Page 173 - samyn_ebook2

171
voorwaarden de overkapping moet voldoen, welk omroepsysteem een
goede spraakverstaanbaarheid levert, en hoe de apparatuur in de archi-
tectuur kan opgenomen worden.
Geluidbeheersing
Door de overkapping wordt een groot deel van de perronoppervlakte een
nagenoeg gesloten ruimte. Vergeleken met de vrije ruimte worden ge-
luidsniveaus hierdoor versterkt. In dit deel wordt onderzocht hoe deze
versterking kan beperkt worden, om mogelijke hinder voor reizigers of
omwonenden te vermijden.
De geluidsuitbreiding wordt gesimuleerd met een geometrisch model
van de stationsomgeving. De geometrie omvat de stationsgebouwen,
de perrons en de spoorbeddingen, en de belangrijkste elementen van
de overkapping en de perroninrichting. In het model kunnen op een wil-
lekeurige plaats geluidsbronnen geplaatst worden. Het geluidsdrukniveau
wordt berekend op een groot aantal posities onder de overkapping of in
de omgeving.
Met behulp van dit rekenmodel worden de volgende analyses uitge-
voerd:
1. In welke mate neemt het geluidsniveau onder de overkapping toe
vergeleken met de “ideale” situatie van geluidsuitbreiding in het vrije
veld, zonder overkapping?
2. Wat is de invloed van architecturale basisopties op het geluidsniveau
onder de overkapping: de hoogte van de overkapping, de vorm van
de overkapping, de geluidsabsorptie onder de overkapping, de per-
roninrichting?
3. In welke mate wordt de geluidsuitstraling naar de omgeving beïn-
vloed door de overkapping?
In de volgende paragrafen worden deze analyses in detail toegelicht.
Invloed van een overkapping op het geluidsniveau
In het vrije veld (de open ruimte) wordt het geluidsniveau bij een waarne-
mer hoofdzakelijk bepaald door de aard en het geluidsvermogen van de
bron, en door de afstand tussen de bron en de waarnemer. In een geslo-
ten ruimte, zelfs met grote openingen, zal het geluidsdrukniveau steeds
hoger zijn, door refecties op de begrenzingen.
Een onvermijdelijk neveneffect van de overkapping is bijgevolg een verho-
ging van het geluidsniveau op de perrons. Dit kan vooral hinderlijk zijn bij
zeer luidruchtige geluidsbronnen zoals de doorrit van een trein aan hoge
snelheid. In deze paragraaf analyseren we welke stijging van het geluids-
niveau onder de overkapping kan verwacht worden. Deze analyse geeft
aan welke omvang de akoestische maatregelen moeten hebben om dit
onvermijdelijke effect te beperken.
De berekening gebeurt met het numerieke, geometrische model. Een-
voudige formules van de statistische zaalakoestiek geven geen betrouw-
bare resultaten voor bronnen in een dergelijk groot volume. De geluids-
uitbreiding werd berekend voor een lijnbron van 100 m lengte op spoor 3
(fguur 2). Aan deze bron werd een geluidsvermogen van 0 dB/m toege-
kend. Werkelijke geluidsniveaus zijn uiteraard hoger dan de berekende,
omdat een werkelijke geluidsbron een hoger geluidsvermogen heeft. In
deze analyse gaat het echter om verschillen tussen varianten, en deze
worden correct geëvalueerd aangezien de berekende geluidsafnames
exact zijn.
De fguren 4.1 & 4.2 tonen de verdeling van het geluidsdrukniveau op
het perron, voor twee situaties, telkens met een geluidsbron op spoor 3,
100m lang, Lw=0 dB/m (zie fguur 3).
Figuur 5 vat beide rekenresultaten uit de geluidskaarten samen als een
grafek met de cumulatieve verdeling van het geluidsniveau op de per-
rons. In de open ruimte zijn er uiteraard meer posities, ver van de bron,
waar het geluidsniveau gevoelig lager is dan onder de overkapping.
Nochtans worden de hoogste geluidsniveaus door de geluidsabsorbe-
rende overkapping binnen de perken gehouden. In de open ruimte is het
geluidsniveau op 20% van de posities hoger dan –19 dB(A); onder de
overkapping wordt dit –15 dB(A). Geluidsniveaus dichtbij de bron stijgen
dus met ongeveer 4 dB(A). Deze beperkte stijging van 4 dB(A) geldt zelfs
voor ongeveer 60% van de perronoppervlakte. Enkel op de resterende
oppervlakte is de stijging van het geluidsniveau hoger, maar daar waren
de initiële geluidsniveaus in de open ruimte reeds bijzonder laag.
Deze analyse geeft aan dat de geluidshinder onder de overkapping rede-
lijk kan beheerst worden met een geluidsabsorberend dak. De precieze
rol van de geluidsabsorptie en de geometrie van het dak wordt nader
onderzocht in de volgende paragraaf.
Volume, vormgeving en afwerking van de overkapping
Een belangrijke keuze tijdens het akoestisch ontwerp is het noodzakelijke
of het gewenste volume onder de overkapping. Deze parameter is echter
niet zo kritisch. Als we uitgaan van een grotendeels geluidsabsorberend
dak, dan daalt het geluidsdrukniveau in het galmveld ongeveer 3 dB(A)
wanneer men de hoogte, en dus het volume, verdubbelt. Dichtbij de ge-
luidsbron is de daling minder groot. Het kleinst mogelijke volume wordt
bepaald door de minimale hoogte van de overkapping voor de goede uit-
bating van het station. Het volume sterk verhogen louter omwille van de
geluidsbeheersing is een (economisch) weinig effciënte maatregel; de
structuur wordt duurder en ook de oppervlakte en de kostprijs van de
gevels stijgen. Geheel in de flosofe van het ontwerp werd daarom het
volume niet te sterk opgevoerd, maar slechts gedeeltelijk, in het midden
van de overspanningen, stijgt de hoogte. Er is dus nog een zeker gunstig
effect op de geluidsniveaus, ten opzichte van het (hypothetisch) kleinst
mogelijke volume.
Een tweede belangrijke keuze betreft de vorm van de overkapping. Uit
de zaalakoestiek weet men dat sommige vormen kunnen leiden tot een
concentratie van het geluid in bepaalde punten, of tot andere mogelijk
storende effecten. Daarom werden in een vroeg stadium van het ont-
werp een aantal vormen van de overkapping onderling vergeleken op hun
verschillen wat betreft de uitbreiding van het geluidsniveau.
Alle varianten hebben hetzelfde volume en een identieke geluidsabsorp-
tie, zodat de resultaten enkel verschillen omwille van de vorm.
De fguren 6.1 & 6.3 tonen de drie varianten.
Er werd opnieuw een simulatie gemaakt van de geluidsuitbreiding onder
de overkapping op een moment tijdens de doorrit van een treinstel. De
fguren 7.1 & 7.3 tonen de verdeling van het geluidsdrukniveau op het
perron, voor drie situaties, telkens met een geluidsbron op spoor 3, 100m
lang, Lw=0 dB/m (zie fguur 3).
De vergelijking tussen een vlakke overkapping (fguur 7.1) en een
eenvoudige boogvorm (fguur 7.1) toont aan dat de boogvorm de neiging
vertoont het geluid parallel met de sporen te versterken. Het effect
is niet dramatisch, want het dak is grotendeels geluidabsorberend,
maar niettemin aanwezig. De boogvorm is minder “neutraal” voor de
geluidsvoortplanting dan de eenvoudige vlakke structuur.
In het wedstrijdontwerp werd uiteindelijk gekozen voor een meer
complexe overkapping, bestaande uit zestien modules, parabolisch
gekromd in twee richtingen. Het berekende verdeling van het
geluidsniveau (fguur 4.2) toont aan dat het versterkende effect van de
boogvormen grotendeels vermeden wordt, precies door de opsplitsing
in kleinere modules met een relatief geringe kromming. De vorm van
het dak houdt het geluid in zekere mate binnen de aparte modules, en
bevordert geenszins de geluidsuitbreiding over de ganse oppervlakte.
Binnen de aparte modules wordt het geluid deels geabsorbeerd door de
geperforeerde dakstructuur.
De geperforeerde beplating van de overkapping is een belangrijk element
in de geluidsbeheersing. In het ideale geval is deze 100% absorberend,
zodat de gunstige condities van geluidsuitbreiding in open lucht ontstaan
zonder evenwel naar de omgeving uit te stralen. Deze limietwaarde kan
men uiteraard slechts benaderen aangezien een oppervlak nooit 100%
absorbeert. De voorgestelde oplossing, met een geperforeerde bepla-
ting, is een compromis tussen geluidsabsorptie en eenvoud van uit-
voering en onderhoud. De geluidsabsorptie wordt gerealiseerd door de
combinatie van een profelplaat met geperforeerde zijfanken (30% perfo-
ratiegraad) en een geluidsabsorberende vulling in de cannelures en over
een beperkte dikte op de ganse oppervlakte. Deze laatste geluidsabsorp-
tie is tegelijk thermische isolatie tegen onderkoelingskondensatie op de
onderzijde van de aluminium regendichting. Figuur 8 toont schematisch
de opbouw van dit dak.
Om de effciëntie van de geluidsabsorptie aan te tonen werd de geluids-
uitbreiding berekend voor een overkapping zonder absorptie en voor de
overkapping met de voorgestelde geluidsabsorptie.
De fguren 9.1 & 9.2 tonen de verdeling van het geluidsdrukniveau op de
perrons, waarbij de invloed van de geluidsabsorptie op de geluidsuitbrei-
ding wordt gemeten.
Twee situaties doen zich voor: een situatie van een overkapping met en
één zonder geluidsabsorberend dak. Telkens werd gerekend met een
geluidsbron op spoor 3, 100m lang, Lw=0 dB/m (zie fguur 3).
Figuur 10 vat beide rekenresultaten uit de geluidskaarten samen als
een grafek met de cumulatieve verdeling van het geluidsniveau op de
perrons. Het is duidelijk dat een geluidsabsorberend dak een gunstige
invloed heeft op de geluidsniveaus onder de overkapping. De gemiddelde
daling van het geluidsniveau bedraagt 3 à 4 dB(A). De oppervlakte
van de rustiger zones tijdens de doorrit van een trein neemt toe.
Bijvoorbeeld: zonder geluidsabsorptie is slechts op 10% van de perrons
het geluidsdrukniveau 10 dB(A) lager dan nabij een doorrijdende trein;
met een geluidsabsorberend dak is het op 50% van de perrons 10 dB(A)
rustiger dan nabij een doorrijdende trein.
Bijkomende elementen (niet opgenomen in het
wedstrijdontwerp)
De geluidshinder tijdens de doorrit van een trein kan verder verlaagd wor-
den door enkele effciënte maatregelen, die geen deel uitmaken van het
wedstrijdontwerp, maar die we aanstippen als uiterst wenselijk. Zij inter-
fereren op geen enkele wijze met het wedstrijdontwerp.
(1) Een geluidsabsorberende bekleding of holte langs de perronranden.
Deze opstanden kunnen eenvoudig geluidsabsorberend worden uit-
gevoerd en zijn zeer effciënt omdat de absorptie rechtstreeks aan de
belangrijkste geluidsbron plaatsvindt: het contact wiel‑rail.
(2) In dezelfde zin zou men centraal tussen twee sporen een laag
geluidsscherm kunnen voorzien. De hoogte kan beperkt zijn, zodat