IkbenBint.nl

Geluidsscherm

Waterbeheer en Riolering G

Definitie

Een constructieve barrière in de buitenruimte die de directe overdracht van geluidsenergie tussen een bron en een ontvanger onderbreekt door middel van reflectie of absorptie.

Omschrijving

Langs rijkswegen en spoorlijnen vormen ze een onvermijdelijk onderdeel van de infrastructuur. Een effectief geluidsscherm doet meer dan alleen geluid tegenhouden; het creëert een akoestische schaduwzone waarin het geluidsniveau merkbaar lager ligt. Hoe dichter de barrière bij de bron staat, hoe groter de schaduw die hij werpt. Dat is pure meetkunde. Massa is hierbij cruciaal. Een te licht scherm gaat zelf trillen en geeft de energie simpelweg door aan de andere zijde. We rekenen in decibels, maar bouwen met beton, glas en staal. Het doel is altijd hetzelfde: het doorbreken van de directe zichtlijn tussen de geluidsbron, zoals een vrachtwagenband op het asfalt, en de gevel van een woning. Zonder die onderbreking is er geen sprake van effectieve demping.

Uitvoering en realisatie

De realisatie van een geluidsscherm start bij de ondergrond. Nadat de exacte positie ten opzichte van de weg- of spooras is bepaald door middel van akoestisch onderzoek en landmeting, worden de funderingselementen, meestal bestaande uit geheide stalen buispalen of avegaarpalen, in de bodem gebracht om het aanzienlijke eigen gewicht en de windbelasting van de constructie te dragen. Hierop volgen de verticale staanders. Meestal betreft dit stalen H-profielen die met grote precisie worden gesteld; elke afwijking in de uitlijning is bij de latere montage van de panelen immers direct zichtbaar.

Panelenslag na panelenslag volgt de opbouw. Afhankelijk van het ontwerp worden prefab betonelementen, transparante kunststofplaten of absorberende cassettes van houtwolcement tussen de flenzen van de kolommen geschoven en mechanisch geborgd. Cruciaal is de aansluiting op het maaiveld. Een plint onderaan de constructie, vaak deels ingegraven, voorkomt dat geluid onder de barrière door 'lekt', een proces dat de theoretische dempingswaarde van de gehele wand direct ondermijnt. Bij modulaire systemen vindt de afwerking vaak plaats door het aanbrengen van begroeiing of specifieke profileringen die de reflectie van geluidsgolven verder moeten verstrooien.

Classificatie op basis van akoestische werking

De werking van een geluidsscherm valt uiteen in twee hoofdcategorieën: reflectie en absorptie. Reflecterende schermen kaatsen de geluidsenergie terug. Ze zijn meestal gemaakt van harde, gladde materialen zoals beton, glas of staalplaten. Effectief voor de ontvanger achter het scherm, maar potentieel problematisch voor de overzijde van de weg waar de geluidsbelasting juist kan toenemen door de weerkaatsing.

Absorberende schermen pakken het anders aan. Ze vangen de geluidsgolf op in een poreuze structuur. Minerale wol, houtwolcement of poreus beton fungeren hierbij als een spons. De kinetische energie van de trillende luchtdeeltjes wordt door wrijving in de kleine kanaaltjes van het materiaal omgezet in warmte. Soms combineert men beide: een reflecterende kern van beton voor de massa, bekleed met een absorberende cassette aan de bronzijde. Dubbelzijdig absorberende schermen worden ingezet tussen twee rijbanen of in nauwe stedelijke 'canyons' om galm tot een minimum te beperken.

Materiaalkeuze en constructieve varianten

Type schermKenmerkend materiaalBelangrijkste voordeel
TransparantPMMA (acrylaat) of PolycarbonaatBehoud van zichtlijnen en daglicht; minder horizonvervuiling.
Bio-basedKokosvezel of wilgentenenNatuurlijke uitstraling; bevordert biodiversiteit en is vaak CO2-negatief.
Minerale cassettesAluminium frame met steenwolHoge absorptiewaarde bij een relatief laag eigen gewicht.
HoutwolcementVersteende houtvezelsRobuust, onderhoudsarm en uitstekende breedbandige absorptie.
SchanskorvenBreuksteen in stalen nettenHoge massa en natuurlijke diffusie door onregelmatig oppervlak.

Transparante schermen vragen om specifieke aandacht voor de fauna. Zonder markeringen vliegen vogels blind tegen de platen aan. Daarom worden deze schermen vaak voorzien van ingebakken strepen of vogelmotieven. Een minder bekende variant is het 'diffractiescherm'. Dit scherm is vaak lager en maakt gebruik van de afbuiging van geluid aan de bovenrand door middel van specifieke profileringen, zoals een T- of Y-vormige bekroning. Hiermee bereikt men met minder hoogte een vergelijkbaar effect als met een standaard verticaal scherm.

Onderscheid met de geluidswal

Verwarring ontstaat vaak tussen het geluidsscherm en de geluidswal. Het onderscheid is fundamenteel constructief. Een scherm is een slanke, verticale constructie die steunt op een fundering van palen of betonvoeten. Een wal daarentegen is een grondlichaam. Breed aan de basis. Ruimteverslindend. Maar vaak goedkoper bij een overschot aan grond op de bouwplaats. Soms worden ze gecombineerd: een scherm bovenop een wal om de totale hoogte te maximaliseren zonder de footprint van de wal te vergroten. Slanke systemen zoals 'groene' schermen met een kern van zand in een stalen frame zitten qua type precies tussen beide in.

Praktijksituaties en toepassingen

De akoestische schaduw in een woonwijk

Stel je een rijtje nieuwbouwwoningen voor, direct grenzend aan een drukke ringweg. Zonder maatregelen is een normaal gesprek in de achtertuin onmogelijk. Een aannemer plaatst een vier meter hoog scherm van prefab betonpanelen. Zodra de panelen tussen de stalen kolommen glijden, verandert de beleving op de bouwplaats direct. Het snerpende geluid van banden op nat asfalt verdwijnt. De bewoners bevinden zich in de 'akoestische schaduw'. Het geluid is niet weg, maar de scherpe, directe energie is onderbroken. De massa van het beton doet hier het zware werk.

Reflectieproblematiek bij distributiecentra

Een logistiek complex plaatst een gladde, stalen wand om het lawaai van koelmotoren en ronkende vrachtwagens te blokkeren. Succesvol voor de direct omwonenden. Echter, aan de overzijde van de weg klagen bewoners plotseling over toegenomen overlast. De geluidsgolven kaatsen tegen het harde staal simpelweg terug naar de overkant. In zo'n geval is een reflecterend scherm niet voldoende. De wand moet achteraf worden bekleed met absorberende cassettes van minerale wol om de energie 'op te eten' in plaats van te weerkaatsen.

Zichtlijnen langs het spoor

Bij een spoorwegviaduct midden in een stadskern botst de behoefte aan stilte vaak met de wens voor daglicht en uitzicht. Hier zie je vaak de combinatie van techniek en esthetiek. Onderaan een zware, absorberende betonnen plint voor het laagfrequente geluid van de treinwielen. Daarbovenop grote, transparante platen van acrylaat. De reiziger behoudt zijn uitzicht op de stad, terwijl de bewoners op de derde verdieping van het naastgelegen appartementencomplex niet langer de volledige geluidsdruk van de passerende Intercity ervaren. Let op de subtiele zwarte lijnen op het glas; die zijn er niet voor de akoestiek, maar om vogels te waarschuwen.

Natuurlijke inpassing met kokosvezel

In een lommerrijke villawijk is een betonnen muur vaak ongewenst. Een hovenier plaatst hier een geluidsscherm met een vulling van kokosvezels, omkleed met een stalen net. Het scherm oogt als een natuurlijke erfafscheiding. Binnen enkele seizoenen is de wand volledig begroeid met klimop. De poreuze structuur van de kokos en de planten zorgt voor een uitstekende absorptie van het omgevingsgeluid, terwijl de constructie visueel volledig wegvalt in de tuin. Een effectieve barrière die niet aanvoelt als een infrastructuurelement.

Wettelijke kaders en normering

De Omgevingswet als fundament

Bouwen begint bij de wet. De Omgevingswet bepaalt de kaders. Langs rijkswegen en spoorlijnen gelden geluidproductieplafonds die simpelweg niet overschreden mogen worden zonder dat er maatregelen volgen. Hier komt het geluidsscherm in beeld als overdrachtsmaatregel. Het Besluit bouwwerken leefomgeving, het BBL, stelt vervolgens de technische eisen aan de constructieve veiligheid en stabiliteit; een scherm van zes meter hoog vangt immers een enorme bak wind. De fundering moet dit moment kunnen opvangen.

Fabrikanten ontkomen niet aan de CE-markering. Dit is geen keuze. De Europese normenreeks NEN-EN 1793 en NEN-EN 1794 dicteert hoe we de geluidsisolatie en -absorptie meten, maar ook hoe het scherm reageert op een aanrijding of de luchtdruk van een passerende hogesnelheidstrein. Het gaat om harde getallen. Een laboratoriumtest bepaalt de uiteindelijke categorie-indeling. Voor rijkswegen hanteert Rijkswaterstaat aanvullend de Richtlijn Ontwerp Geluidmaatregelen (ROG), waarin esthetiek en techniek samenkomen in een strikt juridisch jasje. Geen enkel scherm wordt geplaatst zonder dat de berekeningen voldoen aan het Reken- en meetvoorschrift geluid 2012.

Certificering en prestatie-eisen

Bij de oplevering telt alleen de prestatie in de praktijk. De wetgever eist dat een scherm gedurende de gehele levensduur, vaak 25 tot 50 jaar, blijft voldoen aan de gestelde akoestische waarden. Degradatie van materiaal, zoals het verpulveren van absorberende vulling, kan leiden tot juridische aansprakelijkheid van de wegbeheerder als de geluidsnormen op de gevels van omwonenden worden overschreden. Onderhoud is dus een wettelijke noodzaak, geen luxe. Ook brandveiligheid en de aanwezigheid van vluchtdeuren zijn strikt geregeld in de vigerende tunnelstandaarden en richtlijnen voor spoorweginfrastructuur.

Van hinderwet naar akoestische engineering

Geluidsoverlast was decennialang een geaccepteerd bijproduct van economische groei. Met de explosieve stijging van het autoverkeer in de jaren zestig en zeventig werd de roep om bescherming luid. De introductie van de Wet geluidhinder in 1979 markeerde in Nederland het formele kantelpunt. Voor die tijd bestonden maatregelen hoofdzakelijk uit grondwallen; ruimtevreters die technisch weinig complex waren maar wel effectief massa boden. De transitie naar het verticale geluidsscherm werd gedreven door ruimtegebrek in de steeds compacter wordende stedelijke gebieden langs snelwegen en spoorlijnen.

De eerste generatie schermen bestond veelal uit eenvoudige, reflecterende barrières van beton of hout. Deze waren effectief voor de directe achterburen, maar veroorzaakten vaak nieuwe overlast door reflectie naar de overzijde van de weg. In de jaren tachtig en negentig dwong deze problematiek de sector tot innovatie. De ontwikkeling van absorberende cassettes met minerale wol en poreuze materialen zoals houtwolcement transformeerde het scherm van een passieve muur naar een actief akoestisch instrument. Esthetiek en landschappelijke inpassing werden later toegevoegd aan de ontwerpeisen, wat leidde tot de huidige diversiteit aan transparante, modulaire en bio-based systemen die we vandaag in de infrastructuur zien.

Meer over waterbeheer en riolering

Ontdek meer termen en definities gerelateerd aan waterbeheer en riolering