Geluids- en trillingsdempers plaatsen (materieel)

Beschrijving

Geluids- en trillingsdempers gaan het geluid en de trillingen die ontstaan aan de bron dempen, zodat de overdacht naar de ontvanger beperkt wordt. In veel gevallen heeft een demper een dubbele functie en gaat hij zowel geluid als trillingen dempen.

Afhankelijk van het type demper, worden deze bij de fabricatie ter hoogte van de componenten in de machine aangebracht (bijvoorbeeld om de Europese richtlijn 2000/14/EG te respecteren, zie techniek 'materieel voldoende onderhouden'), of kunnen ze in een latere fase additioneel op de machine worden geplaatst.

Geluids- en trillingsdempers gaan weerstand uitoefenen op de energie die voortkomt uit een (geluids)trilling, waardoor deze geabsorbeerd wordt en deels of volledig verdwijnt. Er zijn drie manieren om de trillingen in te perken: met absorberende, isolerende of verende materialen.

Absorberende materialen

Bepaalde materialen gaan geluid absorberen, waardoor er minder of geen weerkaatsing is van het geluid wanneer de geluidsgolven het materiaal bereiken. Absorberende materialen kunnen ook gebruikt worden om weerkaatsing tegen te gaan. Absorptie is doorgaans beter op hoge frequenties, die makkelijker afgezwakt worden dan lage tonen. Absorberende materialen zijn poreus en licht (bijvoorbeeld glaswol, rotswol, houtwol, plastiekschuim). De graad van absorptie wordt doorgaans uitgedrukt in een absorptiecoëfficiënt (%), met bijvoorbeeld 1% van de geluidsgolven die geabsorbeerd wordt door glad beton, en tot 90% door glaswol (BeSWIC, s.d.).

Isolerende materialen

Isolerende materialen gaan geluidsgolven niet absorberen, maar wel tegenhouden en dus vermijden dat het geluid zich buiten een bepaalde ruimte verspreidt. Hoe zwaarder het materiaal (bijvoorbeeld beton of pleister) hoe beter de isolatie. Geluid op hoge frequenties wordt daarbij meer afgezwakt dan geluid op lage frequenties. Bij openingen (spleet of gat) in de isolatie, wordt het isolerend effect afhankelijk van de grootte van de opening grotendeels teniet gedaan (BeSWIC, s.d.).

Verende materialen

Deze materialen werken rechtstreeks op de mechanische trillingen afkomstig van een trillingsbron, en gaan vermijden dat deze zich verspreiden. Trillingen kunnen bij rechtstreeks contact andere materialen aan het trillen brengen, die daarbij ook geluid kunnen gaan produceren, of via een tussenstof zoals de lucht of de bodem (resonantie, zie paragraaf 'trillingen'). Wanneer er op of rond de trillingsbron echter verende materialen worden aangebracht (bijvoorbeeld vilt, kurk, rubber, springveren, luchtkussens,…), blokkeren deze de overdracht van trillingen (cfr impactgeluid dempen, zie techniek 'geluids- en trillingsdempers plaatsen (materieel)'. De keuze van het materieel hangt af van het gewicht van de machine (vermijden dat het materiaal volledig wordt platgedrukt) en de frequentie van de te dempen trillingen. (BeSWIC, s.d. en Malchaire et al., 2005)

Deze materialen kunnen samen gebruikt worden om de geluids- en trillingshinder naar de omgeving te beperken, in zogenaamde ‘silent blocks’ waarop de machine geplaatst wordt en een omkasting die rond de machine geplaatst wordt (Malchaire et al., 2005).

Silent block

Trillingsdempende blok, mat of voetjes - bestaande uit verende materialen - die onder of rond een machine (afhankelijk van de trillingsassen) geplaatst kan worden om te vermijden dat trillingen worden overgebracht naar de omgeving.

Een Silent block verliest zijn nut wanneer het materiaal volledig wordt platgedrukt, als er harde verbindingen bestaan tussen de machine en de omgeving (bijvoorbeeld waterleiding) of wanneer het materiaal verouderd is (verduurd rubber of corrosie op metalen) (Malchaire et al., 2005).

Figuur 17: Silent blocks (website Hutchinson Paulstra)

Machines omkasten

Machines kunnen ook gedeeltelijk of volledig in een omkasting geplaatst worden om verspreiding van geluid te voorkomen, bestaande uit (zwaar) isolerend materiaal, met aan de binnenkant absorberend materiaal. Het is hierbij belangrijk dat de omkasting de machine zo goed als mogelijk omsluit. Volledig afsluiten is meestal niet mogelijk omdat er vaak openingen nodig zijn voor toegang tot of ventilatie van de machine. Tussen de geluidsbron en de openingen, kan wel isolerend en absorberend materiaal geplaatst worden, waardoor de geluidsgolven de omkasting slechts met een omweg kunnen verlaten en er onderweg een groot deel van het geluid wordt tegengehouden of geabsorbeerd (zie Figuur 18). Het is in die gevallen dus niet mogelijk om de omgeving volledig te vrijwaren van het geluid van de machine. Om een aanvaardbaar geluidsniveau te bekomen buiten de omkasting, volstaat in de meeste gevallen een omkasting bestaande uit materiaal met een massa van 10 kg/m², die ongeveer voor een geluidsisolerend vermogen van 25 dB zorgt (BSI, 2008).

Figuur 18: Machine in een omkasting, aangepast (BSI, 2008)

Het geluidsabsorberend materiaal dient minimum 25mm dik te zijn.  Wanneer de bron enkel hoogfrequent geluid genereert kan een laag van 12mm al voldoende zijn. Zoals reeds aangegeven kan ventilatie en koeling een probleem vormen bij de omkasting van machines (bijvoorbeeld bij compressor of stroomgroep). In bepaalde gevallen kan dit opgelost worden door gebruik te maken van een ventilator om een luchtstroom te genereren binnen de omkasting (zie Figuur 18). Het is aangeraden om steeds de fabrikant van de machine te raadplegen alvorens deze te omkasten, om zeker te zijn dat er voldoende ventilatie is, de brandveiligheidsvoorschriften gerespecteerd worden en onderhoud mogelijk blijft (BSI, 2008).

Geluidsdemping uit- of inlaat

Op de uitlaten en luchtinlaten voor verbrandingsmotoren kan men geluidsabsorberende dempers plaatsen en gebruik maken van geluidsisolerende roosters op ventilatieopeningen, waardoor het geluidsniveau van machines wordt gereduceerd (bijvoorbeeld bij een stroomgroep) (Jacobs et al., 2005). Meestal is zo’n demper opgebouwd uit meerdere kamers, waar verschillende frequenties geëlimineerd worden. Naast het gebruik van absorberende en isolerende materialen, kan men gebruik maken van reflectiedemping (waarbij geluidsgolven heen en weer kaatsen en elkaar zo dempen) of resonantiedemping (waarbij pijpjes met verschillende breedtes en lengtes gebruikt worden om geluid te gaan dempen).

Figuur 19: Doorsnede van een uitlaatdemper met meerdere kamers

Toepasbaarheid

Buiten de keuze voor trillings- of geluidsarm materieel (zie technieken 'geluids- en trillingsarm materieel gebruiken' en 'materieel voldoende onderhouden'), is het voor de aannemer of particulier die bouw- of sloopactiviteiten uitvoert niet mogelijk om te interveniëren in het fabricatieproces. De hier beschreven maatregel is dus enkel van toepassing voor machines waar geluids- en trillingsreductie mogelijk is door bijkomende dempers te plaatsen op de machine. Het initiatief hiervoor kan liggen bij de aannemer zelf, maar zal doorgaans pas genomen worden wanneer de regelgevende overheid of de opdrachtgever via het lastenboek stil(ler) materieel vraagt.

Geluids- en trillingsdemping kan toegepast worden op (zware) machines die gebruikt worden bij bouw- en sloopactiviteiten. Denk hierbij aan pompen, stroomgroepen, zeven, compressoren en andere installaties met (verbrandings)motoren. Uitlaatdemping kan op alle machines met een verbrandingsmotor geplaatst worden.

Het is aangeraden om steeds de fabrikant van de machine te raadplegen alvorens deze te omkasten, om zeker te zijn dat er voldoende ventilatie is, de brandveiligheidsvoorschriften gerespecteerd worden en onderhoud mogelijk blijft. Dit bepaalt hoe ver men kan gaan met het plaatsen van geluids- en trillingsdempers.

Milieuvoordeel

Algemeen gesteld gaan dempers de verspreiding van geluid en trillingen naar de omgeving van een machine beperken. Uitlaatdempers zorgen voor gemiddeld 5 tot 10 dB(A) geluidsreductie (afhankelijk van de toepassing en omvang, reductie mogelijk tot 40 dB(A)), een omkasting tot 25 dB(A) en silent blocks tot 100% van de trillingen en het daarmee samengaande geluid (BSI, 2008).

Financiële aspecten

Geluids- en trillingsdempers vragen een investeringskost, die op termijn deels gecompenseerd wordt door het vermijden van hinder en schade. Silent blocks zijn een relatief goedkope oplossing, in vergelijking met vaak op maat gemaakte omkastingen en (geavanceerde) uitlaatdempers.