Samenvatting akoestische maatregelen in zorginstellingen

• Absorptie moet. Meestal is het voldoende om absorptiemateriaal tegen het plafond aan te brengen, maar als meubilering en stoffering spaarzaam is kan aanvullende absorptie noodzakelijk zijn. De bepaling van de hoeveelheid absorberend materiaal wordt uitgesteld tot de volgende webpagina.

• De regel geldt vooral in verblijfs- en werkruimten, waar meerdere geluidbronnen tegelijk aanwezig zijn. Echter, ook verkeersruimten en woonkamers verdienen een akoestische behandeling.

• De vorm van de ruimte heeft invloed. In L- en U-vormige ruimten kunnen speciale plaatsen worden gecreëerd, bijvoorbeeld voor de TV of voor de keuken. Echter, dergelijke maatregelen werken alleen in samenwerking met geluidabsorberende materialen. In een galmende ruimte ontstaan nooit relatief stille plekken.

• Een ernstige waarschuwing is op zijn plaats indien bewoners worden gehuisvest in standaard eengezinshuizen. Juist omdat er vaak meerdere "geluidbronnen" aanwezig zijn is ook hier vrijwel altijd extra absorptie vereist vergeleken met de standaard woonkamer voor een gezin. Bovendien is de norm voor de geluidisolatie tussen slaapvertrekken ontleend aan de standaard gezinssituatie. Die is onvoldoende voor de huisvesting van verstandelijk gehandicapten.

 

1.    Typen ruimten in zorginstellingen voor gehandicapten en bejaarden

In een instelling voor verstandelijk gehandicapten, maar ook voor bejaarden, vindt men aparte woon-/slaapkamers voor de bewoners; daarnaast is er een gezamenlijke verblijfsruimte waarvan het vloeroppervlak vaak in de orde van 80 m² is. In die ruimte verblijven twee tot tien bewoners plus één of twee stafleden. Het maximale aantal aanwezigheden wordt bereikt tijdens de gezamenlijke maaltijd.

Dagactiviteiten vinden plaats in daartoe ingerichte ruimten. Soms zijn die aanzienlijk groter dan 80 m², maar er is een trend (mede om akoestische redenen) om ook dergelijke ruimten kleiner te maken [[1]]. Aangezien het niveau van de bewoners sterk verschilt, varieert de activiteit van bezigheidstherapie tot daadwerkelijke arbeid. Uiteraard verschilt de geluidproductie navenant.

 

In eerste aanleg is de gezamenlijke ruimte te vergelijken met een grote huiskamer voor een gezin. De ruimte wordt op dezelfde manier ingericht met een bankstel, eettafel, radio, TV, e.d. Staf plus bewoners kiezen meestal zelf hun inrichting. Er zijn echter belangrijke verschillen met de situatie in een standaard huiskamer. Om de ruimte makkelijk schoon te kunnen houden is de meubilering karig en er wordt meestal geen geluidabsorberende stoffering gekozen aangezien dat per definitie moeilijk schoon te houden is. Gordijnen worden meestal ook door staf en bewoners gekozen. Ze kunnen bijdragen aan de akoestische absorptie, maar goede gordijnen zijn dik en zwaar. Ze worden in de praktijk zelden of nooit aangetroffen in instellingsruimten. Bovendien zijn er soms bewoners die gordijnen stuktrekken, zodat ze worden weggelaten. De standaardsituatie in een verblijfsruimte is dus eigenlijk altijd té galmend.

 

2.    Geluidbronnen, geluidproductie, horen

De geluidproductie per bewoner in een zorginstelling voor gehandicapten varieert enorm. Sommigen produceren niet veel meer dan wat gebrom; anderen kunnen langdurig schreeuwen. Het aantal geluidbronnen dat gelijktijdig hoorbaar is varieert ook sterk. Soms spreken bewoners nauwelijks en speelt een maaltijd zich in stilte af; anderzijds kan het voorkomen dat vier bewoners het hoogste woord proberen te voeren. In het (akoestisch) ideale geval laat men elkaar uitpraten en hoort men één spreker tegelijk. In veel ruimten is een keukenblok geïnstalleerd. De maaltijdbereiding is dan een deel van het groepsproces is en keukengeluiden zijn daardoor een onvermijdbare geluidbron.

Ook het horen zelf is in instellingen een probleem. Slechthorendheid komt voor bij ruwweg 30% van de bewoners en het geluidniveau loopt daardoor automatisch op. Anderzijds zijn met name autistische mensen soms buitengewoon gevoelig voor geluid en is een stille omgeving gewenst.

Radio- en TV-geluiden vormen een andere bron, zowel van geluid als van conflicten. TV's met een slot erop of afspraken over de speelduur kunnen in veel instellingen worden aangetroffen. Radio's worden nogal eens als achtergrondgeluid gebruikt; maar dat is vaak eerder op verzoek van stafmedewerkers dan van bewoners. Het is vaak ook zeer moeilijk voor te stellen hoe hinderlijk dat soort geluid is voor mensen met matige of slechte oren.

De aanschaf van radio's en TV's gaat puur op prijs. Ze zouden ook kunnen worden gekozen met gerichte geluidafstraling. Luidsprekers aan de voorzijde van een TV helpen al om het geluid op de bestemde plaats te krijgen. Het moet ook mogelijk zijn om met lokale schermen aparte hoeken te ontwerpen. Er is op dat gebied nog zeker een hoop te winnen [[2]].

 

In het ideale geval is het ontwerp van een ruimte toegespitst op de geluidproductie in een ruimte en op de oren van de bewoners. Bij veel lawaai en/of hoorproblemen moet veel absorptie worden aangebracht; in een rustige situatie kan met minder absorptie worden volstaan. Echter, de groepssamenstelling van een ruimte varieert vaak, zowel per dag als per maand of jaar. Regelmatig worden bewoners overgeplaatst en krijgen ruimten een andere bestemming. Er zit meestal weinig anders op dan bij het ontwerp uit te gaan van de lawaaiigste situatie.

 

3.    Ontwerp van een verblijfsruimte aan de hand van drie voorbeelden

Het beoordelen van de akoestische kwaliteit kent twee fasen: het tekentafelstadium en een beoordeling achteraf om na te gaan of alles klopt. In het sportzaal-deel van deze site is uitgelegd dat de vergelijking van de berekening vooraf en de meting achteraf nog wel eens tot verrassingen kan leiden omdat de akoestische theorie en praktijk elkaar niet helemaal dekken. Gelukkig hoeft daarvoor in dit geval nauwelijks te worden gevreesd. De ruimten zijn, in vergelijking met de hoogte, zelden extreem lang en/of breed en bovendien zorgt het aanwezige meubilair altijd wel voor verstrooiing van het geluid. Het ontwerpen van een ruimte kan daarom worden uitgevoerd in een simpele tabel. Om het proces te illustreren wordt een voorbeeld uitgewerkt van een ruimte van 10×8×3 m³. De oppervlaktes van vloer en plafond zijn 80 m² elk, het oppervlak per wand is 30 m², de kopse wanden worden geheel van glas verondersteld en meten 24 m². Het totale oppervlak is gelijk aan 268 m².

 

Tabel 1:  Een voorbeeld van de geluidabsorptie in een ruimte van 10×8×3 m³. Getallen tussen haakjes (meubilair) tellen wel mee voor de absorptie maar niet voor het totale oppervlak. Dat is een wat ongebruikelijke conventie die door ons wordt gehanteerd in alle berekeningen: het totale oppervlak wordt bepaald  voor de kale ruimte.

 

	oppervlak	absorptie-coëfficiënt		absorberend oppervlak
	[m2]	[-]		[m2]
vloer	80	0.10		8
plafond	80	0.10		8
wanden	60	0.10		6
glas in gevels	48	0.05		2.4
meubilair	(10)	0.10		1
totaal oppervlak	268			25.4
gemiddelde absorptiecoëfficiënt  [-]			0.095
nagalmtijd  [s]			1.51
absorptie per vloeroppervlak  [-]			0.32

 

Tabel 1 geeft een berekening. De eerste kolom geeft een omschrijving van het oppervlak, de tweede geeft het geometrisch oppervlak die met de duimstok wordt bepaald. De derde kolom geeft de absorptiecoëfficiënten. De waarden voor niet-absorberende materialen (hout, beton, glas) zijn soms lastig te vinden, maar elders wordt uitgelegd dat een hoge nauwkeurigheid ook niet zo nodig is. Juist van speciale materialen is altijd wel een getal te vinden omdat de desbetreffende fabrikant dat in de productdocumentatie vermeldt. De vierde kolom geeft steeds het product van de getallen in de kolommen twee en drie. Dat resulteert dus in het absorberend oppervlak. Een kale ruimte galmt sterk. In dit voorbeeld is daaraan slechts wat meubilair toegevoegd, maar omdat als bekleding kuststof is verondersteld, voegt dat nauwelijks iets toe.

 

Het totaal absorberend oppervlak van 25.4 m² wordt gedeeld door het totale oppervlak van de lege ruimte (268 m²) om de gemiddelde absorptiecoëfficiënt te berekenen. Die komt in dit voorbeeld uit op 0.095 oftewel 9.5%. De nagalmtijd kan eenvoudig worden berekend indien ook het volume in beschouwing wordt genomen. In het theoriedeel wordt beschreven hoe dat moet.

In de onderste rij wordt het totaal absorberend oppervlak (25.4) gedeeld door het vloeroppervlak (80). Deze waarde van 0.32 zal later "onacceptabel" worden genoemd; pas bij een verhoudingsgetal van 0.70 begint een redelijk akoestisch klimaat. De waarde van 0.32 is echter wel degelijk gemeten, bijvoorbeeld in een situatie waarin verstandelijk gehandicapten waren gehuisvest in twee omgebouwde, gekoppelde eengezinshuizen.

 

In de meeste ruimten neemt de galm af indien de kamer wordt gestoffeerd met meubels en gordijnen. Vloerkleden worden in instellingen meestal vermeden om de schoonmaak te vereenvoudigen. Een typisch voorbeeld staat in tabel 2. De gemiddelde absorptie coëfficiënt en de absorptie per vloeroppervlak nemen toe, al zullen we later zien dat deze toename teleurstellend is. Het gebruik van gordijnen wordt ook vaak overschat. Er bestaan wel degelijk geluidabsorberende gordijnen, maar dat betekent automatisch dat ze dik moeten zijn. De meeste stoffen uit de winkel om de hoek voldoen hieraan niet.

 

Tabel 2:   Voorbeeld van de absorptie in een ruimte van 10×8×3 m³ als "gewoon" meubilair en gordijnen worden gebruikt voor geluidabsorptie. De waarden tussen haakjes geven aan dat ze niet meetellen in de berekening van het totale geometrische oppervlak.

 

	oppervlak	absorptie-coëfficiënt		absorberend oppervlak
	[m2]	[-]		[m2]
vloer	80	0.10		8
plafond	80	0.10		8
wanden	60	0.10		6
glas in gevels	48	0.05		2.4
meubilair	(10)	0.30		3
meubilair	(48)	0.20		9.6
totaal oppervlak	268			37
gemiddelde absorptiecoëfficiënt  [-]			0.14
nagalmtijd  [s]			1.04
absorptie per vloeroppervlak  [-]			0.46

 

 

Tabel 3:   Voorbeeld van de absorptie in een ruimte van 10×8×3 m³ als een absorberend plafond wordt toegevoegd maar meubilair en gordijnen ontbreken.

 

	oppervlak	absorptie-coëfficiënt		absorberend oppervlak
	[m2]	[-]		[m2]
vloer	80	0.10		8
plafond	80	0.60		48
wanden	60	0.10		6
glas in gevels	48	0.05		2.4
totaal oppervlak	268			64.4
gemiddelde absorptiecoëfficiënt  [-]			0.24
nagalmtijd  [s]			0.60
absorptie per vloeroppervlak  [-]			0.80

 

Tabel 3 toont een berekening waarin meubels en gordijnen zijn weggelaten en een absorberend plafond is toegevoegd. De hoeveelheid absorberend oppervlak stijgt van 25.4 m² in tabel 1 tot 64.4 m² in tabel 3. Daarvoor zijn twee redenen. Allereerst is de absorptiecoëfficiënt van het plafond in kolom twee hoger, maar anderzijds is juist het plafond gekozen omdat dat het grootste oppervlak vertegenwoordigt. Het heeft nauwelijks zin om een voortreffelijk absorberend object in de ruimte aan te brengen als dat slechts een paar vierkante meter groot is. De gekozen absorptiecoëfficiënt van 60% voor het plafondmateriaal is "gewoon". Hogere waarden zijn mogelijk, maar de prijs stijgt meestal niet-lineair.

De verhouding tussen absorberend oppervlak en vloeroppervlak stijgt in tabel naar 0.80. Dat begint er op te lijken. Toevoeging van meubilair en stoffering, of van een nog beter akoestisch plafond, brengt de verhouding op 1.0. In de volgende webpagina zullen we laten zien dat dat getal nastrevenswaardig is, maar in speciale gevallen nog niet genoeg.

 

4.    De vorm van de ruimte

In de standaardformules voor het ruimteontwerp heeft de vorm van de ruimte geen invloed, in de praktijk echter wel. Dat wordt geïllustreerd met de U-vormige ruimte van figuur 1. In de linker poot van de ruimte staat een bron, waarvan de sterkte ongeveer overeenkomt met normale spraak. De getallen geven de geluidniveaus weer in de overige delen van de ruimte. In de rechter poot is het geluidniveau dus in de orde van 38 dB. Indien de simpele akoestische theorie zou worden gevolgd wordt in dat gedeelte een geluidniveau voorspeld van 48 dB. De computer voorspelt een geluidniveau van 44 dB in een rechthoekige ruimte van 15×10 m².

 

 

In het theoriedeel B.11 "Vorm van de ruimte"; worden de verschillen tussen de simpele theorie en een aantal ruimtevormen redelijk uitgebreid behandeld. Die verschillen pakken meestal gunstig uit; d.w.z: de geluidniveaus zijn in de praktijk vrijwel altijd lager dan voorspeld door de theorie. Benadrukt wordt wel dat redelijke winsten alleen kunnen worden gevonden door combinatie van vorm en absorptie. In het voorbeeld van figuur 1 is een goed akoestisch plafond meegerekend. In een galmende ruimte heeft de ruimtevorm veel minder invloed op het geluidniveau en is het overal even veel herrie.

 

  Figuur 1:   Een computerberekening van het geluidniveau in een ruimte van 15×10×2.5 m³ . Op de plaats van het kruisje bevindt zich een bron die ongeveer even sterk is als een normaal sprekend mens. Alle oppervlakken hebben een absorptiecoëfficënt van 33%. Een ander verdeling van absorptie over wanden en plafond heeft nauwelijks invloed, maar desondanks is dit een sterk gedempte ruimte. Een berekening met de Sabine-theorie voorspelt een diffuus geluidniveau van 48 dB.

 

De U-vorm levert dus een winst op van 6 dB en kan worden gebruikt om de keuken te huisvesten of een afgescheiden TV-ruimte. Dat ontneemt wellicht het zich op de bewoners door stafleden, maar dit soort ruimten is in de praktijk wel degelijk met vrucht toegepast.

Het zal overigens duidelijk zijn dat het ontwerp van dit soort ruimten meestal tot stand zal komen in een samenspraak van opdrachtgever, architect en akoestisch adviseur. De gewone rechthoekige ruimte moet een architect op eigen houtje kunnen ontwerpen.

 

 5.   De akoestiek van woonkamers en gangen in zorginstellingen voor gehandicapten, bejaarden, enz.

De woonkamers van bewoners zijn eigenlijk al in het voorgaande deel over slechthorendheid en bejaardencentra behandeld. Echter, de hoeveelheid meubilair en stoffering is vaak nog geringer dan in een bejaardencentrum. Het kan de gewenste hoeveelheid absorberend oppervlak niet opbrengen en een geluidabsorberend plafond is dringend gewenst. Omdat de ruimtes meestal niet groot zijn hoeft dat niet van de allerhoogste kwaliteit te zijn.

 

Ook gangen verdienen absorptie. Sommige bewoners kunnen tamelijk luidruchtig zijn en via de gang kan het geluid zeer ver reiken als de gang als horizontale echoput is uitgevoerd.