Actieve beheersing van het lawaai in ventilatiesystemen

In moderne gebouwen en woningen moet de binnenluchtkwaliteit in stand gehouden worden door performante ventilatiesystemen. Deze kunnen echter geluidshinder veroorzaken. Gelukkig bestaan er heel wat technieken die toelaten om te voldoen aan de eisen voor het akoestisch comfort.

Buildwise heeft een van deze technieken bestudeerd, met name een innovatief en veelbelovend systeem dat de klassieke oplossingen aanvult: de actieve geluidsdemper.

In Buildwise artikel 2013/03.16 en Technische Voorlichting 258 worden de vijf mogelijke bronnen van geluidshinder in een ventilatiesysteem met mechanische luchttoevoer en -afvoer besproken. Deze documenten stellen ook verschillende methodes en regels van goede praktijk voor om deze hinder te verminderen. 

Het lawaai dat afkomstig is van de ventilator en zich doorheen het leidingnet verspreidt, kan verminderd worden door het gebruik van een primaire geluidsdemper en eventueel van secundaire geluidsdempers (zie TV 258). Deze zijn doorgaans van het ‘passieve’ type, wat betekent dat het geluid gedempt wordt door absorberende materialen. In Buildwise artikel 2018/03.10 wordt uitgelegd hoe bepaalde kleine aanpassingen, zoals het gebruik van passieve geluidsdempers, een aanzienlijke invloed kunnen hebben op de akoestische prestaties. 

Voor een aanbevolen minimumlengte van 90  cm zijn passieve geluidsdempers zeer doeltreffend in het verminderen van hoge en middelhoge frequenties, maar minder in het dempen van lage frequenties. Het ventilatorlawaai kan echter veel van deze lage frequenties bevatten. Het kan daarom nuttig zijn om gebruik te maken van ‘actieve’ geluidsdempers (zie afbeelding 1) als aanvulling op de passieve demping. Deze dempen de lage en zelfs de middelhoge frequenties van het ventilatorlawaai en nemen slechts weinig ruimte in beslag. Ze zijn ook zeer doeltreffend in het verminderen van het geluid van de schroefbladen van het ventilatiesysteem. Ze kunnen echter niets doen aan het lawaai van de luchtstroom (turbulenties) in de kanalen. 

Bij actieve geluidsdempers wordt het geluid niet geabsorbeerd door een materiaal, maar wordt er een antigeluidsgolf gegenereerd. Dit is een geluidsgolf die zich mengt en interfereert met de geluidsgolf van de ventilator en deze verzwakt (het gaat niet om maskeren). Deze golf wordt meestal geproduceerd door een systeem dat bestaat uit een processor, een luidspreker die in of langs het ventilatiekanaal geïnstalleerd is en een of meer microfoons (zie afbeelding 2). 

Voor deze oplossing is dus een elektrische toevoer nodig. Tijdens het onderzoeksproject ‘Towards Smart Ventilation in Midsized Buildings’ heeft Buildwise aangetoond dat dit type geluidsdemper leidde tot een goede demping (van zo’n 15-20 dB) van de lage en middelhoge frequenties. 

De aandachtspunten voor dit type geluidsdemper zijn: 

  • een vermoedelijk onderhoud gedurende de levensduur van het gebouw (vermoeiing van de luidspreker en elektronica) 
  • een goede toegankelijkheid voor de uitvoering van dit onderhoud 
  • de behoefte aan expertise voor de afstelling van deze systemen. Buildwise heeft deze expertise verworven door een prototype te ontwikkelen en te testen dat enerzijds ontworpen is om deze belangrijke punten te identificeren en anderzijds om de moeilijkheden te overwinnen die gepaard gaan met de uitvoering van dergelijke systemen. 

 

Afb. 1 : 3D-weergave van een type actieve geluidsdemper in een luchtkanaal. 

 

Afb. 2 : Principe van de actieve geluidsdemper. 

Hoewel de actieve geluidsdemper de passieve geluidsdemper aanvult, is deze oplossing, voor zover wij weten, meestal nog voorbehouden voor zeer grote installaties en vereist ze een ontwikkeling op maat. Het gaat dus om een innovatieve oplossing die haar maturiteit bereikt heeft, maar die nog geperfectioneerd moet worden voordat ze als een compact en gebruiksklaar systeem op de markt gebracht kan worden. 

Op basis van Buildwise artikel 2023-4.08