Enschede (NL) – Een wand van twee buigzame platen met daartussen een nauwe luchtlaag kan de overlast door geluidsbronnen als auto's, machines en huishoudelijke apparatuur sterk verminderen.


Onderzoekers aan de Universiteit Twente bouwden in een project van de NWO-Technologiestichting STW een demonstratiemodel van een geluidswerende wand. De wand bestaat uit twee platen. Om geluid en trillingen effectief te dempen moet de luchtlaag tussen de twee platen volgens de STW-onderzoekers zo dun mogelijk zijn, bij voorkeur niet dikker dan twee millimeter. Verder moeten beide platen ongelijk zijn, bijvoorbeeld van verschillende dikte of van verschillend materiaal. De dunste plaat moet gericht zijn naar de geluidsbron en de trillingen van de geluidsbron het eerst opvangen.
Geluidsgolven of een trillingsbron brengen de dunnere plaat in trilling. Beide platen gaan daarop ten opzichte van elkaar iets bewegen. Daarbij komt ook de lucht in de spleet tussen de platen in beweging. Op sommige plaatsen drukken de platen de lucht weg, op andere plaatsen zuigen ze lucht aan. Door deze pompwerking en doordat de lucht tussen de platen zich stroperig gedraagt, gaat de trillingsenergie van het geluid over in warmte. Die energie is daardoor niet langer beschikbaar als geluidsenergie.
De onderzoekers brachten obstructies in de luchtspleet aan, zodat de platen het geluid nog beter dempen. De pompende werking van de panelen is daardoor lokaal zeer sterk, zodat er door de viskeuze afschuiving veel trillingsenergie in warmte wordt omgezet. Bovendien ontstaan aan de randen van de obstructies wervels die voor extra demping zorgen. De wervels zijn in experimenten gedemonstreerd.
De geluidsreductie door het dubbelwandig paneel hangt af van de geluidsfrequenties en de manier waarop de constructie wordt toegepast. In bepaalde situaties zijn reducties van ruim tien decibel haalbaar.
Met de modellen die de Twentse onderzoekers ontwikkelden, kunnen ze ook de geluiddempende werking van dubbelwandige panelen voorspellen. Uit simulaties blijkt dat met name geluid opgewekt door trillingen goed kan worden gereduceerd. Het geluid doorgegeven van de ene naar de andere zijde van het paneel, het zogenaamde transmissieverlies, wordt daarentegen nauwelijks beïnvloed.
Geluids- en trillingsoverlast is een toenemend probleem in de huidige samenleving. Woningen worden steeds dichter bij elkaar gebouwd, terwijl talloze vervoers- en gebruiksmiddelen geluiden en trillingen produceren. Bovendien groeit de kans op geluids- en trillingsproblemen, vanwege de tendens om constructies steeds lichter te bouwen.

Bericht NWO