• ANNONSERA
    • ANNONSERA
    • ANNONSPRISER
    • TEKNISKA DATA
    • UTGIVNINGSPLAN
  • NÄSTA NUMMER
  • PRENUMERERA
    • PRENUMERERA
    • ÖVRIGA BESTÄLLNINGAR
  • TIDNINGSARKIV
    • TIDNINGSARKIVET
    • ÄLDRE ÅRGÅNGAR
    • ARTIKELREFERENSER
    • HISTORISKA ARKIVET
  • KONTAKT
    • KONTAKT
    • OM OSS
    • HANTERING AV PERSONUPPGIFTER
  • IN ENGLISH
    • ABOUT US
    • HISTORY
    • ADVERTISING
    • AD FORMATS AND PRICES
    • TECHNICAL DATA
    • PUBLICATION SCHEDULE
    • CONTACT
  • LOGGA IN
    • Hur skapar man konto?

Bygg & teknik

Sveriges äldsta byggtidning – grundad 1909

Slide background

Nästa nummer: Geoteknik och grundläggning

Dimensionering av korta pålar
Tågtrafik i "överjordshastighet"
Effektiv utformning av övergångszoner
Ute vecka 5

Prova 3 nummer

179 kronor

  • HEM
  • ARTIKELSÖK
  • AKUSTIK OCH LJUDISOLERING
  • BETONG
  • BRANDSKYDD
  • BYGGFRÅGAN
  • FASADER
  • GEOTEKNIK OCH GRUNDLÄGGNING
  • GOLV OCH GRUND
  • INFRASTRUKTUR
  • JURIDIK
  • SUNDA HUS/ENERGI
  • TAK
  • TRÄ
  • LEVERANTÖRER
Du är här: Hem / AKUSTIK OCH LJUDISOLERING / Nytt ljudlabb i Jämtland

Nytt ljudlabb i Jämtland

11 april, 2019

Bra vibrationer. Tomas Wiklund, konstruktör hos Hallströms till vänster tillsammans med David Sandlund, akustiker hos WSP.

I Nälden, 3 mil väster om Östersund, har man nått en milstolpe då man lägger sista handen vid första delen av ett ljudlabb. Bakom investeringen i tremiljonersklassen står Hallströms Verkstäder med syftet att bättre och snabbare kunna mäta prestandan hos sina ventilationsprodukter och optimera utvecklingsarbetet.

Det finns redan ett antal kvalificerade och ackrediterade ljudlabb i Sverige som bland annat kan mäta insatsdämpning hos ljuddämpare. Det nya ljudlabbet i Nälden i Jämtland ska främst an-vändas internt och har därför ingen ackreditering (en slags certifiering för eller bemyndigande att utföra en viss uppgift) i dagsläget. Meningen är inte heller att konkurrera med befintliga aktörer. Med det egna labbet skall ut-vecklingsingenjörerna själva kunna göra kontrollerade mätningar, vilket kommer ge kritisk kunskap vid utvecklingen av produkterna.

WSP Akustik i Östersund fick förtroendet att konstruera och projektera uppbyggnaden i nära samarbete med John Jonsson, konstruktionsansvarig hos Hallströms. John motiverar investeringen med att ”Vi behövde ett verktyg för att lära oss mer om akustik och utvecklingen av våra ljuddämpare och med ljudlabbet kan vi optimera konstruktionen av våra produkter.” Planen är att bygga ut labbet för att även inkludera mätning med luftflöde men dit har projektet inte nått ännu.

Mätprincip
Som för det flesta områden inom byggteknik finns standardiserade normer även för att mäta och utvärdera prestandan hos ljuddämpare och övrig ventilationsutrustning. Inom rådande standarder finns dessutom flera metoder för att mäta ljuddämpning eller så kallad insatsdämpning hos en ljuddämpare.
Principen för att mäta insatsdämpning, som är den tekniska termen för prestandan hos en ljuddämpare, är en differentialmätning där man kan beskriva utvärderingen som en jämförelse mellan ljudeffekten från en ljudkälla i ett helt odämpat, slätt rörsystem och med ljuddämparen monterad i rörsystemet.
Inom Europa tillämpas metodiken som beskrivs i den branschanpassade standarden EN-ISO 7235:2009 Acoustics – Laboratory measurement procedures for ducted silencers and air-terminal units — Insertion loss, flow noise and total pressure loss.

Figur 1: Principskiss över anläggning för mätning av insatsdämpning utan luftflöde, urklipp ur Europastandarden SS-EN ISO 7235:2009.

I figur 1 illustreras principiell labbuppställning för att mäta prestandan hos kanalljuddämpare. Det behövs ett kanalsystem (2, 5) och en ljudkälla (1), objektet som skall mätas (4a) samt en substitutionskanal, ett slätt rör med samma tvärsnittsarea (4b). Mätningarna kan utföras i kanalen (8) eller i efterklangsrum (7), se förklaring nedan. Övriga detaljer i figuren är mjuka rör-övergångar (3 och 6), samt mikrofoner (9). Mikrofoner (11) och ekofritt avslut (10) används vid mätning i kanalsystemet.

Figur 2: Principskiss över anläggning för akustisk mätning med luftflöde, urklipp ur Europastandarden SS-EN ISO 7235:2009.

För att mäta exempelvis strömningsljud över ett ventilationsdon behövs förenklat ett kontrollerat luftflöde som inte genererar för mycket egenljud. Genom att cirkulera luft från ena änden av systemet till den andra kan man simulera genererat ljud vid specifika driftsfall och samtidigt mäta tryckfallet över ventilationsdetaljen som provas. Befintlig anläggning är förberedd för detta och planen är att snart fullfölja projektering och utbyggnad. I figur 2 illustreras en sådan tillämpning.

Efterklangsrum
Mätningarna kan väljas att utföras i rörsystemet eller som i det aktuella fallet i ett efterklangsrum. Ett efterklangsrum används i flera andra mätningar inom akustik och är som namnet antyder ett rum med hårda ytor, konstruerat för en mycket lång efterklangstid i för-hållande till sin volym. Ljudet studsar fram och tillbaka mellan de hårda rumsytorna och avtar endast långsamt i styrka. För att åstadkomma detta måste materialvalet och massan hos konstruktionen väljas för minsta möjliga ljud-absorption och tillräcklig luftljudsisolering mot störningar utifrån, för mätningarnas skull. Ett representativt exempel på ett hur ljudet upplevs kan höras i första hälften i videon i denna länk:

som jämför skillnaden mellan ett efterklangsrum och ett ekofritt rum, som är den raka motsatsen,  ifrån ett ljudlabb på Edinburghs Universitet. I Skottland återfinns även rekordet på längsta registrerade efterklangstid i ett gammalt bergrum som tidigare använts för att lagra olja:

Rummet har en lång efterklangstid vilket skapar en speciell upplevelse, exempelvis är det svårt att föra ett begripligt samtal i rummet och i vissa frekvenser ligger ljudet kvar i rummet i flera sekunder, likt ljudförhållandena i en kyrka. Det främsta skälet till att mätningarna valts att utföras i ett efterklangsrum är användarvänligheten och enkelheten i arbetet. Trots att det är dyrt att uppföra räknar man med att det skall betala sig i förkortad arbetstid per mätning. Rummet är varje snickares mardröm; ett femkantigt utrymme med lutande pulpettak. Som tur är behövs inget invändigt listverk eller möblering.

Figur 3: Schematisk uppbyggnad av efterklangsrummet och vibrationsisoleringens placering. Till vänster om det rektangulära dörrhålet syns rörsystemets anslutnings-öppning, cirkulärt hål i bakkant av rummet för anslutning av retur-ledning vid mätning med luftflöde.

Syftet med den oregelbundna formen är att skapa ett diffust ljudfält vilket närmast kan beskrivas som en så jämn ljudbild som möjligt. Idealt ska ljudnivån vara densamma i varje punkt, vilket innebär att man snabbare och enklare kan få ett bra mått på ljudnivån. Utan parallella ytor minimeras risken för stående ljudvågor och det ljud som faller in mot väggarna reflekteras kaosartat inom utrymmet. Förutom kravet på diffust ljudfält återfinns ett flertal geometrirelaterade krav för att kunna utföra mätningarna korrekt. Därför projekterades rummet med hjälp av 3D-verktyget Inventor (se modellen i figur 3) vilket underlättade uppskattningen av volymer, spatial mikrofonplacering, massaberäkningar, viktfördelning med mera.
Störningar ifrån yttre ljudkällor måste hållas tillräckligt små. Den så kallade bakgrundsnivån bör vara 10 dB under mätområdet, för vid denna differens är bidraget från bakgrundsljud försumbar i mätresultatet. Då mätlabbet inrättats på en plats där man kan räkna med passage ifrån tung trafik på gatan utanför och diverse ljudkällor från aktiviteter på fastigheten var relevanta delar av systemet tvungna att isoleras ifrån ljud och vibrationer.
Av rumsakustiska skäl och för att minimera störningar utifrån projekterades därför en dubbelväggskonstruktion av prefabricerade betongväggar och takdelar mot insidan, med ett mellanrum fyllt med mineralull och ett yttre skal byggt av cementbaserade skivor. Golvet är ett samverkansbjälklag där sista laget gjöts efter montaget av de olika betongdelarna.
Hela det inre rummet står också vibrationsisolerat ifrån omgivningen på polyuretangummibaserade plattor mot ett cirka 400 mm tjockt betongfundament vilket ger en teoretisk egenfrekvens under 10 Hz som är tillräckligt långt ifrån och tillräckligt isolerat vid det lägsta intressanta frekvensbandet som skall mätas i labbet. Verifiering genom ljudmätning har påvisat att det sammansatta systemet erbjuder en luftljudsisolering på R’w = 68 dB och att passager från tung trafik på den när-belägna transportvägen i industriområdet inte påverkar mätresultatet märkbart.

Kanalsystem och ljudkälla
Kanalsystemets syfte är att leda ljudet från ljudkällan, genom testobjektet (ljuddämparen) till efterrummet. För att detta skall vara möjligt för alla kanaldimensioner krävs ett helt bibliotek av kanalövergångar och kanaldelar och ett användarvänligt system, vilket utarbetades i nära samråd med kunden. Som ljudkälla används en högtalare med två huvudsakliga egenskaper, hög känslighet och bred frekvensåtergivning.
Kanalsystemet är den del av systemet som är känsligast för störningar utifrån. Ljudreduktionen, särskilt vid låga frekvenser, är sämre än efterklangsrummets på grund av att rörkonstruktionen saknar erforderlig massa. Det är opraktiskt att bygga upp rördelarna med den massa som krävs, dessutom krävs då samma åtgärd runt den ljuddämpare som testas för tillfället vilket kan påverka mätningarna. Samtidigt är det svårare att räkna på ljudreduktionen hos cirkulära rör, därför verifierades anläggningen med mätning och först då kunde man konstatera att kanalkonstruktionen var riktigt utförd.
En stor högtalare i änden av kanalsystemet fungerar som ljudkälla. Den genererar vitt brus, med så lika ljudnivå som möjligt vid alla frekvensband, och med tillräckligt hög ljudstyrka. För den som inte har hört vitt brus (eller bandbegränsat vitt brus) kan det beskrivas som en signal som kännetecknas av att det innehåller alla frekvenser med samma sannolikhet och genomsnittliga energi.
Den maximala uppmätbara dämpningen Dimax beror dels på vilken ljudstyrka man kan generera i anläggningen och dels hur mycket ljud som fortplantar sig som vibrationer i kanalstrukturen. För att inte störningar och signalbrus ska påverka mätning behöver man vara säker på att det man mäter inte påverkas av bakgrundsnivån. De uppmätta signalerna behöver därför vara med en viss marginal (minst 6 dB men helst 10 dB) mot den så kallade bakgrundsnivån, vid 10 dB differens mellan bakgrundsnivå och uppmätt nivå är störningen försumbar.

Mätning och utvärdering
Mätningen sker med hjälp av ett flerkanaligt mätsystem, vilket kan utföra mätningar ifrån flera mikrofoner simultant, vilket är till en stor fördel ur användarsynpunkt eftersom mätningen då kan utföras under 30 sekunder med minimal risk för ljudstörningar. Om en mätning blir störd går det dessutom snabbt att mäta om. Visserligen tillkommer tid för riggning, men det är stor skillnad mot en föregående testrigg som användes på Hallströms då man mätte i kanalsystemet, vilket var känsligare för störningar och som utfördes av ljudkonsult. En rutinerad mättekniker bedöms kunna utföra ett 20-tal mätningar inklusive utvärderingar per dag när Hallströms gör mätningar i produktutvecklingssammanhang. Om man kan utföra många mätningar under kort tid kan man tillåta sig att testa många olika alternativ och vara mer kreativ än om man noga måste planera alla försök.
Mätning och utvärdering av mätresultatet är relativt enkelt när väl förutsättningarna för en kontrollerad miljö är uppfyllda. Det som mäts är framförallt insatsdämpning Di och det är ljudeffektsreduktionen för ett testobjekt (exempelvis en ljuddämpare) när denna ersätter ett slätt rör eller mot-svarande kanal med lika tvärsnittsarea och ges av ekvationen;

där LWI är ljudeffektnivån i det aktuella tersbandet strålandes från kanalsystemet ut i efterklangsrummet, med ljuddämparen monterad och där LWII är ljudeffektnivån med ersättningskanalen monterad.

Anm. I de flesta fall av mätning av ljuddämpare så monteras denna i kanalsystemet och då påverkas inte efterklangsrummets rumsakustik mellan mätning av ersättningskanal och ljuddämpare och ljudeffektsnivå kan då substitueras mot ljudtrycksnivå;

Ljudeffektnivån mäts i ofta i tersband (tredjedels oktavband) från 50 – 10 kHz, industristandarden för att beskriva en bredbandig ljuddämpares prestanda presenteras i de 8 oktavbanden 63 – 8 kHz. Att utföra mätningen i tersband ger en finare upplösning och bättre förståelse för hur ljuddämparen fungerar. Sammanvägningen av tersbanden till oktavbanden görs med hjälp av ekvationen

där D1/1 är ljuddämpningen, i decibel, för oktavbandet i fråga; D1/3,1 till D1/3,3 är ljuddämpningen, i decibel, för de tre tersbanden som utgör oktavbandet i fråga.

Förbättra och optimera prestandan
Tomas Wiklund är konstruktör hos Hallströms och kommer vara den som är ansvarig för det dagliga användandet av ljudlabbet. Med mätningar i egen regi tror han att man också kommer kunna experimentera med nya lösningar, våga tänka utanför de befintliga ramarna och inte begränsa sig till att jobba inom nuvarande produktionsteknik.
Tomas och hans kollegor kommer också kunna konstruera och designa produkter tills dess att de är tillräckligt nöjda för en deklarationsmätning hos ackrediterat ljudlabb, där detta krävs. Med tanke på att en sådan mätning är kostsam så är det en stor fördel att först kunna iterera fram en bra produkt på hemmaplan. En annan fördel är att man snabbt kan ta fram och mäta upp dämpare som specialbyggts för enstaka projekt med speciella förutsättningar och där standardkomponenter inte kan användas.
Med konventionella ljuddämpare är det i regel lättare att dämpa ljud i hög- och mellanfrekvensbanden medan det är svårt att dämpa ljud i de lägsta frekvensbanden som utgör oktavbanden 63 och 125 Hz. Förmågan att dämpa ljud i de lägsta frekvenserna kan sägas vara det som differentierar bra och dåliga ljuddämpare men olyckligtvis är detta även det svåraste att mäta med hög noggrannhet.
Storleken på efterklangsrummet begränsar vid vilken frekvens ljuddiffusionen i rummet är tillräcklig. Under en viss rumsvolym kan man ej mäta tillräckligt jämnt i hela rummet under en viss frekvens för att det skall vara godtagbart enligt standarden. I detta fall går det däremot utmärkt att mäta i kanalsystemet om man har behovet att mäta med högsta noggrannhet.
Generellt är den teoretiska precisionen för mätningar i efterklangsrum mellan 1 – 3 dB beroende på frekvensband. Dessutom finns förhållandevis stor spridning mellan individuella ljuddämpare där skillnader i exempelvis mineralullsdensitet och tillverkning påverkar prestandan. Det är därför viktigt att kontinuerligt mäta och kontrollera prestandan.
Det är väl värt att syna på vilka grunder hantverkare deklarerar prestandan hos en ljuddämpare innan projektering. En ljuddämpare som inte presterar i labbmätningar kommer i regel vara ännu sämre i fält och med undermålig ljuddämpning skjuter man problem med installationsbuller och överhörning mellan utrymmen framför sig. I värsta fall upptäcks detta först vid en akustisk kontrollmätning i samband med slut-besiktning och kostnaden för åtgärder överstiger då sannolikt skillnaden vid inköp.

Artikelförfattare
David Sandlund, WSP Akustik

Artikeln är publicerad i Bygg & teknik nr 3/19

Dela på:Facebooktwitterredditpinterestlinkedintumblrmail

Läs mer:

  • Ny certifiering för klimatneutrala byggnader
    Ny certifiering för klimatneutrala byggnader
  • Metoder för prediktion, mätning och klarering av lågfrekvent stegljudsisolering i träbaserade flervåningshus
    Metoder för prediktion, mätning och klarering av lågfrekvent…
  • Nya silos för minskade CO2-utsläpp
    Nya silos för minskade CO2-utsläpp
  • Campus Örebro ska certifieras enligt Citylab
    Campus Örebro ska certifieras enligt Citylab
  • Världens första batteridrivna pålkran
    Världens första batteridrivna pålkran
  • Unikt lab med hög kompetens hjälper kunder över världen
    Unikt lab med hög kompetens hjälper kunder över världen
  • Träbyggandet visar vägen
    Träbyggandet visar vägen
  • Säkrar import för fortsatt klimatförbättrad betongproduktion
    Säkrar import för fortsatt klimatförbättrad betongproduktion

Inlagd i: AKUSTIK OCH LJUDISOLERING, Ur senaste numret

Annonsörer

Hisab-giha_golvsystem  

Sök på Bygg & teknik

Ledare

Klimatanpassat byggande

I det här numret har vi fem artiklar om klimatanpassad betong. En anledning är att klimatanpassat byggande börjar bli ”på riktigt” för byggbranschen. Något som vi på allvar måste ta tag i inom alla materialslag och i alla typer av byggnader och infrastrukturprojekt. Det räcker inte att allt fler kommuner och beställare går ut och säger att de nu har klimatanpassat sina projekt för att … [Läs hela ledaren...]

Event

Grundläggningsdagen på Stockholmsmässan

GD 2023

Grundläggningsdagen kommer hållas på Stockholmsmässan 16 mars, 2023. Nya tider För dig under 35 år! Seniora, hjälp till att lyfta fram/uppmuntra våra yngre. Som vanligt är ordet fritt! Gyllene tider Det går bra nu, Återvinning i projekt/hållbarhetstid, framtidsspaning, tillbakablick Tuffa tider När det inte blev som det var tänkt, Hur ser framtiden ut? Stora maskiner, […]

Byggnytt

En ny bok om betong

Betong - material, konstruktion, åtgärder, skador, arkitektur, historia, framtagen vid Hantverkslaboratoriet vid Göteborgs universitet. Bakom står bland andra Sven Olof Ahlberg som för tio år sen … [Läs mer...]

Hållbarhet till en ny nivå genom att bygga hus av hus

Hållbarhetshuset, den första pilotbyggnaden inom ”Återhus - att bygga hus av hus”, står nu klar i de nya stadskvarteren Haga Norra i Arenastaden. Hållbarhetshuset består av cirka 70 procent återbrukat … [Läs mer...]

Sverige tar över europeisk standardisering av träskydd

Sverige tar över ansvaret för den europeiska kommitté, CEN-kommit­tén, som tar fram och förvaltar standarder för beständigt trä och träba­serade produkter. – Formellt ska det inte påverka arbetet med … [Läs mer...]

Vinnarna i Årets Fasad 2022 utsedda under Fasadforum

Den 10 november under Fasadforum som i år genomfördes i Bryggarsalen i Stockholm, tillkännagavs pristagarna av Årets Fasad 2022! Vinnarna är: Årets Fasad 2022 i kategorin Årets … [Läs mer...]

Vad menar vi med klimatneutralitet?

Kan vi med säkerhet säga att ett bygg- och anläggningsprojekt är klimatneutralt? Och hur beräknar vi egentligen det? WSP har tillsammans med Skanska och Peab tagit initiativ till att ta fram en … [Läs mer...]

Ny betongfabrik byggs med hybridkonstruktion

Den tyska elementtillverkaren Brüninghoff valde prefabricerade väggelement i trä tillverkade av Kerto LVL till sin nya betong­fabrik. Byggsektorn står för en stor del av utsläppen som på­verkar … [Läs mer...]

Svenska Betongföreningens guldmedalj 2022

Motivering: Professor Tang Luping har över 30 års erfarenhet av forskning om cementbaserade material, särskilt inom området betongs hållbarhet och beständighet. Han har utvecklat en testmetod som … [Läs mer...]

Silverbalken till Ronny Södergren

Silverbalken är Stålbyggnadsinstitutets utmärkelse för speciellt framträdande insatser för stålbyggandets utveckling. Ur moti­veringen: ”Ronny Södergren tilldelas Silverbalken 2022 för att han under … [Läs mer...]

Excellence in Civil Engineering 2022

Andreas Lindelöf är bara 34 år men har utvecklats till en av landets tyngsta experter på höghus. Nu tilldelas han Samhällsbyggarnas pris Excel­lence in Civil Engineering 2022. Andreas Lindelöf har … [Läs mer...]

Årets vinnare i Sweden Green Building Awards

Den 27 oktober gick 2022 års Sweden Green Building Awards av stapeln på Norra Latin i Stockholm. Priserna delas ut årligen av SGBC till aktörer och individer som på ett utmärkt sätt bidragit och … [Läs mer...]

Först ut i Sverige med unik bergvärmelösning

Geolo är en unik bergvärmelösning för byggproduktion som kraftigt minskar energianvändningen. Resona och Raksystems Climate Solutions har i dagarna signerat ett samarbetsavtal för att nyttja lösningen … [Läs mer...]

Nytt verktyg minskar materialåtgången i byggprojekt

Cembrit och Nordic BIM Group lanserar tillsammans Smart Facade Tool, ett designverktyg för fasader som ökar kvaliteten, sparar kostnader och minskar materialåtgången i byggprojekt. Smart Facade Tool … [Läs mer...]

Miljöbyggnad iDrift 2.0 – ett verktyg för hållbarhetsarbetet i befintliga byggnader

Miljökraven för byggnader ökar och dagens förvaltare är viktiga nyckelspelare i att framtidssäkra det befintliga fastighetsbeståndet. SGBC:s egenutvecklade system Miljöbyggnad iDrift lanserades 2020 … [Läs mer...]

Förlags AB Bygg & teknik, Box 2053, 135 02 Tyresö • Telefon 08-408 861 00 © Copyright 1909 - 2019 • Alla rättigheter reserverade.