BUIZENWOUD WERKT NET ZO GOED ALS BETONNEN GELUIDSSCHERM

Een woud van PVC-buizen houdt lawaai even goed tegen als conventionele geluidschermen. Dat ontdekten Spaanse onderzoekers van de Universidad Politécnica van Valencia toen ze veldproeven deden met een geluidsbarrière van een nieuw type (Applied Physics Letters, 30 dec).

Het ontwerp is ingegeven door de eerdere ontdekking van de Spanjaarden dat een sculptuur van de beeldhouwer Eusebio Sempere geluid tegenhield (Nature, 16 nov. 1995). Dit kunstwerk, tentoongesteld in Madrid, bestaat uit verticale metalen buizen op afstanden van 10 centimeter in een vierhoekig rooster. Het vormt aldus een `geluidskristal' met geluidwerende werking.

In het kunstwerk kaatsen de geluidsgolven tegen de buizen. Weerkaatste golven die elkaar overlappen kunnen met elkaar interfereren: golven waarvan de pieken in geluidsdruk samenvallen (ze lopen dan in de pas) versterken elkaar, terwijl golven die uit de pas lopen elkaar uitdoven. Bij reflectie van röntgenstralen aan kristallen speelt hetzelfde principe op atomaire schaal. Vandaar de naam `geluidskristal'.

Bij de juiste regelmaat en roosterafmetingen pakt de interferentie zo uit dat het geluid voor een groot deel teruggekaatst wordt, en dus niet door het kristal heen dringt. Het kristal is geluidswerend geworden.

Voor een praktijktest ontwierpen de onderzoekers hun eigen versie van het sculptuur: een strook van ruim een meter dik met zes rijen holle PVC-buizen van 16 cm doorsnede. De buizen zijn geordend in een patroon van gestapelde driehoeken, met acht centimeter tussenruimte. Vanuit bepaalde hoeken is dwars door het `bos' heen te kijken.

Toch bleek het scherm geluid goed tegen te houden. Vergeleken met het geluidsniveau zonder scherm kon de demping (die varieert met de toonhoogte en de hoek met het scherm) oplopen tot 25 decibel. Zelfs bij de meest ongunstige hoek was de demping (gemiddeld over de alle frequenties) nog 11 decibel. De eigenschappen zijn vergelijkbaar met conventionele geluidsschermen, die vaak van beton gemaakt zijn.

Ook lage geluidsfrequenties werden goed tegengehouden, iets wat conventionele schermen moeite kost. Door de parameters (afmetingen, soort patroon) aan te passen, zijn de dempingskarakteristieken aan te passen aan het soort geluid: snelwegherrie, fabrieksgeluid, vliegtuiglawaai, etc.

Naast de flexibiliteit van de buizenwouden voeren de Spanjaarden als voordeel op dat hun schermen lichter zijn, en gemakkelijker te maken of verplaatsen dan betonnen of stenen varianten. Wel neemt het buizenwoud meer ruimte in beslag dan een eenvoudige wand. Daar staat tegenover dat het een stuk oogstrelender kan zijn dan een betonnen muur.