Äänen sivutiesiirtymä massiivipuurakenteisten tilaelementtien välillä

Abstract

Massiivipuurakenteisten tilaelementtien välinen ilmaääneneristävyys ei aina täytä rakentamismääräysten vaatimuksia asuinhuoneiden välillä. Välipohjarakenne tilaelementtien välillä on yleensä luonnostaan kaksinkertainen ja sen laskennallinen ilmaääneneristävyys voi olla suuri. Äänen rakenteellisen sivutiesiirtymän vaikutus on kuitenkin niin suuri, että sivuaville rakenteille tarvitaan ääneneristävyyttä parantavia ratkaisuja. Massiivipuurakenteet kuten CLT voidaan rinnastaa muihin massiivirakenteisiin ja esimerkiksi joustavan kerroksen vaikutus rakenteiden liitoksessa on hyvin samanlainen massiivipuurakenteilla ja betonirakenteilla. Massiivipuulla on kuitenkin suuremmat sisäiset häviöt ja pienempi pintamassa kuin betonilla. Massiivipuurakenteilla on tehty liitoseristävyyden ja värähtelytasoerotuksen mittauksia, mutta tilaelementtirakenteilla hyvin vähän. Tässä diplomityössä tarkastellaan rakenteellista äänen sivutiesiirtymää puurakenteisten tilaelementtien välillä tutkimustiedon avulla, laskennallisesti ja mittauksin. Diplomityön keskeisin osa on standardin ISO 10848 mukaisen liitoseristävyyden mittausmenetelmän testaus ja kehitys. Mitattua ilmaääneneristävyyttä R’ verrataan standardin EN 12354-1 mukaan laskettuun ilmaääneneristävyyteen. Mitattua liitoseristävyyttä Kij verrataan tutkimuksista saatuihin liitoseristävyyksiin sekä mitattuun ilmaääneneristävyyteen. Yksi tämän tutkimuksen keskeisistä havainnoista on liitoseristävyyden ja ilmaääneneristävyyden välinen yhteys. Kun mitattu ilmaääneneristävyys oli suurempi, mitattiin myös suurempi liitoseristävyys. Tämä voi kertoa rakenteellisesta äänen sivutiesiirtymästä. Tutkimuksessa saadut mittaustulokset mukailevat Ågrenin & Ljunggrenin (2016) tilaelementeillä tehdyn mittauksen tuloksia, mutta suurilla taajuuksilla liitoseristävyys ei lähde samalla tavalla jyrkkään kasvuun. Tutkimuksen lopussa arvioidaan, että menetelmä on sellaisenaan liian työläs sivutiesiirtymän arviointiin kenttämittauksilla.

Airborne sound insulation between room module elements made of massive timber do not always fulfill the requirements given in the National Building Code of Finland. The intermediate floor structure between the modules has practically at least two layers separated by an air gap, thus the calculated sound reduction index for the structure can be high. However, the effect of structure borne flanking transmission is significant enough for the flanking structures to require additional layers to improve the airborne sound insulation. Massive timber structures like CLT are comparable to other massive structures and for example the effect of an elastic layer in a joint is very similar for massive timber and concrete structures. The internal losses are higher and the surface mass is smaller in massive timber than in concrete, though. Measurements of the vibration reduction index Kij and vibration level difference have been done with massive timber structures, but very few with room module element structures. In this thesis, the structural flanking transmission between room module elements made of massive timber is studied through international research papers, calculations and in-situ measurements. The central part of this thesis is the development and testing of a measurement method for flanking transmission according to the standard ISO 10848. Measured values of airborne sound reduction index R’ are compared to values calculated according to the standard EN 12354. Measured values of vibration reduction indexes Kij are compared to values obtained in research papers and to measured values of air-borne sound reduction indexes. One of the key observations made is a consistency between the vibration reduction index and the airborne sound reduction index. When the airborne sound insulation was higher a higher value for the flanking transmission index was also measured. It can be a sign of structural flanking transmission. The results of the measurements resemble the results from Ågren & Ljunggren (2016), except on high frequencies where a similar steep slope was not measured. Feasibility of the measurement method for evaluating flanking transmission in-situ is discussed and concluded that the method is too labor-intensive for in-situ measurements as it is in the standard.