Ljudisolering - mot buller och störande ljud

Ljud kan beskrivas som en vågrörelse. När ett föremål sätts i svängning alstras ljudvågor, som transporteras vidare genom att luftens eller det omgivande materialets partiklar också sätts i svängning. När ljudvågen träffar örat uppfattar hjärnan detta som ljud. När ljudnivåerna är för höga för vårt öra, eller ljudet är oönskat, uppfattas det som störande ljud eller buller. För att skapa en behaglig ljudkomfort inomhus måste vi minska ljudet från de ljudkällor som finns utanför huset eller rummet, genom att välja material i väggar, tak och golv med minsta möjliga ljudöverföring. Mineralull fungerar utmärkt som ljudisolering och bullerskydd. I väggar och bjälklag isolerar mineralullen dessutom mot värme och brand.

Om den störande ljudkällan finns i samma rum måste antingen källan isoleras eller rummet förses med ljudabsorbenter, exempelvis i taket.

Sådana ljudabsorbenter tillverkas av Saint-Gobain Ecophon AB.

Tre sätt att göra en vägg bättre:

	Standardvägg med hålrumsbredd b.
	Förbättring 1. Dubbla gipsskivor ger en förbättring med 3-6 dB. Väggens totala bredd ökar med 2 x 13 mm.
	Förbättring 2. Dubblering av hålrummet ger en förbättring med ca 3 dB. Väggens totala bredd ökar med b.
	Förbättring 3. Genom att fullisolera väggen med glasull blir förbättringen 5-10 dB. Väggens totala bredd är oförändrad!

Ljudstyrka

En ljudvåg som går genom luften orsakar små tryckvariationer. När ljudvågen träffar trumhinnan utsätts den för omväxlande högre och lägre tryck. Denna tryckskillnad kallas för ljudtryck. Ljudstyrka anges vanligen i ljudtrycksnivå med enheten decibel (dB). Ljudtrycksnivån talar om hur stort det aktuella ljudtrycket är i förhållande till vad ett friskt öra nätt och jämt kan höra (hörtröskeln). Om ljudtrycket dubbleras kommer ljudtrycksnivån att öka med 6 dB. I praktiken uppfattar vi en ökning på 6-10 dB som en dubblering av ljudtrycket, detta beroende på typ av ljud och lyssnarens ålder.

Frekvens

En människa kan uppfatta ljud i frekvensområdet 20-20000 Hz. Förmågan att uppfatta höga frekvenser avtar med åldern. Det viktigaste frekvensområdet för att uppfatta tal är 300-3000 Hz. Byggkonstruktioner dimensioneras för frekvensområdet 100-3150 Hz, med ett tillägg som tar hänsyn till området 50-5000 Hz.

Om ljudisolering

Ljud som fortplantas genom luft kallas luftljud. När ljudet fortplantas genom fasta medier talar man om stomljud. Ljudisolering i en byggnad syftar främst till att minska ljudets spridning via konstruktioner i väggar, golv och tak.

När ljudet träffar en vägg sker följande; en del av ljudet reflekteras tillbaka in i rummet, en del av ljudet transmitteras genom väggen. Ljudvågen sätter väggen i svängning varvid väggen i sin tur utstrålar ljud. Ljudisolering mellan två rum går ut på att minska denna ljudtransmission.

En konstruktion, exempelvis en vägg, som placeras mellan ljudkällan och mottagaren kommer endast att släppa igenom en del av det ljud som träffar den.

R=ljudreduktionstalet

Ljudreduktionen för en konstruktion beskrivs med ljudreduktionstalet R eller vägt reduktionstal Rw. Ljudreduktionstalet mäts i dB och beskriver skillnaden i ljudtrycksnivå mellan två rum (sändarrum och mottagarrum). R anger hur bra konstruktionen hindrar luftljud från att gå igenom konstruktionen. Ju högre R, desto bättre ljudreduktionsförmåga.
 

Fjädern minskar överföringen från den ena massan till den andra. Glasull fungerar som en fjäder. Isolering är en mjukare fjäder än luft. 

Ljudisolerande konstruktioner

En ljudisolerande konstruktion är antingen massiv eller dubbel. I en massiv konstruktion uppnås god ljudisolering med ”hårda ”, lufttäta och tunga material, exempelvis betong, tegel, trä, plåt, osv. Den enda parameter som förändrar den enkla konstruktionens förmåga att isolera mot ljud är dess massa (vikt/m² ).När massan fördubblas ökar ljudreduktionstalet med 6 dB. Det betyder i praktiken att väggtjockleken måste fördubblas för att erhålla en förbättring med 6 dB.

En dubbelkonstruktion består av två separata skikt med ett hålrum emellan, ett så kallat massa-fjäder-massa-system. En sådan konstruktion behöver inte vara tung för att ge god ljudisolering. Det räcker om ytskikten är tunga, exempelvis genom att använda gipsskivor. Genom att fylla hålrummet med ett ljudabsorberande material får vi en konstruktion med mycket god ljudreduktion.

Förklaringen till den goda ljudabsorptionen är att de enskilda skalens reduktionstal kan adderas, vilket helt och hållet är den mellanliggande absorbentens förtjänst. Inne i konstruktionen går ljudet i princip bara på ett håll. Först reduceras ljudet av skivan på sändarrumssidan. Det ljud som ändå passerar skivan går igenom ljudabsorbenten och träffar försvagat skiva nummer två. Där reduceras ljudet ytterligare. Det ljud som inte tar sig igenom skiva nummer två reflekteras tillbaka till mellanrummet, där det successivt dör ut i ljudabsorbenten. Om det hade saknats ljudabsorbent i mellanrummet, eller om det inte hade varit fullisolerat, hade det reflekterade ljudet på nytt angripit skiva nummer två. Detta hade resulterat i en betydligt sämre ljudisolering.

Isoleringen minskar alltså överföringen av luftljud genom en konstruktion på två sätt:

• Luftrörelsen i hålrummet omvandlas till värme genom den friktion som uppstår då luftmolekylerna krockar med glasullsfibrerna.
• Glasullsfibern absorberar den värmeenergi som bildas då lufttrycket ökar (lokalt) i hålrummet då hålrummet pressas samman av skivornas rörelser.

Den värme som bildas genom friktion eller förhöjt lufttryck är naturligtvis mycket liten, trots det har isoleringens inverkan stor betydelse för ljudreduktionen.

Om mineralull

När det gäller val av ljudabsorbent i en dubbelkonstruktion har glasull mycket goda egenskaper. Den egenskap som avgör om en produkt fungerar bra som ljudisolering är det specifika strömningsmotståndet, ett mått på produktens lufttäthet. För att uppnå samma lufttäthet som med glasull måste man dock välja stenull med ungefär dubbelt så hög densitet. Stenull ger alltså en tyngre hantering vid montering.

Cellplast är helt oanvändbart för såväl ljudabsorption som ljudisolering, på grund av materialets uppbyggnad av slutna celler. Att använda detta material i ett hålrum i en skivkonstruktion kan till och med försämra ljudisoleringen, om cellplasten har kontakt med de båda ytskikten.