Meetmethode geluid van buiten opgestelde installaties voor warmte- of koudeopwekking

Meetmethode geluid van buiten opgestelde installaties voor warmte- of koudeopwekking

Datum: 23 september 2020 Project: Geluideisen voor LW en LL Warmtepompen en airco's

Uw kenmerk: - Locatie: ‘s-Gravenhage

Ons kenmerk: V061336ac.19FBCMA.tc Betreft: Meetmethode van het geluid van buiten opgestelde warmtepompen en airco's volgens de nieuwe Regeling Bouwbesluit Versie: 07_001

Inleiding

Deze notitie beschrijft ons voorstel over de meetmethode voor de bepaling van het geluid. Deze meetmethode gaat opgenomen worden in de “Regeling van de Minister van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties van {datum PM, nr. PM}, houdende wijziging van de Regeling Bouwbesluit 2012 met betrekking tot de bepalingsmethode geluideisen van buiten opgestelde installaties voor warmte- of koudeopwekking”. Het gaat hierbij om het geluid van de buitenunits van warmtepompen en airco’s. In het vervolg van dit document zal steeds gesproken worden over buitenunits.

Met buitenunits wordt door BZK bedoeld dat deze installaties in zijn geheel buiten de bouwkundige schil liggen.¹

Onderdeel van de meetmethode is de omschrijving van de bedrijfstoestanden waarbij de gemeten geluidniveaus aan de grenswaarde getoetst moeten worden. Deze notitie is een aanvulling op de methoden volgens de HMRI (Handleiding meten en rekenen Industrielawaai – 1999; internetversie 2004).

De beoordelingsgrootheid is echter niet het langtijdgemiddelde beoordelingsniveau LAr,LT, die het gemiddelde geluiddrukniveau weergeeft over een hele dag-, avond- of nachtperiode. In plaats daarvan wordt door de bepaling van het geluid van buitenunits volgens de Regeling Bouwbesluit een nieuwe beoordelingsgrootheid geïntroduceerd. Deze kan worden bepaald op basis van het gemeten (equivalente) gestandaardiseerde immissieniveau Li, (volgens HMRI) gedurende de omschreven bedrijfssituatie i, waarbij in bepaalde situaties een correctie en/of toeslag moet worden toegepast.

Daarmee wordt een nieuwe grootheid geïntroduceerd:

- Li,b: het beoordelingsniveau (voor bedrijfstoestand i).

Dit wordt in deze notitie nader toegelicht.

1We merken op dat installaties voor warmte- en koude-opwekking die binnen de bouwkundige schil liggen en hun warmte aan de lucht afgeven of onttrekken middels toe- en afvoeropeningen formeel niet onder de onderhavige wetswijziging vallen. Er is naar ons oordeel geen reden om voor dergelijke systemen hogere geluidniveaus toe te laten. We adviseren derhalve om dit te repareren.

De geluidnorm voor Li,b bedraagt 40 dB(A) op de grens van het perceel. In de dagperiode (07:00 – 19:00 uur) geldt een dagcorrectie waardoor de buitenunits 5 dB(A) meer geluid mogen maken.

In bijlage III wordt ingegaan op het bepalen van het toelaatbare geluidvermogenniveau Lw,i op basis van de grenswaarde bij een gegeven situatie bij een woning.

Opmerking: het is niet de bedoeling dat het geluid van alle geplaatste buitenunits gemeten wordt.

Wel moet bij het ontwerp steeds aannemelijk gemaakt worden dat de buitenunit aan de geluideisen kan gaan voldoen. Alleen als er een aanleiding toe is, bijvoorbeeld als er geluidklachten zijn of te verwachten zijn, dan zijn naar ons oordeel geluidmetingen nodig.

De bedrijfstoestand van de buitenunit waarbij moet worden gemeten.

Doelstelling van de meetmethode is om de maximale geluidemissie van buitenunits door meting te bepalen die gedurende de dagperiode kan optreden en die gedurende de avond- en nachtperiode kan optreden.

Als door middel van geluidmetingen gecontroleerd wordt, dan moet gemeten worden bij de volgende bedrijfssituaties:

1. De maximaal mogelijke geluidemissie van de buitenunit, bij maximale toeren van de compressor en de ventilator, binnen hun ingestelde werkingsgebied, horend bij het betreffende bouwwerk, zoals die tussen 07:00 – 19:00 uur kan optreden.

2. De maximale mogelijke geluidemissie van de buitenunit, binnen het ingestelde

werkingsgebied, die in de avond- en nachtperiode tussen 19:00 en 07:00 uur kan optreden (“silent mode”).

Buitenunits kunnen worden onderscheiden in:

- Machines met een vast toerental, die bij warmte- of koudevraag aan gaan en bij wegvallen van de warmte- of koudevraag uit gaan.

- Modulerende machines. Deze hebben een variabel toerental van compressor en/of ventilator, en zijn veelal voorzien van een stille instelling (“silent mode”) die ingezet wordt om het geluid in de avond- en nachtperiode (19.00 – 07.00 uur) te beperken.

Bij buitenunits met een vast toerental zal de geluidemissie constant zijn: deze werkt of deze werkt niet. Bij modulerende machines hangt het af van het merk en type hoe de situatie met maximale geluidemissie zo goed mogelijk kan worden benaderd om deze te kunnen toetsen. In overleg met de branche² is gezocht naar een protocol om dit pragmatisch te benaderen.

2 Betrokken branche-partijen: Vereniging Warmtepompen, De Nederlandse Verwarmingsindustrie, Nederlandse Vereniging Koudetechniek en Luchtbehandeling, Techniek Nederland en FME

Dit heeft geleid tot de volgende aanpak, waarbij methode 1 moet worden toegepast als dit mogelijk is:

1. Als op de machine de toerentallen door een technicus via het bedieningspaneel handmatig kunnen worden ingesteld (ten behoeve van proefnemingen), dan moeten de toerentallen ingesteld worden op die maximale waarden zoals in de product-documentatie is te vinden of op het maximale vermogen zoals dit bedrijfsmatig ingesteld is ten behoeve van het

gespecificeerde maximaal vermogen voor het betreffende bouwwerk (een 8 kW machine kan bijvoorbeeld – juist ter beperking van de geluidproductie – op 6 kW zijn worden ingesteld). Dit kan gedaan worden voor de toerentallen die horen bij de maximale geluidproductie in de dagperiode en de maximale geluidproductie in de nachtperiode, binnen de

ingeprogrammeerde begrenzingen van de nachtmodus. Daarbij moet de technicus er uiteraard zorg voor dragen dat de geproduceerde warmte of koude aan het systeem kan worden afgegeven zonder de machine te beschadigen. Dit kan voor het afgeven van de warmte bij een installatie met warmwatervoorraad bijvoorbeeld gerealiseerd worden door veel warm water via de bad- of douchekraan weg te laten lopen, opdat de temperatuur in het grootste deel van de warmwatervoorraad sterk is gedaald.

2. Als de methode volgens 1 niet mogelijk is, dan zijn er diverse mogelijkheden waarbij verwacht wordt dat de maximale geluidemissie zal worden bereikt of dicht wordt benaderd. Dit moet gebeuren voor een aantal verschillende bedrijfstoestanden, betrekking hebbend op de functie(s) waarvoor de buitenunit wordt ingezet, volgens de volgende tabel.

Tabel 1.

Methoden om de maximale geluidemissie in dag- of nachtperiode bij verschillende bedrijfstoestanden te benaderen.

Bedrijfstoestand i

(functie) Actie

Aanvraagtemperatuur voor warmte/koude productie instellen op:

Uitvoeren bij een buitentemperatuur van:

Tapwaterproductie (o.a. all-electric)

Minimaal circa 50% van de warmtapwatervoorraad met volledig open kraan weg te laten lopen opdat het grootste deel van de inhoud van de boiler sterk in temperatuur is gedaald.

50° C tapwater Maximaal 18° C

Ruimteverwarming Systeemregelaar voor alle zones 5° C hoger instellen dan aanwezige ruimtetemperatuur*) Dan minimaal 15 minuten wachten.

Ontwerptemperatuur Afgiftesysteem

Maximaal 10° C

Ruimtekoeling Systeemregelaar voor alle zones 5° C lager instellen dan aanwezige ruimtetemperatuur*). Dan 15 minuten wachten.

Ontwerptemperatuur Afgiftesysteem

Minimaal 23° C

Hybride (elektrische of gas- bijstook)

Systeemregelaar voor alle zones 5 °C hoger instellen dan aanwezige ruimtetemperatuur*) en

bijstooksysteem blokkeren.

Dan 15 minuten wachten.

Ontwerptemperatuur Afgiftesysteem bij T-bivalent

Minimaal 5°C en maximaal 10°C

*) Indien de buitenunit niet kan reageren op het verhogen van de systeemregelaar of kamerthermostaat bij verwarming (respectievelijk verlagen bij koeling), moet een andere methode gebruikt worden om een zo hoog mogelijke belasting - binnen de veilige gebruiksgrenzen voor de buitenunit – te simuleren. Dit kan bijvoorbeeld door het verhogen – respectievelijk verlagen van de stooklijn bij verwarming respectievelijk koeling.

Toelichting 1: De wachtperiode van 15 minuten is nodig omdat de onderhavige buitenunits erop gebouwd zijn om rustig te reageren op veranderingen van de instelling. Het duurt daarom tot 10 à 15 minuten voordat de effecten van de gewijzigde instelling merkbaar zijn aan de machine.

Toelichting 2: T-bivalent is de buitentemperatuur waaronder de buitenunit niet meer het gewenste vermogen levert (beneden T-bivalent voorziet de bijverwarming gedeeltelijk of volledig in de warmtevraag).

De-icen

De-icen (“ont-ijsen”, ontdooien) van een buitenunit is nodig als op de verdamper te veel rijp is aangevroren. Dit moet door toevoeren van warmte smelten: het de-icen. Tijdens de-icen geldt dezelfde geluideis als voor verwarmen of tapwater maken. Bij buitenunits die gebruikmaken van de aanwezige warmte in de woning of een speciaal warmtebuffer, is het geluid tijdens de-icen

(aanmerkelijk) lager dan tijdens normaal bedrijf. Dan wordt probleemloos aan de geluideis voldaan.

Voor buitenunits die op een andere wijze de-icen, is het evenwel mogelijk dat tijdens de-icen hogere geluidniveaus optreden dan bij gewoon bedrijf. Aangezien de meeste moderne buitenunits volgens bovengenoemde ‘stille methode’ werken, hoeft deze bedrijfssituatie in het algemeen niet gemeten te worden.

Als echter over de-icen geluidklachten ontstaan, dan is er reden om deze bedrijfssituatie alsnog te meten en te toetsen aan de geluideis. Dit is alleen mogelijk bij een buitentemperatuur tussen circa 2 en 5° C en voldoende hoge luchtvochtigheid, omdat dan sterke ijsvorming op de verdamper optreedt. Dit zal slechts in een beperkte tijd van het jaar te organiseren zijn, maar kan bijvoorbeeld met een monitorsysteem worden gecontroleerd. Daarbij wordt langdurig het geluidniveau gemeten en eventueel opgenomen op een geschikt beoordelingspunt.

Opgemerkt wordt dat de-icen impliciet in tabel 1 is opgenomen, omdat het temperatuurinterval tussen 2° en 5° C onderdeel is van de beschreven situaties voor tapwaterproductie (Tbuiten < 18°) en ruimteverwarming (Tbuiten < 10°). De-icen zou dus in een enkele situatie ook kunnen optreden bij een gewone geluidmeting ter toetsing van de grenswaarde.

Meet- en beoordelingslocatie en bedrijfssituaties

1. Bij grondgebonden woningen:

- Op de perceelgrens van aangrenzende percelen met woonbestemming, maar niet op delen van de perceelgrens waar een gevel staat zonder te openen delen, of een gevel van een woning waar geen verblijfsruimten aan grenzen.

- Als de gevel van de buurwoning doorloopt tot aan de perceelgrens met de woning waarvan de buitenunit wordt beoordeeld, dan wordt om meettechnische redenen voorgesteld het stuk perceelgrens tussen die gevel en het punt op de perceelgrens op 1 m afstand tot die gevel van beoordeling uit te sluiten.

- Op 1,5 m hoogte boven de onderzijde van de buitenunit. Daarmee wordt de onderzijde van de machine bedoeld, zonder de ondersteuningsconstructie van de machine.

- Als de buitenunit op het maaiveld is opgesteld, waarbij op de perceelgrens een constructie aanwezig is die werkt als geluidscherm (geen kieren, minimaal 10 kg/m² oppervlaktegewicht en ten minste 1,8 m hoog):

- De meting ten behoeve van de beoordeling wordt verricht op 0,5 m boven deze constructie (deze tuinmuur/scherm). Dit scherm (tuinmuur) moet als constructie zijn vastgelegd in de bouwvergunning, om te borgen dat deze constructie aanwezig is en blijft. De bouwkundige toestand tijdens het verlenen van de omgevingsvergunning is bepalend.

- Onder de hierna omschreven voorwaarde moet dan 5 dB worden afgetrokken van de gemeten waarde (Ksch = - 5 dB).

- Deze correctie Ksch mag alleen worden toegepast als op de woning op het naastgelegen perceel ter plaatse van te openen ramen/deuren ook aan de grenswaarde wordt voldaan.

- In andere gevallen geldt Ksch = 0 dB.

- NB: het scherm moet zo lang zijn dat voor en achter het scherm op de perceelsgrens - door de afstand tot de buitenunit - aan de geluideis wordt voldaan.

- Indien de buitenunit niet op het maaiveld is opgesteld, maar bijvoorbeeld tegen een gevel op 1^e of hogere verdieping of op een dak:

- Meten en beoordelen op de perceelsgrens op 1,5 m boven de onderzijde van de buitenunit, tenzij op die hoogte bij de naastgelegen grondgebonden woningen of appartementen geen van binnenuit toegankelijke buitenruimte is (vastgelegd in bouwvergunning of melding) of kan zijn op grond van het omgevingsplan.

- In andere gevallen alleen beoordelen op:

- 1,5 m boven maaiveldniveau op perceelsgrens (ter bescherming bij verblijf in tuinen).

- Ramen en deuren van verblijfsruimten of met aangrenzende buitenruimte van naastgelegen woningen.

2. Bij appartementenbouw:

- Ter plaatse van te openen geveldelen (deur, raam) van verblijfsruimten.

- Ter plaatse van een raam of deur op een aangrenzend balkon of ander buitenruimte die via een deur vanuit de woning is te bereiken.

Opgemerkt wordt dat eventuele inpandige balkons of loggia’s invloed kunnen hebben op de geluidoverdracht. Bijvoorbeeld als de buitenunit daarin geplaatst is en ook als de meest nabijgelegen ramen en/of deuren daarin zijn geplaatst. Bepalend is die positie op een raam of deur waar het hoogste beoordelingsniveau Li,b optreedt.

In situaties die complexer zijn dan waar hierboven van uit is gegaan, kan op basis van akoestische deskundigheid worden nagegaan of de doelstelling wordt bereikt: maximaal 40 dB(A) in de tuin (verblijfsgebieden) op de begane grond, op een balkon of in de opening van een te openen raam of deur in de gevel (zonder balkon). De diverse methoden van HMRI, ook de specialistische, kunnen daartoe in dergelijke situaties worden ingezet.

Meet- en beoordelingsgrootheid

De beoordelingswaarde wordt bepaald volgens:

Li-b = Li + K1 + Kdag + Ksch - Cg*

- Li-b: het beoordelingsniveau voor bedrijfstoestand i. Dit kan een bedrijfstoestand zijn voor verwarmen bij maximale toerentallen (dagperiode) of bij begrensde toerentallen (nacht: “silent mode”), tijdens de-icen of tijdens koelen.

- Li: het gestandaardiseerde immissieniveau voor bedrijfstoestand i (volgens HMRI). De bedrijfstoestanden zijn in deze notitie beschreven, te meten gedurende minimaal 1 minuut per bedrijfstoestand als equivalent geluidniveau.

- K1: tonaaltoeslag:

- Per 1-1-2021 (tijdelijke methode): K1 wordt bepaald aan de hand van de waarde van LBi

volgens Schlussbericht, DIS47315 / 150257, April 2004 (BfE Basel). Zie de hierna gegeven toelichting. De waarde van K1 bedraagt 0, 3 of 6 dB.

- Per 1-1-2024: K1 is gelijk aan de “adjustment KT“ volgens NEN-ISO 1996-2:2017, Annex J, table J.1, in samenhang met ISO PAS 20065 2016-07-01 voor de bepaling van Li. De waarde van K1 bedraagt 0, 1, 2, 3 , 4, 5 of 6 dB.

- Kdag: de dagcorrectie: - 5 dB: Van het gemeten resultaat moet 5 dB(A) afgetrokken worden als gemeten wordt bij een maximale toerental van de compressor en de ventilator, zoals deze alleen in de dagperiode draait of kan draaien.

- Ksch: De schermcorrectie: - 5 dB: Van het gemeten resultaat moet 5 dB(A) afgetrokken worden als de gehele buitenunit lager is dan de bovenrand van een geluidscherm op de perceelgrens dat minimaal 1,8 m hoog is. In afwijking van eerder genoemde meethoogte moet er in dit geval op 0,5 m boven dat geluidscherm gemeten moet worden. Deze correctie is alleen toegestaan als er geen punten zijn op een naastgelegen woning, over dat scherm heen, ter plaatse van ramen of deuren, waar niet aan de geluidnorm van Li,b = 40 dB(A) ten gevolge van de buitenunit wordt voldaan.

- Cg*: Speciale gevelcorrectie: 5 dB.

Deze wordt toegepast als het beoordelingspunt ligt bij een andere woning dan die waar de buitenunit bij hoort, op een raam of deur van een aangrenzende woning of appartement waar geen buitenruimte is. Dan wordt namelijk het invallende geluidniveau getoetst. Deze

gevelcorrectie wordt niet toegepast bij aangrenzende woningen bij appartementenbouw bij een raam of een deur waar een buitenruimte is die hoort bij de woning, zoals een balkon.³ Voor een nadere toelichting van deze gevelcorrectie wordt verwezen naar bijlage IV.

Stoorgeluid

Als op de meetpositie sprake is van een relevante bijdrage van stoorgeluid, dan moet daarvoor gecorrigeerd worden. Dit staat omschreven in HMRI: module A 6.2.3; module B paragraaf 3.8 en Module C, paragraaf 3.5.3. De stoorcorrectie mag voor de dB(A)-waarde niet meer dan 3 dB(A) bedragen; per octaafband mag deze niet meer bedragen dan 7 dB.

3 Dit heeft tot gevolg dat bij de prognoseberekeningen rekening moet worden gehouden met de toename van geluid door reflectie tegen de gevel, indien er een buitenruimte aanwezig is op het toetspunt.

Als het bijvoorbeeld niet mogelijk is om het geluid van de buitenunit direct te bepalen op de toetspositie, dan kan – conform de HMRI – ook dichter bij de buitenunit worden gemeten. Dichter bij de buitenunit is het geluid van de buitenunit hoger en de bijdrage van stoorgeluid uit de

omgeving zal dat veelal niet zijn. Daarmee kan het geluid op de echte beoordelingspositie worden berekend, bijvoorbeeld met de overdrachtsformules in module C, Methode II uit de HMRI. Als het geluid heel dicht bij de buitenunit niet boven het omgevingsgeluid uit komt, dan is het overigens heel onwaarschijnlijk dat deze klachten veroorzaakt.

Het meten en beoordelen van geluid in dergelijke, minder eenvoudige situaties, vereist de nodige deskundigheid. Deze toenemende mate van deskundigheid, afhankelijk van de complexiteit van de situatie, wordt in de HMRI beschreven in paragrafen 3.2.2. en 3.3.2. van module A.

Meetapparatuur

De geluidmeetapparatuur moet voldoen aan nauwkeurigheidsklasse 1 volgens IEC 61672-1 – 2013. De geluidniveaumeter moet direct voorafgaand aan de geluidmetingen worden gekalibreerd en achteraf worden gecontroleerd.

Opmerking: Als indicatieve metingen worden uitgevoerd met apparatuur met nauwkeurigheids- klasse 2, dan moet bij de beoordeling rekening worden gehouden met 1 dB(A) extra marge vanwege de grotere meetonnauwkeurigheid. Opgemerkt wordt dat met klasse-2-apparatuur in het algemeen geen beoordeling van tonaliteit kan worden uitgevoerd.

Nauwkeurigheid van de meting: Als gemeten kan worden zonder relevante stoorgeluiden, dan is de meetnauwkeurigheid circa +/- 1 dB(A). De nauwkeurigheid neemt af bij meer stoorgeluid. Als de invloed van omgevingsgeluid op het meetpunt net zo sterk is als het geluid van de bron, met de maximaal toegelaten stoorcorrectie, dan is de meetnauwkeurigheid circa +/- 2 dB(A).

In deze nauwkeurigheid zit niet een eventuele onnauwkeurigheid die veroorzaakt wordt doordat de buitenunit niet op de werkelijk maximale belasting voor de dag- of de avond-/nachtperiode kan worden gebracht.

Tonaliteit

Tonaal geluid bevat één of meer zuivere tonen, wat bijvoorbeeld klinkt als fluiten, piepen, gieren, janken of brommen. Dit heeft extra hinderlijkheid tot gevolg. Daarom is het bij industrielawaai gangbaar om een toeslag van 5 dB op te tellen bij het gemeten (of berekende) geluidniveau, alvorens het te beoordelen: de tonaaltoeslag. De methode volgens HMRI is echter subjectief, deze hangt af van de beoordeling op het gehoor door personen. In verband daarmee worden objectieve methoden voorgesteld: een tijdelijke methode om de regeling snel te kunnen invoeren, en een definitieve methode die de huidige stand van de techniek ten aanzien van meten en beoordelen van tonaal geluid representeert. Beide methoden zijn goed toepasbaar voor de buitenunits omdat deze ongeveer stationair geluid produceren.

Tijdelijke methode voor tonaliteit

Bij de invoering van de regelgeving moet de tonaliteit van een buitenunit als ontwerpgegeven bekend zijn om te kunnen beoordelen of deze in een bepaalde situatie aan de wettelijk

grenswaarde kan voldoen. Ontwerpers en installateurs moeten daar immers rekening mee houden.

Om de regelgeving in te kunnen voeren per 1 januari 2021 wordt voor de bepaling en beoordeling van tonaliteit een methode ingevoerd waarvan op dit moment gegevens van buitenunits

beschikbaar zijn.

Deze gegevens zijn voor warmtepompen beschikbaar voor de Duitse markt en zijn beschikbaar gesteld via de website www.waermepumpe.de/schallrechner. Deze methode is gebaseerd op TA Lärm (Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz;

Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm - Geändert durch Verwaltungsvorschrift vom 01.06.2017; BAnz AT 08.06.2017 B5). Het betreft een aanpassing van een Zwitserse methode (Schlussbericht, DIS47315 / 150257, April 2004, Bericht über die Beurteilungshilfe zur Bestimmung der Tonhaltigkeit von Wärmepumpen nach Anhang 6 der Lärmschutz-Verordnungen - BfE Basel).

Deze methode is gebaseerd op tertsbandmetingen van het geluid voor het gehele hoorbare spectrum. Het gebruik van de tertsbanden vanaf 10 Hz wordt hierin aanbevolen en het gebruik vanaf 25 Hz is verplicht. De methode leidt tot een waarde LBi, op basis van de onderlinge verschillen in niveaus tussen elk tertsbandniveau en beide naastliggende tertsbanden, met een zekere weging op de frequenties, die vervolgens leidt tot een tonaaltoeslag K1 van 0, 3 of 6 dB:

Definitieve methode tonaliteit

De voorgestelde definitieve methode voor de beoordeling van tonaliteit, vanaf 1 januari 2024, representeert de huidige stand van de techniek ten aanzien van de beoordeling van tonaliteit. Dit is vastgelegd in de internationale norm NEN-ISO 1996-2:2017. In Annex J, table J.1. wordt de waarde van K1 bepaald op basis van de waarde van Li, die wordt bepaald volgens ISO PAS 20065:2016-07-01.

Om Li te bepalen moet een FFT-analyse gemaakt worden van het geluiddrukniveau op de beoordelingspositie. De norm beoordeelt tonaliteit vanaf de ondergrens van 50 Hz. Dit leidt tot een tonaliteitstoeslag K1 (= “adjustment K1”) van 0 dB (niet tonaal), met stappen van 1 dB naar 6 dB (sterk tonaal).

1. De methode in ISO PAS 20065:2017, in combinatie met ISO 1996-2:2017 lijkt veel op de voorgaande methode volgens ISO 1996-2, Annex C, uit 2007, maar kent wel enkele

verschillen. Een belangrijk voordeel van de herziene methode is dat deze volkomen objectief en eenduidig via de waarde van ΔLi tot de waarde van K1 komt.

2. Deze beoordeling kan in principe direct op een daartoe geëigende geluidniveaumeter worden uitgevoerd, maar kan ook achteraf als er ofwel een geschikt FFT-spectrum van de meting is, ofwel als er een geluidopname is, bijvoorbeeld een zogeheten WAV-opname. Met een WAV- opname kan softwarematig dit FFT-spectrum worden gegenereerd (bijvoorbeeld met het freeware programma Audacity). Dan kan bijvoorbeeld met een spreadsheet de mate van tonaliteit als waarde van K1 worden vastgesteld. Er zijn momenteel geluidniveaumeters op de markt die op de geluidniveaumeter de tonaliteitstoeslag volgens de ISO-normen direct

bepalen. Daarbij geldt momenteel nog dat deze uitgaan van de norm ISO 1996-2 Annex C, de voorloper van de actuele normen [3,4]. De methoden zijn nagenoeg identiek en geven naar verwachting binnen 1 dB dezelfde waarde voor de tonaaltoeslag. Naar ons oordeel kunnen dergelijke resultaten nu al worden geaccepteerd als geldige beoordelingswaarden, totdat de leveranciers de meest recente normen hebben geïmplementeerd in hun meetapparatuur.

Frequentiebereik bij bepaling LBi, bij bepaling LwA en bij bepaling tonaliteit

Frequentiebanden en bepaling LBi4

Bij de bepaling van het te beoordelen geluidniveau volgens HMRI wordt gemeten in alle relevante octaafbanden van de 31,5 – 8.000 Hz, oftewel tertsbanden 25 t/m 10.000 Hz. Vanwege de hierna te bespreken tonaliteitstoeslag in de tijdelijke methode, die gebruikmaakt van tertsbanden, is het noodzakelijk voor de bepaling van de tonaliteitstoeslag om in tertsbanden te meten. De waarde van Li kan met een klasse 1 geluidniveaumeter wel rechtstreeks in dB(A) worden bepaald.

Frequentiebanden en bepaling LwA; beschouwing ontwerpveiligheidsmarge

De norm voor de bepaling van het geluidvermogenniveau [7] die is voorgeschreven voor de bepaling van het geluidvermogenniveau van onder andere koelunits voor airconditioners en warmtepompen, stelt in 7.1: “the frequency range of interest is 100 – 10.000 Hz” in 1/3^e

octaafbanden. Daarmee hoeven leveranciers conform deze norm de 63 Hz octaafband, die bestaat uit de 50, 63 en 80 Hz tertsbanden, niet mee te nemen in de bepaling van het opgegeven

geluidvermogenniveau.

1 ⁴ Let op: LBi is een tussenresultaat bij de bepaling van de tonaliteit, en niet te verwarren met Li-b, het eindresultaat van de meettechnische beoordeling.

Opgemerkt wordt dat het toevoegen van de 63 Hz octaafband slechts in uitzonderlijke gevallen zal leiden tot een 1 dB(A) hogere waarde. Om op basis van [7] toch een betrouwbare prognose te kunnen maken, moet voldoende veiligheidsmarge worden ingebouwd. Het ontbreken van de 63 Hz octaafband is aanleiding om 1 dB extra marge aan te houden bij het bepalen van de geluideis aan warmtepompen. De meetmethode conform HMRI omvat immers alle relevante frequentiebanden, dus ook de 63 Hz octaafband.

Bij het ontwerp moet reeds om meerdere redenen een veiligheidsmarge worden aangehouden, zoals:

- variatie in geluidemissie door product-spreiding - richtwerking van de bron

- meetonnauwkeurigheden - rekenonnauwkeurigheden - et cetera

Met betrekking tot berekeningen vooraf stellen we voor om 3 dB(A) veiligheidsmarge aan te houden. Daarbij merken we op dat het naar ons oordeel aan de leveranciers is om te bepalen welke ontwerpmarge zij aanhouden. Het is immers een keuze met consequenties die afgewogen moet worden: marktkansen (meer verkoop) versus de risico’s van overschrijding met kosten achteraf, wat daardoor kan leiden tot een slechte naam in de markt.

Hoe meer marge bij het ontwerp wordt ingebouwd, hoe kleiner het risico dat het fout gaat, maar ook hoe lastiger het is om een voldoende stille buitenunit te selecteren. Zo kan bijvoorbeeld in laboratorium bij de meting blijken dat het geluidspectrum zodanig is dat net geen tonaaltoeslag van bijvoorbeeld 3 of 6 dB nodig is. Als dan in de praktijk het geluid in de bepalende tertsband slechts een klein beetje hoger is, dan kan de tonaliteitstoeslag zomaar 3 dB hoger kunnen worden. In zo’n situatie is een ontwerpmarge van 3 dB wellicht onvoldoende.

Ook zijn leveranciers verantwoordelijk voor de spreiding in geluidniveaus tussen verschillende apparaten uit dezelfde productielijn. Naarmate er meer spreiding is tussen die geluidniveaus, is het naar ons oordeel verstandig om deze grotere veiligheidsmarge in te bouwen.

Verder wordt opgemerkt dat, indien de 63 Hz octaafband relevant is, er nagenoeg altijd sprake zal zijn van tonaal geluid. Dan is bij de beoordeling een tonaliteitstoeslag van toepassing. Het is daarom duidelijk dat bij het ontwerp van warmtepompen en airco’s een zo laag mogelijk geluidniveau in deze octaafband een groot belang is.

Het is te overwegen om voor te schrijven dat leveranciers vanaf 2024 de 63 Hz octaafband meenemen in de opgave van hun geluidvermogenniveau LwA. Dat is gelijktijdig met het ingaan van de definitieve methode voor de bepaling van tonaliteit. Daarbij wordt het volgende opgemerkt. Het is mogelijk dat de proefkamers die de leveranciers gebruiken voor de bepaling van LwA qua afmetingen niet of niet geheel voldoen aan alle eisen die de betreffende normen stellen voor de bepaling in de 63 Hz octaafband. Desalniettemin zal de bepaalde waarde in die octaafband de beste indicatie zijn, die te maken is van het geluidvermogenniveau in de octaafband.

Een overweging kan zijn om de leveranciers niet te verplichten dat hun laboratoria voldoen aan alle voorwaarden qua afmetingen voor deze laagste octaafband. Wellicht hebben leveranciers ook nu al de waarde van LwA beschikbaar inclusief de 63 Hz octaafband⁵. In dat geval zou voor die leveranciers nu al de veiligheidsmarge 1 dB kleiner kunnen worden aangehouden.

Frequentiebanden en bepaling tonaliteit

Om volgens de Zwitsers/Duitse methode tonaliteit te kunnen beoordelen, is meten van tertsbanden noodzakelijk. De norm voor het meten van het geluidvermogenniveau LwA van buitenunits, volgens NEN-EN-12102-1-2017 beschrijft dat het frequentiegebied de tertsbanden 100 t/m 10.000 Hz omvat, ofwel octaafbanden 125 Hz t/m 8.000 Hz.

De voorgeschreven tijdelijke Zwitsers/Duitse methode volgens [5, 6] voor bepaling van tonaliteit neemt meer frequentiebanden mee bij de beoordeling van tonaliteit. Zie daarvoor de volgende passage uit [6]:

Dat betekent dat de tonaaltoeslag wordt gebaseerd op het hele spectrum, zoals ook HMRI uitgaat van het hele spectrum vanaf de 25 Hz tertsband. Dit betekent naar ons oordeel dat de leveranciers waarschijnlijk nu al geluidgegevens hebben vanaf de 25 Hz tertsband. Alle ons bekende

geluidniveaumeters die in tertsbanden het geluid analyseren werken minimaal vanaf 25 Hz. Deze informatie is derhalve beschikbaar.

Als de definitieve methode voor bepaling van tonaliteit wordt toegepast volgens [3,4] dan wordt het geluid vanaf 50 Hz beoordeeld.⁶ Daarbij wordt een FFT-analyse gemaakt in smalle frequentie- banden. De analyse begint bij de laagste smalle band waar 50 Hz in ligt.

LBP|SIGHT BV

ir. Th.B.J. (Theo) Campmans ir. W.G.M. (Wim) Beentjes

2 ⁵ Vanwege de bepaling van tonaliteit volgens de Zwitsers/Duitse methode zouden alle tertsbanden vanaf 25 Hz en hoger gemeten moeten zijn, en dus zijn naar ons oordeel in elk geval de meetgegevens beschikbaar.

3 ⁶ Opgemerkt wordt dat [4] stelt dat beneden 50 Hz deze methode de subjectieve beoordeling niet kan vervangen. Als er tonen lager dan 50 Hz optreden zal alsnog een subjectieve beoordeling nodig zijn. Onze verwachting is dat dit zelden zal optreden, aangezien in het geval van tonen lager dan 50 Hz er veelal ook hogere harmonische tonen zullen optreden, groter dan 50 Hz, op grond waarvan de tonaliteit volgens [3,4] dan zal worden aangetoond.

Bijlage I Referenties

[1] Handleiding meten en rekenen Industrielawaai – 1999, Voormalige ministerie van VROM, internetuitgave 2004.

[2] NEN-ISO 1996-1:2016 en

Akoestiek – Beschrijving, meting en beoordeling van omgevingsgeluid – Deel 1:

Basisgrootheden en procedures [3] NEN-ISO 1996-2 2017, (en)

Akoestiek – Beschrijving beoordeling en meting van omgevingsgeluid – Deel 2: Bepaling van omgevingsgeluidniveaus met name:

Annex J – informative (Objective method for assessing the audibility of tones in noise – Engineering method)

[4] ISO PAS 20065 2016-07-01 Public Available Specification

Acoustics – Objective method for assessing the audibility of tones in noise – Engineering method

[5] TA Lärm

Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm)

Vom 26. August 1998 (GMBl Nr. 26/1998 S. 503) [6] “Zwitserse methode”

Schlussbericht, DIS47315 / 150257, April 2004

Bericht über die Beurteilungshilfe zur Bestimmung der Tonhaltigkeit von Wärmepumpen nach Anhang 6 der Lärmschutz-Verordnung Trefzer Rosa + Partner GmbH

[7] NEN-EN-12102-1-2017

Airconditioners, koelunits voor vloeistofkoeling, warmtepompen en ontvochtigers met elektrisch aangedreven compressoren – Bepaling van het geluidsvermogenniveau – Deel 1: Airconditioners, koelunits voor vloeistofkoeling, warmtepompen voor

ruimteverwarming en -koeling, ontvochtigers en proces-koelunits.

[8] Gevelreflectie; gebruik de juiste meetafstand Ir. Theo Campmans

tijdschrift Geluid nr. 4, december 2014. (zie bijlage V).

Bijlage II Keuze L

van buitenunit in een specifieke situatie

De grenswaarde voor buitenunits of buitenunits op de perceelgrens is:

- 40 dB(A) bij maximale geluidemissie die in de nacht (19:00 - 07:00 u) kan optreden (dus ook bij de-icen).

- 40 dB(A) bij de maximale geluidemissie die in de dagperiode (07:00 - 19:00 u) kan optreden, waarbij een dagcorrectie op de gemeten of berekende waarde van -5 dB wordt toegepast.

(Effectief is dan 45 dB(A) toegestaan).

Bij de selectie van de buitenunit moet rekening worden gehouden met de geluidproductie: het geluidvermogenniveau Lw. Die moet zodanig worden gekozen dat tijdens de omschreven situaties voldaan wordt aan de grenswaarde op de perceelgrens.

Het gestandaardiseerde immissieniveau Li kan bepaald worden op basis van het geluidvermogen Lw,i , afhankelijk van de situatie. De algemene formule en de formule voor drie eenvoudige situaties worden hier vermeld:

Algemene situatie Vrij opgestelde buitenunit boven harde bodem

Buitenunit tegen een gevel boven harde bodem

Buitenunit in hoek van 2 gevels, boven harde bodem

Uitbreiding over halve bol

Uitbreiding over kwart bol Uitbreiding over 1/8^e bol

Li = Lw,i – D dB(A) Li = Lw,i - 20*log(r) - 9 dB(A) Li = Lw,i - 20*log(r) – 6 dB(A) Li = Lw,i - 20*log(r) - 3 dB(A)

Li = het gestandaardiseerde immissieniveau voor bedrijfstoestand i (volgens HMRI) [dB(A)]

Lw,i = geluidvermogenniveau (bij bedrijfstoestand i) [dB(A)]

D = totale geluidoverdracht [dB]

r = afstand van broncentrum tot toetspunt [m]

De geluidoverdracht voor bovenstaande drie eenvoudige situaties staat grafisch weergegeven in de volgende figuur.

Figuur II.1

Invloed afstand op geluidoverdracht bij uitbreiding over halve bol, kwart bol en 1/8^e bol.

Bij het beoordelingsniveau Li moet geluid t.g.v. reflecties tegen gevels en schermen op het perceel waarop de buitenunit staat in de boordeling worden meegenomen. De totale geluidoverdracht kan dus afwijken van de drie situaties die hierboven zijn genoemd en zal uiteraard in een

ontwerpsituatie met voldoende nauwkeurigheid moeten worden bepaald. Het ministerie heeft het voornemen om een rekentool te ontwikkelen waarmee de geluidoverdracht voor een aantal situaties bij een gegeven bronpositie naar de toetspunten op de perceelgrens is te berekenen.

Het gestandaardiseerde immissieniveau Li is dat wat je daadwerkelijk meet op de beoordelings- locatie ofwel berekent met een adequaat rekenmodel.

Het beoordelingsniveau Li,b voor bedrijfstoestand i wordt bepaald middels:

Li-b = Li + K1 + Kdag + Ksch - Cg* (zie hoofdtekst van deze notitie).

Uit de specifieke situatie blijkt wat de overdracht is van de buitenunit naar het bepalende toetspunt op de perceelgrens. Dit zal veelal het meest nabijgelegen punt zijn. Het kan ook een punt op 0,5 m boven een tuinmuur zijn; dan moet bij de toetsing rekening gehouden worden met de extra afstand en met de schermcorrectie Ksch.

Voorbeeld – Bepaling toelaatbaar geluidvermogenniveau

De buitenunit staat tegen de gevel van een woning, op 4 m van de perceelgrens, waar geen tuinmuur of scherm staat (Ksch = 0 dB; Cg* = 0 dB), en heeft een geluiduitbreiding over een kwart bol. Dan geldt de situatie volgens de derde kolom van tabel 1 en is af te lezen uit figuur I.1:

D = 18 dB, ofwel:

Li = Lw,i – D = Lw,i –18 dB(A).

Uit bovenstaande formule met de definitie van Li,b volgt de volgende formule voor de bepaling van het geluidvermogenniveau:

Lw,i = Li,b + D - K1 - Kdag - Ksch + Cg*

De eis voor Li-b is maximaal 40 dB(A). Uit de situatie volgde al dat Ksch = 0 dB en Cg* = 0 dB.

Daarmee is het toelaatbare geluidvermogenniveau Lw,i voor de dag- en nachtperiode te bepalen.

In de nachtperiode: (Kdag = 0 dB)

- Niet tonaal (K1 = 0 dB) => Lw,i mag maximaal 58 dB(A) bedragen - Tonaal (K1 dB) => Lw,i mag maximaal 58 – K1 dB(A) bedragen

In de dagperiode: (Kdag = -5 dB)

- Niet tonaal (K1 = 0 dB) => Lw,i mag maximaal 63 dB(A) bedragen - Tonaal (K1 dB) => Lw,i mag maximaal 63 – K1 dB(A) bedragen

Aanbevolen wordt om bij ontwerp een veiligheidsmarge aan te houden van minimaal 3 dB(A), dat wil zeggen dat als bijvoorbeeld een geluidvermogenniveau Lw,i = 58 dB(A) vereist is, dat de leverancier/installateur er een selecteert die volgens haar gegevens maximaal 55 dB(A) produceert.

Dit is vanwege onzekerheden in meting van geluidproductie van de buitenunit, geluidoverdracht en meetnauwkeurigheid. Daarbij wordt opgemerkt dat in Nederland bij controlemetingen van geluid de meetnauwkeurigheid niet wordt toegekend aan veroorzaker, noch aan de potentieel gehinderde.

Als dus uiteindelijk Li,b = 41 dB(A) wordt bepaald, dan is dat, ondanks de meetnauwkeurigheid van 1 dB(A), een overschrijding van 1 dB(A).

Het geluidvermogenniveau Lw als productgegeven wordt in een testruimte bepaald, waarbij in het eindresultaat er geen informatie beschikbaar is over de richtwerking van het geluid van de

buitenunit. Een later geleverde buitenunit kan enigszins afwijken van de buitenunit die gemeten is in het laboratorium. Bovendien is het mogelijk dat in een specifieke richting door richtwerking er een enigszins hoger geluidvermogen uitstraalt naar de perceelgrens dan gemiddeld rondom (Het Lwr = Lw + DI; Lwr = immissierelevante geluidvermogenniveau, dus in een specifieke richting; DI = Directivity Index). Dit laatste kan overigens ook positief bij het ontwerp worden betrokken, bijvoorbeeld door ervoor te zorgen dat een meer lawaaiige richting van de buitenunit niet rechtstreeks naar de perceelgrens gericht wordt.

Bijlage III Achtergrondinformatie bij geluidreductie van buitenunits en airco’s

In deze bijlage wordt ingegaan op mogelijkheden voor het reduceren van het geluid van buitenunits.

Geluid reducerende maatregelen

Een eerste geluid reducerende maatregel is het kiezen van een stillere buitenunit, ofwel door maatregelen aan de bron te nemen. Ook moet bij het installeren rekening worden gehouden met geluid- en trillingoverdracht die bij verkeerde uitvoering veel extra geluid kunnen veroorzaken.

Zowel naar buiten toe als via constructiegeluidoverdracht naar binnen toe in de woningen. Daarna zijn er ook geluidmaatregelen mogelijk in de overdracht.

Maatregelen aan de bron

Een aantal mogelijkheden die de fabrikant van buitenunits heeft om het geluid van de buitenunit omlaag te brengen zijn:

- Grotere ventilator met lager toerental. (Als het ware enigszins overdimensioneren van de buitenunit).

- Twee ventilatoren plaatsen die elk de helft leveren van de vereiste ventilatie capaciteit.

- Aerodynamisch beter gevormde ventilatorbladen.

- De luchtstroming optimaliseren bij inlaat, uitlaat en in het warmte-wisselaarspakket, (minder turbulentie geeft minder geluid en geeft overigens ook minder energetische verliezen).

- Stil ontwerp van onderdelen, bijvoorbeeld:

- gebruik maken van stille, goed gebalanceerde roterende machineonderdelen voorzien van goede lagering;

- de compressor trillinggeïsoleerd bevestigen in de behuizing van de buitenunit;

- de behuizing van de buitenunit bekleden met ontdreuningsmateriaal;

- et cetera.

Geluid- en trillingarm installeren/plaatsen

- De montage van de buitenunit verdient ook aandacht. Deze moet trillinggeïsoleerd opgesteld worden, zodat bijvoorbeeld het dak of de wand waar deze aan bevestigd is niet mee gaat trillen en geluid gaat afstralen. Een zogeheten afveerfrequentie van 10 Hz van de

trillingisolator zal veelal voldoende zijn. Trillingisolatoren werken alleen goed indien geplaatst tussen de machine en de dragende constructie, waarbij die dragende constructie op het bevestigingspunt van de trillingisolator voldoende zwaar en/of stijf moet zijn. Een trillingisolator die geplaatst wordt onder een machine op een bevestigingshaak wordt bevestigd, kan een onvoldoende reductie hebben. Plaatsing op of aan een lichte, slappe wand- of dakconstructie moet vermeden worden. Directe plaatsing op een houten dak zal vaak tot problemen leiden en kan bijvoorbeeld vermeden worden door het dak ter plaatse van de buitenunit voldoende te verzwaren, bijvoorbeeld met gebruik van tegels.

Toepassing van geluidreductie in de overdracht

Afstand houden

Een eerste mogelijkheid is het aanhouden van voldoende afstand. Als de buitenunit tweemaal zo ver van de perceelgrens kan worden geplaatst, dan levert dan 6 dB(A) geluidreductie vanwege de geometrische geluiduitbreiding. Dit zal op kleine percelen weinig mogelijkheden bieden.

Afscherming

Er kan ook afscherming worden toegepast. Hier kan door deskundigen aan gerekend worden.

Maar als vuistregel kan aangehouden worden dat als de buitenunit achter een scherm op het beoordelingspunt niet meer direct zichtbaar is, er dan minimaal 5 dB(A) geluidreductie zal zijn. De afschermende constructie mag geen kieren of naden hebben en moet minimaal 10 kg/m² aan oppervlaktegewicht hebben.

Vermijden van reflecties

Als een buitenunit tegen een muur wordt geplaatst dan neemt het geluid door reflectie met 3 dB(A) toe. Als echter de wand achter die buitenunit van een goede geluidabsorptie wordt voorzien, over voldoende oppervlak, dan kan die toename door reflectie grotendeels teniet worden gedaan. De toename door reflectie is dan nog maar 0 á 1 dB(A). Dit zal afhangen van het frequentie

afhankelijke geluid van de buitenunit en van de frequentie afhankelijke geluidabsorptie van het gekozen materiaal. Dit moet in octaaf- of tertsbanden bepaald worden door ontwerpers met voldoende deskundigheid. Bij de keuze van dergelijke maatregelen moet het gekozen materiaal uiteraard ook weersbestendig zijn.

Bij plaatsing van een buitenunit in een hoek, bijvoorbeeld tussen een woning en een tuinmuur, kan op deze wijze, bij goed ontwerp, de 5 á 6 dB(A) toename door reflecties grotendeels worden teruggedrongen.

Geluid reducerende omkastingen

Het geluid van een buitenunit kan worden verminderd door een geluid reducerende omkasting. De toevoer en afvoer van de lucht gaat dan bijvoorbeeld tussen geluid absorberende coulissen of roosters door, waardoor het geluid afneemt. Afhankelijk van het type en de kwaliteit van de omkasting, kunnen beperkte tot aanzienlijke geluidreducties worden bereikt. Dit zal in octaaf- of tertsbanden moeten worden berekend omdat zowel de geluidvermogens van de buitenunit als de geluiddemping van de onderdelen van de omkasting frequentie-afhankelijk zijn. Indien het geluid tonaal is, moet voldoende aandacht aan de geluidreductie van de aanwezige tonen worden besteed.

De geluiddempende elementen in de toevoer en afvoer van de lucht van omkastingen, leiden tot extra luchtweerstand, die afhankelijk is van het type omkasting. Dat betekent dat de ventilator wat harder zal moeten werken om dezelfde hoeveelheid lucht te verplaatsen. Dat heeft effect op het energieverbruik van de ventilator en/of op de verplaatste luchthoeveelheid en/of de geleverde warmte van de buitenunit. Bij een goed ontwerp hoeft dat maar een kleine invloed te zijn, maar er moet wel rekening mee worden gehouden.

Bij het verantwoord gebruik van omkastingen zal dus ook aandacht gegeven moeten worden aan diverse niet-geluid gerelateerde aspecten, zoals eigen energieverbruik, eventueel verlaagde geleverde warmtevermogen, de mogelijkheid tot plegen onderhoud, het ruimtebeslag, of eventueel risico op invriezen en uiteraard de kosten van de omkasting.

Bijlage IV Nadere toelichting bij speciale gevelcorrectie

Inleiding

Deze bijlage gaat in op het toepassen van een correctie voor gevelreflectie. Het de methode en het toepassingsbereik daarvan zijn mede naar aanleiding van de internetconsultatie aangepast.

De waarde van de gevelcorrectie wijkt af van de methode die in HMRI is omschreven. In HMRI wordt een procedurele gevelcorrectie Cg = 3 dB afgetrokken van het meetresultaat, als de achterliggende gevel reflecteert naar het meetpunt. Het meetpunt moet daarbij op 2 m voor de gevel liggen. Met deze methode wordt het invallende geluidniveau verkregen. Dit is gebaseerd op geluid wat ongeveer haaks invalt op de gevel.

Toetsen op punt op raam of deur met buitenruimte

Als een woning een balkon heeft, is dat de beperkte buitenruimte van die woning en moet die buitenruimte beschermd worden tegen het geluid van de buitenunits. Daarom moet in dergelijke situaties geen gevelcorrectie worden toegepast.

Toetsen op punt op raam of deur zonder buitenruimte

Als er getoetst wordt bij een raam of deur waar op het vloerniveau van dat raam of die deur geen buitenruimte is (bijvoorbeeld French balcony), dan ligt het wel in de rede om het invallende geluidniveau te beoordelen.

Dit kan bij de beoordeling van buitenunits niet volgens de methode in HMRI, omdat de afstand van 2 m veelal een relevant verschil is ten opzichte van de bron-ontvangerafstand. Bovendien is er vaak sprake van scherend invallend geluid wat ook invloed heeft op het geluid. Daarom wordt voorgesteld om voor het beoordelen van buitenunits ter plaatse van een raam of deur te

beoordelen, door te meten op een afstand kleiner dan 2 cm van de gevel, bijvoorbeeld pal tegen de gevel.

Voor de invloed van de afstand tot de gevel op de toename van het geluid door de reflectie wordt verwezen naar het artikel in bijlage V: “Gevelreflectie; gebruik de juiste meetafstand; tijdschrift Geluid nr. 4, december 2014.” In genoemd artikel wordt ingegaan op de invloed van de afstand van de microfoon tot de gevel op de toename van het geluidniveau door de reflectie. Daarbij wordt een alternatieve methode voorgesteld om direct op de gevel te meten. Bij de bepaling van de correctie van 6 dB is uitgegaan van een reflectiecoëfficiënt van 100%. In de praktijk is de reflectiecoëfficiënt van een gehele gevel veelal circa 80%. Het is daarbij niet alleen het glas wat dat bepaald, maar een heel gebied rond de meetpositie (orde-grootte een golflengte), inclusief verstrooiing van kleine oneffenheden etc. Deze reflectiecoëfficiënt van 80% leidt tot een waarde voor Cg* van 5 dB in plaats van 6 dB (want 20·log(1+0,8) = 5,1 = 5 dB).

Overigens wordt opgemerkt dat op 2 m afstand, bij loodrecht invallend geluid, de invloed door reflectie op het geluidniveau bij 80% reflectie niet 3 dB maar 2,5 dB bedraagt. In de praktijk zijn (gehele) gevels zelden 100% reflecterend, maar eerder 80%. Zo wordt binnen akoestische rekenprogrammatuur voor berekening van geluidoverdracht buiten veelal 80% als defaultwaarde van de reflectiecoëfficiënt van gebouwen aangehouden.

De correctie van 3 dB (of 2,5 dB op 2 m afstand) is gebaseerd op ruisachtig geluid met een breedbandig karakter. Juist vanwege middeling over de frequenties klopt de correctie van 3 dB, waarbij gemiddeld wordt over frequentiegebieden met constructieve en destructieve interferentie.

Voor tonaal geluid ligt dit anders, omdat dan het geluid van één of enkele dominante frequenties bepalend is en de middeling over meerdere frequenties dan niet goed werkt. Dat is ook de reden waarom HMRI voorschrijft dat bij tonaal geluid zwaaiend moet worden gemeten, met een afstand van minimaal een kwart golflengte (HMRI paragraaf 3.5.4.). Dan vindt het middelen over

constructieve en destructieve interferentie in de fysieke ruimte plaats.

Het alternatief is om de microfoon niet op 2 m afstand voor de gevel, maar juist zeer dicht bij de gevel te plaatsen. De kortste mogelijke afstand (centrum microfoon tot gevel) is in de praktijk 6,35 mm: een ½ inch microfoon pal tegen de gevel. Dan vindt voor (nagenoeg) alle frequenties t/m 3400 Hz constructieve interferentie op en is de toename van geluid door de gevelreflectie 6 dB (dan is de reflectie- omweg minder dan 1/8^e golflengte). Frequenties boven 3400 Hz (de 4 en 8 kHz octaafbanden) zijn zelden relevant. De meetmethode is op deze benadering gebaseerd, maar daarbij wordt uitgegaan van een reflectiecoëfficiënt van 80% in plaats van 100%.

De hoek van inval heeft zeer weinig invloed op de toename door reflectie zolang als de geluidbron vanuit het meetpunt kort voor de gevel van het meetpunt de gehele geluidbron “ziet”. Dan arriveren zowel het directe geluid als het gereflecteerde geluid op de microfoon en telt dit op als

constructieve interferentie voor het bepalende frequentiegebied. Als de hoek van inval van geluid op de gevel niet loodrecht is, dan is de omweg van het reflectiepad kleiner dan de omweg bij loodrechte inval en gaat de verhoging van het geluidniveau met 5 dB door reflectie goed tot nog hogere frequenties. Alleen als de buitenunit om een hoek staat, is er geen reflectiepad. Dan is er alleen sprake van strijkend geluid. In het overgrote merendeel van de situaties zal het geluid dus 5 dB hoger zijn dan wanneer die gevel er niet zou zijn. In situaties waarbij het gaat om de bescherming van de binnenruimte, is een gevelcorrectie van 5 dB op zijn plaats.

Geen correctie bij buitenruimte voor deur/raam

Als er een buitenruimte is, dient een bewoner die buiten op zijn balkon zit beschermd te worden.

Deze bewoner zal dat gereflecteerde geluid via de gevel waarnemen en er door gehinderd kunnen worden. In zo’n situatie is het toepassen van een gevelcorrectie niet in lijn met het doel van de regelgeving: het beschermen van de buitenruimte. Het geluid verder van de gevel af op het balkon zal enigszins lager zijn dan kort bij de gevel. De mate daarvan is afhankelijk van meerdere

factoren, zoals de hoek van inval van het geluid en de frequentiesamenstelling van het geluid. De positie op het raam of de deur is dan het meest duidelijk gedefinieerd.

Bijlage V Artikel "Gevelreflectie; gebruik de juiste

meetafstand"

Gevelreflectie: gebruik de juiste meetafstand!

De invloed van de afstand van de microfoon tot de gevel op de meetwaarde

inleiDing

Er wordt af en toe slordig omgesprongen met de gevelcorrectie.

Het op de juiste wijze toepassen van de gevelcorrectie is van groot belang voor een goede beoordeling van het geluid bij woningen.

Voor bedrijven kan daar veel van afhangen, als dit het verschil maakt tussen wel of niet voldoen aan een vergunde waarde.

Het is inmiddels algemeen gebruikelijk dat het invallende geluid moet worden beoordeeld. Dit is dan ook vastgelegd in de Handleiding Meten en Rekenen Industrielawaai – 1999 (HMRI).

Als je voor een gevel meet, dan heeft het gereflecteerde geluid in- vloed op de gemeten waarde. De Handleiding schrijft voor dat je op 2 m voor het midden van de gevel het geluid moet meten. Die afstand lijkt op het eerste gezicht wat arbitrair. Je zou wellicht kunnen denken dat bij een harde gevel als gevolg van de reflectie een verdubbeling optreedt van het geluid, en dus een toename van 3 dB. Want bij optelling van twee geluidniveaus van dezelfde sterkte geldt een toename van 3 dB ten opzichte van het enkele geluidniveau. Maar waarom zou je niet wat dichter bij de gevel meten? In diverse praktijksituaties is vastgesteld dat controleren- de instanties een afwijkende afstand gebruiken, soms minder dan 0,5 m, zoals getoond in de foto in figuur 1.

In dit artikel wordt ingegaan op het belang van het hanteren van de juiste afstand bij het meten. Ook wordt een alternatieve meet- afstand genoemd met de daarbij horende correctie.

WAT ZegT De HAnDleiDing PReCieS?

Bij de beoordeling van geluid voor industriële situaties is de HMRI maatgevend. Hier wordt een klein stukje uit paragraaf 7.3.1 weergegeven over de waarde van de gevelcorrectie Cg, wan- neer deze toegepast moet worden en hoe gemeten moet worden.

De gevelcorrectieterm C_g

Tenzij uitdrukkelijk gespecificeerd, wordt het niveau van het invallend geluid (dus zonder bijdrage van reflectie tegen een achterliggende gevel) bepaald.

Indien het meetpunt direct vóór een gevel is gesitueerd, wordt op het gestan- daardiseerde immissieniveau L, een procedurele gevelcorrectieterm C_g van 3dB in mindering gebracht om het invallende geluid te bepalen (zie figuur A.7.6.). De in figuur A.7.6. aangegeven afstand van 2m voor de gevel dient bij metingen in acht te worden genomen.

In het geval dat door het bevoegd gezag uitdrukkelijk wordt aangegeven dat inclusief gevelreflectie moet worden beoordeeld, dient de meetlocatie bij voorkeur zodanig te zijn gekozen dat deze gevelreflectie wordt gemeten.

er wordt af en toe slordig omgesprongen met de gevelcorrectie. Het goed toepassen van de gevelcorrectie is echter van groot belang voor een goede beoordeling van het geluid bij woningen. Voor bedrijven kan daar veel van afhangen, als dit het verschil maakt tussen wel of niet voldoen aan een vergunde waarde.

Door: Theo Campmans

Over de auteur:

Ir. Th.B.J. Campmans is adviseur lawaai- en trillingsbeheersing bij LBP|SIGHT.

FiguuR 1: PRAkTijkSiTuATie WAARbij gemeTen iS OP CA. 0,5 m VAn De geVel

Dwarsdoorsnede huis 1: C_g = 3 dB voor de onderste microfoon c.q.

beoordelingspositie

C_g = 0 dB (α < 70°) voor de bovenste microfoon c.q.

beoordelingspositie Dwarsdoorsnede huis 2: C_g = 3 dB (α > 70°) Dwarsdoorsnede huis 3: C_g = 3 dB

FIGUUR A.7.6 Toelichting op gevelreflectie 2m

1 2 3

2m 2m

α

α

Uit de HMRI blijkt dat een keuze gemaakt moet worden: of me- ten met de gevelreflectie, of meten zonder gevelreflectie. Als ge- meten wordt inclusief gevelreflectie, dan is er maar één goede af- stand, namelijk op 2 m voor de gevel. Hierna zal een

vereenvoudigde theoretische beschouwing worden gegeven over de invloed van de meetafstand, en dus wat er gebeurt als er op een afwijkende afstand wordt gemeten.

inVlOeD ReFleCTie OP geluiDDRukniVeAu

Nu gaan we kijken naar de theorie van de reflectie van geluid, waarbij we aannemen dat de reflectie volledig is. De optelling van het invallende met het gereflecteerde geluid levert niet de gebruike- lijk 3 dB toename op, omdat die optelregel geldt voor incoherent geluid. Het gereflecteerde geluid is coherent met het invallende ge- luid, en het faseverschil tussen invallend en gereflecteerd geluid bepaalt dan het resultaat. Geluid in fase telt op tot + 6 dB en ge- luid in tegenfase dooft helemaal uit. De fase wordt bepaald door de extra afgelegde weg in verhouding tot de golflengte van het ge- luid. Dit is dus afhankelijk van de frequentie. De situatie is vereen- voudigde gemodelleerd met de microfoon op een gegeven meetaf- stand x vanaf de harde gevel, zoals weergegeven in figuur 2.

invallend reflectie

x

FiguuR 2: SiTuATieSCHeTS meT inVAllenD en geReFleCTeeRD geluiD

De totale geluiddruk wordt berekend met de volgende formule¹: P_tot = P_in.1 + e ^j.4.π.ƒ.x / c = P_in. 2+2.cos 4.π.ƒ.x

c

met:

p_tot = totale geluiddruk (invallend + reflectie) [Pa]

p_in = invallend geluid [Pa]

x = afstand tussen gevel en microfoon [m] (de “extra weglengte” L van het gereflecteerde geluid is dus: 2•x) c = geluidsnelheid [m/s] (hier gerekend met 340 m/s) f = frequentie [Hz]

In deze benadering wordt er van uitgegaan dat het invallende ge- luid loodrecht invalt op de gevel van de woning. Als het geluid niet loodrecht invalt, maar onder een hoek, dan wordt de formule enigszins anders, maar dat maakt voor het principe niet veel uit.

De maximale optelling treedt op als de cosinus = +1. Deze treedt op bij een extra weglengte 2•x = n•λ (n = 1, 2, 3, ……). De maxi- male uitdoving treedt op als de cosinus = -1. Deze uitdoving treedt op bij een extra weglengte 2•x = ½ + m•λ (m = 0, 1, 2, ……).

De werkelijke toename van het geluiddrukniveau op de micro- foon ten gevolge van de gevelreflectie is daarmee²:

C_refl (ƒ) = 10.log 2+2.cos 4.π.ƒ.x

c dB

Deze invloed van de gevelreflectie is in figuur 3 grafisch weerge- geven voor de meetafstand tot de gevel van 2 m.

Toename geluiddrukniveau door reflectie [dB]

gevelreflectie als functie van frequentie bij harde wand (bij 100% loodrechte reflectie)

8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12

25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

frequentie [Hz]

Crefl 2m; 0° Crefl-terts Crefl-oktaaf

FiguuR 3: inVlOeD lOODReCHTe geVelReFleCTie OP gemeTen geluiDDRukniVeAu bij meeTAFSTAnD 2 m

In de grafiek zijn drie lijnen weergegeven: de dunne blauwe lijn als functie van de frequentie, de rode lijn het gemiddelde per tertsband en de gele lijn het gemiddelde per octaafband, op basis van een vlak spectrum. In de grafiek is te zien dat de maxima zich laten zien als een invloed van +6 dB en dat er tussen elke twee maxima een uitdooffrequentie is. De eerste uitdooffrequen- tie ligt bij 42 Hz.

Uit figuur 3 blijkt dat het gemiddelde per tertsband pas boven 500 Hz minder dan 1 dB afwijkt van 3 dB. De tertsbandgemid- delden liggen tussen +6 dB en – 11 dB. Het gemiddelde per oc- taafband is al vanaf de 63 Hz octaafband nagenoeg gelijk aan 3 dB. Dat betekent dat de gevelcorrectie van 3 dB klopt voor breedbandig geluid boven de 31,5 Hz octaafband. Let op dat bij tonaal geluid leidt het meten voor de gevel tot een invloed die sterk kan afwijken van 3 dB. Dat is overigens in de HMRI deels ondervangen door de opmerking in paragraaf 3.4.2 dat bij tona- le componenten in de onderste 4 octaafbanden (31,5 Hz – 250 Hz) bij de meting heen en weer moet worden gezwaaid. Dan moet daarbij overigens vooral ook van en naar de gevel toe ge- zwaaid worden. Dat is in de praktijk in elk geval niet zo bij een onbewaakte meetpost. Overigens wordt opgemerkt dat de een- voudige benadering van een volledig vlakke harde reflectie, ze- ker voor de 31,5 Hz band, te eenvoudig is voor de beschrijving van een reflectie tegen een enkele woning. De afmeting van de woning ligt dan in dezelfde orde-grootte als de golflengte van het geluid, en er zal geen vlakke reflectie meer optreden. Alleen bij de reflectie tegen een groot (flat)gebouw zal bij 31,5 Hz de gehanteerde benadering nog bruikbaar zijn. Het aantal praktijk- situaties waarbij de 31,5 Hz octaafband een rol speelt is overi- gens zeer beperkt.

AFWijkenDe meeTAFSTAnDen

Als de meetafstand niet 2 m wordt genomen, maar 0,5 m, wat we bij een controlemeting in de praktijk tegenkwamen, dan wordt de invloed van de gevelreflectie weergegeven in figuur 4.

Toename geluiddrukniveau door reflectie [dB]

gevelreflectie als functie van frequentie bij harde wand (bij 100% loodrechte reflectie)

8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12

25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

frequentie [Hz]

Crefl 0.5m; 0° Crefl-terts Crefl-oktaaf

FiguuR 4: inVlOeD lOODReCHTe geVelReFleCTie OP gemeTen geluiDDRukniVeAu bij meeTAFSTAnD 0,5 m

De grafiek in figuur 4 is qua vorm dezelfde als figuur 3, maar dan twee octaafbanden opgeschoven, omdat de afstand 4 x kleiner is geworden. De invloed van de reflectie wijkt hier bij de 125 Hz oc- taafband sterk af van 3 dB. Het toepassen van een correctie van 3 dB leidt dan tot een verkeerde beoordeling. Hoe dit in een prak- tijkgeval in zijn totaliteit uitpakt, hangt af van het spectrum van het invallende geluid. De invloed kan zowel positief als negatief zijn. In figuur 4 is te zien dat bij de laagste frequenties de invloed door reflectie 6 dB is. Bij die frequenties is, vanwege de grote golf- lengte, de hele optelling (nagenoeg) in fase.

In grafiek 5 is de invloed van de gevelreflectie in tertsbanden weergegeven voor 4 verschillende afstanden: 2 m; 1 m; 0,5 m en

¼” (6,35 mm). De laatste waarde is de afstand als een normale

½” microfoon tegen de harde gevel aan wordt gehouden, en dus de kortste afstand die met een gewone microfoon zonder speciale aanpassingen haalbaar is.

Cg-tertsband [dB]

effect gevelreflectie op gemeten waarde bij verschillende afstanden tot gevel (per tertsband; bij roze ruis) 8

6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12

25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000

frequentie [Hz]

Crefl-terts - 2 m Crefl-terts - 1 m Crefl-terts - 0,5 m Crefl-terts - 1/4 inch

FiguuR 5: inVlOeD lOODReCHTe geVelReFleCTie OP gemeTen geluiDDRukniVeAu bij VeRSCHillenDe meeTAFSTAnDen

In figuur 5 is goed te zien dat elke halvering van de afstand leidt tot een grafiek die precies 1 octaaf is opgeschoven. De grafiek bij

¼ afstand is zover opgeschoven, dat voor de frequenties tot 2500 Hz de toename door reflectie 6 dB bedraagt (“in fase optelling”) met daarboven een geleidelijke afname. In de praktijk zijn de 4 en 8 kHz octaafbanden zelden van belang. Als geluid bij 4 en 8 kHz niet van belang is, dan kan de meting “op de gevel” gebruikt worden. Dan moet een correctie Cg = 6 dB worden toegepast om het invallende geluidniveau te bepalen. Als frequenties boven 2500 Hz een rol spelen, dan kan daarvoor frequentieafhankelijk gecorrigeerd worden. Deze methode van meten op een hard vlak en corrigeren leidt tot een nauwkeuriger waarde dan de huidige methode volgens HMRI.

Om bovenstaande reden wordt bij het bepalen van de bronsterk- tes van windturbines gemeten op de bodem, waarbij de micro- foon op een hard reflecterend bord ligt met een diameter van minimaal 1 m. Bij windturbines werkt dit goed, omdat daarbij de bron een grote hoogte heeft. Het bijkomende voordeel is dan dat er geen invloed is van de omliggende bodem op het meetre- sultaat.

OPmeRking T.A.V. lAAgFReQuenT geluiD

Het is bij laagfrequent geluid van belang om goed met gevelre- flecties om te gaan. Als er bijvoorbeeld bij invallend geluid op een woning een belangrijke bijdrage is in de 31,5 Hz octaafband, dan kan op 2 m voor de gevel door uitdoving een lager geluidniveau gemeten worden dan het werkelijk invallende geluidniveau. Ook kunnen er verkeerde conclusies getrokken worden over de laag- frequente gevelgeluidwering. Deze is bij woningen bij lage fre- quenties reeds vrij gering. Op 2 m afstand wordt een te lage waarde van het invallende geluid gemeten. Dit leidt dan tot een onderschatting van de werkelijke gevelgeluidwering. Als lage fre- quenties van belang zijn, dan moet het invallende geluidniveau bij voorkeur bepaald worden door een meting kort voor de gevel, met een correctie van 6 dB.

COnCluSieS

Concluderend kan gesteld worden dat het bepalen van invallend geluid volgens de HMRI van belang is om op de juiste afstand van 2 m voor de gevel te meten. Bij het meten op kortere afstan- den kunnen aanmerkelijke fouten worden gemaakt, die afhangen van de exacte meetafstand en het spectrum van het geluid. Een betere methode zou zijn om direct op de gevel te meten, waarbij een gevelcorrectie van 6 dB moet worden toegepast, en eventueel een frequentieafhankelijke correctie voor bijdragen in de 4 en 8 kHz octaafbanden.

Bij laagfrequent geluid kan meting op 2 m afstand voor de gevel juist leiden tot fouten, omdat op die afstand het geluid door de reflectie sterk kan uitdoven. In die situaties geeft het meten vlak bij de gevel en het toepassen van een 6 dB correctie de beste waarde voor het invallende geluidniveau.

liTeR ATuuR

1 Handleiding meten en rekenen industrielawaai – 1999

2 IEC 61400-11 Wind turbines – Part 11: Acoustic noise measurement techniques