Rapport TNO 2017 R10771A maatregelen rattle noise

Oude Waalsdorperweg 63 2597 AK Den Haag Postbus 96864 2509 JG Den Haag

TNO-rapport

www.tno.nl

TNO 2017 R10771A

T +31 88 866 10 00 F +31 70 328 09 61

Inventarisatie van maatregelen tegen rattle noise door Chinook-helikopters voor woningen rond de vliegbasis Gilze-Rijen

Datum

december 2017

Auteur(s)

Arno Eisses (TNO) Claire Laudij - Van Koot (Level Acoustics & Vibration) Arnold Koopman (Level Acoustics & Vibration) Okke Bronkhorst (TNO)

Aantal pagina's Aantal bijlagen

44 (incl. bijlagen) 4

Opdrachtgever Contactpersonen

Staf Commando Luchtstrijdkrachten Postbus 8762, 4820 BB BREDA E. Kwast en A.J.P. Hardenbol

Projectnummer

060.11616/01.04.06

Dit rapport is opgesteld in samenwerking met Level Acoustics & Vibration De Rondom 10 5612 AP Eindhoven

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan. © 2017 TNO

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

2 / 23

Inhoudsopgave 1 1.1 1.2

Inleiding .................................................................................................................... 3 Achtergrond ............................................................................................................... 3 Aanpak ....................................................................................................................... 4

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Inventarisatie van woningen rond de vliegbasis .................................................. 6 Aandachtsgebied ....................................................................................................... 6 Woningen binnen het aandachtsgebied .................................................................... 9 Aandachtspunten voor de gevoeligheid van woningen voor rattle noise ................ 10 Bevindingen ............................................................................................................. 11

3 3.1 3.2 3.3 3.4

Maatregelen tegen rattle ....................................................................................... 15 Onderdelen die rattle veroorzaken .......................................................................... 15 Maatregelen ............................................................................................................. 16 Aanpak afhankelijk van rattle-gevoeligheid ............................................................. 18 Kosten van maatregelen .......................................................................................... 19

4

Conclusie ................................................................................................................ 21

5

Referenties ............................................................................................................. 22

6

Ondertekening ....................................................................................................... 23 Bijlage(n) A Specificatie rattle-gevoeligheidscategorieën B Maatregelen tegen rattle noise C Uitvoeringsprotocol D Samenvatting kostenberekening

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

1

Inleiding

1.1

Achtergrond

3 / 23

In opdracht van het Ministerie van Defensie heeft TNO in samenwerking met Level Acoustics & Vibration onderzoek uitgevoerd naar het nemen van bouwkundige maatregelen tegen “rattle noise” voor woningen rond de vliegbasis Gilze-Rijen. Rattle noise, of kortweg “rattle”, is het geluid dat kan ontstaan wanneer bouwdelen (zoals wanden, daken, deuren of ramen) van gebouwen of voorwerpen in gebouwen in trilling komen. Rond de vliegbasis wordt dit veroorzaakt door laagfrequente luchtdrukgolven1 tussen 0 en 100 Hz van overvliegende helikopters van het type Chinook. NLR en TNO hebben in 2012 en 2014 onderzoeken uitgevoerd naar het ontstaan van rattle noise en de effecten van dat geluid op mensen [1, 2]. Het eerste onderzoek betrof een literatuurstudie. Hieruit bleek dat veruit het meeste onderzoek is uitgevoerd in de Verenigde Staten. Er is geen literatuur gevonden van studies naar rattle en hinder ten gevolge van rattle in Nederland. Aangezien de Nederlandse situatie voor wat betreft de woningconstructies moeilijk te vergelijken is met die in de VS, is in 2014 een vervolgonderzoek gedaan naar enerzijds de rattle-gevoeligheid van Nederlandse woningen en anderzijds de hinder die mensen als gevolg van rattle ervaren.

Uit dit onderzoek [1, 2] zijn de volgende conclusies getrokken: • Rattle kan optreden als het geluidniveau tijdens een passage van een Chinookhelikopter buiten voor de gevel van een woning 75 dB(A) of hoger is. Bij andere typen helikopters en vliegtuigen komt rattle niet of zelden voor. • De rattle zorgt ervoor dat het geluid van een helikopter als extra hinderlijk wordt ervaren. De mate van hinder tijdens een helikopterpassage waarbij rattle optreedt, is gemiddeld gelijk aan de hinder van een 6 dB hoger geluidniveau van een vlucht die geen rattle veroorzaakt. De aanbeveling uit het onderzoek van 2014 is om die extra hinderlijkheid tot uitdrukking te brengen door de bijdrage aan de geluidbelasting2 van een passerende Chinook-helikopter met 6 dB te verhogen (de “rattle-toeslag”), als het maximum niveau (LAmax) tijdens de passage 75 dB(A) of hoger is.

1 Het frequentiegebied waarbij rattle kan ontstaan ligt voornamelijk tussen 0 en 100 Hz. In

het hoorbare deel hiervan, tussen 20 en 100 Hz, is het laagfrequent geluid dat de bouwdelen aanstoot en rattle noise veroorzaakt. Beneden 20 Hz worden de luchtdrukvariaties niet meer als geluid waargenomen. Daarom wordt in plaats van “geluid” gesproken van “drukgolven” of “luchtdrukgolven”. 2 De geluidbelasting door militair vliegverkeer wordt uitgedrukt in Kosteneenheden (Ke) en is

een gewogen sommatie van alle geluidniveaus (LAmax) van passages van vliegtuigen en helikopters (van in dit geval het aan de vliegbasis Gilze-Rijen gerelateerde verkeer) die in een jaar op een bepaalde plaats optreden. Gewogen wil zeggen dat een bepaald geluidniveau meer of minder zwaar in de sommatie meeweegt afhankelijk van het moment in het etmaal waarop het optreedt.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

4 / 23

Het ministerie van Defensie heeft TNO opdracht gegeven om te onderzoeken welke maatregelen aan de woningen rond de vliegbasis mogelijk zijn om het optreden van rattle en de daarmee gepaard gaande extra hinder te verminderen of te voorkomen. Voorliggend rapport doet verslag van dit onderzoek.

1.2

Aanpak

1.2.1

Inventarisatie van woningen Als eerste is een inventarisatie gemaakt van de woningen rond de vliegbasis waar rattle als gevolg van helikoptergeluid kan optreden en die een geluidbelasting door het vliegverkeer hebben die boven de grens ligt die Defensie hanteert voor het treffen van maatregelen. Uitgangspunt hierbij zijn de geluidberekeningen3 van het aan de vliegbasis Gilze-Rijen gerelateerde vliegverkeer (van vliegtuigen, Chinookhelikopters en andere typen helikopters), die het NLR heeft uitgevoerd in het kader van de Milieu-effectrapportage (MER) 2017 ter voorbereiding van het Luchthavenbesluit voor de vliegbasis Gilze-Rijen. Standaard wordt hierbij geen rekening gehouden met de hierboven genoemde rattle-toeslag, maar om vast te stellen in welke gebieden de geluidhinder beïnvloed wordt door rattle, heeft het NLR de berekening ook uitgevoerd met deze toeslag van 6 dB per helikopterpassage. Het verschil tussen de berekende geluidbelasting (in Ke) met en zonder rattle-toeslag geeft aan welk effect er van rattle mag worden verwacht en of het zinvol is om maatregelen tegen rattle toe te passen. Woningen die in aanmerking komen voor maatregelen tegen rattle zijn na bezichtiging (ter plaatse en via Google Street View) ingedeeld in vier groepen, met elk een andere gevoeligheid voor rattle.

1.2.2

Inventarisatie van maatregelen De tweede stap in het onderzoek is het bepalen van de mogelijke maatregelen. Voor alle onderdelen in de woningen die mogelijk rattle kunnen veroorzaken zijn in bijlage B gedetailleerde beschrijvingen van maatregelen opgenomen. In paragraaf 3.2 zijn deze samengevat. Voor elk van de vier groepen woningen is in paragraaf 3.3 een aanpak gegeven voor het treffen van maatregelen tegen rattle noise. Deze aanpak is de basis voor de kostenschatting in paragraaf 3.4 om alle woningen (die voor maatregelen in aanmerking komen) zodanig aan te passen dat de hinder door rattle met beschikbare, praktisch haalbare en economisch te verantwoorden maatregelen zoveel mogelijk wordt weggenomen.

1.2.3

Opzet uitvoeringsprotocol De uitgevoerde inventarisatie geeft een globaal beeld van de benodigde maatregelen tegen rattle binnen het gebied waar woningen liggen die hiervoor in aanmerking komen. Dit betekent nog niet dat bij al die adressen de maatregelen ook daadwerkelijk nodig zijn om rattle te voorkomen. In een later stadium moet nog per woning worden bepaald welke maatregelen nodig zijn. 3 De berekeningen worden uitgevoerd volgens het Nederlandse rekenvoorschrift dat voor

geluid van vliegtuigen en helikopters van toepassing is. Voor militair vliegverkeer wordt de geluidbelasting uitgedrukt in de Kosteneenheid (Ke).

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

5 / 23

Dit is maatwerk, waarbij elke woning individueel moet worden bekeken. Level Acoustics & Vibration heeft hiervoor een opzet voor een protocol opgesteld, dat is opgenomen in bijlage C. Het protocol beschrijft welke rattle-gevoelige onderdelen bij de bezichtiging van een woning moeten worden geïnspecteerd en hoe naar aanleiding daarvan moet worden vastgesteld welke van de maatregelen uit het pakket ook daadwerkelijk nuttig zijn om toe te passen.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

2

Inventarisatie van woningen rond de vliegbasis

2.1

Aandachtsgebied

6 / 23

Figuur 1 geeft de geluidbelastingscontouren in de omgeving van Gilze-Rijen ten gevolge van helikopters en vliegtuigen die opstijgen vanaf en landen op vliegbasis Gilze-Rijen. De doorgetrokken zwarte lijn is de contour van 40 Ke. Als met de rattletoeslag wordt gerekend, wordt het gebied met een geluidbelasting van meer dan 40 Ke groter, wat is aangegeven met de gestippelde zwarte lijn 4.

Figuur 1

Geluidcontouren van 40 Ke met en zonder rattle-toeslag (doorgetrokken, respectievelijk gestippelde zwarte lijn) en het blauwe gebied waarin geldt dat a) de geluidbelasting met rattle-toeslag tenminste 1 Ke hoger is dan zonder rattle-toeslag en b) b) de geluidbelasting inclusief rattle-toeslag groter is dan 40 Ke. (De gegevens zijn afkomstig van het NLR.)

4 De gegevens in figuur 1 heeft het NLR berekend voor de Milieu-effectrapportage (MER) in

2017. In de berekening met rattle-toeslag is op het maximum geluidniveau van elke afzonderlijke vlucht een toeslag van 6 dB toegepast als het een vlucht betreft van een Chinook-helikopter met een maximum niveau in een waarneempunt van meer dan 75 dB.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

7 / 23

Hierbij moet men zich realiseren dat het totale geluid door het vliegverkeer ter plaatse van de gevel van een woning feitelijk door het optreden van rattle noise niet groter wordt, maar dat de toeslag alleen is bedoeld om de extra hinder tot uitdrukking te brengen. Dit betekent dat ter plaatse van een punt op de gestippelde zwarte lijn de gemiddelde mate van hinder door geluid van vliegverkeer, die verwacht kan worden in de situatie waarbij rattle optreedt, net zo groot is als de verwachte hinder ter plaatse van een punt op de doorgetrokken zwarte lijn in de (denkbeeldige) situatie waarbij er geen rattle zou optreden. In het blauw gekleurde gebied in figuur 1 liggen de woningen die aan de volgende twee voorwaarden voldoen: a) De geluidbelasting inclusief rattle-toeslag is 40,0 Ke of hoger; b) Het verschil tussen de geluidbelasting berekend met rattle-toeslag en de geluidbelasting zonder rattle-toeslag is (afgerond) 1 Ke of meer. Deze woningen komen in aanmerking voor maatregelen tegen rattle noise. De onder a) genoemde grens heeft Defensie voorgesteld5 om de financiële middelen voor maatregelen te concentreren op de woningen waar de geluidbelasting relatief hoog is. De voorwaarde b) is van toepassing omdat specifiek op rattle noise gerichte maatregelen anders niet zinvol zijn. Dit wordt hieronder toegelicht.

Als voor een bepaalde woning het verschil tussen de twee berekeningen klein is (minder dan 1 Ke), betekent dit dat de geluidbelasting als gevolg van toepassing van de rattle-toeslag nauwelijks hoger wordt en dat de geluidbelasting ter plaatse van die woning vooral wordt bepaald door vluchten met andere toestellen dan de Chinook, of dat passages van Chinook-helikopters vrijwel geen geluidniveaus van 75 dB(A) of hoger veroorzaken. De geluidbelasting van zo’n woning (en de daarmee gepaard gaande hinder door het geluid van het vliegverkeer) kan desondanks relatief hoog zijn, bijvoorbeeld als de woning in de buurt ligt van het verlengde van de start- en landingsbaan, waar de geluidbelasting vooral wordt bepaald door startende en landende vliegtuigen, maar het is dan niet zinvol om specifiek op rattle noise gerichte maatregelen toe te passen. Het maximale verschil tussen de twee berekeningen met en zonder rattle-toeslag is 8 Ke in een waarneempunt waar de toeslag van 6 dB op het maximum geluidniveau van alle vluchten in rekening wordt gebracht. In dat punt wordt de jaarlijkse geluidbelasting gedomineerd door vluchten van Chinook-helikopters die een maximum geluidniveau veroorzaken van 75 dB(A) of hoger. Het effect van maatregelen tegen rattle op de geluidhinder door het vliegverkeer is hier het grootst.

Het verschil tussen de berekeningen met en zonder rattle-toeslag varieert dus tussen 0 en 8 Ke. In figuur 1 is in blauw het gebied met een verschil van tenminste 1 Ke weergegeven voor zover het zich bevindt binnen de gestippelde lijn van de 40 Ke-contour (geluidbelasting inclusief rattle-toeslag), maar ook buiten die lijn strekt het gebied zich uit waar de rattle-toeslag voor een verschil van tenminste 1 Ke zorgt.

5 Voor de ruimtelijke ordening en de restricties die daarbij gelden als gevolg van de geluid-

belasting van de vliegbasis Gilze-Rijen, wordt de 40 Ke-contour zonder rattle-toeslag gehanteerd. De 40 Ke-contour met rattle-toeslag is alleen berekend om de woningen in kaart te brengen die in aanmerking komen voor maatregelen tegen rattle noise.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

8 / 23

Dit is schematisch weergegeven in figuur 2. Woningen die in aanmerking komen voor maatregelen liggen in figuur 2 binnen de blauwe doorgetrokken lijn én binnen de gestippelde zwarte lijn (de 40 Ke-contour inclusief rattle-toeslag). Dit zijn 201 woningen (55 + 146). Daarnaast zijn er nog 291 woningen met een relatief hoge geluidbelasting (gelegen binnen de contour van 40 Ke) in het groene gebied rechts, waar de geluidbelasting met en zonder rattle-toeslag nagenoeg gelijk is en waarvoor het dus niet zinvol wordt geacht om maatregelen tegen rattle toe te passen. Woningen binnen de blauw gestippelde cirkel maar buiten de zwart gestippelde lijn hebben wel een verhoging van de geluidbelasting door de rattletoeslag, maar een lagere geluidbelasting dan 40 Ke (inclusief rattle-toeslag). (De blauw gestippelde lijn is niet aangegeven in figuur 1.)

Figuur 2

Schematische weergave van gebieden binnen de 40 Ke-contour zonder rattletoeslag (groen en blauw), binnen de 40 Ke-contour met rattle-toeslag (groen, blauw en blauw gearceerd) en het gebied waar de rattle-toeslag zorgt voor een tenminste 1 Ke hogere geluidbelasting (binnen de cirkel van grotendeels blauw gestippelde lijn).

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

2.2

9 / 23

Woningen binnen het aandachtsgebied De adressen van de 201 woningen die voor maatregelen tegen rattle noise in aanmerking komen zijn opgenomen in tabel 1. Het betreft 71 woningen in Gilze, 41 woningen in Hulten, 12 woningen in Molenschot, 27 woningen in Rijen en 50 woningen in Tilburg.

Tabel 1

Adressen van woningen die in aanmerking komen voor maatregelen tegen rattle noise.

Straat en huisnummers Boslaan 2, 4, 10, 12 Burgemeester Krollaan 25 A. Weteringsstraat 1, 3, 28, 30, 32 Klein Zwitserland 6, 20 Lijndonk 1, 2 Molenakkerweg 5, 7 Moleneind 5, 13, 15 Nerhoven 8, 10, 12, 14, 23, 25, 25A Nerhovensestraat 17, 21, 25 t/m 37 oneven Nerhovensestraat 36, 38, 40, 42, 42A, 44, 46, 46A, 48, 48A, 50, 50A Nieuwstraat 158, 160, 165, 167, 168, 169, 171, 177, 179 P. Paulussenstraat 8, 10, 12 Vossenberg 11 Wethouder v.d. Wildenbergstraat 57, 59, 61, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 Burgemeester Ballingsweg 2 Achterstraat 1, 5, 7, 9, 10, 11, 16, 18 Broekdijk 3 t/m 9 oneven Hulteneindsestraat 1, 3, 4, 4A, 5 Hultenseweg 89, 95, 96, 99 Oude baan 2, 3, 58 Rijksweg 1, 3, 4, 5, 8, 8A, 10, 11, 11D, 12, 14, 16, 18, 27, 29, 34 Heideweg 10, 13, 15, 17, 19 Lijndonk 1A, 3, 4, 5 Raakeindse kerkweg 48, 50, 64 Europalaan 9 Haansbergseweg 2 Rijksweg 100 t/m 108, 110, 111A, 111B, 111C, 113, 115, 117, 119, 217 Stedenbaan 23 t/m 35 oneven Hultenseweg 5, 8, 13, 16, 35, 52, 56, 62, 71, 72, 74, 78, 81, 83, 84, 90 Keizersakker 6, 6A, 6B, 7, 8, 10, 10A, 12 Klein Tilburg 1, 2, 3, 4 Nieuwe lijn 2, 3, 4, 6 Oudelijn 3, 5, 7, 7A Prinsenhoef 2, 6, 12 Schooorweg 9 Van Dieeghemstraat 7, 9 Vosheining 2A, 3, 6 Wijkevoort 8, 14, 16, 18, 24

Aantal 4 1 5 2 2 2 3 7 9 12 9 3 1 11 1 8 4 5 4 3 16 5 4 3 1 1 18 7 16 8 4 4 4 3 1 2 3 5

Plaats Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Gilze Hulten Hulten Hulten Hulten Hulten Hulten Hulten Molenschot Molenschot Molenschot Rijen Rijen Rijen Rijen Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg Tilburg

Het onderzoek richt zich uitsluitend op woningen met woonbestemming. Bedrijfsgebouwen, campings en recreatiewoningen zijn buiten beschouwing gelaten.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

2.3

10 / 23

Aandachtspunten voor de gevoeligheid van woningen voor rattle noise Figuur 3 illustreert de overdrachtspaden van geluid afkomstig van een helikopter (van het type Chinook). Deze figuur is overgenomen uit [1], maar aangevuld met recente inzichten, en dient als basis voor het bepalen van de bouwkundige aspecten van woningen die voor rattle noise van belang zijn.

Figuur 3

Schematisch overzicht van de overdrachtspaden van een Chinook-helikopter voor geluid, trillingen en rattle naar en in een huis, gebaseerd op [1].

Er zijn drie belangrijke gevoeligheidsaspecten voor rattle te onderscheiden: 1. de rattle-gevoeligheid van de gebouwschil6, ofwel de mate waarin onderdelen van gevels en dak (zoals ramen en deuren) kunnen rammelen; 2. de geluiddoorlatendheid van de schil, ofwel de mate waarin laagfrequent geluid door de zwakkere delen van de schil (de ramen, deuren en het dak) de woning kan binnendringen om daar rattle te veroorzaken; 3. de rattle-gevoeligheid van de lichtere constructie-elementen van het gebouw (zoals binnendeuren, vloeren en plafonds) die door laagfrequente luchtdrukgolven in trilling komen en trillingen kunnen doorgeven aan voorwerpen binnen het gebouw (zoals schilderijen, serviesgoed en lampen). Deze aspecten worden hieronder toegelicht.

6 De gebouwschil wordt gevormd door de bouwkundige delen die de constructieve en bouw-

fysische eisen aan het pand verzorgen: het dragen van het gebouw, de winddichtheid, de thermische isolatie, etc.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

11 / 23

De rattle-gevoeligheid van de gebouwschil Bij de rattle-gevoeligheid van de gebouwschil gaat het vooral om de vaste en bewegende delen binnen de kozijnen van oudere woningen, zoals enkel glas dat los kan zitten als de stopverf is verdroogd en ramen en deuren die speling hebben bij verouderd hang- en sluitwerk. Er zijn nog geen duidelijke aanwijzingen dat in de praktijk ook onderdelen van het dak als bron van rattle optreden. Tijdens experimenten die TNO voor eerdere onderzoeken heeft uitgevoerd is het rammelen van dakpannen wel waargenomen, maar alleen bij relatief hoge geluiddrukniveaus van meer dan 90 dB(A) 7,8. Hier was de belangrijkste oorzaak voor rattle het instabiele evenwicht van sommige dakpannen, zonder een directe fixering met de onderliggende constructie. Om bij dit soort instabiele evenwichten dakpannen in trilling te brengen kunnen de benodigde krachten heel klein zijn. De mate waarin de gebouwschil laagfrequente drukgolven doorlaat Gevels en daken zijn er niet op ontworpen om specifiek laagfrequent geluid of de drukgolven met nog lagere frequenties (beneden het gehoorbereik) tegen te houden. Ook hier zijn de ramen (het glas) en de deuren de zwakke plekken in de gevels, ervan uitgaande dat de gevels in steen of beton zijn opgebouwd.

Daarnaast hebben de meeste woningen een dakconstructie met dakpannen op een houten dakbeschot, die het laagfrequente geluid ook slecht tegenhoudt. Lichte constructie-elementen in de woning Lichte onderdelen in de woning zijn bijvoorbeeld binnenwanden van gips, houten vloeren en plafonds. Deze kunnen in trilling komen door de laagfrequente drukgolven die door de schil in de woning zijn doorgedrongen. Vervolgens kunnen de drukgolven bijvoorbeeld binnendeuren, schilderijen, lampen die aan de plafonds hangen en voorwerpen die op de vloeren staan in trilling brengen. Als een woning binnen de schil geen lichte constructie-elementen heeft, is de binnenzijde van de woning weinig gevoelig voor rattle. In dat geval is het voor rattle minder een probleem wanneer de schil laagfrequente drukgolven doorlaat, omdat er desondanks weinig risico is op het in trilling brengen van onderdelen of voorwerpen in de woning.

2.4

Bevindingen De 201 woningen uit paragraaf 2.2 zijn deels ter plaatse en deels via Google Street View bezichtigd om een oordeel te kunnen geven over de gevoeligheid voor rattle noise.

7 DGMR raadgevende ingenieurs heeft in 2014 gemeten geluidniveaus van helikopters

gerapporteerd tot 98 dB(A) in Gilze, Rijen en Tilburg, maar niveaus boven 90 dB(A) kwamen bij de metingen weinig voor. 8 Het dak wordt niet genoemd als mogelijke bron van rattle in [1]. Aanvullend literatuur-

onderzoek heeft ook geen additionele informatie hierover opgeleverd. Er is echter tijdens de metingen beschreven in [2] wel rattle afkomstig van dakpannen waargenomen op de zolder van ‘villa EO’ in Den Helder, bij geluiddrukniveaus van 106 tot 110 dB(A). Eenzelfde effect is waargenomen bij geluidsmetingen voor bepaling van geluidisolatie van dakisolatieplaten. Bij deze metingen werd gebruik gemaakt van “roze ruis” en is rattle door trillende dakpannen geconstateerd bij geluiddrukniveaus tussen 90 en 95 dB.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

12 / 23

Tijdens de inventarisatie zijn de externe delen van de woningen bekeken om vast te stellen hoe rattle-gevoelig de schil is door de aanwezigheid van ramen en deuren, en in welke mate de schil (laagfrequent) geluid door zal laten, waardoor het risico bestaat dat er in de woning rattle ontstaat. Of er in de woning daadwerkelijk lichte constructie-elementen en objecten aanwezig zijn die rattle veroorzaken is nog niet met zekerheid vastgesteld, omdat de woningen alleen aan de buitenkant vanaf de openbare weg zijn bekeken. Enkele bewoners uit de wijk zijn tijdens de bezichtiging ter plaatse (bij toevallige ontmoetingen) gesproken. De belangrijkste bevindingen uit de gesprekken zijn hieronder samengevat: - Ramen en deuren in de schil rammelen door overvliegende Chinookhelikopters. Andere typen vliegtuigen en helikopters zorgen wel voor geluidoverlast, maar niet voor rattle. -

Enkelglas en glas-in-lood zorgt voor meer rattle dan dubbelglas.

-

Rammelen van dakpannen is niet opgevallen. Sommige bewoners schrijven scheuren en het “kapot springen” van voegsel in het metselwerk van gevels en het breken van glas (in een lichtstraat) toe aan het vliegverkeer; De gesproken bewoners geven aan last te hebben van het rammelen van voorwerpen die tegen ramen of kozijnen staan of planten die op (lichte) vloeren staan.

-

De woningen zijn beoordeeld door onderscheid te maken tussen “zeer”, “enigszins” en “niet” gevoelig voor rattle op de in paragraaf 2.3 genoemde bouwkundige aspecten: de rattle-gevoeligheid van de schil, de doorlaatbaarheid van de schil (isolatie met betrekking tot laagfrequente drukgolven) en de rattle-gevoeligheid van de onderdelen binnen de woning. De doorlaatbaarheid van gevel en dak zijn afzonderlijk bekeken. Voor de rattle-gevoeligheid van de schil is gekeken naar de bouwkundige staat van ramen, deuren, glas en kozijnen. Er is vooralsnog vanuit gegaan dat dakpannen geen bron voor rattle zijn9. De gevoeligheid met betrekking tot het tweede aspect, de doorlaatbaarheid van laagfrequente drukgolven, wordt vooral bepaald door het glasoppervlak, uitbouwen (zoals dakkapellen en serres) en de dakconstructie. Er is vanuit gegaan dat er bij schuine daken met een bedekking van dakpannen of riet sprake is van een houten dakconstructie, die laagfrequent geluid relatief slecht buiten houdt. Bij moderne woningen met een plat dak kan een betonnen dakconstructie zijn toegepast, die geen zwakke schakel vormt in de isolatie van laagfrequent geluid.

9 Het rammelen van (instabiele) dakpannen is niet geheel uit te sluiten, maar wordt

onwaarschijnlijk geacht op basis van de volgende overwegingen: (1) Er is geen literatuur gevonden over rattle van dakpannen; (2) Het is uit gesprekken met bewoners niet naar voren gekomen; (3) Uit metingen blijkt dat hoge geluidniveaus van meer dan 90 dB(A) buiten voor de gevel van een woning (waarbij rattle van dakpannen bij experimenten is waargenomen) weinig voorkomen; (4) Dakpannen bevinden zich aan de buitenkant van de schil waar in het algemeen ruimtes aan grenzen die overdag (als de helikopters vliegen) weinig worden gebruikt (slaapkamers, zolderruimtes), zodat eventuele optredende rattle van dakpannen minder wordt waargenomen.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

13 / 23

Voor wat betreft het derde aspect is aangegeven of het op grond van bouwjaar en type waarschijnlijk is dat een woning binnen de schil weinig of geen lichte elementen bevat, en daarmee (waarschijnlijk) weinig gevoelig is voor rattle. Dit is een inschatting op grond van uiterlijke kenmerken. In bijlage A zijn ter illustratie voor de vier onderzochte aspecten foto’s weergegeven van type woningen die vallen in de categorie “zeer”, “enigszins” of “niet rattlegevoelig”. Deze afbeeldingen dienen als voorbeeld van het type woning dat in elke categorie valt. Uit de inventarisatie van de woningen komt het volgende beeld naar voren: 1. Alle (of nagenoeg alle) woningen hebben een gevel die laagfrequente drukgolven relatief makkelijk doorlaat via de beglazing. Tussen de woningen is er veel variatie in het aantal ramen en het glasoppervlak. 2. Verreweg de meeste woningen hebben een pannendak en de meeste daarvan zullen onder de pannen een houten dakconstructie hebben. Uitzonderingen zijn woningen met een rieten dak en woningen met een plat dak dat in beton uitgevoerd zou kunnen zijn, maar die laatste groep is kleiner dan 5% van het totaal. Dus bij tenminste 95% van de woningen komen de laagfrequente drukgolven behalve via het glas ook via het dak naar binnen. 3. Bij ruim 30% van de woningen lijkt de schil zelf niet rattle-gevoelig te zijn.

Van ongeveer 40% daarvan (dus ongeveer 12% van het totaal) is het op basis van bouwjaar en type waarschijnlijk dat zich binnen de schil ook weinig of geen rattle-gevoelige (lichte) constructiedelen bevinden. 4. Ongeveer twee derde van de woningen (68%) heeft een enigszins of zeer rattlegevoelige schil. Meestal (bij ruim 90% van die woningen) zijn er in die gevallen naar verwachting ook lichtere constructie-onderdelen binnen de schil, die gevoelig zijn voor rattle. De resultaten van de inventarisatie zijn met percentages in tabel 2 weergegeven. Daarvan is een samenvatting gemaakt in figuur 4.

Figuur 4

Schematische weergave van de percentages woningen waarvan de schil zelf rattle-gevoelig is en waarvan de inwendige constructie-onderdelen rattle-gevoelig zijn.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

14 / 23

Het aspect doorlaatbaarheid van de schil is een aandachtspunt voor 95 tot 100% van de 201 woningen in paragraaf 2.2, ervan uitgaande dat er (nagenoeg) geen woningen zijn waar al maatregelen zijn getroffen om de beglazing en het dak tegen laagfrequente drukgolven te isoleren. Bij (vrijwel) alle woningen komen de laagfrequente drukgolven dus via de schil naar binnen, maar dit hoeft geen rattle binnen de woning te veroorzaken, wanneer de woning inwendig geen lichte constructieonderdelen heeft. Dit is het geval bij de 12% uiterst links en de 5% uiterst rechts in figuur 4. Hierbij geldt dat voor geen enkele woning op basis van alleen bezichtiging van de buitenkant is uit te sluiten dat er binnen de woning geen rattle kan ontstaan en dat dit nog nader bepaald moet worden door inspectie in de woningen. Tabel 2

Groepering van woningen met percentages, door onderscheid te maken tussen “zeer/enigszins” en “niet” gevoelig voor rattle op de in paragraaf 2.3 genoemde bouwkundige aspecten: de rattle-gevoeligheid van de schil, de doorlaatbaarheid van de schil (isolatie met betrekking tot laagfrequente drukgolven) en de rattle-gevoeligheid van de onderdelen binnen de woning. De doorlaatbaarheid van gevel en dak zijn afzonderlijk bekeken.

Rattle in de schil

Doorlaatbaarheid schil gevel

dak

Rattle-gevoeligheid binnen

Percentage woningen

nee

0%

zeer/enigszins

0%

nee

0%

zeer/enigszins

1%

nee

0%

zeer/enigszins

1%

nee

12%

zeer/enigszins

18%

nee

0%

zeer/enigszins

0%

nee

0%

zeer/enigszins

2%

nee

0%

zeer/enigszins

0%

nee

5%

zeer/enigszins

61%

nee nee zeer/enigszins nee nee zeer/enigszins zeer/enigszins

nee nee zeer/enigszins zeer/ enigszins nee zeer/enigszins zeer/enigszins

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

3

Maatregelen tegen rattle

3.1

Onderdelen die rattle veroorzaken

3.1.1

Rattle van onderdelen in de schil

15 / 23

Onderdelen in de schil van de woning die gevoelig zijn voor rattle zijn meestal de beweegbare ramen, de vaste ruiten en de deuren of onderdelen daarvan. Speling in de sponning kan ertoe leiden dat glas, opzij geduwd door een drukgolf, tegen de binnenkant van de sponning aanslaat. Het type glas bepaalt de manier waarop het glas in de sponning zit en daarmee de mate waarin er sprake kan zijn van speling. Het type glas bepaalt tevens de massa per vierkante meter van het glas en daarmee de mate waarin de geluidgolf het glas verplaatst. Enkel glas is gevoelig voor rattle, omdat het licht is en omdat het vaak aan één kant is vastgezet met stopverf, die op termijn verdroogt en krimpt, zodat speling ontstaat. Dubbel glas heeft een kleiner risico dan enkel glas. Het is zwaarder en voorzien van glaslatten (in plaats van stopverf) met verende rugvullingen tussen het glas enerzijds en de glaslat en het kozijn anderzijds. Glas in lood heeft het hoogste risico: het is licht glas en er zitten geen zachte/dempende elementen in de sponning, terwijl door temperatuurwisselingen en de verschillende uitzettingscoëfficiënten van glas en lood er al snel sprake is van speling. Bij (te openen) ramen en deuren kan speling tussen raam en kozijn ertoe leiden dat het raam, opzij geduwd door een drukgolf, tegen het kozijn slaat.

Hoe lager de massa per vierkante meter van het raam, hoe groter de kans hierop. Rattle ontstaat als er sprake is van speling in de ophanging en/of in de vergrendeling en speling na vergrendeling van het raam in het kozijn. Het grootste risico zijn ramen met enkel glas, vanwege het geringe gewicht, maar ook vanwege de oude en/of versleten ophanging en vergrendeling. In nieuwbouw wordt zwaarder glas toegepast, vaak met een zichzelf klemzettende vergrendeling en bovendien een zachte/verende tochtstrip in het kozijn. 3.1.2

Rattle binnen de woning Treden de laagfrequente drukgolven gemakkelijk door de schil naar binnen, dan is er een groter risico dat binnen de woning rattle ontstaat, doordat de lichtere constructie-onderdelen in trilling worden gebracht. Daarbij gaat het bijvoorbeeld om houten vloeren, de daaronder hangende plafonds en binnenwanden van gipsplaat of hout, waarbij de massa minder is dan 100 kg/m2. Deze onderdelen hoeven zelf niet hoorbaar te rammelen, maar kunnen voorwerpen in trilling brengen, zoals binnendeuren in lichte wanden, glas in de binnendeuren, radiatoren, lampen die aan het plafond hangen, servies op tafel of in een kast, schilderijen aan de muren of voorwerpen op de vloer. Woningen die inwendig niet rattle-gevoelig zijn, hebben zware scheidingswanden en vloeren (van steen of beton) die moeilijk in trilling komen en daardoor ook de bovengenoemde voorwerpen niet in trilling brengen.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

3.2

16 / 23

Maatregelen Maatregelen tegen rattle noise zijn hieronder samengevat in drie groepen: het verbeteren van de isolatie van de schil tegen laagfrequente drukgolven, het voorkomen van rattle van onderdelen van de schil en het voorkomen van rattle die ontstaat door het trillen van lichtere constructie-onderdelen binnen de woning. Een gedetailleerder overzicht van de maatregelen is opgenomen in bijlage A.

3.2.1

Verbeteren van de isolatie van de schil Voor de doorgifte van (laagfrequent) geluid naar binnen gaat het vooral om het oppervlak en de geluidisolatie van de zwakste onderdelen met relatief lage massa per vierkante meter: het glas, de deuren (inclusief de aansluitingen met de kozijnen) en het dak. Naarmate de massa van die onderdelen hoger is, gaat de kierdichting een grotere rol spelen. Om de isolatie te verbeteren is zwaar glas nodig, dat vanwege eisen aan thermische isolatie bij vervanging altijd dubbel glas zal zijn, en in dat geval een totale dikte moet hebben van ongeveer 30 mm (8 of 10 mm glas + 15 mm spouw + 6 mm glas). Glas-in-loodramen kunnen worden voorzien van 15 mm dik voorzetglas, of het glas-in-lood kan worden opgenomen in de spouw van twee keer 6 mm glas. De dichte delen van buitendeuren moeten een massa hebben van tenminste 800 kg/m3, wat mogelijk is met massief hout met een dikte van 40 mm. Vervanging van alle kozijnen zal bijna altijd nodig zijn omdat de ruiten zodanig veel dikker worden, dat deze niet in de bestaande kozijnen passen. Bij nieuwe kozijnen moet worden gezorgd voor goede kierdichting en ventilatievoorzieningen. In het geval van een pannendak telt de massa van de dakpannen niet zonder meer mee in de voor de isolatie benodigde massa, omdat de dakpannen samen het dakbeschot geen goed gesloten geheel vormen.

Een manier om de isolatie van pannendaken met een houten dakbeschot te verhogen bij lage frequenties is het “activeren” van het gewicht van de dakpannen. Dat kan door het dakbeschot kierdicht te maken en als één plaat te laten reageren op invallend geluid. Het gewicht van de op het dakbeschot rustende dakpannen (gemiddeld 50 kg/m 2) gaat dan een bijdrage leveren in de geluidisolatie. In de praktijk kan dit worden gerealiseerd door inwendig of uitwendig direct op het dakbeschot twee onderling overlappende lagen van 4 mm dik multiplex aan te brengen. Platte daken met een houten dakbeschot en een bedekking met grind kunnen op dezelfde manier worden voorzien van twee lagen multiplex. Indien er geen grind op het dak ligt moet het dak worden verzwaard, bijvoorbeeld met 20 mm vezelcementplaat onder het bitumen. Bij rieten daken kan niet op deze manier het dakbeschot worden verzwaard, omdat het riet niet voldoende massa heeft en derhalve niet “geactiveerd” kan worden. Bovendien zal de dakconstructie de zware platen waarschijnlijk niet kunnen dragen. Een alternatief is dan dat lichte (houten) zoldervloeren worden verzwaard met 15 mm dikke vezelcementplaten. Dit is vooral effectief als de zolder een weinig gebruikte ruimte is gedurende de perioden van het etmaal dat de helikopters overvliegen.

De verbeterde zoldervloer fungeert dan als een tweede schil om het laagfrequente geluid buiten de rest van de woning te houden.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

3.2.2

17 / 23

Voorkomen van rattle door onderdelen van de schil Indien de in 3.2.1 genoemde maatregelen niet nodig zijn omdat er binnen de woning geen rattle-gevoelige onderdelen zijn, of omdat rattle binnen de woning al wordt bestreden met de maatregelen die hieronder (paragraaf 3.2.3) worden genoemd, kan volstaan worden met het wegnemen van speling in ramen, ruiten en deuren. Maatregelen zijn dan het vervangen van stopverf door glaslatten met rugvulling, glas-in-lood-profielen voorzien van kit, het aanbrengen van tochtstrips of rubberen afdichtingen in de kozijnen en het vervangen of afstellen van hang- en sluitwerk. Omdat hierbij de ‘natuurlijke’ ventilatie door de kieren niet meer mogelijk is, zal het nodig zijn om ventilatieroosters te plaatsen in woningen waar die nog niet aanwezig zijn.

3.2.3

Voorkomen van rattle binnen de woning Bij maatregelen om het ontstaan van rattle binnen de woningen te voorkomen gaat het in de eerste plaats om het verzwaren van de vloeren, wanden en plafonds die een massa hebben van minder dan 100 kg/m2. Maatregelen hiervoor zijn: 1. het verzwaren van houten vloeren met 15 mm dikke vezelcementplaten, die goed zijn vernageld (vastgeschroefd), 2. het verstijven van de houten draagconstructie onder de vloer (als de massa na toepassen van 1 nog steeds te weinig is), met extra balken dwars op de bestaande balken, stalen strips onder de bestaande balken of één extra stalen ligger dwars op de bestaande balken die de overspanning van de bestaande balken halveert, 3. het vervangen van lichte wanden door wanden van steen (bijvoorbeeld kalkzandsteen), 4. het verstijven van wanden van gipsplaten op een regelwerk door het toevoegen van extra staanders, 5. het ophangen van de contactdozen in verlaagde plafonds aan de draagconstructie van de vloer met een starre verbinding (waarna het plafond vaak in zijn geheel weer moet worden afgewerkt), indien er sprake is van een verlaagd plafond onder een zware constructieve vloer. In de tweede plaats kunnen eenvoudigere maatregelen worden getroffen om het rammelen van onderdelen, voorwerpen en huisraad tegen te gaan, zoals 6.

het wegnemen van speling in binnendeuren en binnenramen (zonder dat de deuren zelf vervangen hoeven te worden), 7. het goed vastzetten van radiatoren en het wegnemen van speling in de ophangbeugels, 8. het creëren van steunpunten met zachte materialen voor staande voorwerpen, 9. het plaatsen van een zacht steunpunt in de vorm van een wig onderaan de lijsten die aan muren hangen.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

3.3

18 / 23

Aanpak afhankelijk van rattle-gevoeligheid Volgens figuur 4 zijn van 63% van de woningen zowel de schil als de inwendige constructie-onderdelen rattle-gevoelig. Het is in principe mogelijk het probleem alleen bij de schil op te lossen door er voor te zorgen dat enerzijds de onderdelen van de schil niet meer kunnen rammelen (met maatregelen in paragraaf 3.2.2) en anderzijds de schil minder laagfrequente drukgolven naar binnen laat (paragraaf 3.2.1), waardoor de lichtere constructie-onderdelen in de woning niet meer zodanig in trilling komen dat rattle ontstaat. Bij die aanpak kunnen de in paragraaf 3.2.3 genoemde maatregelen grotendeels achterwege blijven en kan het interieur van een woning grotendeels ongemoeid worden gelaten. Dit hoeft niet in alle gevallen de goedkoopste oplossing te zijn, maar kan veel schelen in uitvoeringslasten voor de bewoners. (Vooral de in paragraaf 3.2.3 onder 2 t/m 5 genoemde maatregelen kunnen zeer arbeidsintensief zijn en ingrijpend voor de bewoners.) Aanpak van de schil zal, in tegenstelling tot een aanpak binnen, het comfort ook op andere gebieden kunnen verhogen door verbetering van de algemene geluidisolatie (niet alleen voor laagfrequent geluid) en de thermische isolatie, waarbij het vaak voor de hand zal liggen om maatregelen te combineren 10.

Bij een klein deel van de woningen (5%, het uiterst rechtse deel in figuur 4) is de schil wel rattle-gevoelig, maar is de woning inwendig als niet rattle-gevoelig beoordeeld. Voor die woningen zouden wel maatregelen nodig zijn om de onderdelen van de schil vast te zetten, maar niet om de schil beter tegen laagfrequente drukgolven te isoleren. De drukgolven binnen de woning geven immers weinig risico op het ontstaan van rattle. Dit zou wel betekenen dat de geluidisolatie niet verbetert, waardoor de eventuele hinder door geluid en in het bijzonder laagfrequent geluid in dezelfde mate blijft bestaan. Bij woningen die inwendig wel rattle-gevoelig zijn, maar die een schil hebben waarvan de onderdelen weinig gevoelig zijn voor rattle (20% in figuur 4), is een aanpak op twee manieren mogelijk. De beste manier voor de bewoners is om de isolatie van de schil te verbeteren, zodat er geen laagfrequente drukgolven in die mate binnen de woning komen dat er rattle ontstaat. Het ongemoeid laten van de schil en het treffen van maatregelen binnen de woning om te voorkomen dat onderdelen gaan rammelen kan echter in bepaalde gevallen goedkoper zijn. De aanpak afhankelijk van de rattle-gevoeligheid van een woning is in figuur 5 samengevat. In de praktijk moet per woning worden bekeken wat de beste aanpak is. Hiervoor is een opzet gemaakt voor een protocol, dat is opgenomen in bijlage C.

10 Aandachtspunt is ventilatie: eventuele kierdichting moet worden gecompenseerd met

bijvoorbeeld ventilatieroosters.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

Figuur 5

3.4

19 / 23

Aanpak voor het nemen van maatregelen tegen rattle noise, afhankelijk van de gevoeligheid van de woning voor rattle van de schil en rattle binnen de woning. Alle of nagenoeg alle woningen (95-100% van de woningen die voor maatregelen tegen rattle noise in aanmerking komen) hebben een schil die niet ontworpen is op het tegenhouden van laagfrequente drukgolven, maar het beter isoleren van de schil is niet in alle gevallen als maatregel nodig om rattle tegen te gaan.

Kosten van maatregelen Op basis van de inventarisatie van de 201 woningen is een ruwe schatting gemaakt van de totale kosten van de uitvoering van maatregelen. Uitgangspunt daarbij is dat in 83% van de woningen (de rode en lichtblauwe categorie in de figuren 4 en 5) maatregelen ‘aan de schil’ worden genomen om zowel rattle door het trillen van onderdelen in de schil tegen te gaan als de isolatie voor laagfrequente drukgolven te verbeteren, zodat maatregelen in de woning niet nodig zijn. De maatregelen bestaan uit: a) vervanging van alle kozijnen door nieuwe kozijnen met dubbel glas 10-15-6, goede kierdichting, ventilatievoorzieningen en nieuwe ramen en buitendeuren met nieuw hang- en sluitwerk; b) verzwaring van het dakbeschot met extra houten beplating of (bij rieten daken) verzwaring van de zoldervloeren met vezelcementplaten. De ruwe kostenschatting kiest veiligheidshalve de aanpak links boven in figuur 5 (in rood, die volgens figuur 4 voor 63% van de woningen van toepassing is) ook voor de 20% van de woningen rechts boven in figuur 5 (in lichtblauw). Daarbij is ervan uitgegaan dat dubbel glas 10-15-6 (totale dikte ruim 3 cm) of glas met ongeveer dezelfde massa nog nergens in woningen aanwezig is en dat de bestaande kozijnen, ramen en deuren niet geschikt zijn om dit glas te plaatsen.

In de kostenschatting is er geen rekening mee gehouden dat - voor 20% van de woningen mogelijk met een goedkopere aanpak kan worden volstaan (lichtblauw in de figuren 4 en 5) door het treffen van maatregelen binnen de woningen, in plaats van het isoleren van de schil;

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

-

20 / 23

ventilatie-voorzieningen niet nodig zijn in moderne woningen die zijn voorzien van een ventilatiesysteem met een WTW-installatie (vanaf 2010); buitendeuren niet vervangen hoeven te worden als deze al voldoende zwaar zijn en geen glasoppervlak hebben dat groter is dan 0,05 m2; maatregel b) voor het grootste deel van de woningen van toepassing is, maar niet voor woningen met betonnen daken; verzwaring van zoldervloeren bij maatregel b) niet van toepassing is voor woningen met betonnen vloeren.

De ruwe begroting van de totale kosten met de bovenstaande uitgangspunten bedraagt 12,2 miljoen euro exclusief btw (gemiddeld per woning een bedrag van ruim 60.000 euro). In bijlage D is de berekening opgenomen.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

4

21 / 23

Conclusie Rond de vliegbasis Gilze-Rijen liggen ruim 300 woningen met een geluidbelasting die hoger is dan de grens die Defensie hanteert voor het treffen van maatregelen om de geluidhinder te verminderen die binnen de woningen wordt ervaren. Van die woningen zijn er 201 waarvoor het zinvol is om maatregelen te treffen die specifiek gericht zijn op het voorkomen van rattle noise. De 201 woningen zijn op grond van de gevoeligheid voor rattle noise in groepen ingedeeld. Hieruit volgt een kostenschatting van 12,2 miljoen euro exclusief btw voor het realiseren van de maatregelen. Voor de meeste woningen is de meest effectieve aanpak om maatregelen te treffen aan de gevels en de daken, die zowel het rammelen van onderdelen van de gevel (zoals ramen en deuren) tegen gaan, als zorgen voor een betere isolatie tegen laagfrequente luchtdrukgolven. Naar verwachting zijn er relatief weinig woningen (ongeveer 10% of minder) die zo ongevoelig zijn voor rattle noise dat maatregelen achterwege kunnen blijven. Per woning moet nog worden bepaald welke maatregelen nodig zijn. Dit is maatwerk, waarbij elke woning uitwendig en inwendig moet worden bekeken. Een protocol hiervoor is opgenomen in bijlage C van dit rapport.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

5

Referenties [1]

Literatuurstudie “Rattle Noise” van helicopters TNO-rapport 2013 R10188, februari 2013.

[2]

Een onderzoek naar de rol van “rattle noise” bij hinder door helikoptergeluid NLR-rapport NLR-CR-2014-392, april 2015.

22 / 23

TNO-rapport | TNO 2017 R10771A | december 2017

6

23 / 23

Ondertekening Den Haag, december 2017

TNO

drs. C.M. Ort Research manager

ir. A.R. Eisses Auteur

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

A

Bijlage A | 1/3

Specificatie rattle-gevoeligheidscategorieën Onderstaande tabellen geven per gevoeligheidsaspect enkele voorbeelden van type woningen per categorie van rattle-gevoeligheid (zeer gevoelig = rood, enigszins gevoelig = lichtblauw of niet gevoelig = donkerblauw). In de resultaten in hoofdstuk 3 zijn de woningen die ‘zeer’ of ‘enigszins’ rattle-gevoelig samengepakt. Per aspect van rattle-gevoeligheid worden een of meerdere foto’s getoond van een voorbeeldwoning en wordt toegelicht welk type woningen in een bepaalde categorie valt. De woningen die op de foto’s te zien zijn liggen niet in het geschouwde gebied, maar zijn vergelijkbare woningen uit andere wijken in Nederland. Alle afbeeldingen zijn afkomstig van Google Street View. Tabel A1

Rattle-gevoeligheid schil

Zeer gevoelig

Enigszins gevoelig

Niet gevoelig

Woningen met veel enkelglas met verouderde stopverf, deuren die los in hun sponning zitten en met een schil in slechte staat hebben vaak te maken met rattle in de schil. Ook glas-in-lood bovenluiken zijn zeer gevoelig.

Tot deze categorie behoren woningen met doorsnee dubbelglas, of deels enkel- en deels dubbelglas en een normale bouwkundige staat van de gevel.

Nieuwbouwwoningen met dikker glas, met minder te openen delen en waar ramen en deuren strak in hun sponning worden vergrendeld zijn niet rattlegevoelig.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

Bijlage A | 2/3

Tabel A2 Doorlaatbaarheid gevel (ramen en deuren)

Zeer gevoelig

Enigszins gevoelig

Niet gevoelig

Woningen met veel of grote glasoppervlakken en deuren laten veel (laagfrequent) geluid door. Met name enkelglas is hier gevoelig voor. Vrijstaande woningen hebben over het algemeen meer openingen en vallen doorgaans onder deze categorie. Ook uitbouwen en serres maken een schil doorlaatbaar.

Tot deze categorie behoren woningen met een gemiddeld aantal en gemiddelde grootte van openingen. De meeste tussenwoningen worden hiertoe gerekend.

Tot deze categorie worden woningen gerekend met zeer kleine afmetingen van ramen of een klein aantal ramen. Vaak zijn de meeste deuren en ramen echter groot genoeg om laagfrequent geluid door te laten. Dit type woningen komt dus bijna niet voor.

Tabel A3

Doorlaatbaarheid van het dak

Zeer gevoelig

Enigszins gevoelig

Niet gevoelig

Daken met dakpannen en houten dakbeschotten en rieten daken op een houten frame zijn een licht onderdeel van de schil die goed (laagfrequent) geluid doorlaten. Met name grote daken met grote oppervlakken laten veel laagfrequent geluid door.

Woningen met daken met kleinere afmetingen zijn minder doorlaatbaar. Woningen waar het dak pas op de 2e verdieping begint hebben over het algemeen minder hinder van rattle, omdat zich op deze verdieping vaak minder gevoelige ruimten bevinden.

Wanneer er weinig dakoppervlakte is, is het dak relatief minder doorlatend. Platte daken hebben mogelijk een betonnen dakopbouw, waardoor ze niet laagfrequent geluid niet meer (zo gemakkelijker) doorlaten.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

Tabel A4

Bijlage A | 3/3

Rattle-gevoeligheid in de woning

Zeer gevoelig

Enigszins gevoelig

Niet gevoelig

Vrijstaande woningen zijn vaak opgebouwd uit lichte vloeren en wanden, bijvoorbeeld van hout. In Gilze-Rijen staan veel oude boerderijen uit de 19e eeuw. Dit type woningen kent over het algemeen veel lichte bouwelementen (wanden, vloeren, etc.).

Modernere vrijstaande woningen zijn vaak opgebouwd uit (deels) zwaardere materialen, en mogelijk (deels) lichtere materialen.

Rijtjeshuizen uit de jaren ‘60’80 bestaan vaak uit betonnen constructies. Betonnen bouwelementen (als wanden, vloeren, etc.) zijn niet gevoelig voor rattle en kunnen geen huisraad in trilling brengen.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

B

Bijlage B | 1/11

Maatregelen tegen rattle noise Deze bijlage beschrijft per gebouwcomponent wat de oorzaak is van rattle, in welke gevallen er rattle kan ontstaan en (indien nodig) welke maatregelen getroffen kunnen worden om de oorzaak te voorkomen of de rattle te reduceren. De schil (bestaande uit gevel- en dakvlakken) van een woning is op twee manieren belangrijk voor rattle: onderdelen ervan kunnen zelf ratelen en onderdelen kunnen geluid en trillingen doorgeven naar binnen zodat daar rattle ontstaat (zie ook figuur 3 in hoofdstuk 2). Het betreft in beide gevallen hetzelfde soort onderdelen: de ramen, de deuren en het dak. Aanpak van de schil kan daardoor op twee manieren effectief zijn. In principe is het mogelijk de rattle bij de schil op te lossen waardoor de inrichting binnen ongemoeid kan worden gelaten. Dit kan veel schelen in uitvoeringslasten voor de bewoners, maar kan ook hogere kosten met zich meebrengen. Aanpak van de schil zal, in tegenstelling tot een aanpak binnen, het comfort ook op andere gebieden kunnen verhogen: de algemene geluidisolatie en de thermische isolatie kunnen erdoor worden verbeterd11. In het geval dat de bewoner of eigenaar al van plan is de woning te verbeteren kunnen maatregelen worden gecombineerd.

Als bijvoorbeeld voor de reductie van rattle enkelglas vervangen moet worden door veel dikker enkelglas, wat ook de vervanging van de kozijnen met zich meebrengt, kan de bewoner de meerprijs voor dubbel glas (HR++) voor zijn rekening nemen om ook de thermische isolatie te verbeteren.

11 Aandachtspunt is ventilatie: eventuele kierdichting dient te worden gecompenseerd met

bijvoorbeeld ventilatieroosters. De verbetering van de thermische isolatie en algemene geluidisolatie kan, afhankelijk van de situatie, passen in ander beleid en dan nog meer voor de hand liggen. Er kan bijvoorbeeld worden gedacht aan geluidsanering (mogelijk staat de betreffende woning op een saneringslijst), subsidies voor energiebesparing of gewenste woningverbetering door huidige eigenaar/bewoner. Per situatie kan worden beoordeeld of van één of meer van deze zaken sprake is en of op die manier financiering beschikbaar is om de benodigde maatregelen verder te optimaliseren.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

B.1

Daken

B.1.1

Gevoeligheid voor rattle

Bijlage B | 2/11

Het gaat om: 1. rattle van dakpannen en 2. doorgifte van laagfrequente drukgolven12 naar binnen. 1. Dakpannen Er is weinig bekend over de oorzaak van rattle door dakpannen en de omstandigheden waaronder dit kan optreden. Er is geen wetenschappelijke literatuur gevonden over rattle van dakpannen. Op basis van observaties 13 zijn er twee paden gedefinieerd die verantwoordelijk lijken te zijn. In het geval van het directe pad worden instabiele dakpannen in trilling gebracht door geluid met golflengtes van vergelijkbare grootte als de dakpan. De bijbehorende frequenties liggen in de orde van enkele kHz. De trilling wordt dus niet veroorzaakt door laagfrequent geluid. In het geval van het tweede pad zorgt laagfrequent geluid voor een trilling in de dakconstructie. Deze trilling in de dakconstructie zorgt voor het rammelen van instabiele dakpannen. Uit literatuuronderzoek14 blijkt dat voor geluid van een Chinook-helikopter het grote aandeel van het geluidsvermogen (90 tot 100 dB) bij frequenties lager dan 100 Hz ligt, en dat bij frequenties boven 200 Hz de geluidsniveaus veel lager zijn (minder dan 70 dB). Het indirecte pad, via de dakconstructie, lijkt dus het meest waarschijnlijke pad voor rattle van dakpannen als gevolg van het geluid van de Chinook-helikopter. Het maximale geluidniveau gemeten door dgmr15 tijdens helikopterpassages was 98 dB.

Veruit het grootste deel van de passages resulteerde in niveaus tussen 70 en 90 dB. Gegeven de eerdergenoemde niveaus waarbij rattle door dakpannen is geconstateerd, lijkt het onwaarschijnlijk dat dit verschijnsel vaak voorkomt. Daarnaast is het zo dat dakpannen zich aan de buitenkant van de schil bevinden en over het algemeen aan ruimtes grenzen die overdag in beperkte mate worden gebruikt (slaapkamers, zolderruimtes). De ontkennende reacties van bewoners op de vraag of rattle van dakpannen voor overlast zorgde en de beperkte informatie over dit onderwerp, onderbouwen het vermoeden dat dakpannen zeer waarschijnlijk geen relevante bron van rattle zijn.

12 In het frequentiegebied beneden 100 Hz. In het frequentiegebied van 20 tot 100 Hz is dit

laagfrequent geluid. Beneden 20 Hz worden de luchtdrukvariaties niet meer als geluid waargenomen en daarom wordt in plaats van “geluid” gesproken van “drukgolven” of “luchtdrukgolven”. 13 Van Veen, T.A., NLR, persoonlijke communicatie op 21-12-2016 en 22-12-2016 en

Lentzen, S., Level Acoustics, persoonlijke communicatie op 25-11-2016 en 21-12-2016. 14 Literatuurstudie “Rattle Noise” van helicopters, TNO-rapport 2013 R10188, februari 2013. 15 Kok, A., 2014, Geluidsmetingen helikopters te Gilze, Rijen en Tilburg, M.2013.1161.00.R001.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

Bijlage B | 3/11

2. Doorgifte van laagfrequente drukgolven naar binnen Voor de doorgifte van laagfrequente drukgolven naar binnen gaat het om de geluidisolatiewaarde R van het dak en de verhouding tussen het dakoppervlak en het oppervlak van de totale schil. De geluidisolatiewaarde R is, bij lage frequenties, vaak laag en het relatieve oppervlak juist groot, waarmee het dak potentieel de zwakste schakel is voor het binnendringen van drukgolven. De geluidisolatiewaarde R wordt bij lage frequenties voornamelijk bepaald door de massa per vierkante meter van het dak. Daken van betonnen platen (vaak platte daken) hebben voldoende geluidisolatie. Daken met houten dakbeschot meestal niet, ook al zijn ze inwendig voorzien van thermische isolatie (voorzetconstructies met in de spouw minerale wol). Dergelijke isolatie is weliswaar ook geluidisolerend maar niet voor lage frequenties (lager dan 100 Hz). Een manier om de isolatie van daken met een houten dakbeschot te verhogen bij lage frequenties is het “activeren” van het gewicht van de dakpannen. Dat kan door het dakbeschot kierdicht te maken en als één plaat te laten reageren op invallend geluid. Het gewicht van de op het dakbeschot rustende dakpannen (gemiddeld 50 kg/m 2) gaat dan meehelpen voor de isolatie tegen laagfrequente drukgolven.

B.1.2

Maatregelen voor daken Daken met een houten dakbeschot en dakpannen worden inwendig of uitwendig voorzien van 2 lagen 4 mm multiplex platen direct op het dakbeschot (onderling overlappend), per 20 cm en per plank vastgeschoten op het dakbeschot. Alle kieren worden dichtgekit. Aandacht moet worden besteed aan de ventilatie. Eventueel wordt de maatregel gecombineerd met verdere thermische- en akoestische isolatie van het dak. Hoewel 8 mm multiplex redelijk vochtdoorlatend is, is het van belang te voorkomen dat het dakbeschot uitdroogt (“verstikt”). Bij verdere isolatie zullen op de juiste plekken dampremmende en dampdoorlatende folies worden aangebracht. Als er echter geen verdere isolatie plaatsvindt moet worden opgelet dat het dakbeschot niet is opgesloten tussen de multiplexplaten en een dampremmende folie. Daken met een houten dakbeschot zonder dakpannen (zoals platte daken) worden evenzo voorzien van 2 x 4 mm multiplex direct vastgeschoten op de planken. Indien er geen grind op de bitumen dakbedekking ligt, wordt het dak (onder het bitumen) verzwaard met 20 mm vezelcementplaat.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

B.2

Buitenramen

B.2.1

Gevoeligheid voor rattle

Bijlage B | 4/11

Het gaat om: 1. rattle van de ramen zelf door invallende drukgolven en 2. doorgifte van drukgolven naar binnen. 1. Ratelende onderdelen a) Glas in de sponning b) Raam in zijn kozijn c) Glas-in-lood, glaasjes in de “sponning” van het lood. Ad a en c: Speling in de sponning kan ertoe leiden dat glas, opzij geduwd door een drukgolf, tegen de binnenkant van de sponning aanslaat. Het type glas bepaalt de manier waarop het glas in de sponning zit en daarmee de mate waarin er sprake kan zijn van speling. Het type glas bepaalt tevens de massa per vierkante meter van het glas en daarmee de mate waarin de drukgolf het glas verplaatst. Glas in lood heeft het hoogste risico: het is licht glas en er zitten geen zachte/dempende elementen in de sponning, terwijl door temperatuurwisselingen en de verschillende uitzettingscoëfficiënten van glas en lood er al snel sprake is van speling. Ook een hoog risico heeft enkelvoudig glas: dit is enerzijds licht en anderzijds vaak (bij oudbouw) aan één kant vastgezet met stopverf, die op termijn verdroogt en krimpt, en daarmee speling creëert. Het minste risico is dubbelglas: dit is zwaar en voorzien van glaslatten (in plaats van stopverf) met (verende) rugvullingen tussen glas enerzijds en glaslat en kozijn anderzijds. Ad b: Dit speelt bij te openen ramen.

Speling tussen raam en kozijn kan ertoe leiden dat het raam, opzij geduwd door een drukgolf, tegen het kozijn slaat. Hoe lager de massa per vierkante meter van het raam, hoe groter de kans hierop. Rattle ontstaat als er sprake is van speling in de ophanging en/of in de vergrendeling en speling na vergrendeling van het raam in het kozijn. Het grootste risico zijn ramen met enkelglas, vanwege het geringe gewicht, maar ook vanwege de oude en/of versleten ophanging en vergrendeling. In nieuwbouw wordt zwaarder glas toegepast, vaak met een zichzelf klemzettende vergrendeling en bovendien een zachte/verende tochtstrip in het kozijn. 2. Doorgifte van luchtdrukgolven naar binnen Voor de doorgifte van luchtdrukgolven naar binnen gaat het om de geluidisolatiewaarde R van het raam en de oppervlakte van het raam. Hoe groter de oppervlakte van het raam, hoe groter de doorgifte. De geluidisolatiewaarde R wordt, in het geval van laagfrequent geluid, voornamelijk bepaald door de massa per vierkante meter van het raam. Wanneer de massa vrij hoog is (wat gunstig is), speelt ook de kwaliteit van de kierdichting een rol.

TNO-rapport | TNO 2017 R10771AA | december 2017

B.2.2

Bijlage B | 5/11

Maatregelen voor buitenramen Indien doorgifte van luchtdrukgolven naar binnen niet bestreden hoeft te worden omdat er binnen geen rattle-gevoelige onderdelen zijn of omdat deze zelf al behandeld worden, kan volstaan worden met het wegnemen van speling door: - het vernieuwen van stopverf vernieuwen of vervangen van stopverf door glaslatten met rugvulling, -