NRC Handelsblad van 25-01-2003, Pagina 33, Wetenschap & Onderwijs

BUIZENWOUD WERKT NET ZO GOED ALS BETONNEN GELUIDSSCHERM
(Bruno van Wayenburg)
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.
Het kunstwerk van de Spaanse kunstenaar Eusebio Sempere bleek geluid te
absorberen. FOTO NATURE

Copyright: Wayenburg. Bruno van