Schallschutz nach DIN 4109: Copyright 2016 KERN ingenieurkonzepte SOFTWARE FÜR ARCHITEKTEN UND INGENIEURE

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1 Schallschutz nach DIN 4109: 2016 Copyright 2016 KERN ingenieurkonzepte SOFTWARE FÜR ARCHITEKTEN UND INGENIEURE

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3 Inhalt 1.0 Zur neuen DIN 4109: 2016, Schallschutz im Hochbau Normfassungen im Vergleich Berechnungsmethode der DIN 4109: Haustrennwände Holzbalkendecken Schalldämm-Maß und Norm-Trittschallpegel Schallschutz gegen Außenlärm Berechnungsbeispiele Massivbau, Wohnungstrennwand Schalldämm-Maß nach DIN 4109: Schalldämm-Maß nach DIN 4109: Massivbau, Wohnungstrenndecke Massivbau, Außenwand Skelettbau, Bürotrennwand Holzskelettbau, Holzbalkendecke Haustrennwand...44

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5 1.0 Zur neuen DIN 4109: 2016, Schallschutz im Hochbau Schon lange versuchen die Schallschutzplaner die rasante Entwicklung bei den Normen zum energiesparenden Bauen aufzunehmen und den Schwung für eine Novellierung der DIN 4109 (Schallschutz im Hochbau) zu nutzen. Die altbewährte Schallschutznorm stammt aus dem Jahr 1989 und beschreibt die Mindestanforderungen mit einigen bekannten Schwächen. Mit dem Entwurf von 2013 ergaben sich erhebliche Änderungen bei den rechnerischen Nachweisen. Die Anforderungen und Berechnungsverfahren der Neuen DIN 4109:2016 beruhen auf der europäischen Norm DIN EN und liefern damit die Basis für Schallschutzberechnungen. 1.1 Normfassungen im Vergleich Die Berechnungsmethoden der alten Schallschutz-Norm DIN 4109 von 1989 beruhen im Wesentlichen auf den Schalldämmmaßen der trennenden Bauteile, die bei massiven Bauteilen aus den Flächengewichten und bei Leichtbauweisen mit Vergleichsquerschnitten ermittelt werden. Es gibt einige Kombinationsmöglichkeiten mit Vorsatzschalen (schwimmende Estriche, vorgesetzte Wandschalen) und pauschale Zuschläge für die Flankenübertragung, die im Massivbau gewichtsabhängig und im Holz- und Skelettbau mit tabellierten Längsschalldämmmaßen beschrieben werden. Gegenüber der Normfassung von 2013 (Entwurf) haben sich einige neue Tabellen- und Gleichungsbezüge ergeben, Tabellenwerte wurden ergänzt und z.t. korrigiert, wie eine Berücksichtigung von Fugen beim Schutz gegen Außenlärm. Die Methoden der neuen DIN 4109 sind ausführlicher und genauer. Schallübertragung über eine Wohnungstrennwand mit Schall(neben)wegen nach DIN 4109:2016. D steht für die direkte Schallübertragung über das trennende Bauteil und d für die direkte Schallübertragung in den Empfangsraum. F steht für die Flankenübertragung im Senderaum und f für die Flankenübertragung im Empfangsraum. Jeweils große Buchstaben für den Senderaum (Schallquelle) und kleine Buchstaben für den schutzbedürftigen Empfangsraum. Seite 5 von 48

6 Bei dem neuen Ansatz nach DIN :2016 werden alle möglichen Übertragungswege auf der Basis ihrer bewerteten Einzahlangaben berücksichtigt. Der Rechenwert für das erreichte Bau-Schalldämm-Maß ergibt sich aus der energetischen Addition aller relevanten Schallwege abzüglich eines Sicherheitsbeiwertes. Die Schallübertragung wird bestimmt von der Schalldämmung des trennenden Bauteils, der Trennfläche zwischen den Räumen, der Größe des Empfangsraums und von den flankierenden Bauteilen. Im Unterschied zur alten Norm werden die Rohdichten massiver Bauteile über Rohdichteklassen ermittelt. Gewichtsabhängige Schalldämm-Maße werden nicht mehr aus Tabellen entnommen, sondern über logarithmische Zusammenhänge berechnet. Für Bauteile aus Leicht- und Porenbeton gelten eigene Formelbezüge, da diese Baustoffe über besondere Schwingungseigenschaften verfügen. Gegenüber der Normfassung von 2013 (Entwurf) haben sich einige neue Tabellen- und Gleichungsbezüge ergeben, Tabellenwerte wurden ergänzt und z.t. korrigiert, wie eine Berücksichtigung von Fugen beim Schutz gegen Außenlärm. Außerdem kann man massive und leichte, flankierende Bauteile mischen, dies kommt der häufig auftretenden Mischbauweise entgegen. Die Tabellen für die Schallnebenwege können separat oder gemeinsam für die flankierenden Bauteile im Massivbau sowie im Leichtbau zugeschaltet werden. 1.2 Berechnungsmethode der DIN 4109:2016 Neben dem direkten Schalldurchgang durch trennende Bauteile sind die meist 12 Schallnebenwege (3 pro Flanke * 4 Flanken (Seitenwände, Decke und Fußboden)) zu beachten. Die Flankenübertragung wurde bei Massivbauweisen entsprechend EN über die Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile im Sende- und im Empfangsraum ggf. mit Vorsatzschalen und Stoßstellendämm-Maßen gelöst. Das bewertete Bau-Schalldämm-Maß einer Wohnungstrennwand ergibt sich durch die energetische Addition der direkten und flankierenden Schalldämm-Maße (DIN :2016, Gl.1): R w Bewertetes Schalldämm-Maß der Wohnungstrennwand. Das Hochkomma beschreibt den Zustand bewertet und entspricht dem resultierenden Schalldämm-Maß unter Beachtung der Schallnebenwege. RDd Schalldämm-Maß des trennenden Bauteils ggf. mit Vorsatzschalen, im Massivbau gewichtsabhängig, im Leichtbau aus Prüfzeugnissen oder Vergleichsquerschnitten ermittelt. Sonderregelungen für Wände aus Gips, Leicht- und Porenbeton. RFf Schalldämm-Maß im Übertragungsweg flankierendes Bauteil im Senderaum zum flankierenden Bauteil im Empfangsraum (siehe Grafik), Summe über die (normalerweise) 4 flankierenden Bauteile: Decke, Wände, Fußboden. RDf Schalldämm-Maß im Übertragungsweg trennendes Bauteil im Senderaum zum flankierenden Bauteil im Empfangsraum, 4 flankierende Bauteile RFd Schalldämm-Maß im Übertragungsweg flankierendes Bauteil im Senderaum zum trennenden Bauteil im Empfangsraum, 4 flankierende Bauteile Seite 6 von 48

7 Die Flankenschalldämm-Maße über die flankierenden Bauteile R Ff, RDf und RFd werden mit Gl.10 berechnet. Rij,w Flankenschalldämm-Maße RFf, RDf und RFd Ri,w / Rj,w Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile im Sende- (i) und im Empfangsraum (j), ermittelt nach DIN 4109:2016. Bei massiven, flankierenden Bauteilen gewichtsabhängig, bei Leichtbauweisen aus Vergleichsquerschnitten. DRij,w Bewertete Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen nach T2 Gl.5/6. Das Verbesserungsmaß von Vorsatzkonstruktionen wird mit DIN :2016, Tabelle 1 aus der Resonanzfrequenz f0 bestimmt. f0 (= Resonanzfrequenz für das Schwingungssystem aus massivem Bauteil und Vorsatzschale) wird für frei stehende Vorsatzschalen mit Hohlraumdämmung aus Gl.2 bestimmt (Schalengewichte und Hohlraumtiefe), für alle übrigen Vorsatzschalen aus Gl.1 (Schalengewichte und dynamische Steifigkeit der federnden Dämmschicht). Bei Resonanzfrequenzen > 160 Hz werden die Verbesserungsmaße negativ, denn das bedeutet Einbrüche der frequenzabhängigen Messwertkurve im hörbaren Bereich. Kij Stoßstellendämm-Maße zum Übertragungsweg nach DIN :2016 Abs.5.2, derzeit nur Werte für Stöße von Massivbauteilen, siehe unten. Ss Fläche des trennenden Bauteils lf die gemeinsame Kopplungslänge der Verbindungsstelle zwischen dem trennenden und dem flankierenden Bauteil Das Flankenschalldämm-Maß ist also im Wesentlichen der Mittelwert der Schalldämm-Maße der Bauteile auf dem Übertragungsweg kombiniert mit Verbesserungsmaßen aus raumseitigen Vorsatzschalen und Stoßstellen. Abb. Schallübertragung über die Stoßstellen zwischen flankierendem und trennendem Bauteil. Bei Fassadenanschlüssen liegen T-Stöße vor, andere Stöße im Gebäude sind meist Kreuzstöße. Die Stoßstellendämmmaße werden aus Formelzusammenhängen in Abhängigkeit von der mittleren Masse der Bauteile auf dem Übertragungsweg berechnet. Meist liegen positive Werte (Verbesserungsmaße) vor, der Mindestwert liegt bei -4 (Leichtbauweisen, Minderung der Schalldämmung). Genauere Angaben über Stoßstellendämm-Maße bei Leichtbauweisen liegen noch nicht vor. Seite 7 von 48

8 1.3 Haustrennwände Erfreulicherweise wird dem Thema Haustrennwände mehr Beachtung geschenkt. Der Zuschlagswert für die zweischalige Ausführung von Haustrennwänden war früher pauschal mit 12 anzunehmen, der Einfluss durchgehender Fundamente, Bodenplatten oder weißer Wannen in Reihenhaussiedlungen blieb ungeklärt. Speziell in den Untergeschossen werden die Zuschlagswerte neuerdings differenziert. im EG/ OG, HTW getrennt bis zur Bodenplatte +12 im EG/ OG, Keller-AW durchgehend (weiße Wanne) +9 im UG, Keller-AW durchgehend (weiße Wanne), Bodenplatte durchgehend +3 im UG-OG, AW + Bodenplatte getrennt +9 im UG-OG, AW + Bodenplatte getrennt, gemeinsames Fundament + 6 im UG-OG, AW getrennt, Bodenplatte durchgehend + 6 >= 50 mm Schalenabstand ausgefüllt mit MF (WTH) + 2 Die Werte der Tabelle gelten für zweischalige Konstruktionen mit einem Schalenabstand von mindestens 30 mm. Die Flankenübertragung spielt bei zweischaligen Haustrennwänden eine untergeordnete Rolle, darf nach DIN 4109:2016 aber nicht vernachlässigt werden. Der Korrekturwert K T für die Flankenübertragung wird in Abhängigkeit von den Massen der Hüllflächen des Empfangsraums nach T2, Tab.2 bestimmt. Die flankierenden Bauteile im Empfangsraum müssen daher bekannt sein. Seite 8 von 48

9 1.4 Holzbalkendecken Bessere Nachweismöglichkeiten findet man für Leichtbauweisen, insbesondere für den Holzbau. Das Schalldämm-Maß leichter, mehrschaliger Konstruktionen kann wegen komplexer, frequenzabhängiger Schwingungsvorgänge nicht berechnet, sondern nur gemessen werden. Wenn keine Messwerte vorliegen, können stattdessen Vergleichsquerschnitte aus der Norm verwendet werden (Ausführung wie Vergleichsquerschnitt...). Die Normfassung von 1989 enthält nur wenige, schalltechnisch bewertete Holzbalkendecken zu Vergleichszwecken, die neue Norm mehr als zwei Dutzend Konstruktionen mit unterschiedlichen Tragkonstruktionen, Estrichaufbauten und Unterdecken. Schalldämm-Maße aus Vergleichsquerschnitten müssen häufig mit Spektrum-Anpassungswerten für unterschiedliche Geräuschspektren korrigiert werden. "C" steht dabei für häuslichen Lärm (rosa Rauschen), "Ctr" für tief frequenten, innerstädtischen Straßenverkehrslärm (trafic). Das resultierende Schalldämm-Maß wird wieder mit Gl.22: berechnet. Im Leichtbau wird nur die Flanke Ff (Übertragungsweg von der Flanke im Senderaum zur Flanke im Empfangsraum) betrachtet, Stoßstellendämm-Maße werden nicht berücksichtigt. Die Flankenübertragung wird mit den Flankendämm-Maßen nach T2, Gl.23 beschrieben: Flankierende Bauteile Fläche des trennenden Bauteils (D) Ss = 2 m² flankierende Bauteile lf Dn,f,w RFf,w m ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 01 Metallständerwand 67,0 70,5 02 Metallständerwand 5,00 67,0 69,6 03 Holzständerwand 67,0 70,5 04 Holzständerwand 5,00 67,0 69,6 Beispiel für die Flankendämm-Maße zu einer Holzbalkendecke Dabei sind Dn,f,w die bewertete Norm-Schallpegeldifferenz des flankierenden Bauteils (konstruktionsabhängiger, tabellierter Wert), llab die Bezugskantenlänge (llab = 2,8 m für Fassaden und Innenwände bei horizontaler Übertragung, llab = 4,5 m für Decken, Unterdecken und Fußbodenaufbauten bei horizontaler Übertragung), lff die gemeinsame Kantenlänge zwischen flankierendem und trennendem Bauteil und S s die Fläche des trennenden Bauteils. Seite 9 von 48

10 Die Berechnung des bewerteten Norm-Trittschallpegels gestaltet sich, wie im Berechnungsbeispiel gezeigt, relativ einfach. Bei Holzbalkendecken wird der bewertete Norm-Trittschallpegel ohne Flankenübertragung Ln,w,eq mit dem Vergleichsquerschnitt eingelesen. Die Korrektursummanden K1 für den Übertragungsweg Holzbalkenrohdecke - flankierende Wände im Empfangsraum und K2 für den Übertragungsweg Estrich flankierende Wände sind konstruktionsabhängig tabelliert. Bewerteter Norm-Trittschallpegel DIN 4109:2016 Ausführung wie Holzbalkendecke, Estrich + Beschwerung + UD, Rw 70, Lnw 34 (+12) vorh Ln,w,eq = 34,0 (T33, Leichtbauweise) vorh K = 3,0 + 5,0 (Flankenübertragung) L n,w = Ln,w,eq + K1 + K2 = 34,0 + 3,0 + 5,0 = 42,0 (T2 Gl.24) L n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Schallnebenwegen Korrektursummand K1 nach T2, Tab.6 mit Unterdecke GKB an FS und Wandoberfläche GKB + HW Korrektursummand K2 nach T2, Tab.7 mit Ln,w+K1 = 37,0, Estrich auf MF, Wandoberfläche GKB + HW Berechnungsbeispiel für den Norm-Trittschallpegel einer Holzbalkendecke Seite 10 von 48

11 2.0 Schalldämm-Maß und Norm-Trittschallpegel Die Qualität von trennenden Bauteilen zum Luftschallschutz wird mit dem bewerteten Schalldämm-Maß angegeben, das beschreibt, um wieviel der Schall gedämpft wird. Für den Trittschallschutz wird der NormTrittschallpegel verwendet, der den ankommenden Schallpegel im Empfangsraum beschreibt, wenn auf der Decke ein Norm-Hammerwerk seinen Dienst tut. Das Schalldämm-Maß einer Wand- oder Deckenkonstruktion sollte also möglichst hoch, der NormTrittschallpegel einer Deckenkonstruktion aber möglichst klein sein. Seite 11 von 48

12 3.0 Schallschutz gegen Außenlärm Prinzipiell sollten auch bei der Schalldämmung von Außenbauteilen die Flankendämm-Maße berücksichtigt werden. Dazu DIN :2016, Abs : Bei Außenbauteilen in Holz-, Leicht- und Trockenbauweise sowie Metall-Glas-Fassaden wird die flankierende Übertragung nicht berücksichtigt. Wenn jedoch biegesteife Fassadenbauteile (z. B. aus Beton oder Mauerwerk) mit anderen biegesteifen Teilen des Empfangsraumes (z. B. Decken oder Trennwänden) verbunden sind, kann die Flankenübertragung zur gesamten Schallübertragung beitragen. Vernachlässigt man die Flankenübertragung, dann erhält man eine recht einfache Berechnung ähnlich dem Verfahren aus der Normfassung von Das resultierende Schalldämm-Maß einer aus mehreren Teilflächen zusammengesetzten Fassadenfläche eines Raumes wird nach Teil 2, Gl.38 mit beschrieben. Darin sind: Re,w Ri,w + 10*LOG(Ss / Si) (T2, Gl.29, 30) Ri,w Schalldämm-Maß der Teilfläche aus einer Bauteilberechnung oder Tabellenwerte aus E DIN :2013. Die im Teil 35 bereitgestellten Werte sind gegenüber der Normfassung von 1989 sehr viel umfangreicher und detaillierter. Man kann die R w-werte der Fenster wie aus DIN 4109, Bbl.1 / A1:2003 korrigieren, Verbund- und Kastenfenster berücksichtigen, Rollladenkästen und Türen detailliert berechnen und sogar Öffnungen (Außenluftdurchlässe) und Fugen. Ss die Fassadenfläche, Summe aus allen Teilflächen, Wand, Türen, Fenster, Rollladenkästen Si die Teilflächen Berechnungsbeispiel für die Werte Re,w Resultierendes Direkt-Schalldämm-Maß Rw,res (Grundbauteil) Si Ri,w Re,w DIN-Bezug m² ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ Außenwand 1 51,2 52,0 T2, Abs Fenster, MIG 6, SZR 12, Falzdichtung 1,7 3 38,5 T35, Rollladenkasten aus Bauplatten, umlau 0,3 4 56,8 T35, xxx ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 12,0 Seite 12 von 48

13 4.0 Berechnungsbeispiele Durch die Festlegung eines Grundrisses und der Wahl der verwendeten Materialien beginnt die Planung des Schallschutzes eines Gebäudes. Die bisherige Norm von 1989 war mit den Anforderungen recht übersichtlich, da die Norm nur Anforderungen an Schalldämmwerte vorgab, in dem Bauteile so dimensioniert wurden, dass maßgebliche Grenzwerte eingehalten wurden. Diese durch standardisierte Bauteilprüfungen ermittelten Werte, geben leider nicht die tatsächlich vorhandenen Randbedingungen wieder. Auf einen Raum als Einheit bezogen, wird beispielsweise auch dessen Tiefe betrachtet. Zunächst wird das erste Beispiele mit der DIN 4109:1989 und DIN 4109:2016 vergleichsweise gerechnet, alle folgenden Nachweisbeispiel werden mit der DIN 4109:2016 geführt. 4.1 Massivbau, Wohnungstrennwand Schalldämm-Maß nach DIN 4109:1989 Seite 13 von 48

14 Aufgabenstellung: Konstruieren Sie die dargestellte Wohnungstrennwand. Berechnen Sie das bewertete Schalldämmmaß R w und stellen Sie es den Anforderungen gegenüber. Ist die Konstruktion als Wohnungstrennwand geeignet? Untersuchen Sie die Konstruktion hinsichtlich Ihrer Eignung als Wand zum Treppenhaus, sowie als Wohnungstrennwand mit erhöhten Anforderungen nach DIN 4109 (Beiblatt 2). Anleitung Schritt für Schritt: Wählen Sie im Berechnungsblatt Bauteile den Schalter neues Bauteil und klicken Sie im Dialogfenster auf Trennwand. Geben Sie die Bauteilbezeichnung Whg-Trennwand C1 ein und bestätigen Sie. Wählen Sie im Baustoffassistenten aus den Baustoffdaten die Baustoffgruppe 1. Putz/Estrich 1.3 Gips/Kalkputz Gipsputz 1000, kontrollieren Sie die angegebenen Baustoffparameter und übernehmen Sie den Baustoff als erste Schicht in Ihren Bauteilquerschnitt. Benutzen Sie dazu den Schalter Schicht 1. Den Mauerstein finden Sie in der Baustoffgruppe 4. Mauerwerk 4.2 Mauerwerk aus Kalksandstein KS-MW 1600 und ändern s in 24cm. Als dritte Schicht wählen Sie wieder den Gipsputz. Schließen Sie nun den Baustoffassistenten mit OK. Seite 14 von 48

15 Jetzt wechseln Sie über die Navigation auf Schallschutz. In den Berechnungsoptionen schalten Sie den Schallschutz nach DIN 4109: 1989 dazu. Öffnen Sie das Auswahlmenü 23. Einbau in... über den magentafarbenen Schriftzug Wandbauteil und wählen Sie Einbau in Gebäuden in Massivbauart. Im Auswahlmenü 24. zum Schutz gegen... wählen Sie Schallübertragung aus fremden Wohn- / Arbeitsbereichen. Die konstruierte Wohnungstrennwand ist eine einschalige Wand, die als Ganzes schwingt. Ihr Schalldämmmaß hängt insbesondere vom (möglichst großen) Gewicht ab. Sie kann aus mehreren steifen Einzelschichten bestehen, die fest miteinander verbunden sind. Über das Auswahlmenü Wandbauteil 25.berechnet wie wird das Berechnungsverfahren festgelegt. Wählen Sie 25. berechnet wie Tab. 1 (massiv). Die Wand wird jetzt nach DIN 4109 (1989), Bbl. 1, Tab.1 berechnet. Alternativ kann man mit der Menüauswahl >SUCHEN (gleiches Auswahlmenü) eine grafische Übersicht der möglichen Berechnungsalternativen aufrufen und durch optischen Vergleich das benötigte Verfahren bestimmen. Die flächenbezogene Masse wird nach DIN 4109:1989, Bbl.1, Tab. 3 und 4 zusammengestellt. Unter der Tabelle Zusammenstellung der flächenbezogenen Masse befindet sich ein magentafarbenes Eingabefeld xxx, dort erhalten Sie das Auswahlmenü 26. Mörteltechnik. Wählen Sie die Einstellung mit Normalmörtel vermauert. Das Flächengewicht des Mauerwerks ist u.a. von der verwendeten Mörteltechnik abhängig. Leichtmauermörtel sind gut für den Wärmeschutz, weniger gut für den Schallschutz. Seite 15 von 48

16 Der gewichtsabhängige Rechenwert für das bewertete Schalldämm-Maß R w,r wird nun angezeigt. Falls dies nicht der Fall ist, schalten Sie über Berechnungsoptionen nach DIN 4109:1989 R w ermitteln dazu. Über den Schriftzug vorh öffnen Sie die Korrekturauswahl 31. Verschiedene Sonderregelungen für massive Wand- und Deckenbauteile erfordern/erlauben Korrekturen in bestimmten Fällen. Bessere Werte erreichen zum Beispiel Wände aus Porenbeton oder Gipsbauplatten und zweischalige Wandausführungen. Flankierende Bauteile sollen zunächst mit einem mittleren Flächengewicht von 300 kg/m² angenommen werden. Der Einfluss ist dann neutral, also keine Korrektur. Treffen Sie diese Einstellung, indem Sie unter der Überschrift Einfluss flankierender Bauteile im Auswahlmenü 29. Flankenübertragung Korrektur KL,1 Keine Korrektur bei m L,Mittel ca. 300 kg/m² (Tab.13) wählen. Das berechnete Schalldämm-Maß (53 ) genügt den Anforderungen an Wohnungstrennwände. Wählen Sie für den Nachweis im Abschnitt Anforderungen an die Luftschalldämmung das Auswahlmenü 46 Anforderungen DIN 4109:1989 Geschosshäuser Wohnungstrennwände aus. Varianten: Wechseln Sie die Anforderungen wie folgt: nach DIN 4109, Beiblatt 2 (Auswahlmenü 46. Anforderungen DIN4109 Bbl.2 (erhöht) Geschosshäuser Wohnungstrennwände) werden die Anforderungen nicht erreicht. Für Trennwände zum Treppenhaus wird über das Auswahlmenü 46. Anforderungen DIN4109:1989 Geschosshäuser Treppenraumwände der Nachweis eingestellt. Die hier gestellte Anforderung (53) wird erfüllt. Seite 16 von 48

17 Vertiefung Untersuchen Sie nun den Einfluss flankierender Bauteile genauer. Nehmen Sie dazu zunächst ein mittleres Gewicht der flankierenden Bauteile von 200 kg/m² (alternativ 400 kg/m²) an. Mit leichten, flankierenden Bauteilen (mittleres Flächengewicht 200 kg/m²) verringert sich das bewertete Schalldämm-Maß um 1, schwere flankierende Bauteile (400 kg/m² und mehr) haben keine Auswirkung. Für einschalige, trennende Bauteile sind nur die Korrekturwerte KL,1 maßgebend, für mehrschalige (z.b. wenn die betrachtete Wohnungstrennwand mit einer Vorsatzschale ausgestattet wäre) zusätzlich die Korrekturwerte KL,2. Berechnen Sie anschließend das mittlere Gewicht der flankierenden Bauteile mit den folgenden Bauteilkonstruktionen. Der Aufbau der 11,5 cm KS-Innenwand und Außenwand A1 kann wie folgend unter Navigation Bauteile konstruiert werden oder aus dw Seminarbeispiele 2016 Schallschutz in Ihren Ordner kopiert werden. KS-Innenwand: Seite 17 von 48

18 Außenwand A1: Fußbodenaufbau: Für den Fußboden müssen Sie zunächst ein Bauteil kreieren, das der Decke nach oben sehr ähnlich ist. Laden Sie das konstruierte Bauteil Stb-Geschossdecke B4. Speichern Sie die Konstruktion unter neuem Namen, indem Sie auf den Bildschalter speichern als... klicken und als Dateinamen Stb-Geschossdecke nach unten C1 angeben. Jetzt können Sie das Bauteil variieren, ohne die Daten des Originals zu verlieren. Ändern Sie auch den Bauteilnamen (blauen Schriftzug anklicken und manuell eingeben) und den Bauteiltyp (magentafarbenen Schriftzug anklicken, Auswahlmenü 1: Bauteiltyp Schallschutz Wohnungstrenndecke nach unten). Nun können Sie einfach die Reihenfolge der Schichten umdrehen, indem Sie mit der linken Maustaste auf die Zeilennummerierung der Querschnittstabelle klicken. Im Menü wählen Sie die Option Schichtenfolge umkehren. Sie erhalten so die benötigte Geschossdecke nach unten (Fußboden). Seite 18 von 48

19 Stb-Geschossdecke nach unten C1: Laden Sie danach über die Bauteilübersicht wieder die Whg-Trennwand C1 und gehen Sie zurück ins Berechnungsblatt Schallschutz. Wenn das mittlere Flächengewicht der flankierenden Bauteile genauer ermittelt werden soll, öffnen Sie (über 0 ) das Auswahlmenü 29. Flankenübertragung und wählen Masse m L, Mittel BERECHNEN. Eine Tabelle wird angezeigt. Über XXX ( Einfluss flankierende Bauteile ) wählen Sie über die Bauteilübersicht im Bearbeitungsfenster das erste flankierende Bauteil und dann die Weiteren. Die benötigten Kennwerte der flankierenden Bauteile werden aus der Bauteilkonstruktion abgeleitet. Seite 19 von 48

20 Bauteile mit Vorsatzschalen (abgehängte Decken, schwimmende Estriche, Bauteile in Ständerbauweise) werden als biegeweich erkannt und eingestuft. Alternativ kann man das Markierungsfeld biegeweich benutzen. Biegeweiche Vorsatzschalen vermindern die Schallübertragung weitgehend. TIPP: Man kann über den magentafarbenden Schriftzug im Parameterfenster Flankierendes Bauteil X die Materialkennwerte der Bauteilkonstruktionen auch direkt einstellen. Um die Trennwand aus Kalksandstein einzugeben klicken Sie auf die blauen Schriftzüge: Dicke der Massivschale = 0,115 m und Rohdichte = Zusätzliche Einstellungen sind für die Rohdichte Tab. 3 MW / NM, für den Putz beidseitig, PIV und 15 mm. Normalerweise geht man bei flankierenden Bauteilen von der einfachen (Stein-)Rohdichte aus. Alternativ kann ein Flächengewicht mit Rücksichtnahme auf den verwendeten Mauermörtel ermittelt werden, wie bei der Ermittlung des Flächengewichts des trennenden Bauteils. Über den blauen Schriftzug in der Tabelle flankierende Bauteile kann die textliche Beschreibung geändert werden. Seite 20 von 48

21 4.1.2 Schalldämm-Maß nach DIN 4109:2016 Schalten Sie nun den Schallschutznachweis nach DIN 4109:2016 (1-4) dazu und wegen der Übersichtlichkeit den Schallschutz nach DIN 4109:1989 aus. Das Auswahlmenü Wandbauteil 23. Einbau in... und Auswahlmenü 24. zum Schutz gegen... übernehmen Sie wie gehabt für Bauteil: Whg-Trennwand C1. Für massive Wand- und Deckenbauteile wird in der entsprechenden Schicht (hier Schicht 2) hinter der Baustoffkennzeichnung die Auswahl verwendete Mörtelgruppe angeboten, wählen Sie 1 Normalmörtel. Auch hier gilt wieder: das Flächengewicht des Mauerwerks ist u.a. von der verwendeten Mörteltechnik abhängig. Leichtmauermörtel ist gut für den Wärmeschutz, weniger gut für den Schallschutz. Der gewichtsabhängige Rechenwert Rw für das bewertete Schalldämm-Maß (trennendes Bauteil Dd) wird nun für das Grundbauteil angezeigt. Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No ) vorh Rw = 30.9 * LOG(399,6) = 58,2 (Bauteil aus Beton / Mauerwerk, T32 Gl.13) Über den Schriftzug vorh öffnen Sie das Auswahlfenster vorh R w Grundbauteil (Dd) und wählen 01 einschalige Bauteile aus Beton oder MW aus und bestätigen mit OK. TIPP: Das Schalldämm-Maß leichter, mehrschaliger Konstruktionen kann wegen komplexer, frequenzabhängiger Schwingungsvorgänge nicht berechnet, sondern nur gemessen werden. Wenn keine Messwerte vorliegen, können stattdessen Vergleichsquerschnitte aus der Norm verwendet werden (Ausführung wie Vergleichsquerschnitt x). Die Dateinamen und Erläuterungen zu den Vergleichsquerschnitten beginnen mit der Referenztabelle aus DIN :2016, abschließend werden die erreichten Schalldämm-Maße angegeben. Schalldämm-Maße aus Vergleichsquerschnitten müssen häufig mit Spektrumanpassungswerten für unterschiedliche Geräuschspektren korrigiert werden. "c" steht dabei für häuslichen Lärm (rosa Rauschen), "ctr" für tief frequenten, innerstädtischen Straßenverkehrslärm (trafic). Seite 21 von 48

22 Für nachfolgend dargestellte Situation wird der Nachweis über die flankierenden Bauteile geführt: Vergewissern Sie sich das unter Berechnungsoptionen Schallschutz nach DIN 4109:2016 flankierende Bauteile in Massivbauweise dazugeschaltet sind. Geben Sie zunächst die Fläche des trennenden Bauteils mit 10 m² ( 4m breit x 2,50m hoch) an, die Raumtiefen entnehmen Sie der Skizze. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie 2x 2,50 m (dies entspricht der Raumhöhe) und 2x m (dies entspricht der Raumbreite) ein. Seite 22 von 48

23 Als nächstes geben Sie die flankierenden Bauteile ein. Gehen Sie auf S1 und laden das flankierende Bauteil S1 mit Bauteilparameter einlesen (Massivbau) aus Außenwand A1. Bestätigen Sie Empfangsraum wie Senderaum. Wählen Sie für das Stoßstellendämm-Maß T-Stoß (entsprechend Skizze). Geben Sie jetzt unter S2 das zweite flankierende Bauteil mit Bauteilparameter einlesen (Massivbau) aus Whg-Trennnwand C1 ein. Bestätigen Sie Empfangsraum wie Senderaum. Wählen Sie für das Stoßstellendämm-Maß Kreuzstoß (entsprechend Skizze). Verfahren Sie für S3 und S4 mit der Stb-Geschossdecke B4 als Kreuzstoß analog. Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj kg/m² kg/m² S1 Außenwand A1 243 E1 Außenwand A1 243 S2 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E2 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S3 Stb-Geschossdecke B 394 E3 Stb-Geschossdecke B 394 S4 Stb-Geschossdecke B 394 E4 Stb-Geschossdecke B 394 S5 xxx 0 E5 xxx 0 Ri,w = Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile mit m i = Bauteilgewicht (ohne Vorsatzschalen) DRi,w = Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen Da wir keine Vorsatzkonstruktion haben, gehen Sie direkt zu den Flankenschalldämm-Maßen. Für den Nachweis ergeben sich folgende Werte: überprüfen Sie hier die gemeinsamen Kantenlängen lf. Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m Weg Ff S1 - E1 (Ff) 2,50 9,5 T-Stoß 67,0 S2 - E2 (Ff) 2,50 58,2 58,2 8,7 Kreuzstoß 72,9 S3 - E3 (Ff) 8,8 Kreuzstoß 70,8 S4 - E4 (Ff) 8,8 Kreuzstoß 70,8 Weg Df D - E1 (Df) 2,50 58,2 5,0 T-Stoß 65,8 D - E2 (Df) 58,2 58,2 5,7 Kreuzstoß 67,9 D - E3 (Df) 58,2 5,7 Kreuzstoß 67,8 D - E4 (Df) 58,2 5,7 Kreuzstoß 67,8 Weg Fd S1 - d (Fd) 2,50 58,2 5,0 T-Stoß 65,8 S2 - d (Fd) 58,2 58,2 5,7 Kreuzstoß 67,9 S3 - d (Fd) 58,2 5,7 Kreuzstoß 67,8 S4 - d (Fd) 58,2 5,7 Kreuzstoß 67,8 Übertragungsweg Seite 23 von 48

24 Für die Anforderungen an die Luftschalldämmung wählen Sie folgendes aus 46.Anforderungen DIN 4109: 2016 Mehrfamilienhäuser... Wohnungstrennwände : Der Nachweis wird erfüllt: Anforderungen an die Luftschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN :2016, Schallschutz im Hochbau Wohnungstrennwände und Wände zwischen fremden Arbeitsräumen erf R w Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R w,r = = erf R w Konstruktion erfüllt DIN Seite 24 von 48

25 4.2 Massivbau, Wohnungstrenndecke Aufgabenstellung Berechnen Sie das bewertete Luftschalldämm-Maß R w und den Norm-Trittschallpegel L n,w,r für die Geschossdecke B4. Anleitung Schritt für Schritt: Der Aufbau der Stb-Geschossdecke B4 kann wie oben gezeigt unter Navigation Bauteile konstruiert werden oder aus dw Seminarbeispiele 2016 Schallschutz in Ihren Ordner kopiert werden. Stb-Geschossdecke B4: Seite 25 von 48

26 Laden Sie das Bauteil Stb-Geschossdecke B4. Öffnen Sie das Berechnungsblatt Schallschutz und schalten unter Berechnungsoptionen nach DIN 4109:2016 alle benötigten Optionen zu. Stellen Sie das Nachweisverfahren wie folgt ein: Über den Schriftzug vorh öffnen Sie das Auswahlfenster vorh R w Grundbauteil (Dd) und wählen 01 einschalige Bauteile aus Beton oder MW aus und bestätigen mit OK. Für nachfolgend dargestellte Situation wird der Nachweis über die flankierenden Bauteile für die Geschossdecke geführt. Seite 26 von 48

27 Geben Sie zunächst die Fläche des trennenden Bauteils mit 20 m² ( 4m Raumtiefe x 5m Raumbreite) an, siehe Skizze. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie 2x 4,0 m (dies entspricht der Raumtiefe) an und 2x 5,00 m (dies entspricht der Raumbreite). Als nächstes geben Sie die flankierenden Bauteile ein. Gehen Sie auf S1 und laden das flankierende Bauteil S1 mit Bauteilparameter einlesen (Massivbau) aus Außenwand A1. Bestätigen Sie Empfangsraum wie Senderaum. Wählen Sie für das Stoßstellendämm-Maß T-Stoß (entsprechend Skizze). Geben Sie jetzt unter S2 das zweite flankierende Bauteil mit Bauteilparameter einlesen (Massivbau) aus KS-Innenwand ein. Bestätigen Sie Empfangsraum wie Senderaum. Wählen Sie für das StoßstellendämmMaß Kreuzstoß (entsprechend Skizze). Verfahren Sie für S3 und S4 analog Skizze fort. Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj kg/m² kg/m² S1 Außenwand A1 243 E1 Außenwand A1 243 S2 KS-Innenwand 207 E2 KS-Innenwand 207 S3 KS-Innenwand 207 E3 KS-Innenwand 207 S4 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E4 Whg-Trennwand C1 58,2 400 Seite 27 von 48

28 Für den Nachweis ergeben sich folgende Werte: überprüfen Sie hier die gemeinsamen Kantenlängen lf. Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m Weg Ff S1 - E1 (Ff) 5,00 8,9 T-Stoß 66,4 S2 - E2 (Ff) 5,00 12,7 Kreuzstoß 68,1 S3 - E3 (Ff) 12,7 Kreuzstoß 69,0 S4 - E4 (Ff) 58,2 58,2 8,6 Kreuzstoß 73,8 Weg Df D - E1 (Df) 5,00 5,0 T-Stoß 65,7 D - E2 (Df) 5,00 6,9 Kreuzstoß 66,6 D - E3 (Df) 6,9 Kreuzstoß 67,6 D - E4 (Df) 58,2 5,7 Kreuzstoß 70,8 Weg Fd S1 - d (Fd) 5,00 5,0 T-Stoß 65,7 S2 - d (Fd) 5,00 6,9 Kreuzstoß 66,6 S3 - d (Fd) 6,9 Kreuzstoß 67,6 S4 - d (Fd) 58,2 5,7 Kreuzstoß 70,8 Übertragungsweg Das bewertete Bau-Schalldämm-Maß für den Nachweis wird wie folgt angezeigt: bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No ) R w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 54,4 (T2 Gl.2) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No ) vorh R w,r = R w - 2 = 52,4 (T2 Gl.45) für den Nachweis Standard-Schallpegeldifferenz zwischen Sende- und Empfangsraum DnT,w = 54,4 + 10*LOG(0.32 * 5 / 2) = 53,4 (T2, Gl.B.1) Als nächstes folgen Eingaben für den bewerteten Norm-Trittschallpegel. Der Ausgangswert für den NormTrittschallpegel massiver Decken ist vom Deckengewicht und von einer möglicherweise vorhandenen Unterdecke abhängig. Die Verbesserungsmaße durch schwimmende Estriche sind von der Ausführung und von der dynamischen Steifigkeit der Trittschalldämmplatte abhängig. Die dynamischen Steifigkeiten sind in der Baustoffdatenbank hinterlegt. Dämmplatten mit dynamischen Steifigkeiten < 20 MN/m³ sind relativ teuer und nur begrenzt belastbar, Dämmplatten mit sdyn > 50 MN/m³ sind wegen Resonanzeffekten / Spuranpassung schalltechnisch kaum geeignet. Die hier verwendete Trittschalldämmung hat eine dynamische Steifigkeit von 10 MN/m³. Seite 28 von 48

29 Anleitung Schritt für Schritt: Wählen Sie unter den magentafarbenen Auswahlmenüs vorh (mit linker Maustaste anklicken) unter Bewerteter Norm-Trittschallpegel E DIN 4109:2013 : für den bewerteten Norm-Trittschallpegel L n,w,eq für Decken aus, für das Verbesserungsmaß Lnw tragen Sie die flächenbezogene Masse für den schwimmenden Estrich mit 80 kg/m² und die dynamische Steifigkeit der TS-Dämmplatte mit 10 MN/m³ ein, hier finden Sie auch noch die weitere Eingabemöglichkeiten des Bodenbelags. für den Korrekturwert K für Flankenübertragung bleibt alles wie voreingestellt. Für den Nachweis ergibt sich: Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016 ( Ref-No ) vorh Ln,w,eq = * LOG(394,0) = 73,2 (T32, Gl.21, Rohdecke) vorh DLw = 31,3, (Verbesserungsmaß Deckenauflagen) vorh K = 1,8 (Korrekturwert für Flankenübertragung) L n,w = Ln,w,eq - DLw + K = 73,2-31,3 + 1,8 = 43,7 (T2 Gl.19) für den Nachweis L n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Schallnebenwegen 31,3 Verbesserungsmaß durch schwimmenden Estrich mineralisch 8 kg/m², s = 1 MN/m³ K = Korrekturwert für Flankenübertragung mit m f,m = 243,0 kg/m³ und m s = 394,0 kg/m² (T2, Gl.26) Standard-Trittschallpegel L nt,w = 43,7-10*LOG(32 * 5) = 41,7 (T2, Gl.B.3) Bitte beachten Sie, wenn ein weichfedernder Bodenbelag auf einem schwimmenden Boden angeordnet wird, dass nur ein Verbesserungsmaß-Wert berücksichtigt werden darf, d.h entweder der für die Deckenauflage oder der des schwimmenden Estrichs. In diesem Falle vergewissern Sie sich, durch erneutes Aufrufen von vorh (Verbesserungsmaß Lnw) nach Eingabe eines weichfedernden Bodenbelags, dass der Wert mit OK bestätigt wird. Der Norm-Trittschallpegel bezeichnet den im Raum unter der Decke ankommenden Schallpegel. Kleinere Werte stehen für besseren Trittschallschutz. Der ermittelte Wert L n,w,r (47 ) genügt den Anforderungen an Wohnungstrenndecken. Die Anforderungen an die Luftschalldämmung werden jedoch nicht erbracht: Seite 29 von 48

30 Vertiefung Geben Sie eine Vorsatzkonstruktion für das BT Stb-Geschossdecke B4 ein. Eine weichfedernde Konstruktion beispielsweise mit einem Flächengewicht von 10 kg/m² und einer dynamischen Steifigkeit von 5,0 MN/m³ erfüllt den Nachweis. Oder durch Erhöhung des Deckengewichtes, z.b die Betondecke von 16 cm auf 18 cm setzen, wird den Nachweis erfüllen. Überprüfen Sie ob eine nachträgliche Verlegung eines Teppichs das Schalldämmmaß verbessern würde. Selbststudium 1. Es soll überprüft werden, ob eine abgehängte Decke (Unterdecke) zu einer Verbesserung führt. 2. Wie sieht es mit einer Kombination aus dieser und einem schwimmendem Estrich aus? 3. Wie sieht es mit Vorsatzkonstruktionen für die flankierenden Bauteile aus? Hinweis: schwimmende Estriche sind insbesondere dazu geeignet, den Trittschallschutz zu verbessern. Bessere Werte für den Trittschallschutz erhalten Sie, wenn Sie den Verbundestrich mit einem weichfederndem Bodenlag belegen. Da Bodenbeläge später entfernt / ausgetauscht werden, sollten Sie daher eigentlich nicht in Ansatz gebracht werden. Allerdings wird man selten rohen Betonboden ohne Belag in Wohnräumen nutzen. Der Trittschallschutz dieses Deckenaufbaus kann allerdings nur durch einen weichfedernden Bodenbelag erreicht werden. Seite 30 von 48

31 4.3 Massivbau, Außenwand Aufgabenstellung Berechnen Sie das resultierende Luftschalldämm-Maß für o.g. Außenwand, Anwendungsfall Schutz gegen Außenlärm. Das Wärmedämmverbundsystem mit harter Dämmschicht verursacht Resonanzfrequenzen, die den R w-wert der Konstruktion verschlechtern. Berücksichtigen Sie diesen Umstand und wählen Sie hier eine Dämmung mit passender dynamischer Steifigkeit, so dass die Eigenfrequenz des Bauteils stets außerhalb des bauakustisch relevanten Bereiches (100 Hz bis 3200 Hz) liegen. Vorzuziehen sind hier Eigenfrequenzen unter 100 Hz. Die Fassadenfläche des betrachteten Raums ist 4,16 x 2,60 m groß und enthält zwei Fenster mit den lichten Öffnungsmaßen 1,26 x1,51 m. Außerdem sollen die Rollladenkästen, die 1,49m breit und 30cm hoch sind, berücksichtigt werden. Stellen Sie den berechneten Wert den Anforderungen für Wohnräume im Lärmpegelbereich III gegenüber. Anleitung Schritt für Schritt Laden Sie über die Bauteilübersicht die Außenwand A1, die Sie zuvor in der 1.Übung erstellt haben. Stellen Sie im Berechnungsblatt Schallschutz das folgende Berechnungsverfahren ein: Seite 31 von 48

32 Unter Berechnungsoptionen sind nach DIN 4109:2016 folgende Häkchen zu setzen: Unter Berechnungsoptionen Nachweis sind folgende Häkchen zu setzen: Die Zusammenstellung der flächenbezogenen Masse erfolgt automatisch. Wählen Sie über das Auswahlmenü LM (verwendete Mörtelgruppe) Leichtmörtel aus. Geben Sie zunächst die Fläche der Außenwand an. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie 2x 2,50 m (dies entspricht der Raumhöhe) und 2x m (dies entspricht der Raumbreite) ein. Neben der Wandkonstruktion erfolgt die Schallübertragung auch über die Fenster und die Rollladenkästen. Geben Sie alle beteiligten Bauteile für das resultierende Direkt-Schalldämm-Maß R w,res in der angezeigten Tabelle an. Wählen Sie dann unter xxx aus dem Auswahlmenü 344. Fenster- und Türelemente Verbundfenster Tab.2 30 Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 30, Falzdichtung. Wählen Sie den Rollladenkasten: 344. Elemente, Fenster- und Türelemente Rollladenkästen 30 Rollladenkasten aus Bauplatten, Steckverbindung. Die Flächen können wieder als Berechnungsvorschrift eingegeben werden (Fenster 2*1,26*1,51, Rollladenkästen = 2*1,49*0,3). Resultierendes Direkt-Schalldämm-Maß Rw,ges ( Ref-No ) Si Ri,w Re,w DIN-Bezug m² Außenwand A1 5,70 54,1 T2, Abs Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 32, Fal 3, ,4 T35 Tab Rollladenkasten aus Bauplatten, Steck 0, ,7 T35 Tab xxx 10,40 bewertete Schalldämm-Maße Re,i,w = Ri,w + 10*LOG(Ss / Si) (T2, Gl.37) bezogen auf die Fassadenfläche Ss = 10,4 m² Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 32, Falzdichtung 30 Rollladenkasten aus Bauplatten, Steckverbindung 30 Seite 32 von 48

33 Stellen Sie sicher, dass das resultierende Direkt-Schalldämm-Maß Rw,res für den Nachweis eingestellt ist. Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No ) vorh R w,r = R w - 2 = 31,4 (T2 Gl.45) für den Nachweis Anleitung Schritt für Schritt Setzen Sie ein Häkchen unter Berechnungsoptionen Außenlärmpegel ermitteln 22 Außenlärmpegel nach DIN 4109 und 23 Beurteilungspegel DIN 18005:2002. Stellen Sie dann im Abschnitt Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels aus Straßenverkehr die folgenden Randbedingungen über Lärm ein: 50. Strasse Lärm durch Hauptverkehrsstrasse... mit Kfz pro Tag und 13m (Entfernung zur Straßenmitte). Ebenso für die Ermittlung der Schallimmissionen nach DIN 18005: Nach Nomogramm DIN 4109 ergeben sich damit ein Mittelungspegel von 31 (A) und der Lärmpegelbereich I. Der Klammerausdruck (A) dokumentiert, dass die auftretenden Schallpegel A-bewertet wurden, ein Bewertungsschema, dass den Charakter des Lärms berücksichtigt. Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels aus Straßenverkehr ( Ref-No ) Lärm durch Hauptverkehrsstraße innerhalb geschlossener Ortschaften. Verkehrsbelastung Entfernung zur Straßenmitte Kfz/Tag 13 m Die Größe von Schallemissionen, die durch Straßenverkehr verursacht werden, kann in vielen Fällen nach Nomogramm DIN 4109 abgeschätzt werden, wenn keine genaueren Angaben (Lärmkarten) vorliegen. Im Wesentlichen sind dazu die Art des Verkehrsweges, das Verkehrsaufkommen und die Entfernung zur Straße anzugeben. Seite 33 von 48

34 Schallschutz im Städtebau, Ermittlung der Schallimmissionen nach DIN :2002 ( Ref-No ) Vereinfachte Ermittlung der Beurteilungspegel Lr,i mit Nomogrammen nach Anhang A Schallquelle Entfernung Korrektur Lr,Tag Lr,Nacht 01 Gemeindestraße 13 m - KfZ/d 27,8 16,8 xxx Lr,ges,Tag = 10*lg S 10*0.1*Lr,i,Tag + 3 [A] = 30,8, Lärmpegelbereich I Lr,ges,Nacht = 10*lg S 10*0.1*Lr,i,Nacht = 16,8, Lärmpegelbereich I Der Beurteilungspegel Lr,ges,Tag wird nach DIN 4109 Nr um 3 (A) erhöht. Um die Anforderungen den Grenzwerten für Wohnräumen im Lärmpegelbereich I gegenüberzustellen, klicken Sie den magentafarbenen Schriftzug aus an und wählen aus dem Auswahlmenü 52. Anforderungen DIN :2016 Aufenthaltsräume in Wohnungen Lärmpegelbereich II aus. Die Anforderungen werden erfüllt, allerdings sind die flankierenden Bauteile noch nicht berücksichtigt worden! Anforderungen an die Luftschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN :2016 Anforderungen zum Schutz gegen Außenlärm im Lärmpegelbereich I Außenbauteile von Aufenthaltsräumen in Wohnungen erf R w,res = 30-1 = 29-1 Korrektur nach DIN 4109:2016, KAL = 10*LOG(10,400/(0,8*(0*0))) = -0,9 (T2 Gl.33)... Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R w,r,res = = erf R w,res Konstruktion erfüllt DIN Übung: Überprüfen Sie die Nachweiserfüllung mit Eingabe der flankierenden Bauteile. Müssen die flankierenden Bauteile in diesem Falle berücksichtigt werden? Schalten Sie unter Berechnungsoptionen flankierende Bauteile in Massivbauweise hinzu. Geben Sie folgende flankierende Bauteile als T-Stoß ein und überprüfen Sie wieder die Kantenlängen: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj kg/m² kg/m² S1 Außenwand A1 243 E1 KS-Innenwand 207 S2 Außenwand A1 243 E2 KS-Innenwand 207 S3 Außenwand A1 243 E3 Stb-Geschossdecke B 394 S4 Außenwand A1 243 E4 Stb-Geschossdecke B 394 Seite 34 von 48

35 Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m Weg Ff S1 - E1 (Ff) 2,60 6,7 T-Stoß 62,1 S2 - E2 (Ff) 2,60 6,7 T-Stoß 62,1 S3 - E3 (Ff) 3,0 T-Stoß 65,1 S4 - E4 (Ff) 3,0 T-Stoß 65,1 Weg Df D - E1 (Df) 2,60 4,7 T-Stoß 35,4 D - E2 (Df) 2,60 4,7 T-Stoß 35,4 D - E3 (Df) 5,0 T-Stoß 38,1 D - E4 (Df) 5,0 T-Stoß 38,1 Weg Fd S1 - d (Fd) 2,60 4,7 T-Stoß 35,4 S2 - d (Fd) 2,60 4,7 T-Stoß 35,4 S3 - d (Fd) 5,0 T-Stoß 38,1 S4 - d (Fd) 5,0 T-Stoß 38,1 Übertragungsweg Seite 35 von 48

36 4.4 Skelettbau, Bürotrennwand Aufgabenstellung Ermitteln Sie bei der dargestellten Gipskarton-Ständerwand das bewertete Schalldämm-Maß mit Flankenübertragung und stellen Sie das Ergebnis den Anforderungen an Hotel und Beherbergungsstätten gegenüber. Die Standardkonstruktion mit Metallständern CW 75 ist beidseitig mit 2 x 12,5 mm Gipskartonplatten beplankt und mit einer 60 mm starken Hohlraumdämmung (Trennwandplatten) versehen. Anleitung Schritt für Schritt Laden Sie über die Bauteilübersicht die Gipskarton-Ständerwand aus dem Verzeichnis Bauteildatenbank Trennwände Bürotrennwand durch Doppelklick und kopieren sie in ihr Projekt. Vergeben Sie den Namen BürotrennwandC4. Ändern Sie den vorhandenen Querschnitt entsprechend der oben dargestellten Grafik. Wechseln Sie über die Navigation zum Schallschutz. Wählen Sie in den Berechnungsoptionen nach DIN 4109:2016 entsprechende Optionen an. Leichte, biegeweiche Bauteile werden wegen ihrer fehlenden massiven Bauteilschichten nicht in Ansatz gebracht und brauchen deswegen nicht dazugeschaltet werden. Wählen Sie im nächsten Schritt im Auswahlmenü 23 Einbau in Gebäuden in Holz- oder Skelettbauart und im Auswahlmenü 24 zum Schutz gegen Schallübertragung aus fremden Wohn- und Arbeitsbereichen. Seite 36 von 48

37 Das Schalldämm-Maß mehrschaliger, biegeweicher Bauteile kann nicht direkt berechnet werden. Es wird anhand von Vergleichsquerschnitte ermittelt. Im Auswahlmenü vorh wählen Sie einen Vergleichsquerschnitt aus der DIN 4109, indem Sie in der angezeigten Übersicht dw2016 DIN Metallständerwände 2-08 Metallständerwand auswählen. Das bewertete Schalldämm-Maß ist mit 51 angegeben und erfüllt damit die Anforderungen an Raum- und Flurwände in Hotels und Beherbergungsstätten. Gebe Sie nun die Fläche des trennenden Bauteils mit [4,0m x 2,50m] 1 m² an. Der Einfluss flankierender Bauteile wird mit unter Berücksichtigung der Schallübertragung als T-Stoß wie folgt ausgewählt: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj kg/m² kg/m² S1 Außenwand A1 243 E1 Außenwand A1 243 S2 KS-Innenwand 207 E2 KS-Innenwand 207 S3 Stb-Geschossdecke B 394 E3 Stb-Geschossdecke B 394 S4 Stb-Geschossdecke B 394 E4 Stb-Geschossdecke B 394 Der Wert lf [m] ist noch anzugeben (2x 2,50 und 2x 4,0m). Seite 37 von 48

38 Wählen Sie folgende Anforderungen an die Luftschalldämmung: Die Flankenübertragung beeinflusst das Schalldämm-Maß im vorliegenden Fall, der Nachweis wird jedoch gerade noch erbracht: Anforderungen an die Luftschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN :2016, Schallschutz im Hochbau Wände zwischen Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen erf R w Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R w,r = = erf R w Konstruktion erfüllt DIN Seite 38 von 48

39 4.5 Holzskelettbau, Holzbalkendecke Aufgabenstellung Berechnen Sie bei oben abgebildeten Holzbalkendecken die Werte für den Luft- und Trittschallschutz und vergleichen Sie die Ergebnisse mit den Anforderungen an Wohnungstrenndecken in Geschosshäusern in Massivbauweise. Anleitung Schritt für Schritt Wählen Sie im Berechnungsblatt Bauteile den Bildschalter Bauteilübersicht und übernehmen Sie die Holzbalkendecke aus dem Verzeichnis dw2016 DIN 4109 Bauteil IdH4-03 durch Doppelklick und kopieren in ihr Projekt. Vergeben Sie den Namen Holzbalkendecke1C5. Ändern Sie den vorhandenen Querschnitt entsprechend der oben dargestellten Grafik indem Sie den Baustoffassistenten aufrufen und das Bauteil um die Trittschalldämmung (Baustoffgruppe MF-Trittschall) und die Spanplatte (Holzwerkstoffe) sowohl im Rahmen, wie auch im Gefachquerschnitt erweitern. Öffnen Sie anschließend die Seite Schallschutz. Berechnet werden sollen das Luftschalldämm-Maß und der Trittschallpegel. Die flächenbezogene Masse muss nicht ermittelt werden, da keine massiven Bauteilschichten vorhanden sind. Nehmen Sie die nötigen Einstellungen unter Berechnungsoptionen vor (siehe oben). Stellen Sie das Berechnungsverfahren wie folgt ein: Seite 39 von 48

40 Das Schalldämm-Maß wird anhand von Vergleichsquerschnitte ermittelt. Im Auswahlmenü vorh wählen Sie einen Vergleichsquerschnitt aus der DIN 4109, indem Sie in der angezeigten Übersicht dw2016 DIN Holzbalkendecken Holzbalkendecke auswählen. Der ausgewählte Vergleichsquerschnitt nach Tab der DIN 4109 kommt der Konstruktion am nächsten, man erhält vorh Rw (C,Ctr) = 63. Parallel wird der erreichte Norm-Trittschallpegel vorh L n,w,eq mit 56 ermittelt. Seite 40 von 48

41 Geben Sie nun die Fläche des trennenden Bauteils mit [4,0m x 5,00m] 2 m² an. Der Einfluss flankierender Bauteile wird mit unter Berücksichtigung der Schallübertragung wie folgt ausgewählt: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj kg/m² kg/m² S1 Außenwand A1 243 E1 Außenwand A1 243 S2 Außenwand A1 243 E2 Außenwand A1 243 S3 KS-Innenwand 207 E3 KS-Innenwand 207 S4 KS-Innenwand 207 E4 KS-Innenwand 207 Der Wert lf [m] ist noch anzugeben, die Längen der gemeinsamen Kanten zwischen trennendem und flankierendem Bauteil entnehmen Sie der Skizze. Seite 41 von 48

42 Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m Weg Ff S1 - E1 (Ff) 5,7 T-Stoß 64,2 S2 - E2 (Ff) 5,00 5,7 T-Stoß 63,2 S3 - E3 (Ff) 8,7 Kreuzstoß 65,1 S4 - E4 (Ff) 5,00 8,7 Kreuzstoß 64,1 Weg Df D - E1 (Df) 63,0 4,7 T-Stoß 68,9 D - E2 (Df) 5,00 63,0 4,7 T-Stoß 68,0 D - E3 (Df) 63,0 5,7 Kreuzstoß 68,9 D - E4 (Df) 5,00 63,0 5,7 Kreuzstoß 67,9 Weg Fd S1 - d (Fd) 63,0 4,7 T-Stoß 68,9 S2 - d (Fd) 5,00 63,0 4,7 T-Stoß 68,0 S3 - d (Fd) 63,0 5,7 Kreuzstoß 68,9 S4 - d (Fd) 5,00 63,0 5,7 Kreuzstoß 67,9 Übertragungsweg Die Konstruktion erfüllt die Luftschalldämmung der DIN 4109 nicht, der Trittschall genügt den Mindestanforderungen an Wohnungstrenndecken auch nicht. Holzbalkendecken haben Schwierigkeiten, die Anforderungen an Wohnungstrenndecken zu erfüllen (entsprechende Auswahl im Menü 46. Anforderungen). Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN :2016, Schallschutz im Hochbau Wohnungstrenndecken (auch Treppen) erf R w 54 erf L n,w Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R w,r = 53 < 54 = erf R w nicht ausreichend. vorh L n,w,r = = 59 > 50 = erf L n,w nicht ausreichend. +3 Sicherheitsbeiwert für L n,w nach DIN 4109:2016 T2, Gl.B.10 Seite 42 von 48

43 Wechseln Sie zurück in das Berechnungsblatt Bauteil und fertigen Sie eine Bauteilkopie an (speichern als Holzbalkendecke 2C5 ). Ändern Sie im Baustoffassistenten die Trittschalldämmung in den schwimmenden Estrich laut Abbildung. Ersetzen Sie die Traglattung durch Federabhänger (Baustoffgruppe Konstruktives GkMontage). Nehmen Sie die Änderungen jeweils im Rahmen- und Gefachquerschnitt vor. Durch das Vergleichen des U-Wertes können Sie überprüfen, ob die Änderungen korrekt sind. Im Berechnungsblatt Schallschutz können Sie nun den Vergleichsquerschnitt nach DIN Tab einstellen. Der Trittschallschutz bleibt unverändert, das Luftschalldämmmaß ändert sich allerdings in den zulässigen Bereich. Zur Einschätzung des gegebenen Handlungsspielraums wählen Sie alternativ einen anderen Vergleichsquerschnitt um den Trittschallschutz ausreichend zu erfüllenden. Der Trittschallschutz könnte auch mit den Korrekturwerten K1/K2 in den zulässigen Bereich verbessert werden. Das Wechselspiel dokumentiert die konträre Diskussion um die Eignung von Holzbalkendecken als Wohnungstrenndecken. Der rechnerische Nachweis steht auf der Kippe, die Praxis zeigt aber, dass Alt- und auch Neubauten mit Holzbalkendecken durchaus üblich sind. Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R w,r = = erf R w Konstruktion erfüllt DIN vorh L n,w,r = = 51 > 50 = erf L n,w nicht ausreichend. Seite 43 von 48

44 4.6 Haustrennwand Aufgabenstellung: 1. Konstruieren Sie die dargestellte Haustrennwand. 2. Berechnen Sie das bewertete Schalldämmmaß R w und stellen Sie es den Anforderungen gegenüber. 3. Ist die Konstruktion als Haustrennwand geeignet? Anleitung Schritt für Schritt: Wählen Sie im Berechnungsblatt Bauteile den Schalter neues Bauteil und klicken Sie im Dialogfenster Bauteiltyp auf Schallschutz Haustrennwand. Geben Sie die Bauteilbezeichnung Haustrennwand ein und bestätigen Sie. Wählen Sie im Baustoffassistenten aus: Querschnitt ( Ref-No 1.3 ) s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²k/w Rsi 0, Putzmörtel aus Kalkzement 1, ,0 1, Kalksandstein-MW , ,790 0, Mineralwolle MW 032, II ,0 32 3, Kalksandstein-MW , ,790 0, Putzmörtel aus Kalkzement 1, ,0 1, Rse 0,130 Seite 44 von 48

45 Schalten Sie nun den Schallschutznachweis nach DIN 4109:2016 (1-3) dazu. Das Auswahlmenü Wandbauteil 23. Einbau in... und Auswahlmenü 24. zum Schutz gegen... : Für massive Wand- und Deckenbauteile wird in der entsprechenden Schicht (hier Schicht 2 und 4) hinter der Baustoffkennzeichnung die Auswahl verwendete Mörtelgruppe angeboten, wählen Sie 1 Normalmörtel. Auch hier gilt wieder: das Flächengewicht des Mauerwerks ist u.a. von der verwendeten Mörteltechnik abhängig. Leichtmauermörtel ist gut für den Wärmeschutz, weniger gut für den Schallschutz. Der gewichtsabhängige Rechenwert Rw für das bewertete Schalldämm-Maß (trennendes Bauteil Dd) wird nun für das Grundbauteil angezeigt. Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No ) vorh Rw = 28.0 * LOG(587,0) = 70,5 (zweischalige Haustrennwände, T2 Gl.19) Über den Schriftzug vorh öffnen Sie das Auswahlfenster vorh R w Grundbauteil (Dd) und wählen 05 zweischalige Haustrennwände aus und bestätigen mit OK. Geben Sie zunächst die Fläche des trennenden Bauteils mit 10 m² ( 4m breit x 2,50m hoch) an und einer Raumtiefen von 4,0m. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie 2x 2,50 m (dies entspricht der Raumhöhe) und 2x m (dies entspricht der Raumbreite) ein. Seite 45 von 48