Der Partner im Schweizer Betonbau. Sorp 10. Absorber für thermisch aktivierte Bauteile

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1 Der Partner im Schweizer Betonbau Sorp 10 Absorber für thermisch aktivierte Bauteile

2 Egco AG Industriestrasse Bösingen Tel / Fax /

3 EGCO Raumakustik Raumakustische Massnahmen helfen dabei, den Aufenthalt von Menschen in geschlossenen Räumen angenehm zu gestalten. Eine schlechte akustische Gestaltung von Räumen führt zu Stress, Unwohlsein und der Verringerung der Leistungsfähigkeit ist ein Raum mit den richtigen raumakustischen Massnahmen ausgestattet, erhöhen sich das Wohlbefinden, die Konzentrationsfähigkeit und die Produktivität der Menschen. Ziel einer guten Raumakustik ist es, einen Raum mit einer guten Hörsamkeit auszustatten. Die Kommunikation von Personen, die sich im direkten Gespräch befinden, soll gefördert werden, störende Nebengeräusche und Gespräche in entfernten Bereichen sollen gedämpft werden. Der Partner im Schweizer Betonbau 3

4 Sorp 10 - ein einzigartiges raumakustisches Konzept Ein raumakustisches Konzept, dessen Wirkungsweise perfekt harmoniert mit den gestellten Anforderungen an eine energieoptimierte und ästhetisch gestaltete Architektur unserer Zeit. Eine Lösung, die speziell für den Einsatz in thermisch aktivierten Bauteilen in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP entwickelt wurde. Die Produktinnovation Sorp 10 steht für hervorragende Leistung in der Schallabsorption und vereint Raumakustik und Abstandhalter in einer Funktion. Durch Sorp 10 lässt sich die Raumakustik erstmals gezielt in die Projektplanung mit einbeziehen und bereits in der Rohbauphase realisieren. Denn Sorp 10 wird in der Rohdecke streifenförmig angeordnet und gewährleistet die Grundbedämpfung z. B. von Büro- und Verwaltungsgebäuden. Reflexionen über dem Deckenbereich werden dadurch deutlich reduziert. Gleichzeitig ist der Einfluss auf den thermischen Wirkungsgrad der aktivierten Decke minimal. Die Beschichtung mit einem akustisch offenen Putzsystem ermöglicht eine fugenlose glatte Deckenansicht. Referenz: Büro im Roche Diagnostics Gebäude, Schweiz Michael Hirt, EGCO AG, Schweiz 4

5 Aufbau und Funktion von Sorp 10 Bei dem innovativen Produkt von EGCO handelt es sich um eine Kombination aus einer Faserbeton U-Schiene und einem darin eingebetteten Absorberstreifen. Der Absorberstreifen besteht aus Blähglasgranulat, das in einem patentierten Sinterverfahren als Plattenware hergestellt wird. Das mineralische Material ist feuchtigkeitsunempfindlich, nicht brennbar und recycelbar. Die Funktionsweise von Sorp 10 ist die eines porösen Akustik-Absorbers, d. h. die durch eindringende Schallwellen angeregten Luftmoleküle verlieren durch Reibung in den zahlreichen Hohlräumen des Absorbermaterials einen Teil ihrer Energie. Der Energieeintrag der Schallwellen wird in Wärme umgewandelt. Sorp 10 ist einzuordnen als Schallabsorber der Klasse D nach DIN EN ISO 11654, entsprechende Prüfberichte zur Bestimmung des Absorptionsgrades liegen vor. Reflexion, Absorption und Beugung Aufbau und Funktion Sorp 10 Durch seine besondere Kombination aus Absorption, Reflexion und Beugung arbeitet Sorp 10 besonders effizient. Bei einer 20 %-igen Deckenbelegung mit 5 cm breiten Streifen wird die Grundbedämpfung des Raumes insbesondere im für die menschliche Sprache relevanten Frequenzbereich erzielt und die Nachhallzeit wird deutlich verringert. Leistung, die überzeugt und das bei sehr geringen Auswirkungen auf die Kernteilaktivierung. Denn Sorp 10 hat lediglich ein verschwindend geringen Einfluss zwischen 3% und 8% auf den Wirkungsgrad der thermischen Aktivierung. Nachhallzeit Ein massgebendes Kriterium für die raumakustische Beurteilung ist die Nachhallzeit. Diese gibt an, in welcher Zeitspanne der Schalldruckpegel um 60 db abnimmt, nachdem die Schallquelle abgestellt wurde. Je grösser der Raum, desto länger ist in der Regel die Nachhallzeit. Je mehr Absorption im Raum vorhanden, desto kürzer ist die Nachhallzeit. Die Nachhallzeit hängt ab: vom Volumen des Raumes von der Oberfläche im Raum von den vorhandenen Einrichtungsgegenständen von der Nutzung des Raumes info Der Partner im Schweizer Betonbau 5

6 Thermische Bauteilaktivierung Thermisch aktivierte Stahlbetondecken stellen besondere Anforderungen an die Umsetzung raumakustischer Konzepte. Denn zwischen den raumklimatischen Ansprüchen und den raumakustischen Forderungen bestehen auf den ersten Blick deutliche Widersprüche: Thermische Bauteilaktivierung nackte Oberfläche geschlossen, dicht schallhart grosse Dichte hohe Wärmeleitfähigkeit Raumakustik abgehängte Systeme, vollflächige Beschichtungen offenporig absorbierend geringe Dichte gute Isoliereigenschaften info Sorp 10 bietet die Lösung zur Vereinbarkeit von thermischer Bauteilaktivierung, Raumakustik und Ästhetik. Durch eine streifenförmige Anordnung der Absorber mit einem Achsmass von 2 mm - werden schon im Rohbauteil die Anforderungen an die thermische Leistungsfähigkeit von thermisch aktivierten Decken und die raumakustischen Zielsetzungen erfüllt. 6

7 Ästhetische Gestaltung der Decke Sorp 10 wird bereits in der Rohbauphase in das Deckenbauteil integriert. Dadurch lässt das System später freie Hand für die individuelle Raumgestaltung durch unterschiedliche Nutzer im Gebäudezyklus. Sorp 10 beeinträchtigt die lichte Raumhöhe nicht, der architektonische Entwurf wird nicht beeinflusst. Durch das Aufbringen einer dünnen, akustisch offenen Putzschicht lässt sich eine ästhetische, fugenlose Deckenuntersicht herstellen. Alternativ lässt sich eine technische Optik des Raums durch eine unbeschichtete Sichtbetondecke mit einem offen sichtbaren funktionalen Streifenmuster umsetzen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das System mit einer gesprühten Farbbeschichtung zu versehen und so eine farbliche Angleichung der Übergänge zwischen Beton- und Absorberoberfläche zu erzielen. Akustikstreifen in der Decke (Rohbau) Oberflächenoptik mit Akustikputz Der Partner im Schweizer Betonbau 7

8 Referenzobjekt Roche Diagnostics Sorp 10 im Einsatz bei Roche Diagnostics, Schweiz Roche Administrationsgebäude, Rotkreuz Burckhardt+Partner AG, Basel Thomas Jantscher, Colombier, Schweiz Roche Diagnostics, Rohbau Roche Diagnostics, Fertigstellung Architektur mit Charakter: Das 68 m hohe Administrationsgebäude der Roche Diagnostics AG wird vertikal von einer viergeschossigen Rautenstruktur aus A- und V-Stützen getragen. Sein horizontales Tragelement bilden die Betondecken, die frei zwischen den Kernwänden und Fassadenstützen gespannt sind. Im Hochhaus werden keine abgehängten Decken ausgeführt. Stattdessen kommen thermisch aktivierte Bauteilsysteme zum Einsatz. Eine Bauweise, die die Gebäudestruktur aktiv in das Energiemanagement mit einbezieht. Perfekte Rahmenbedingungen für die Premiere von Sorp 10. Im Hochhaus der Roche Diagnostics AG sind dreizehn Geschosse mit je ca. 1.0 lfm Akustikstreifen ausgestattet insgesamt rund lfm. Projektdaten Bauherr: Roche Diagnostics AG, Rotkreuz, Schweiz Bauherrenvertretung: projektrosenberg, Zürich Architektur und Generalplanung: Burckhardt+Partner AG, Basel 8

9 Zitat: Durch den Einsatz des Streifenabsorbers von EGCO konnte für die Decken bei Roche Diagnostics ein fugenloses Erscheinungsbild gewährleistet werden. Die homogene, weisse Oberfläche wird nicht gestört durch Akustiksegel und auch die Betonkernaktivierung kann ihre volle Wirkung entfalten. Herr Andreas Hell, Architekt, Burckhardt+Partner AG, Basel Die Psychologie des Hörens Jüngste Erkenntnisse aus der Arbeitspsychologie fanden Eingang in die Entwicklung des Sorp 10 Streifensystems. Denn was als störend wahrgenommen wird, hängt nicht nur vom Schallpegel ab. Untersuchungen belegen einen Leistungsabfall beispielsweise des Kurzzeitgedächtnisses beim ungewollten Mithören verständlicher Sprache. Die primäre Zielsetzung für raumakustische Massnahmen im Büro-Umfeld muss deshalb lauten: Verringerung der Sprachverständlichkeit nicht notwendigerweise eine Minderung des Schallpegels! Lärm ist, so Kurt Tucholsky, immer das Geräusch der anderen. Der Mensch nimmt verschiedene Geräusche äusserst unterschiedlich wahr. Inwieweit wir einen akustischen Reiz als unangenehm empfinden, hängt keineswegs allein von seinem Schalldruckpegel der Lautstärke ab. Denn am sensibelsten und differenziertesten ist das menschliche Gehör im Frequenzbereich der menschlichen Sprache, zwischen 2 Hz und Hz. Eine sinnvolle Spezialisierung der Evolution entsprechend empfinden wir Störungen in diesem relevanten Bereich aber auch als besonders lästig, weil sie unsere Kommunikation stark beeinträchtigen. Zitat: Im Fertigzustand erreichten wir mit dieser Decke eine gute Grundbedämpfung des Raumes, die durch die weitere Raumgestaltung bewusst ergänzt wurde. Trotz der raumakustisch problematischen Materialwahl vieler schallharter Oberflächen im Wohnraum haben wir eine aus unserer Sicht beeindruckende Raumakustik erreicht, die voll unseren Erwartungen entspricht. Holger Hinz, Hinz & Kunst, Bautzen Herr Falko Hinz, Bauingenieur, Bauplanung Bautzen GmbH, Bautzen Einbau Sorp 10 im Privatwohnhaus Der Partner im Schweizer Betonbau 9

10 Vergleich der stationären Wärmeströme durch numerische Simulation Die Sorp 10 Elemente werden in einer periodischen Streifenanordnung mit einem Achsabstand von 2 mm in die Stahlbetondecke integriert. Damit verbleibt zwischen den Absorberstreifen ausreichend ungestörter Beton für den Wärmetransport, der für die thermische Bauteilaktivierung entscheidend ist. In numerischen Simulationen konnte nachgewiesen werden, dass bei einer üblichen Temperaturspreizung der stationäre Wärmestrom durch den Einsatz von Sorp 10 lediglich um etwa 8% reduziert wird. Die Bewertung realer Gebäudesituationen über den Jahresverlauf weist eine noch geringere Reduzierung des thermischen Wirkungsgrades durch Sorp 10 in der Grössenordnung von 3 bis 5 % aus. Vergleich des stationären Wärmestroms im Heizfall Decke ohne Sorp 10 Decke mit Sorp 10 C Einfluss auf den stationären Wärmestrom im Heizfall: 7,48% Vergleich des stationären Wärmestroms im Kühlfall Decke ohne Sorp 10 Decke mit Sorp 10 C Einfluss auf den stationären Wärmestrom im Kühlfall: 8,26% Eingangstemperaturen für die Simulation: Raumtemperatur 20 C Vorlauftemperatur Heizfall 27 C Vorlauftemperatur Kühlfall 16 C 10

11 Schallabsorptionsverhalten Die Schallabsorptionsgrade des Sorp 10 wurden in Hallraumprüfungen nach DIN EN ISO 354: 2003 bestimmt. Für den Sorp 10 der Höhe 36 mm ergibt sich ein bewerteter Schallabsorptionsgrad α w nach DIN EN ISO von 0,40 für den Sorp 10 der Höhe 57 mm von 0,45 (M). Frequenzabhängige Schallabsorptionsgrade α s des Sorp 10, Höhe 36 mm (Auszug aus Prüfbericht P-BA 46/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, ,0 0,8 0,6 0,4 Frequenzabhängige Schallabsorptionsgrade α s des Sorp 10, Höhe 57 mm (Auszug aus Prüfbericht P-BA 156/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart) 0,2 0, Akustische Entwicklung in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP Der Partner im Schweizer Betonbau 11

12 Absorber für thermisch aktivierte Bauteile Einbau und Befestigungsarten Der Einbau von Sorp 10 erfolgt mit der akustisch wirksamen offenen Seite, die durch eine Vliesschicht geschützt ist, direkt auf der Schalung. Hierbei kann zwischen den beiden Befestigungsvarianten Antackern und Aufkleben gewählt werden. Die Absorber werden auf der gesamten Schalungsfläche durchgehend mit einem Achsabstand von 2 mm angeordnet und dienen gleichzeitig als Abstandhalter für die untere Bewehrungslage. Sie erfüllen die im DBV-Merkblatt Abstandhalter nach EC 2 gestellten Anforderungen an Belastbarkeit und Kippsicherheit. Die Positionierung der Streifenabsorber erfolgt durch Vermessen und Markieren mit einer Schlagschnur oder über das Verlegen mit einer Verlegeschablone. Befestigungsarten Typ 1 Befestigungsart Antackern Die vollständige Montageanleitung steht im Internet unter zum Download bereit. Nachfolgend ein Auszug aus der Montageanleitung Antackern.! mm Typ 2 Befestigungsart Ankleben Die vollständige Montageanleitung steht im Internet unter zum Download bereit. Nachfolgend ein Auszug aus der Montageanleitung Ankleben. Diese Montageanleitung kann nur als Empfehlung gelten. Sie ersetzt nicht das für die Montage erforderliche Fachwissen. Die Anleitung wird stets auf dem neuesten Stand der Technik gehalten und wird ständig aktualisiert. Technische Änderungen sind daher auch ohne vorherige Information des Kunden ausdrücklich vorbehalten. Die jeweils gültige Version ist auf unserer Homepage unter zu finden. 12 w w w. e g c o. c h

13 Technische Angaben Sorp 10 Faserbetonhülle mit Reaporkernfüllung (versintertes Blähglasgranulat) Abmessung Reaporkern Gewicht bei Standardlänge von mm Traglast mm breit, 30 bzw. mm hoch, mm lang Höhe 36 mm = 3,18 kg Höhe 57 mm = 4,75 kg > N Einbauabstand 2 mm Achsabstand Verlegetemperatur Typ 1-10 C bis + C Verlegetemperatur Typ 2 Schallabsorption Brandschutz + 5 C bis +40 C (bis - 8 C mit reduzierter Klebwirkung, im Einzelfall zu prüfen) α W = 0,40 (Kernhöhe 30 mm) / α W = 0,45 (M) (Kernhöhe mm) Baustoffklasse A1 Feuerwiderstandsklasse R90/F90 Ein aktuelles und vollständiges technisches Merkblatt finden Sie auf zum Download. Der Partner im Schweizer Betonbau 13

14 Absorber für thermisch aktivierte Bauteile Abmessungen Sorp Befestigungsvariante Typ 1: Antackern Elementhöhe: 36 mm Befestigungsvariante Typ 2: Aufkleben Elementhöhe: 36 mm Befestigungsvariante Typ 1: Antackern Elementhöhe: 57 mm Befestigungsvariante Typ 2: Aufkleben Elementhöhe: 57 mm Standardelementlänge mm, abweichende Elementlängen nach Absprache möglich. 14

15 Prüfberichte und Gutachten Ergänzend zum Absorptionsverhalten und zum Einfluss auf die thermische Bauteilaktivierung werden auch die positiven Eigenschaften des Sorp 10 hinsichtlich Brandschutz, Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit und Betondeckung durch unabhängige Prüfberichte und Gutachten bestätigt: Bewerteter Schallabsorptionsgrad α w = 0,4 nach DIN EN ISO für Elementhöhe 36 mm gemäss Prüfbericht P-BA 46/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart Bewerteter Schallabsorptionsgrad α w = 0,4 nach DIN EN ISO für Elementhöhe 36 mm mit gesprühter Farbbeschichtung gemäss Prüfbericht P-BA 47/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart Bewerteter Schallabsorptionsgrad α w = 0,35 (M) nach DIN EN ISO für Elementhöhe 36 mm mit zweifacher gesprühter Farbbeschichtung gemäss Prüfbericht P-BA 155/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart Bewerteter Schallabsorptionsgrad α w = 0,45 (M) nach DIN EN ISO für Elementhöhe 57 mm gemäss Prüfbericht P-BA 156/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart Bewerteter Schallabsorptionsgrad α w = 0,45 (M) nach DIN EN ISO für Elementhöhe 57 mm mit 10% verschmutzter Absorberfläche gemäss Prüfbericht P-BA 157/2011 vom , Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart Klassifizierung des Brandverhaltens als Klasse A1 nach DIN EN gemäss Klassifizierungsbericht Nr vom , Materialprüfanstalt für das Bauwesen, Hannover (MPA BAU Hannover) Temperatur-Zeit-Verlauf bei Beflammung nach DIN EN , DIN EN und DIN gemäss Prüfbericht 7.3 / 280 vom , Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin Verwendung in Betondecken, Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit gemäss Gutachtlicher Stellungnahme vom , Gesellschaft für Ingenieurbau und Systementwicklung mbh (ISG), Darmstadt Verwendung in Stahlbetondecken gemäss Gutachten Nr vom , Materialprüfanstalt für das Bauwesen, Hannover (MPA BAU Hannover) Einfluss auf den stationären Wärmestrom gemäss Gutachtlicher Stellungnahme Nr. W vom , Krämer-Evers Bauphysik, Hasbergen Alle Prüfberichte und Gutachten erstellt im Auftrag der Max Frank GmbH & Co. KG Die Prüfzeugnisse und Gutachten finden Sie zum Download auf unserer Homepage im Bereich Produkte > Bauakustik > Sorp 10 Der Partner im Schweizer Betonbau 15

16 Egco AG Industriestrasse Bösingen Tel / Fax / BR04/02-CHDE-05/14

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