Bauakustik. Konformitätserklärung und Testaufgaben

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1 Swiss Acoustical Society Société Suisse d Acoustique Schweizerische Gesellschaft für Akustik Società Svizzera di Acustica Internet: Bauakustik Konformitätserklärung und Testaufgaben Version Juli 2006

2 Impressum 2006, Schweizerische Gesellschaft für Akustik SGA Ausgabe Juli 2006 Dieses Dokument wird herausgegeben von der Schweizerischen Gesellschaft für Akustik und basiert auf der Arbeit der Fachgruppe Qualitätssicherung akustischer Software. Die Fachgruppe hatte folgende Mitglieder: Matthias Brechbühl, Norsonic Brechbühl AG, Grünenmatt (Moderation) Martin Suter, EMIcon GmbH, Basel Haftungsausschluss Das vorliegende Dokument wurde von der Fachgruppe Qualitätssicherung akustischer Software sorgfältig erarbeitet und geprüft. Trotzdem macht die Schweizerische Gesellschaft für Akustik folgenden Vorbehalt: Aufgrund der Unverbindlichkeit der Informationen ist jede Haftung für die Richtigkeit, Vollständigkeit, Qualität und Zuverlässigkeit der Informationen sowie für Ergebnisse, die durch die Nutzung der Informationen erzielt werden können, ausgeschlossen. Swiss Acoustical Society Société Suisse d Acoustique Schweizerische Gesellschaft für Akustik Società Svizzera di Acustica Internet: SGA-SSA Postfach 164 CH-6203 Sempach Station Fax : Homepage: info@sga-ssa.ch 2

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... 3 Zweck... 4 Grundlagendokumente... 4 Konformitätserklärung... 5 Testaufgaben... 7 Bemerkungen zu den Testaufgaben SIA Übersicht... 7 Rundungsregeln... 7 Aufgaben...9 3

4 Zweck Der Zweck des vorliegenden Dokuments besteht in der Bereitstellung einer Konformitätserklärung und von Testaufgaben für bauakustische Berechnungen gemäss der Norm SIA181, Ausgabe Dabei beschränkt man sich auf Berechnungen aufgrund bauakustischer Messungen. Die Konformitätserklärung ermöglicht Softwareherstellern, die Implementierung der geforderten Berechnungselemente zu kontrollieren und zu dokumentieren. Programmanwender können sich anhand der Konformitätserklärung ein Bild machen, welchen Leistungsumfang ein Berechnungsprogramm bietet. Die Testaufgaben dienen sowohl Softwareherstellern als auch Anwendern zur Überprüfung der Rechenergebnisse in exemplarischen Fällen. Liefert ein Programm bei allen Aufgaben die richtigen Ergebnisse, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass das Programm auch in andern Fällen korrekte Resultate liefert. Grundlagendokumente Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein. Norm 181 Schallschutz im Hochbau, Ausgabe 2006 LSV Anhang 1: Anforderungen an die Schalldämmung von Fenstern. Übergangslösung, 1998, BUWAL ISO 140/717 4

5 Konformitätserklärung Mittelung der Sende- und Empfangsraumpegel Schallpegel und Nachhallzeiten können gemittelt werden (energetisch resp. arithmetisch ) Die Spektren der einzelnen Messpunkte sind auch nach der Mittelung noch sichtbar ja eingeschränkt nein Die Standardabweichungen des Mittelungsprozesses werden berechnet Der gemittelte Pegel-Wert wird auf 0.1 db gerundet Der gemittelte Nachhall-Wert wird auf 0.01 s gerundet Unterschiede von mehr als 6 db zwischen benachbarten Terzbändern des Sendepegels werden vermerkt Fremdgeräusch Das gemessene Fremdgeräusch kann von den Empfangsraumpegeln subtrahiert werden Bei der Subtraktion werden die Regeln von ISO Abschnitt 6.6, 1998 verwendet Berechnung D nt, L nt, D 45,nT,w D e,tot, L' nt,w L' tot usw. Die Berechnung erfolgt in Oktaven Die Berechnung erfolgt in Terzen Die Resultate aller Terme werden vor der Addition resp. Subtraktion auf 0.1 db gerundet Die Volumenkorrektur wird nach SIA 181, volumenbezogen berechnet Die Berechnung erfolgt im erweiterten Frequenzbereich Hz Spektrumanpasswerte Spektrumanpasswerte bei Luftschallmessungen werden gemäss ISO berechnet Spektrumanpasswerte bei Trittschallmessungen werden gemäss ISO berechnet Spektrumanpasswerte werden gemäss ISO auf ganze db gerundet Einzahlangaben Einzahlangaben wie D nt,w oder L nt,w usw. werden gemäss ISO 717 / 1 resp. 2 (1996) berechnet Die ungünstigen Abweichungen gegenüber der Bezugskurve werden explizit aufgeführt Die Summe der ungünstigen Abweichungen wird angegeben Die grösste ungünstige Abweichung und deren Frequenzband wird angegeben Resultatdarstellung Die Resultate (Dnt, R, LnT usw.) werden tabellarisch auf eine Dezimale dargestellt 5

6 Der Prüfbericht zeigt die Pegel als Grafik über der Frequenz in einem logarithmischen Massstab. Die Abmessungen betragen 5 mm pro Terz und 20 mm pro 10 db. 6

7 Testaufgaben Bemerkungen zu den Testaufgaben SIA181 Die vorliegenden Beispiele basieren auf der SIA181 aus dem Jahr Diese Norm verweist bei Formeln oft auf die ISO-Normen 140 und 717. Da von diesen Normen verschiedene Ausgaben bestehen, sei hier darauf hingewiesen, dass für die Berechnungen Formeln aus folgenden Versionen verwendet wurden: ISO 140 Teil ISO 717 Teil 1 und Übersicht Um die typischen Fälle bauakustischer Berechnungen für Baumessungen abzudecken wurden die folgenden Beispiele zusammengestellt: Nummer Berechnungsgrösse Volumen E.Raum in m 3 Bemerkung 1 D nt,w, D i,tot 50 2 D nt,w, D i50,tot D 45,nT,w D e,tot D ls,2m,nt,w D e,tot D tr,2m,nt,w D e,tot L' nt,w L' tot: R' w 50 Trennfläche 15 m 2 8 Mittlerer Pegel 9 Mittlerer Nachhall Rundungsregeln Für die Berechnung bauakustischer Kennwerte aufgrund von Messresultaten spielt die Art der Rundung von Teilresultaten eine Rolle. Die Rundungsvorschriften sind weder in ISO 140/717 noch in SIA181 genügend detailliert dargelegt, um eindeutige Resultate zu erhalten. Deshalb werden untenstehend die verwendeten Rundungsvorschriften aufgeführt. Grundgedanke der verwendeten Regeln ist es, dass die Berechnung aufgrund der ausgedruckten Tabellen eindeutig nachvollziehbar ist. Sämtliche verwendeten Dezimal-Stellen werden somit dokumentiert. 7

8 Grundsätzlich gilt folgendes: Positive Zahlen werden von 0 weg gerundet z.b.+xy.5 wird auf xy + 1 gerundet. Negative Zahlen werden von 0 weg gerundet z.b. -xy.5 wird auf -xy -1 gerundet. Bilden der mittleren Raumpegel: Die Messresultate der Teilmessungen werden auf 0.1 db gerundet. Anschliessend wird der Mittelwert der Teilmessungen berechnet. Dieser Mittelwert wird wiederum auf 0.1 db gerundet. Bilden der mittleren Nachhallzeiten Die Messresultate der Teilmessungen werden auf 0.01s gerundet. Anschliessend wird der Mittelwert der Teilmessungen berechnet. Dieser Mittelwert wird wiederum auf 0.01s gerundet. Bilden der Raumkorrektur Die Raumkorrektur berechnet sich im Prinzip als 10 * log (u/v). Dabei wird der Quotient (u/v) vor der Logarithmusbildung ermittelt und somit nicht log u log v berechnet. Die resultierende Raumkorrektur wird auf 0.1 db gerundet. Summation der Terme Da alle Terme auf 0.1 db gerundet sind ist auch das Resultat der Summation (R, Dn,T, Ln,T ) wiederum eine Zahl mit einer Kommastelle. Berechnen der Einzahlangabe Die Sollkurve wird in 1 db Schritten verschoben, wie dies in ISO 717 beschrieben ist. Dadurch resultiert eine ganzzahlige Einzahlangabe. Berechnen der C-Werte gemäss ISO 717 Beim Runden der C -Werte wird die Regel aus ISO (Abschnitt 4.5) bzw. ISO (Anhang A) angewendet. Der Spektrumanpasswert wird berechnet auf 0.1 db und gerundet auf eine ganze Zahl nach folgender Regel: +xy.5 wird gerundet auf xy + 1 -xy.5 wird gerundet auf xy 8

9 Beispiel 1 Standard-Schallpegeldifferenz SIA Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 250 m 3 Sendepegel: Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: D nt Ung. Abweichung Summe ung. Abw.: 28.7 db C: -1 db Max. ung. Abweichung: 8.5 db bei 400Hz C tr : -5 db C v : 2dB D nt,w: 57 db D i,tot : 54 db Beispiel 2 Tieffrequente Schallemissionen, Standard-Schallpegeldifferenz SIA Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 100 m 3 Sendepegel: Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: D nt Ung. Abweichung Summe ung.abw.: 31.7 db C: -2 db C tr, db Max. ung. Abweichung: 9.4 db bei 400 Hz C tr : -5 db C v : 0dB D nt,w: 59 db D i50,tot : 53 db

10 Beispiel 3 Standard-Schallpegeldifferenz Lautsprecher SIA Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 350 m 3 Sendepegel: Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: D 45,nT : Ung. Abweichung Summe ung.abw.: 28.3 db C: -1 db Max. ung. Abweichung: 8.9 db bei 400 Hz C tr : -5 db C v : 3dB D 45,nT,w: 57 db D e,tot : 49 db Beispiel 4 Standard-Schallpegeldifferenz Lautsprecher, 2m (ISO 140-5) SIA Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 600 m 3 Sendepegel: Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: D ls,2m,nt Ung. Abweichung Summe ung. Abw.: 28.7 db C: -1 db Max. ung. Abweichung: 8.5 db bei 400Hz C tr : -5 db C v : 4dB D ls,2m,nt,w: 57 db D e,tot : 48 db 10

11 Beispiel 5 Standard-Schallpegeldifferenz Strassenverkehr, 2m (ISO )SIA Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 850 m 3 Sendepegel: Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: D tr,2m,nt Ung. Abweichung Summe ung. Abw.: 28.7 db C: -1 db Max. ung. Abweichung: 8.5 db bei 400Hz C tr : -5 db C v : 5dB D tr,2m,nt,w: 57 db D e,tot : 47 db Beispiel 6 Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 150 m 3 Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: L' nt Ung. Abweichung Summe ung. Abw.: 26.8 db C I : -4 db Max. ung. Abweichung: 6.8 db bei 2000 Hz C v : 0dB L' nt,w 45 db L' tot : 45 db 11

12 Beispiel 7 Bau-Schalldämm-Mass SIA Ausgangswerte: Empfangsraumvolumen: 50 m 3 Prüffläche: 15 m 2 Sendepegel: Empfangspegel: Nachhallzeit: Resultate: Korrektur: R' Ung. Abweichung Summe ung. Abw.: 30.6 db Max. ung. Abweichung: 8.7 db bei 400Hz R' w : 57 db Beispiel 8 Mitteln von Pegeln Sendepegel gemessen: Sendepegel gemittelt:

13 Beispiel 9 Mitteln von Nachhall Nachhallzeit gemessen: Nachhallzeit gemittelt:

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