hører, ikke overstige:
LAeq ≤ 30 dB
Daginstitutionsbygninger
I opholdsrum skal følgende krav overholdes:
LAeq ≤ 30 dB
Erhvervsbyggeri
Erhvervsbyggeri er ikke nævnt i bygningsreglementet. Det betyder dog ikke, at støjgener her er uden betydning, men snarere at det må formodes, at bygherren i de enkelte tilfælde selv formulerer kravene under hensyntagen til rummenes særlige anvendelse.
I SBi-anvisning 230 (de Place Hansen, 2014) er anført forslag til projekteringsværdier:
Kontorbyggeri: LAeq ≤ 35 dB
Hospitaler m.v.: LAeq ≤ 30 dB
Udendørs opholdsarealer
Ud over støjkravene til rummene gælder, at installationerne skal udføres, så støjniveauet umiddelbart uden for bygningernes vinduer og på bebyggelsens rekreative arealer, herunder tagterrasser, altaner, uderum og lignende højst er:
LAeq = 40 dB
Kontrol af bestemmelsernes opfyldelse
Normalt kontrollerer myndighederne ikke, om støjkravene er overholdt. Der er dog hjemmel til at få foretaget en støjmåling for bygherrens regning, hvis der er mistanke om en overskridelse, eller hvis der klages over støjniveauet. Mange rådgivende ingeniørfirmaer råder i dag over det nødvendige måleudstyr og foretager selv kontrolmålinger før den endelige aflevering af byggeriet. Målingerne udføres efter retningslinjerne i SBi-anvisning 217 (Hoffmeyer, Olesen & Rasmussen, 2008).
4.3 Støj
4.3.1 Støjens opståen
Støj opstår i forbindelse med omsætning eller udløsning af energi. Hvis noget er i bevægelse, fx en kørende bil eller en strømmende væske, vil en del af bevægelsesenergien omdannes til lydenergi, dvs. svingninger i luften eller i faste legemer.
Støjen i et afløbssystem stammer primært fra vandets bevægelse. Sker der pludselige ændringer i vandets hastighed, fx i en bøjning, vil der som regel opstå støj, se figur 47. Jo større og jo mere koncentreret energiomsætningen er, jo stærkere er tendensen til støj. I et afløbssystem er der normalt ikke store energikilder, idet systemet alene fungerer ved hjælp af tyngdekraften. I sammenligning med andre installationer, fx hvor pumper tilfører systemet energi, skulle støjproblemerne derfor være mindre. Imidlertid har afløbssystemerne særdeles gode muligheder for at udstråle støjen, hvilket gør, at problemet ikke er så lille endda.
Figur 47. Typiske støjkilder i afløbsanlæg.
4.3.2 Støjens udbredelse
Risle- og plaskelyde i afløbssystemet vil afhængig af rørtype og montageform udbrede sig som luftlyd, bygningslyd eller kombinationer heraf.
Luftlyd
Ved luftlyd forstås lyd, der udbreder sig i luft. Luftlyd defineres også som lyd, der direkte sætter luften i svingninger.
Bygningslyd
Ved bygningslyd forstås lyd, som udbredes gennem konstruktionerne. Bygningslyd ses også defineret som lyd, der opstår i en konstruktion, når den påvirkes af slag eller vibrationer. I forbindelse med afløbsinstallationer kan bygningslyd give store støjgener, fordi lydsvingningerne kan udbredes (transmitteres) gennem rørsystemer eller andre bygningsdele over store afstande, inden de bliver omdannet til hørbar luftlyd.
Støjudbredelse i rørsystemet
Støjudbredelse via rørsystemet er afhængig af, hvor stive rørene og deres samlinger er. For eksempel udbredes støjen væsentlig bedre og over større afstande i et stål/støbejernssystem end i et plastsystem. Det er derfor fornuftigt at angribe problemet ved kilden og udforme systemet, så støj reduceres mest muligt. Hvis dette ikke kan lade sig gøre, bør der sættes ind så tæt som muligt på støjkilden.
Figur 48. Luft- og bygningslyd.
4.3.3 Lydteknisk optimering af afløbssystemet
Allerede ved den første skitseprojektering bør det sikres, at afløbssystemet kan designes og udføres, så det kræver færrest mulige lydtekniske foranstaltninger senere i forløbet. En lydteknisk optimering foretages ved:
Anvendelse af bløde bøjninger, fx to 45° bøjninger eller bøjninger med stor rundingsradius, i stedet for 88,5° skarpe bøjninger
Anvendelse af 45° grenrør eller grenrør med strømningsteknisk blødt indløb (swept entry) overalt, hvor det er afløbsteknisk muligt
Anvendelse af elastiske rørgennemføringer
Anvendelse af rørbærere med dæmpende indlæg
Eventuel indstøbning af de liggende ledninger i etagedækket
Placering af stående ledninger og sideledninger så det er muligt at fastgøre de nødvendige rørbærere til tunge bygningsdele.
Ofte ligger støjkilden ikke i afløbsinstallationen, men i vandinstallationen, og kan for eksempel være plaskelyde i installationsgenstande. Lydtransmissionen fra installationsgenstanden over i vægge og dæk kan undgås ved montering med et svingningsdæmpende materiale mellem installationsgenstanden og væg eller dæk.
4.3.4 Valg af rørsystem
Et rørsystem, der opfylder de aktuelle korrosionstekniske, brandtekniske og afløbstekniske krav, er ikke altid det, der giver den lydteknisk mest optimale løsning. Systemvalget vil derfor ofte være et kompromis, hvor støj kommer i anden række og derfor skal dæmpes på anden vis.
Lydteknisk kan rørsystemer opdeles i fire rørgrupper, idet forskellen mellem de enkelte fabrikater inden for hver gruppe er ringe, se tabel 2. Fælles for de fire rørgrupper er dog, at ingen af dem under traditionel, fri montage og standardbelastning vil kunne opfylde bygningsreglementets lydbestemmelser.
Tabel 2. Lydteknisk opdeling af afløbsrør i rørgrupper.
Generelt om rørgruppe plastrør
Plastrørene PVC, PE, PP og ABS er de rørtyper, der frit ophængt giver det højeste direkte støjniveau i det rum, hvor de er monterede. Det skyldes, at den masse, der skal optage vandets opbremsningsenergi, er relativt lille sammenlignet med rørgruppe 2 og 3. Til gengæld transmitterer røret i sig selv ikke lyden i rørvæggen nær så godt som stål- og støbejernsrør. Plastrør er lydteknisk ikke så velegnede til fritliggende afløbssystemer.
Generelt om rørgruppe støbejernsrør
Støbejernsrør er tunge og stive og dermed dæmpende for luftlyd, hvilket gør dem velegnede til fritliggende montage, men afhængig af samlingsmetoden kan de transmittere støjen endog særdeles godt til væg og dæk, hvorfor der ved især lettere konstruktioner må anbefales elastiske gennemføringer.
Generelt om rørgruppe støjreducerende plastrør
I et forsøg på at opnå støbejernsrørets dæmpning over for luftlyd og plastrørets dæmpende effekt over for bygningslyd har flere plastrørsfabrikanter i de senere år fremstillet rørsystemer, hvor vægten er øget, enten ved at omstøbe røret med en tung masse, eller ved at blande tunge fyldstoffer i plastmaterialet.
Generelt om rørgruppe lette stålrør
Lette rustfri eller galvaniserede stålrør afgiver på grund af vægten nogenlunde det samme støjniveau som plastrør til det rum, hvori de er monterede, samtidig med at røret transmitterer lyd via rørvæggen særdeles godt. Disse lette stålrør er ikke særligt velegnede til fritliggende montage og kræver elastiske gennemføringer i væg og dæk.
Afgivelse af luftlyd
I tabel 3 er vist nogle typiske situationer med angivelse af det forventede lydniveau i dB ved et wc-skyl for rørdimensionen Ø 100 mm.
Tabel 3. Forventet støjniveau i dB(A) ved et skyl på ca. 1,8 l/s svarende til et 6 liter wc-skyl; ved 3 liter wc-skyl kan forventes et lidt mindre støjniveau. Bøjninger og grenrør er udført i traditionelle formstykker.
Ved en belastning på 1 l/s er støjniveauet ca. 3 dB lavere.
Ved en belastning på 1 l/s er støjniveauet ca. 2 dB lavere.
4.3.5 Sammenlægning af støjkilder
Når flere støjkilder optræder samtidigt, findes det samlede støjniveau således:
To eller flere støjkilder af samme støjniveau kan lægges sammen efter diagrammet i figur 49.
To støjkilder af forskelligt støjniveau lægges sammen ved at øge støjniveauet af den kraftigste støjkilde med et tillæg, der kan aflæses af diagrammet i figur 50.
Figur 49. Addition af lydkilder med forskellige dB-værdier.
Figur 50. Addition af flere lydkilder med samme dB-værdier..
Eksempel 1
Eksempel på sammenlægning af støjniveauer i en installation i en boligejendom med rør i rørgruppe 1, jf. tabel 2. Støjkilderne fremgår af figur 51.
Figur 51. Sammenlægning af støjniveauer fra afløbsledning, bøjning på 60 dB og vandledning på 58 dB samt ventilationskanal på 34 dB, jf. tabel 3.
Først lægges de to kraftigste støjkilder sammen. Forskellen i støjniveauet for ledning 1 og 2 er 2 dB. Det betyder, at der efter figur 49 skal gives et tillæg på 2 dB til det højeste dB-niveau, altså:
60 + 2 = 62 dB
Derefter tillægges den svagere støjkilde, ledning 3. Her er forskellen i støjniveauet:
62 − 34 = 28 dB
Det betyder, at der efter figur 50 ikke skal gives noget tillæg, altså bliver det samlede støjniveau fra de tre støjkilder 62 dB.
Det nedhængte loft skal derfor give en lydreduktion på mindst
62 − 30 = 32 dB, hvis krav i Bygningsreglement 2015 for boliger om højst 30 dB skal overholdes.
Skakte
Støj, der udstråles som luftlyd fra installationerne i en installationsskakt, er anderledes end den, der udstråles fra en tilsvarende installation i et stort rum. Under indflydelse af skaktens refleksion, skaktvæggenes ringe absorption og skaktens volumen øges støjniveauet, se figur 52.
I gennemsnit øges støjniveauet i skakten på grund af dette med ca. 10 dB.
Ved at anbringe en støjabsorberende beklædning, fx 30 mm tykke mineraluldsmåtter, på en langsgående og en tværgående skaktindervæg øges støjabsorptionen, og støjrefleksionen mindskes. Med en sådan omhyggelig udført beklædning kan der opnås en reduktion af støjniveauet i skakten på 10 dB, se figur 52.
Figur 52. Lydrefleksion fra installationer i skakt. a) Lydrefleksion i en ikke-absorberende skakt. b) Reduceret lydrefleksion i en lydreguleret skakt.
Vejledende lydreduktion for typiske skaktvægge
God lydreduktion kan kun opnås under forudsætning af, at arbejdet udføres omhyggeligt, dvs. med tætte fuger ved væggens tilslutninger og ved rørgennemføringer i væggen. Ved pladevægge tætnes med elastisk fugemasse, mens der ved tykkere, tungere vægge pakkes med mineraluld. Det er også en forudsætning, at de flankerende vægge har mindst samme reduktionstal som den omhandlede væg, samt at fugen mellem væg og flankevæg har samme dæmpning som skaktvæggen.
Tabel 4. Forventet lydreduktion for vægkonstruktioner i skakte, når arbejdet er projekteret og udført omhyggeligt, fx med tætte fuger ved væggens tilslutninger og ved rørgennemføringer i væggen.
Kontakt mellem rørledninger og lette konstruktioner kan give anledning til et højere lydtrykniveau i rummet. Derfor bør rørene forankres til tunge konstruktioner med rørbærere eller lette konstruktioner, der ikke støder op til støjfølsomme rum.
4.3.6 Indkapsling af afløbsrør
Ved indkapsling af en fritstående faldstamme kan der opnås en
reduktion i støjniveauet som angivet ud for de enkelte løsninger i tabel 5.
Tabel 5. Typiske reduktionstal for indkapsling. De vejledende reduktionstal, R'w [dB], angiver de værdier, der erfaringsmæssigt opnås, når arbejdet er udført omhyggeligt.
4.3.7 Nedhængte lofter
Ved mindre nedhængte lofter kan støjniveauet øges af samme årsag som nævnt under skakte.
Værdierne i tabel 5 gælder for lydafgivelse fra røret selv, dvs. der må ikke være faste forbindelser mellem rør og nedhængt loft. Værdierne forudsætter, at der er god afstand mellem rør og overliggende loft, ellers må lydreduktionen forventes at blive reduceret.
Eksempel 2
Beregningseksempel med nedhængt loft, se figur 51.
Forudsætninger:
Undervisningslokale
Rørgruppe 2, støbejernsrør, jf. tabel 2
Faldhøjde 1 meter, wc-skyl, jf. tabel 3.
I tabel 3 ses, at afløbsinstallationen kan forventes at give et støjniveau på mellem 43 og 50 dB, dvs. der skal regnes med 50 dB. SBi-anvisning 230 (de Place Hansen, 2014) angiver et forslag til projekteringsværdi på maksimalt på 30 dB i undervisningslokalet. Det nedhængte loft bør derfor dæmpe mindst 50 − 30 = 20 dB.
Af tabel 6 ses, at en 13 mm gipsplade vil opfylde kravet. Hvis der for eksempel ønskes et nedhængt kassetteloft med et specielt udseende, må producenten oplyse om produktet opfylder kravet til støjreduktionen.
Tabel 6. Vejledende lydreduktion for nedhængte lofter. De angivne vejledende værdier forudsætter, at eventuelle indbyggede ventilationsriste, lysarmaturer og lignende er tæt monterede i loftet, samt at deres reduktionstal mindst svarer til loftets. Eventuelle rørgennemføringer skal udføres tætte, og afløbsrøret må ikke berøre det nedhængte loft.
4.4 Reduktion af bygningslyd
4.4.1 Rørgennemføring og fastgørelse
En rørgennemføring bør ved alle rørtyper udføres tæt. For stive rørtyper som støbejern eller rustfrit stål bør det forhindres, at rørets svingninger forplantes til konstruktionen, fx ved stopning eller ved omvikling af røret med 20 mm mineraluld, se figur 53.
Figur 53. Lydteknisk god gennemføring i dæk.
Valg af rørbærere
Rørbærere bør altid fastgøres til en tung konstruktion. Fastgøres de til en let konstruktion, vil de alt for let kunne sætte denne i svingninger med unødvendig støj til følge. Til stive, tunge rør bør vælges rørbærere med et elastisk indlæg, fx af gummi. Til plastrør kan vælges rørbærere uden indlæg, idet plastrørenes lille masse ikke i nævneværdig grad vil kunne sætte en tung konstruktion i svingninger.
Eksempler på rørbæringer er vist i afsnit 6.4.2, Bæringer.
4.4.2 Indmurede stående ledninger
Hvis det undtagelsesvis er nødvendigt at montere en stående ledning i en væg, er det nødvendigt at isolere ledningen, så der ikke opstår en fast forbindelse mellem rør og væg. Erfaringsmæssigt kan en tilmuring af stammen ikke anbefales, da der let opstår bygningslyd ved denne udformning. Det anbefales derfor at isolere og omstøbe røret som vist i figur 54.
I de tilfælde, hvor den stående ledning fører regnvand, kan støjisoleringen kombineres med den nødvendige kondensisolering.
Figur 54. Snit i væg med omstøbt stående ledning med isolering.
4.4.3 Væghængte wc-skåle
Porcelæn er et hårdt materiale, der leder bygningslyd særdeles godt. Lyd fra brug af toilettet, skylning samt klapren med wc-sædet overføres let gennem de hårde fliser til væggen, der kan transmittere støjen til andre rum. Støjen er normalt ikke særlig kraftig, men har på grund af sin karakter en negativ psykologisk virkning på andre beboere. Ved at montere wc-skålen på væggen med en af de på markedet eksisterende gummiplader med tilhørende specialboltesæt, kan støjen reduceres som angivet i tabel 7.
Tabel 7. Eksempler på typisk reduktion af støjniveau fra væghængte wc'er monteret med gummiplader og specialbolte.