Fönsters värme- och ljudisolerande förmåga – Översikt

Christer Johansson

Fönsters värme- och ljudisolerande

förmåga - Översikt

TräteknikCentrum, Rapport serie P nr 39

Trätekni kCentrum

8 5 I I 0 I 8

®

C h r i s t e r Johansson

FÖNSTERS VÄRME- OCH LJUDISOLERANDE FÖRMÄGA - ÖVERSIKT TräteknikCentrum, Rapport s e r i e P n r 39 Nyckelord acoustical -insulation insulation noise control residential construction thermal properties windows Stockholm oktober 1985

I N N E H Ä L L S F Ö R T E C K N I N G

Sid

INLEDNING 3 FÖNSTERS VÄRMEI50LERANDE FÖRMÄGA 5

VÄRMEGENOMGÄNGSTAL (K-VÄRDE)

Bestämning av k-värde - provning och beräkning 7

Kravnivåer i Svensk Byggnorm 7 O l i k a t y p e r av ytbelagda g l a s 7 Långvågsreflekterande g l a s 7 S o l - och värmereflekterande g l a s 8

Passiv solfångare 8 NÄSTA FÖNSTERGENERATION? 8 FÖNSTERS L3UDIS0LERANDDE FÖRMÄGA

1. FAKTORER SOM BESTÄMMER LUFTENS LJUDISOLERING 15

Glasets l j u d i s o l e r i n g 15 Glasets t j o c k l e k 15

2- g l a s - glasavstånd 16 3- g l a s - glasavstånd 18 2. ANDRA FAKTORERS INVERKAN PÄ LJUDISOLERING 19

Lufttäthet 19 Karmabsorbtion 20 L j u d r e d u k t i o n i byggnad 21

INLEDNING

TräteknikCentrum i Skellefteå har fått i uppdrag av TräteknikCentrums s t y r -grupp Fönster a t t upprätta en översikt över de fönster som f i n n s på markna-den och ange deras värme- och l j u d i s o l e r a n d e förmåga. Rapporten redovisar läget 1984.

Den andra delen av denna r a p p o r t , som t a r upp fönstrens l j u d i s o l e r a n d e för-måga, är uppdelad i två a v s n i t t :

1. F a k t o r e r som bestämmer l u f t e n s l j u d i s o l e r i n g , g l a s t j o c k l e k , a n t a l glas och avstånd mellan g l a s e n .

2. Andra f a k t o r e r som i n v e r k a r på l j u d i s o l e r i n g , p l a c e r i n g och v a l av tät-n i tät-n g s l i s t , karmabsorbtiotät-n.

I en h u s k o n s t r u k t i o n kan också andra f a k t o r e r än fönsterkarm och fönster-båge påverka värme- och l j u d i s o l e r i n g e n . Anslutningen mellan karm och vägg kan vara bristfällig, v e n t i l a t i o n s d o n och lätta, mindre välisolerade y t t e r -väggar kan reducera värme- och l j u d i s o l e r i n g e n . Dessa problem är dock av byggnadsmässig a r t och t a s därför i n t e upp i denna r a p p o r t .

FÖNSTERS VÄRMEISOLERANDE FÖRMÄGA VÄRMEGENOMGÄNGSTAL (K-VÄRDE)

Fönsters värmeisoleringsförmåga anges med värmegenomgångskoefficienten e l l e r k-värdet i W/m^ °C. Med e t t fönsters k-värde avses den värmeström som går igenom 1 m^ av k o n s t r u k t i o n e n v i d e t t t e m p e r a t u r f a l l över fönstret på 1 °C, d v s j u lägre k-värdet är, desto bättre värmeisoleringsförmåga har

fönstret.

För a t t man s k a l l kunna bedöma isoleringsförmågan hos o l i k a fönsterkon-s t r u k t i o n e r är d e t av v i k t a t t man känner t i l l den t o t a l a fönfönsterkon-sterenhetenfönsterkon-s k-värde, d v s förutom glasdelens även bågens och karmens. Allmänt gäller

för träfönster a t t k-värdet s j u n k e r med ökad träandel i båge och karm, me-dan för fönster av m e t a l l d e t omvända förhållandet råder, se f i g u r 1 .

5,81 5,81 CNI _/•.55 £ /•.55 3,^9 <v 2,32 O 1,16 > Fontte' mtC tråségar 5,81 A.65 3,^9 2;32 1.15 Fon Bég ter m ndel

L_

fd me 30% tallb« ter m ndel

L_

• 1 1 0 % 7 5 % . 5 % .

1» '

20 40 60 80 100 AvstAnö mellan rutorna mm

20 40 60 ' 8 0 Avsténd mellan rutorna mm

100

F i g u r 1 . Isoleringsförmågan hos fönster med trä- r e s p e k t i v e metallbågar. Figur 1 v i s a r även a t t k-värdet minskar med avståndet mellan glasen upp t i l l ca 20 mm, v a r e f t e r ingen förbättring av isolerförmågan inträffar, be-roende på a t t d e t v i d bredare l u f t s k i k t f i n n s utrymme för luftströmmar mel-l a n g mel-l a s r u t o r n a .

K-värdet för en förseglad r u t a beror i huvudsak på a n t a l e t l u f t s p a l t e r och glasavstånd men i n t e på glasens t j o c k l e k .

I t a b e l l 1 v i s a s v i l k a kvärden som gäller för glasdelen hos fönster i o l i -ka utföranden och med o l i k a g l a s a n t a l och glasavstånd e n l i g t vad som anges i förslaget t i l l typgodkännanderegler f o r fönster 1982.

TABELL 1. Isoleringsförmågan hos g l a s d e l e n hos o l i k a fönster. Utförande Värmegenomgångskoefficient W/m2 'C 2 g l a s 3 g l a s 1. Kopplade fönster 2,90 2,00 2. Hermetiskt s l u t n a fönster med glasavstånd 4 mm 3,60 2,70 6 " 3,30 2,40 9 " 3,05 2,15 12 " 3,00 2,05 15 " 2,95 2,00 20 " 2,95 2,00

3. Kopplade fönster med en enkel r u t a och h e r m e t i s k t s l u t e n enhet med glasav-stånd 4 mm 2,25 6 " 2,15 9 " 2,05 12 " 2,00 15 " 1,95 20 " 1,95

De k-v*ården som anges för kopplade fönster antas gälla då avståndet mellan r u t o r n a i i n t i l l i g g a n d e bågar uppgår t i l l minst 30 mm och högst 100 mm. V i d s p r i n g o r på mer än ca 1,5 mm mellan bågarna försämras k-värdet om man i n t e monterar en v e n t i l e r a n d e dammtätningslist mellan bågarna. Springan mellan bågar som i n t e är försedda med dammtätningslist förutsätts vara högst 1,5 mm. E n l i g t Statens planverks förslag för typgodkännaderegler för fönst e r anges måfönstfönstefönst 1,5 mm ufönstan fönst o l e r a n s e r . Defönst är r i m l i g fönst a fönst fönst ange en fönst o l e -rans på ± 0,5 mm, d v s avståndet mellan bågar utan dammtätningslist förut-sätts vara högst 1,5 ± 0,5 mm.

Genom a t t förse fönstren med m e l l a n g l a s p e r s i e n n e r , kan värmeisoleringsför-mågan förbättras liksom om i s o l e r a n d e j a l u s i e r e l l e r fönsterluckor an-vänds. 2-glasfönster, som kombineras med i s o l e r a n d e fönsterluckor, kan om de u t n y t t j a s på rätt sätt, d v s hålls stängda under den mörka delen av dygnet v i n t e r t i d , utgöra e t t a l t e r n a t i v t i l l användandet av 3-glasfönster, eftersom 2-glasfönster släpper igenom ca 10 % mer d a g s l j u s och solvärme an e t t 3-glasfönster d a g t i d .

För a t t fönster av m e t a l l s k a l l kunna u p p f y l l a de krav på värmeisolering och kondensskydd som ställs, måste köldbryggan mellan y t t e r och i n n e r y t o r -na b r y t a s . Detta utförs med värmeisolerande m a t e r i a l som har god vidhäft-ning mot m e t a l l y t o r n a och saknar krympvidhäft-ningstendenser som äventyrar samver-kan mellan den y t t r e och i n r e fielen.

Bestämning av k-värde - p r o v n i n g och beräkning

Fönsters k-värde kan bestämmas genom p r o v n i n g e l l e r genom beräkning (en för träfönster godkänd metod). Provning sker e n l i g t SIS 81 81 29 "Fönster - be-stämning av värmemotstånd" i en s k hot-box. Med l e d n i n g av d e t värmemot-stånd som erhålls v i d provningen kan k-värdet bestämmas. Det k-värde som då avses för fönstret är e t t s k mörker-k-värde, d v s värmetransmissionen ge-nom fönstret sker gege-nom l e d n i n g , k o n v e k t i o n och värmestrålning under de förhållanden som råder v i d p r o v n i n g e n l i g t hot-box-metoden.

För fönster med karm och båge av t r a kan k-värdet beräknas e n l i g t den metod som anges i förslaget t i l l godkännanderegler för fönster. För a t t jämföra det k-värde som erhålls genom p r o v n i n g med d e t man får v i d beräkning, har provningar av träfönsters värmeisolerande förmåga utförts av Statens Prov-n i Prov-n g s a Prov-n s t a l t i Borås. Då har äveProv-n k-värdeProv-na för provföProv-nstreProv-n beräkProv-nats eProv-n- en-l i g t P en-l a n v e r k e t s metod. Denna jämföreen-lse v i s a r a t t de beräknade k-värden var ca 20 % högre än de genom hot-box-metoden uppmätta värdena.

Kravnivåer i Svensk Byggnorm

I SBN 1980, k a p i t e l 33:21, anges följande krav på högsta tillåtna k-värden för o l i k a byggnadsdelar.

Rum avsedda a t t uppvärmas t i l l : + 18 "C 10-18 "C 0-10 'C Fönster samt fönster i dörr

( i n k l karm och båge)

2,00 (3,00) 3,00 (3,00) 4,00 (4,00) Icke glasförsedd d e l av dÖrr

( i n k l karm)

1,00 (1,50) 1,50 (1,50) 4,00 (4,00)

Värdena inom parentes avser gränser för tillåtet k-värde om v i s s a förut-sättningar är u p p f y l l d a e n l i g t SBN 80, k a p i t e l 33:22.

O l i k a t y p e r av y t b e l a g d a g l a s

Ytbelagda p l a n g l a s kan i n d e l a s e f t e r funktionsområde: D a g s l j u s e t s spektralområde 0,3 - 2,5 mikrometer.

- Rumstemperatur strålningens spektralområde 3-50 mikrometer. Långvågsreflekterande g l a s

G l a s i n d u s t r i n har u t v e c k l a t g l a s med v i l k e t man eftersträvar a t t u t n y t t j a fönstren som passiva solfångare, där den instrålade s o l e n e r g i n får lämna b i d r a g t i l l uppvärmning. Glastypen benämns o f t a lågemissionsglas (LE-glas) och utmärks av a t t de tillåter den kortvågiga strålningen från d a g s l j u s

(våglängdsområde 0,3 - 2,5 mikrometer) a t t passera, medan den långvågiga temperaturstrålningen inifrån (3-50 mikrometer) återspeglas t i l l b a k a i rum-met. Genom d e t t a arrangemang förbättras fönstrens värmeisolerande förmåga

Sol- och värmereflekterande g l a s

Sol- och värmereflekterande g l a s har beläggningar som verkar inom hela området, från 0,3 t i l l 50 mikrometer. Det medför a t t solvärme tillförs i reducerad mängd och därmed reduceras kostnaderna för k y l n i n g av

i n o m h u s l u f t e n (under den varma sommarperioden). Glaset r e f l e k t e r a r l j u s e t utifrån och minskar bländningsrisken, s a m t i d i g t som fönstren utifrån u p p f a t t a s som s p e g l a r . Värmen r e f l e k t e r a s t i l l b a k a i n i byggnaden och s p e c i e l l t under den k a l l a årstiden sänks uppvärmningskostnaden. Passiv solfångare

Det k-värde som bestäms genom provning e l l e r beräkning gäller i n t e d i r e k t för de förhållanden som råder då e t t fönster monteras i en byggnad. E t t fönsters värmeisolerande förmåga beror b l a på:

- k o n s t r u k t i o n mörker-k-värde montering p l a c e r i n g i fasad vädersträcksorientering k l i m a t tillbehör ( p e r s i e n n e t c ) skuggor e t c

Under dagen strålar d a g s l j u s e t i n genom fönstret. L j u s e t absorberas d e l v i s i glasmassan. Merparten av d a g s l j u s e t passerar genom g l a s e t och absorberas inne i byggnaden. Man kan därmed b e t r a k t a fönstret som en solfångare. NÄSTA FÖNSTERGENERATION?

Det är önskvärt a t t k o n s t r u e r a e t t fönster som släpper u t en o b e t y d l i g mängd värme. Det är b r a om man s a m t i d i g t har möjlighet a t t släppa i n l j u s e t utifrån för a t t erhålla värmetillskott. Man eftersträvar alltså e t t fönster som släpper i n så mycket l j u s som möjligt, utan a t t släppa u t någon värme. Denna e f f e k t kan uppnås genom a t t man förändrar de o p t i s k a egenskaperna i g l a s e t . Ofta v i l l man r e g l e r a inflödet av l j u s t i l l e t t rum. Idag kan man göra d e t med persienner e l l e r m a r k i s e r . V i d Chalmers Tekniska Högskola i Göteborg t e s t a s en ny t e k n i k . Glaset beläggs med en tunn f i l m v o l f r a m o x i d , v i l k e n har den egenskapen a t t den b l i r mörkare om en e l e k t r i s k spänning läggs över den. Spänningen kan s t y r a s av s o l l j u s e t v i a en f o t o c e l l . På d e t t a sätt kan man a u t o m a t i s k t r e g l e r a oxidens färgton. Man erhåller e t t g l a s med inbyggd p e r s i e n n . I försöken har 12-86 % av l j u s e t avskärmats.

Spänning av Spänning pa

Figur 2. Fönsterglas med inbyggd p e r s i e n n . Spänningen r e g l e r a r tonen på o x i d s k i k t e t .

10 TYP

JA

MÄTT: G l a s t j o c k l e k ^glasavstånd g l a s t j o c k -lek (mm) t = 3 t = 6 t = 10 Medel reduk-t i o n s reduk-t a l Rm (dB) 25 28 32 k-värde (W/m^ °C)* Glas-delen 5,8 5, 5,8 Hela fönst-r e t i n k l karm och båge 5,8 ( m e t a l l r a m ) (träram) 5,8 ( m e t a l l r a m ) (träram) 5,8 ( m e t a l l r a m ) 4,7 (träram) Kommentar k-värdet är obe-roende av g l a s -t j o c k l e k 3-(12)-3 26 3,0 2,5 Förseglat

I

K

6-(12)-3 28 3,0 2,5 Förseglat

7

6-(12)-8 29 3,0 2,5 Förseglat * Förutsätter fönster av " n o r m a l s t o r l e k " . ** Träram e n l i g t f i g u r 7.

Figur 3. Värmegenomgångstal och l u f t i j u d r e d u k t i o n för o l i k a g l a s t y p e r och g l a s n i n g s k o n s t r u k t i o n e r .

11 TYP MÄTT: G l a s t j o c k l e k -glasavstånd g l a s t j o c k -l e k (mm) Medelreduk-t i o n s Medelreduk-t a l K (dB) k-värde (W/m^ °C)* Kommentar TYP MÄTT: G l a s t j o c k l e k -glasavstånd g l a s t j o c k -l e k (mm) Medelreduk-t i o n s Medelreduk-t a l K (dB) Glas-delen Hela fönst-r e t i n k l karm och båge Kommentar •• _ 4-(12)-4

-

2,0 1,8 Förseglat LE-glas, l u f t f y l l t

r 1

_ j 4-(12)-4

-

1,6 1,6 Förseglat LE-glas, a r g o n f y l l t

]

4-(12)-4

-

1,3 *• 1,4 Förseglat solvärmer e f l e k t e -rande, a r g o n f y l l t 4-(12)-4-- ( 1 2 ) 4-(12)-4-- 4

-2,05 ** 1,9 Förseglat, l u f t f y l l t 4-(12)'4--(12)-4

-1,5 ** 1,5 Förseglat LE-glas, l u f t f y l l t 4-(12)-4-- ( 1 2 ) 4-(12)-4-- 4

-1,2 ** 1,3 Förseglat LE-glas, a r g o n f y l l t * Förutsätter fönster av n o r m a l s t o r l e k . ** Träram e n l i g t f i g u r 7.

Figur 4. Värmegenomgångstal och l u f t l j u d r e d u k t i o n för o l i k a g l a s t y p e r och g l a s n i n g s k o n s t r u k t i o n e r .

12 TYP MÄTT: G l a s t j o c k l e k -glasavstånd g l a s t j o c k -lek (mm) Medel reduk-t i o n s reduk-t a l Rm (dB) k-värde (W/m^ °C)* Glas-delen Hela fönst-r e t i n k l karm och båge Kommentar 2,8 2,5 3-(32)-3 Kopplat e l mont i sam-ma träbåge 30 3,0 2,8 Förseglat 2,8 2,5 3-(51)-3 33 Kopplat e l mont i sam-ma träbåge 3,0 2,8 Förseglat (2,8) (2,5) 3-(152)-3 38 (3,0) (2,8) Som ovan men osäker-het t följd av s t o r a glasavstånd och därmed f a r a för konvektion I I . f l i 4-(12)-4 28 3,2 2,6 Standard " r u t a " i träbåge 4 ( 1 5 ) --(4-t4) 33 3,1 2,6 "Scan Ljud-r u t a " lami-nerad Typ "Polar-fon F" 6-(20,5)- -3(0,5)--4 36 3,0 2,5 "Emmaboda L j u d r u t a " "Drammen St^iystopp" * Förutsätter fönster av n o r m a l s t o r l e k . ** Träram e n l i g t f i g u r 7.

F i g u r 5. Värmegenomgångstal och l u f t i j u d r e d u k t i o n för o l i k a g l a s t y p e r och g l a s n i n g s k o n s t r u k t i o n e r .

13 TYP MÄTT: G l a s t j o c k l e k -glasavstånd g l a s t j o c k -lek (mm) Medelreduk-t i o n s Medelreduk-t a l Rm (dB) k-värde (W/m^ 'C)* Glas-delen Hela fönst-r e t i n k l karm och båge Kommentar 4-(78)-4 20 (2,8) (2,5) 4-(78)-4 29 (2,8) (2,5) 4-(78)-4 36 2,8 2,5 k-värde osäkert p g a otätheter och s t o r a glasav-stånd

ii >ii!l

6-(100)-6 36 2,8 2,5 6-(100)-6 50 mm absorbent 39 2,8 2,5 6-(100)-6 100 mm absorbent 40 2,8 2,5 k-värde osäkert p g a s t o r a glasav-stånd * Förutsätter fönster av n o r m a l s t o : l e k .

Figur 6. Värmegenomgångstal och l u f t i j u d r e d u k t i o n för o l i k a g l a s t y p e r och g l a s n i n g s k o n s t r u k t i o n e r .

14 TYP MÄTT: G l a s t j o c k l e k -glasavstånd g l a s t j o c k -l e k (mm) Medel reduk-t i o n s reduk-t a l Rm (dB) k-värde (W/m2 "C)* Kommentar TYP MÄTT: G l a s t j o c k l e k -glasavstånd g l a s t j o c k -l e k (mm) Medel reduk-t i o n s reduk-t a l Rm (dB) Glas-delen Hela fönst-r e t i n k l karm och båge Kommentar 4-(12)4-- ( 7 5 ) 4-(12)4-- 4 38 2,0 1,7 k-värde osäkert p g a s t o r t glasavstånd 4-(14)-4-- ( 9 0 ) 4-(14)-4-- 6 44 2,0 1,7 k-värde osäkert p g a s t o r t glasavstånd

P

-* Förutsätter fönster av n o r m a l s t o r l e k . ** Träram 9 x 13 M.

Figur 7. Värmegenomgångstal och l u f t i j u d r e d u k t i o n för o l i k a g l a s t y p e r och g l a s n i n g s k o n s t r u k t i o n e r .

15 FÖNSTERS LJUDISOLERANDE FÖRMÅGA

1. FAKTORER SOM BESTÄMMER LUFTENS LJUDISOLERING Glasets l j u d i s o l e r i n g

Glasets ( l u f t e n s ) l j u d i s o l e r a n d e förmåga anges med begreppet r e d u k t i o n s t a l (R). R e d u k t i o n s t a l e t mäts i e t t l a b o r a t o r i u m , där a l l ljudöverföring v i a övriga k o n s t r u k t i o n e r är förhindrad. A l l t l j u d går alltså genom den provade k o n s t r u k t i o n e n . R e d u k t i o n s t a l e t bestäms i 16 t r e d j e d e l s oktavband, med f r e kvenser från 100 Hz t i l l 5200 Hz. M e d e l r e d u k t i o n s t a l e t R|^ är då det a r i t -metiska medelvärdet av r e d u k t i o n s t a l e t v i d de o l i k a frekvenserna.

I Svensk Byggnorm, SBN 80, t a l a r man om l u f t l j u d i s o l e r i n g I g i stället för det ovannämnda Rf^. Ig-värdet brukar v a n l i g t v i s l i g g a några d e c i b e l högre än Rf^j-värdet för samma k o n s t r u k t i o n .

De mätresultat som presenteras i denna r a p p o r t kommer från inhemska och u t -ländska mätningar. Självklart har mätförhållandena v a r i e r a t v i d de o l i k a l a b o r a t o r i e r n a , v i l k e t också avspeglas i r e s u l t a t e n . Faktorer som orsakar v a r i a t i o n e r är g l a s v i k t , mätobjektets area och hur mätrummet u t f o r m a t s v i d de e n s k i l d a l a b o r a t o r i e r n a .

F i g u r e r n a , som v i s a r de enkla k o n s t r u k t i o n e r n a s reduktionsförmåga, anger g l a s e t s v i k t och area.

Glasets t j o c k l e k

De f y s i k a l i s k a lagarna säger a t t r e d u k t i o n s t a l e t ökar med större g l a s -massa. Detta gäller också för e n k e l g l a s . För g l a s som är t j o c k a r e än 4 mm kommer dock gränsfrekvensen med i det uppmätta frekvensområdet och därmed erhålls en väsentligt sämre l j u d r e d u k t i o n . I f i g u r 1 är r e d u k t i o n s t a l e n t a -b e l l e r a d e för de t r e g l a s t j o c k l e k a r n a 3 mm, 6 mm och 10 mm. För 6 mm och 10 mm s e r man t y d l i g t den ovannämnda försämringen v i d 2500 Hz r e s p e k t i v e 1250 Hz. Desto t j o c k a r e g l a s e t är, desto lägre b l i r gränsfrekvensen. Därför f i n n s d e t ingen orsak a t t öka g l a s e t s t j o c k l e k t i l l mer än 10 mm. En g l a s -t j o c k l e k på 25 mm erhåller e -t -t m e d e l r e d u k -t i o n s -t a l på Rf^ = 34 dB.

16 90 60 70 60 50 40 3 0 2 0 1 0 10 mm - — 6mm 'V /

v

mm 100 200 400 800 1600 Hz 3200 Glas ( g l a s -avstånd) mm ^m dB F kg/m2 A 2 mm^ 3 25 7,5 1005x2005 6 28 15 1200x1500 10 32 25 1005x2005 F i g u r 1 . L j u d r e d u k t i o n för 3, 6 och 10 mm g l a s .

För a t t i s o l e r a mot lågfrekvent b u l l e r , krävs d e t a t t man använder g l a s med r e l a t i v t s t o r t j o c k l e k , t r o t s problem med lägre resonansfrekvens. Detta f e -nomen kan kompenseras, som senare omtalas, med laminerade g l a s r u t o r , där två e l l e r f l e r a g l a s l i g g e r tätt i n t i l l varandra. 2-glas - glasavstånd L j u d i s o l e r i n g e n cerade på e t t v ordningen e t t p seglad r u t a med man g j o r t försö med samma glasa i s o l e r i n g e n , v i medling av reso

kan förbättras genom a t t man använder två g l a s som är p l a i s s t avstånd ifrån varandra. Är avståndet l i t e t , i s t o r l e k s -ar cm, v i n n e r man i n g e n t i n g . I f i g u r 2 v i s a s en v a n l i g

för-glasavståndet 12 mm. För a t t förbättra l j u d i s o l e r i n g e n har k med större g l a s t j o c k l e k på de ingående g l a s e n , f o r t f a r a n d e vstånd. Som synes erhåller man en o b e t y d l i g ökning av I j u d -I k e t beror på a t t d e t v i d l i t e t avstånd (12 mm) sker en för-nans mellan glasen genom l u f t s k i k t e t .

17 90 80 7r 60 50 40 30 20 10 64^8 mm 1 _ - - _ mm Imm 1 100 200 400 Figur 2.

t

C D fl 6 800 1600 Hz 3200 Glas ( g l a s -avstånd) mm ^m dB F kg/m^ A 9 mm'^ 3-(12)-3 26 15 1220x2440 6-(12)-6 28 30 1220x2440 6-(12)-8 29 35 1220x2440 L j u d r e d u k t i o n för 3 + 3 mm, 6 + 6 mm och 6 + 8 mm glas, 90 80 70 60 50 40 30 20 10

Vid en ökning av glasavstånden t i l l 100-300 mm uppnås en b e t y d l i g t bättre l j u d i s o l e r i n g . I f i g u r 3 framgår hur e t t 3 + 3 mm-fönster förbättras med ökat glasavstånd. Man ser a t t l j u d i s o l e r i n g e n är sämre i basområdet, även v i d s t o r a glasavstånd. Man kan kompensera d e t t a genom a t t byta u t det ena g l a s e t t i l l t ex e t t 10 mm g l a s . Man får dock i n t e byta bägge glasen t i l l t ex 10 mm, för då erhålls problem v i d gränsfrekvensen. A l t e r n a t i v t kan man öka glasavståndet y t t e r l i g a r e , upp t i l l ca 300 mm.

15 2 mm -»^ / / / ^ X —

r—^

- ^ 5 1 mm 32 m m

1

100 200 400 800 1600 Hz 3200 Glas ( g l a s -avstånd) mm '^m dB F kg/m^ A 2 mm^ 3-(32)-3 30 15 1200x1600 3-(51)-3 33 15 2743x1372 3-(152)-3 38 15 1994x1514

3-glas - glasavstånd

A t t p l a c e r a e t t t r e d j e g l a s m e l l a n 2 y t t e r g l a s har l j u d t e k n i s k t ingen b e t y -delse. Man kan e m e l l e r t i d kombinera en v a n l i g förseglad r u t a ( 3 + 3 mm, glasavstånd 12 mm) med e t t t r e d j e g l a s ( t ex 6 mm) på s t o r t avstånd från i s o l e r r u t a n (100-200 mm). Man uppnår då en god l j u d i s o l e r i n g s a m t i d i g t som värmeisoleringen b l i r god. L j u d i s o l e r i n g e n b l i r på d e t t a sätt 1-2 dB bättre än om man bara hade använt 2 g l a s r u t o r med samma avstånd (100-200 mm) och där d e t ena g l a s e t ersätter i s o l e r r u t a n . 90 60 70 60 50 40 30 20 10 r ) m m

/

• J m m

A

/ \ \

'/

> -A» ( 4 * U ) mm —^—^ \ - 4 • 4 m • • n 100 200 400 800 1600 Mz 3200 Glas ( g l a s -avstånd) mm ^m dB F kg/m^ 4-U2)-4 28 20 4-(15)-4+4 33 30 6-(20)-3 36 32,5 - ( 0 , 5 ) - 4

Figur 4. " L j u d r u t o r " sammansatta med förseglade r u t o r . Det har u t v e c k l a t s en s p e c i e l l l j u d i s o l e r a n d e förseglad r u t a , en " l j u d r u t a " , där man har fäst d e t t r e d j e g l a s e t i n t i l l den ena r u t a n i i s o l e r r u -t a n , se f i g u r 4. I d e -t förs-ta f a l l e -t har man använ-t e -t -t l i m som fäs-tmedel, medan man i d e t andra f a l l e t använt e l a s t i s k t fogband. I t r e d j e och s i s t a f a l l e t verkar glasen utan förbindning s i n s e m e l l a n . Y t t e r l i g a r e en fördel med a t t använda laminerade r u t o r är a t t gränsfrekvensen för t ex en

4 + 4 mm-ruta l i g g e r långt över motsvarande gränsfrekvens f o r en 8 mm-ruta K o n s t r u k t i o n e n är d e l v i s patentsökt. L j u d i s o l e r i n g e n ökar 7-10 dB v i d jäm-förelse med en v a n l i g förseglad r u t a , se f i g u r 1. Dessutom kräver konstruk-t i o n e n i n konstruk-t e myckekonstruk-t mera ukonstruk-trymme och kan k l a r a s i g med en båge.

19

2. ANDRA FAKTORERS INVERKAN PÄ LJUDISOLERING Lufttäthet

För a l l a k o n s t r u k t i o n e r gäller a t t en hÖg lufttäthet är mycket v i k t i g för a t t man s k a l l erhålla en b r a l j u d i s o l e r i n g . Detta gäller n a t u r l i g t v i s även för fönster. Det behövs i n t e s t o r a s p r i n g o r för a t t ljudisoleringsförmågan s k a l l s p o l i e r a s . Detta innebär b l a a t t tätningen mellan karm/båge,

glas/båge, karm/vägg måste vara god och a t t sammanfogningar/hörn s k a l l vara rätt utförda. E x t r a öppningar som v e n t i l a t i o n s d o n får i n t e förekomma e t c . önskar man en e x t r a god l j u d i s o l e r i n g , s k a l l noggrannhet i a k t t a g a s v i d för-s e g l i n g av r u t a n . För fönför-ster för-som för-s k a l l vara öppningför-sbara, för-s k a l l tätningför-s-

tätnings-l i s t e n vara av b r a k v a tätnings-l i t e t . Under m o n t e r i n g s a r b e t e t måste man vara e x t r a noggrann med hörnsammansättningarna. Ofta är det nödvändigt a t t använda dubbla tätningslister. 90 60 70 60 50 40 30 20 10 l i s t e r " ^ t • ~ l i s t e r " ^ t /*-/ ^ * ^ - v '—/—>

v i

100 - 200 400 eOO 1600 H2 3200 13

U

15 Glas ( g l a s - Tät- _f^m avstånd) n i n g s - dB mm l i s t 4-(78)-4 Ingen 20 4-(78)-4 1 29 4-(78)-4 3 36 F i g u r 5. Tätningslistens betydelse, F i g u r 5 v i s a r r e s u l t a t från ökar från 20 dB t i l l 36 dB, n e r a t s med tätningslister. Med öppningsbara fönster fö e t t f a s t monterat fönster, b l a på a t t bågen lätt slår punkter och deras p l a c e r i n g en tätningslist som tål k l i utan a t t mista s i n e l a s t i c i uppnå en god tätning.

några mätningar som v i s a r hur l j u d i s o l e r i n g e n enbart som en följd av a t t luftläckaget e l i m i -I det s i s t a f a l l e t används t r e tätningslister. r i o r a r man lätt e t t par dB v i d jämförelse med även med noggrant utförd tätning. D e t t a beror

s i g så a t t luftläckage uppstår. A n t a l e t lås-påverkar också fönstrets täthet. A t t man väljer matpåkänningar och har goda åldringsegenskaper t e t är också en förutsättning för a t t man s k a l l

20 Karmabsorbtion 90 60 7 0 60 50 30 20 10 6 • 6 mr n*100m •n Q b s . L r / V - 6 • 6 m - 6 * fi • m 50 mm ( -U3 16

1

100 200 400 800 1600 Hz 3200 ^ 18 Glas ( g l a s -avstånd) mm Absor-bent Rm dB F kg/m^ A 2 mm'^ 6-(100)-6 Ingen 36 30 1200x1500 6 - ( l 0 0 ) - 6 50 mm 39 30 1200x1500 6-(100)-6 100 mm 40 30 1200x1500

Figur 6. Absorbentens betydelse.

För a t t förhindra resonans mellan glasen i e t t 2-glasfönster med r e l a t i v t s t o r t glasavstånd, kan man förse karmen i mellanrummet med l j u d i s o l e r a n d e m a t e r i a l . A b s o r b t i o n s v i n s t e n för denna k o n s t r u k t i o n kan vara 3-4 dB beroen-de på t j o c k l e k e n och mängberoen-den a b s o r b t i o n s m a t e r i a l , se f i g u r 6. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 1 \ / / _ / / — / / v v • > 21 Glas ( g l a s -avstånd) mm Tätn i Tätn g s -l i s t f^m dB F kg/m^ 4-(12)-4 3 28 20 4-(12)-4 3 38 30 - ( 7 5 ) - 4 4-(14)-4 2 44 35 - ( 9 0 ) - 6 10C 200 400 800 1600 Hz 3200 -I F i g u r 7. L j u d r e d u k t i o n för 2- och 3-glasfönster<

21 L j u d r e d u k t i o n s t a l e t för v a n l i g a 2- och 3-glasfönster i l l u s t r e r a s i f i g u r 7. L j u d r e d u k t i o n i byggnad

Man mäter v a n l i g t v i s e t t fönsters l j u d i s o l e r a n d e förmåga i e t t l a b o r a t o r i u m och r e s u l t a t e t anges som r e d u k t i o n s t a l (R|«j). När e t t fönster monteras i n i en fasad och s k a l l dämpa mot t r a f i k b u l l e r , kommer fönstrets i s o l e r i n g s -förmåga a t t bero på b u l l r e t s frekvenssammansättning och i n f a l l s v i n k e l . Re-s u l t a t från mätningar av S Ljunggren har e m e l l e r t i d v i Re-s a t a t t under be-stämda förutsättningar kan man uppnå samma r e s u l t a t för fältreduktions-f a l l e t som i e t t l a b o r a t o r i u m . (Fältreduktionstalet är r e d u k t i o n s t a l e t fältreduktions-för fönstret mätt i fasaden, med t r a f i k b u l l e r som ljudkälla.)

En av förutsättningarna är b l a a t t fasaden är o r i e n t e r a d p a r a l l e l l t med vägen och l i g g e r ganska nära den. V i d andra tillfällen, där fasaden t ex l i g g e r vinkelrätt mot vägen, får man i n t e samma k o r r e l a t i o n mellan fält-och laboratoriemätningar. S k i l l n a d e n är dock i n t e av avgörande b e t y d e l s e . Man kan därför använda laboratorievärdet på r e d u k t i o n s t a l v i d bedömning av en k o n s t r u k t i o n , men man bör ha k l a r t för s i g a t t om e t t fönster i n t e sätts i n med samma mått, tätning e t c , kan man få betydande s k i l l n a d e r vad be-träffar l j u d i s o l e r i n g e n .

Detta digitala dokument skapades med anslag från

Stiftelsen Nils och Dorthi

Troédssons forskningsfond

Trätekn i kCentru nn

I N S T I T U T E T F O R T R A T E K N I S K F O R S K N I N G

Box 5609, 114 86 STOCKHOLM Åsenvägen 9, 552 58 JÖNKÖPING Box 354,931 24 SKELLEFTEÅ Besöksadress: Drottning Kristinas väg 67 Telefon: 036-12 60 41 Besöksadress: Bockholmsvägen 18 Telefon: 08-14 53 00 Telefon: 0910-881 40

Telex: 144 45 tratek s Telex: 650 31 expolar s Huvudenhet med kansli