Raumschallverhalten von Laminatböden. Die neue Raumschallprüfmethode des EPLF und andere wichtige anwendungsbezogene Eigenschaften

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1 Raumschallverhalten von Laminatböden Die neue Raumschallprüfmethode des EPLF und andere wichtige anwendungsbezogene Eigenschaften erstellt durch ALVEO AG, U. Scholbe 10/2004

2 Raumschallverhalten von Laminatböden - Inhaltsangabe 1. Raumschallverhalten von Laminatböden - Inhaltsangabe Raumschall - Einführung 1.1 Raumschall im Vergleich zu Trittschall Raumschall Trittschall Praktische Gehversuche Subjektive Beurteilung Die neue Raumschallprüfnorm des EPLF ( ) Psycho-Akustik Begriffe und Definitionen Lautheit im Vergleich zur Klangqualität Raumschallverhalten von Laminatböden Andere wichtige anwendungsbezogene Eigenschaften... 8 Seite S. 2 von Sch

3 1. Raumschallverhalten von Laminatböden Raumschall - Einführung 1.1 Raumschall im Vergleich zu Trittschall Das Phänomen ist seit längerem bekannt, aber der Begriff Raumschall dennoch relativ neu. Für Endanwender von Laminatböden ist es oft schwierig zwischen Raumschall und Trittschall zu unterscheiden. Daher hier eine kurze Einführung. 1.2 Raumschall Raumschall (auch bekannt unter dem Begriff Geh-, Emmissions-, Resonanz- oder Reflektionsschall) wird prinzipiell definiert als wahrgenommener Luftschallpegel, der durch gehende Personen, herunterfallende Spielzeuge oder andere Aufschlagquellen im Raum erzeugt wird. Verschiedene Prüfmethoden werden/wurden untersucht, um das subjektive und objektive Raumschallverhalten von Laminatböden beurteilen zu können (s. unten). Geh -Schall= reflektierter Schall Tritt -Schall = übertragener Schall 1.3 Trittschall Trittschall wird ducrch Gehen auf einem Fussboden erzeugt und durch die Rohdecke hindurch in den Raum darunter übertragen. Das Trittschallübertragungsverhalten von Parkett- oder Laminatboden wird nach der Norm ISO gemessen, wobei ein normiertes Hammerwerk auf den Prüfboden gestellt wird. Das Messergebnis wird in Form eines Einzahlwertes ausgedrückt (Trittschallverbesserungsmass Lw (db)). Dieser Wert beschreibt prinzipiell den Unterschied des Geräuschpegels im Raum unter dem Prüfboden, einmal mit und einmal ohne Laminatbodenauflage. Je grösser der Wert ist, desto geringer ist der Geräuschpegel im Raum unter dem Prüfboden. Typische Werte für Lw liegen zwischen 16 und 24 db. S. 3 von Sch

4 Envelop [ID=0] Ch. 1 TA Verband der Europäischen Laminatfußbodenhersteller e.v. 2.1 Praktische Gehversuche Subjektive Beurteilung Praktische Gehversuche mit einer subjektiven Beurteilung durch Probanden sind eine gängige Methode zur Kategorisierung des wahrgenommenen Schallverhaltens von Laminatböden. Aufgrund der Komplexität von derartig subjektiven Prüfmethoden (z.b. Anzahl, Alter, Geschlecht und Gewicht der Probanden, sowie Art der Schuhe, Raumbedingungen, ungewisse Wiederholbarkeit der Versuche usw.) ist es beinahe unmöglich, verschiedene Unterlagsmaterialien in gerechter und akzeptabler Weise miteinander zu vergleichen. 2.2 Die neue Raumschallprüfnorm des EPLF ( ) Um die grossen Nachteile von subjektiven Gehversuchen zu überwinden und um die spezifischen Eigenschaften von Laminatböden besser zu berücksichtigen, hat der EPLF ein neues Raumschallprüfverfahren entwickelt. Die grundsätzlichen Ideen dieser neuen Prüfnorm sind die Folgenden (s. auch Bild 1): 1. Ein genormtes Hammerwerk, das für die übliche Trittschallprüfung verwendet wird (zusätzlich beschwert und mit einer speziellen schallabsorbierenden Haube versehen) simuliert eine gehende Person und fallende Gegenstände wie z.b. Spielzeuge. Das Hammerwerk wird auf den zu prüfenden Boden gestellt, der in einem reflexionsarmen Prüfraum ( freies Schallfeld ) verlegt wurde. 2. Die fünf rotierenden Fallhämmer dieses Hammerwerks regen die Laminatbodenauflage an, ihr charkterisches Schallspektrum in den Prüfraum abzustrahlen. 3. Der erzeugte Luftschall wird durch ein Mikrofon aufgenommen, mit Hilfe eines Computers und modernster Software aus dem Bereich der Psycho-Akustik ausgewertet. 4. Die Prüfergebnisse werden in Form einer Grafik, eines Einzahlwertes (Definition s. unten) und einer Verbesserungsklasse (%) dargestellt. 5. Es werden 2 Messungen gemacht. Dabei wird der Prüfboden mit einer Standard- Referenzbodenauflage verglichen. 6. Die psycho-akustische Lautheit (sone) wird als Beurteilungsgrösse festgelegt, da sie gut mit dem subjektivem Urteil von Probanden übereinstimmt und im Gegensatz zu den logarithmischen Schalldruckpegelwerten (db) ein lineares Mass darstellen. Somit bedeutet z.b. die Verdoppelung des sone-wertes eine Verdoppelung der wahrgenommenen Lautheit. 7. Die Prüfergebnisse sind für den Endanwender leicht verständlich, da die Verbesserung gegenüber einem üblichen und bekannten Refernzboden mit PE-Schaumstoffunterlage in Form einfacher Prozent-Verbesserungsklassen (S L -Klassen) dargestellt wird. Prüfraum Signalverstärker Envelop [ID=0] Ch. 1 TA Schallabsorber Mikrofon PC Software Signal (Intensität vs. Zeit) 20 LautheitN = N' dz z = 2 Hammerwerk 5 à 500g, 40 mm Fallhöhe, 10Hz Spezifische Lautheit (Sone vs. Bark) Prüfboden Bild 1: Prinzipieller Messaufbau nach EPLF Raumschallnorm. S. 4 von Sch

5 2.2 Die neue Raumschallprüfnorm des EPLF ( ) (Forts.) Die Messauswertung sieht wie folgt aus (vereinfacht, Einzelheiten siehe Norm): 1. Der Schalldruckpegel des Standard-Referenzbodens (7 mm DPL-Platte mit 3 mm PE- Schaumstoffunterlage) und des Prüfbodens werden unter Verwendung von Terzband-Filtern (250 bis 6300 Hz) ermittelt. 2. Die Spezifische Lautheit (sone) als Funktion der Frequenzgruppe (bark) wird bestimmt (s. Grafik) und daraus der Einzahlwert der Lautheit N durch Integration über die festgelegte Anzahl Frequenzgruppen ermittelt (=Fläche unter der spezifischen Lautheitskurve): Referenzboden Prüfboden LautheitNr ef = 20 Nref' dz (sone) LautheitNt est = 20 Ntest' dz (sone) z = 2 z = 2 3. Der arithmetische Mittelwert der niedrigsten 4 von 8 Messungen jedes Bodens wird errechnet: Nm Referenzboden und Nm Prüfboden (sone). 4. Die Differenz der mittleren Lautheit zwischen dem Referenzboden und dem Prüfboden (bezogen auf den Referenzboden) wird in Prozent (%) errechnet und ergibt die Reduktion der Lautheit. 5. Je nach Reduktion (in %) gegenüber dem Referenzboden wird der Prüfboden in Lautheitsklassen S L0, S L10, S L20, S L30 (oder höher) eingeteilt: Lautheit nach psycho-akustischer Definition gemäss Prof. Zwicker ist ein lineares Mass, d.h. ein Prüfboden der Lautheitsklasse S L20 wird von einer Person als 20% leiser empfunden als der Referenzboden. S. 5 von Sch

6 2.3 Psycho-Akustik Begriffe und Definitionen a. Lautheit Die Lautheit N ist in ISO 532 B definiert und dient zur Einzahlbeschreibung der wahrgenommenen Stärke eines stationären Geräusches. Lautheit schliesst die Frequenzabhängigkeit und Maskiereffekte des Gehörs mit ein. Die Masseinheit ist Sone. Ein Ton mit einer Frequenz von 1 khz und 40 db Schalldruckpegel entspricht 1 Sone. Lautheit ist ein lineares Mass, d.h. eine Verdoppelung des Sone-Wertes entspricht einer Verdoppelung der wahrgenommenen Lautheit. Lautheit basiert auf dem Konzept der Frequenzgruppenbildung. Bild 2: Menschliches Ohr ( Neurobiology, G.G. Matthews) Bild 3: Ausgerollte Gehörschnecke (Cochlea) mit den längenabhängigen Bereichen der hächsten Frequenzempfindlichkeit b. Spezifische Lautheit Den Lautheitswert für eine einzelne Frequenzgruppe nennt man spezifische Lautheit. c. Frequenzgruppe Das menschliche Hörsystem verarbeitet den wahrgenommenen Schall in einzelnen Frequenzbandbereichen den sogenannten Frequenzgruppen. Die Bandbreiten der Frequenzgruppen sind über den Frequenzbereich gesehen unterschiedlich breit (Bild 3 und 4). Aus der Frequenzgruppenzahl entsteht eine neue Skala, die sogenante Frequenzgruppenskala welche die Masseinheit Bark (benannt nach Prof. Barkhausen, Dresden) trägt. Tab 4 zeigt die Frequenzgruppen und deren Mittenfrequenzen und Bandbreiten nach Prof. Zwicker. Tabelle 4: Frequenzgruppen, Mittelfrequenz und Bandbreiten nach ZWICKER S. 6 von Sch

7 2.4 Lautheit im Vergleich zur Klangqualität Neben dem dominanten Faktor Lautheit, gibt es eine Reihe verschiedener anderer psychoakustischer Parameter (z.b. Tonschärfe, Schwankungsbreite, Rauhigkeit, Tonalität usw.), mit der der Klangcharakter eines Laminatbodens beschrieben werden kann. Die Meisten sind allerdings noch nicht normiert und/oder noch nicht auf ihre Aussagekraft hin untersucht worden. Ein Beispiel, das Lautheit allein nicht immer ausreicht, um den Klangcharakter einer Laminatbodenauflage zu beschreiben, zeigen die beiden folgenden Grafiken. Der Wert der Lautheit Nm der beiden geprüften Produkte ist nahezu identisch, der Kurvenverlauf der Spezifischen Lautheit (Loudness) als Funktion der Frequenzgruppenzahl (Critical Band Rate) unterscheidet sich aber sehr voneinander. Durch zusätzliche praktische Gehversuche mit Probanden konnte bewiesen werden, dass beide Laminatböden auch als sehr unterschiedlich empfunden wurden. Trotz fast identischer Lautheitswerte gemessen nach der neuen EPLF Raumschallnorm wurde Produkt B deutlich gegenüber Produkt A bevorzugt, da es eine weniger dominante Resonanz bei tiefen Frequenzen aufweist. Produkt A Produkt B Das bedeutet, dass der Klangcharakter eines Laminatbodens nicht nur anhand des sone-wertes, sondern auch anhand des Verlaufs der spezifischen Lautheit beurteilt werden sollte. Der Technische Arbeitskreis des EPLF beabsichtigt, sich diesem Phänomen der Klangcharakteristik bzw. Klangqualität näher anzunehmen. S. 7 von Sch

8 3. Raumschallverhalten von Laminatböden Andere wichtige anwendungsbezogene Eigenschaften Neben den Trittschall- und Raumschalleigenschaften gibt es weitere sehr wichtige anwendungsbezogene Eigenschaften, die eine Laminatbodenunterlage zu erfüllen hat. Alle diese Eigenschaften sind sogenannte Muss- Eigenschaften, damit die Funktionssicherheit gewährleistet ist: 1. Schmiegsamkeit Das Unterlagsmaterial soll dick, elastisch und anschmiegsam genug sein, um kleine Bodenunebenheiten und vorstehende Partikel zu umschliessen. Dadurch wird die Bildung von Hohlräumen ( Trommeleffekt, Schallresonator) verhindert, die unweigerlich zu einer Zerstörung der Raumschalleigenschaften führen. 2. Schlagfestigkeit Prüfung mit der grossen Kugel Das Unterlagsmaterial soll elastisch/polsternd genug sein, um Schläge und Stösse von kleinen und grossen herunterfallenden Gegenständen zu absorbieren und dadurch die Schlagfestigkeit des Laminats zu verbesseren. 3. Stauchhärte Das Unterlagsmaterial soll eine bestimmte minimale Stauchhärte aufweisen, um eine mögliche Schädigung des Zungen-Feder-Systems bei punktförmiger Last zu vermeiden. 4. Kriechverhalten - Druckversuch Das Unterlagsmaterial soll einen bestimmten minimalen Kriechwiderstand aufweisen, um die statischen Belastung beim Gebrauch (z.b. durch schwere Möbel) aufnehmen zu können und nicht unverhältnismässig an Dicke zu verlieren. 5. Wärmedurchlasswiderstand Bei Verlegung auf geheizten Böden soll der Wärmedurchlasswiderstand des Unterlagsmaterials niedrig genug sein, um den Wärmestrom durch die Laminatbodenauflage nicht signifikant zu behindern. S. 8 von Sch

9 Erstellt für EPLF durch U. Scholbe. Die hierin enthaltenen Informationen und Daten geben wir nach bestem Wissen und Gewissen. Es wird jedoch keine Haftung übernommen und es können auch keinerlei Garantien oder Freistellungen von Patentansprüchen hergeleitet werden. Diese Broschüre ersetzt alle vorherigen Versionen. Alle Rechte vorbehalten. Kopien nur mit Erlaubnis von EPLF. Alle Piktogramme ALVEO AG, Luzern. EPLF European Producers of Laminate Flooring Mittelstr. 50 DE Bielefeld Fon: Fax: info@eplf.com S. 9 von Sch