Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen Grundstudium / 2. Semester / Modul GS 6. Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung

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1 Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen Grundstudium / 2. Semester / Modul GS 6 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Labor Bauphysik - Laboratory of Building Physics mhomann@fh-muenster.de

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3 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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5 Ziele des Schallschutzes Schallquellen S /1 D [Kalksandstein. Planung, Konstruktion, Ausführung. Düsseldorf 2003]

6 Ziele des Schallschutzes Formulierung in Regelwerken (Textauszüge) Verordnung des europäischen Parlaments und Rates zur Festlegung harmonisierter Bedingungen für die Vermarktung von Bauprodukten: Das Bauwerk muss derart entworfen und ausgeführt sein, dass der von den Bewohnern oder von in der Nähe befindlichen Personen wahrgenommene Schall auf einem Pegel gehalten wird, der nicht gesundheitsgefährdend ist und bei dem zufriedenstellende Nachtruhe-, Freizeit- und Arbeitsbedingungen sichergestellt sind. DIN : In dieser Norm sind Anforderungen an den Schallschutz mit dem Ziel festgelegt, Menschen in Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren Belästigungen durch Schallübertragung zu schützen Es kann nicht erwartet werden, dass Geräusche von außen oder aus benachbarten Räumen nicht mehr bzw. als nicht belästigend wahrgenommen werden, auch wenn die in dieser Norm festgelegten Anforderungen erfüllt werden VDI 4100: Bei größerem Schutzbedürfnis und/oder bei besonders geringem Hintergrundgeräuschpegel (Grundgeräuschpegel) kann ein über die Anforderungen der DIN hinausgehender, höherer Schallschutz erforderlich sein. Hierdurch kann eine Beeinträchtigung durch Schallübertragung weiter gemindert werden In Ergänzung zu den Mindestanforderungen an den Schallschutz nach dem derzeitigen Entwurf der DIN werden nach dieser Richtlinie zusätzliche Schallschutzstufen (SSt) für die Planung und Bewertung des Schallschutzes von Gebäuden definiert. Mithilfe dieser Gütestufen kann der gewünschte Schallschutz zwischen den am Bau Beteiligten und den Bauherren vereinbart werden S /1 D

7 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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9 Physikalische Begriffe Charakteristische Schallspektren S /1 D [Hering, E. u.a.: Physik für Ingenieure. Düsseldorf 1989]

10 Physikalische Begriffe Schalldruck p, Frequenz f, Schallgeschwindigkeit c, Wellenlänge Schalldruck [Pa] [N/m²] = 10 5 Pa Frequenz [s -1 ] [Hz] Schallgeschwindigkeit [m/s] Wellenlänge / [m] S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

11 Physikalische Begriffe Schallpegel als Funktion des Schalldrucks S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

12 Physikalische Begriffe Schallpegel und Schalldruck verschiedener Schallquellen Schallquelle Schallpegel [db] Schalldruck [Pa] Düsentriebwerk Feuerwerksknallkörper Schmerzgrenze Folgen bei Dauereinwirkung Lähmung, Schock Diskothek Vertäubung Laute Straße 80 0,2 Vegetative Schäden Unterhaltungssprache 60 0,02 Schlafstörungen Zerreißen einer Zeitung 40 0,002 Grenze zur Schadlosigkeit Praktisch ruhig 20 0,0002 Unruhe Empfindungsgrenze 0 0,00002 S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

13 Physikalische Begriffe Gesamtschallpegel Nomogramm zur Addition zweier Schallpegel S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

14 Physikalische Begriffe Frequenzbereiche von Musikinstrumenten und Singstimmen S /2 D [Fasold, W. u.a.: Bauphysikalische Entwurfslehre, Bau- und Raumakustik. Köln 1987]

15 Physikalische Begriffe Frequenzbereiche von Musikinstrumenten und Singstimmen S /2 D [Fasold, W. u.a.: Bauphysikalische Entwurfslehre, Bau- und Raumakustik. Köln 1987]

16 Physikalische Begriffe Frequenzbereiche der Akustik S /1 D Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

17 Physikalische Begriffe Frequenzbereich der Bauakustik in Oktaven und Terzen Frequenzbereich der Bauakustik = Hz Oktave 2 = Hz Terz 2 Bandmittenfrequenz S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

18 Physikalische Begriffe Schallgeschwindigkeit verschiedener Medien Medium [m/s] PVC-P (weich) 80 Schwefelhexafluorid 130 Gummi 150 Luft 340 Öl Wasser PVC-U (hart) Holz (Buche) Beton C20/ Beton C30/ Glas Aluminium Eisen Marmor Diamant S /1 D

19 Physikalische Begriffe Beispiele für Wellenlängen von Luft und Beton Medium [m/s] [s -1 ] [m] 100 3, ,70 Luft , , , , , ,3 Beton C20/ , , , ,14 S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

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21 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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23 Hören Schematischer Schnitt durch das Ohr S /1 D [Terhardt, E.: Physiologische Aspekte des Hörens in Räumen. In: Arcus, Band 6]

24 Hören Kurven gleicher Lautstärkepegel (Isophonen) S /1 D nach [DIN ISO 226]

25 Hören Frequenzbewertungskurven S /1 D nach [DIN EN ISO 9612]

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27 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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29 Schallausbreitung im Freien Schallpegelabnahme in Abhängigkeit vom Radius und der Oberflächenbeschaffenheit S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

30 Schallausbreitung im Freien Schalldruckpegel in einer Entfernung und bei Abstandsverdoppelung Art der Schallquelle Schalldruck und Schalldruckpegel in einer Entfernung Schalldruck und Schalldruckpegel bei Abstandverdoppelung Schalldruckpegelabnahme bei Abstandverdoppelung Flächenquelle = 0 db Schallintensität nimmt im Nahfeld nicht ab Linienquelle ~ = 3 db Schallintensität nimmt linear mit dem Abstand ab Punktquelle ~ = 6 db Schallintensität nimmt im Verhältnis des Quadrates des Abstandes ab S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

31 Schallausbreitung im Freien Kombinierte Betrachtung der Schallpegelabnahme durch Flächen-, Linien- und Punktquelle Stadtgebiet Geländeausschnitt Flächenquelle = 0 db Linienquelle = 3 db Punktquelle = 6 db S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

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33 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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35 Schallausbreitung in Räumen Schallreflexion und Schallabsorption auftreffende Schall- Leistung = 100 % abgestrahlte Schall-Leistung Reflexion: ~ 96 % Dissipation: ~ 3 % Transmission: ~ 1 % Absorption: = + ~ 4 % Raumakustik: Schallabsorptionsgrad = 1 - S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Bauakustik: p Schalldämm-Maß R = -10 log p = -10 log 2 1

36 Schallausbreitung in Räumen Verlauf des Schalldruckpegels im Raum S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

37 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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39 Nachhallzeit Definition S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

40 Nachhallzeit Sollwerte für unterschiedliche Nutzungen S /1 D nach [DIN 18041]

41 Nachhallzeit Anzustrebender Bereich der Nachhallzeit in Abhängigkeit von der Frequenz S /1 D nach [DIN 18041]

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43 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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45 Schallabsorption Verlauf der frequenzabhängigen Schallabsorptionsgrade verschiedener Absorber S /1 D nach [Fasold, Sonntag, Winkler: Bauphysikalische Entwurfslehre - Bau- und Raumakustik. Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, Köln 1987]

46 Schallabsorption Kenngrößen von Plattenschwingern S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

47 Schallabsorption Kenngrößen von Lochplattenschwingern S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

48 Schallabsorption Beispiele für die Ausführung von Lochplattenschwingern S /1 D nach [Fasold, W. u.a.: Schallschutz + Raumakustik in der Praxis, Verlag für Bauwesen. Berlin]

49 Schallabsorption Schallabsorptionsgrade von Lochplattenschwingern S /1 D [Fa. Knauf]

50 Schallabsorption Kenngrößen von Helmholtzresonatoren S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

51 Schallabsorption Schallabsorptionsgrade von Raumbegrenzungsflächen Schallabsorptionsgrad [-] Raumbegrenzungsfläche Für die Oktavband-Mittenfrequenzen f [Hz] Mauerziegelwand, unverputzt, Fugen ausgestrichen 0,03 0,03 0,03 0,04 0,05 0,06 Mauerwerk aus Hochlochziegeln, Löcher sichtbar, 6 cm vor Massivwand, Hohlraum leer 0,11 0,22 0,36 0,32 0,55 0,43 Kalkzementputz 0,03 0,03 0,02 0,04 0,05 0,05 Glattputz 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,06 Tapete auf Kalkzementputz 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 Spiegel, vor der Wand 0,12 0,10 0,05 0,04 0,02 0,02 Tür, Holz, lackiert 0,10 0,08 0,06 0,05 0,05 0,05 Stuckgips, unverputzter Beton 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,05 Marmor, Fliesen, Klinker 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 Fenster (Isolierverglasung, Kasten- und Verbundfenster) 0,28 0,20 0,10 0,06 0,03 0,02 Parkettfußboden, aufgeklebt 0,04 0,04 0,05 0,06 0,06 0,06 Parkettfußboden, auf Blindboden 0,20 0,15 0,10 0,10 0,05 0,10 Parkettfußboden, hohlliegend 0,15 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 Teppichboden, bis 6 mm Florhöhe 0,02 0,04 0,06 0,20 0,30 0,35 Teppichboden, 7 mm bis 10 mm Florhöhe 0,04 0,07 0,12 0,30 0,50 0,80 Bühnenöffnung mit Dekoration 0,40 0,40 0,60 0,70 0,80 0,80 PVC-Fußbodenbelag (2,5 mm dick) auf Betonboden 0,01 0,02 0,01 0,03 0,05 0,05 Linoleum auf Beton 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 Gipskartonplatten 9,5 mm dick, 60 mm Wandabstand, Hohlraum kassettiert 0,31 0,08 0,04 0,07 0,09 0,08 Furnierte Holz- und Spanplatte dicht vor festem Untergrund 0,04 0,04 0,05 0,06 0,06 0,06 4 mm Hartfaserplatte, kassettiert ohne Dämmstoff, Wandabstand 60 mm 0,22 0,19 0,14 0,07 0,05 0,05 4 mm Hartfaserplatte, kassettiert mit 40 mm Mineralwolleplatte, Wandabstand 60 mm 0,67 0,21 0,14 0,07 0,06 0,05 4 mm Hartfaserplatte, kassettiert ohne Dämmstoff, Wandabstand 120 mm 0,26 0,15 0,06 0,05 0,05 0,05 Gipskartonplatte 9,5 mm dick, 25 mm Wandabstand 0,27 0,16 0,10 0,08 0,11 0,12 Kino-Bildwand 0,10 0,10 0,20 0,30 0,50 0,60 Bücherregal in Bibliotheken, bezogen auf die vertikale Buchrückenfl. vor einer Rückwand 0,30 0,40 0,40 0,30 0,30 0,20 S /1 D [ ]

52 Schallabsorption Berechnung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche Raumbeschreibung: Raumvolumen: = m³ Fläche Ausführung Größe Schallabsorptionsgrad und Schallabsorptionsfläche bei =... Hz [m²] [-] [m²] [-] [m²] [-] [m²] [-] [m²] [-] [m²] [-] [m²] 0,163 / S /1 D Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

53 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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55 Schallreflexion Geometrisch gerichtete Reflexion an einer ebenen Fläche = Einfallwinkel Ausfallwinkel S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

56 Schallreflexion Geometrisch gerichtete Reflexion an einer gekrümmten Fläche S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

57 Schallreflexion Geometrisch gerichtete Reflexionen an einer Ellipse S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

58 Schallreflexion Geometrisch gerichtete Reflexionen an konvex und konkav gekrümmten Flächen S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

59 Schallreflexion Laufweglängen des direkten Schalls und reflektierten Schalls S /1 D nach [DIN 18041]

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61 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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63 Raumakustische Planung Volumen und Volumenkennzahl von Räumen Hauptnutzung des Raumes Versammlungsräume, Seminarräume Sprechtheater, Hörsäle, Plenarsäle, Kongressräume Mehrzwecksäle für Sprache und Musik Volumenkennzahl [m³/platz] maximales Volumen [m³] Musiktheater (Oper und Operette) Kammermusiksäle Konzertsäle für sinfonische Musik Räume für Orgelmusik S /1 nach [Fasold, W., Veres, E.: Schallschutz + Raumakustik in der Praxis. Verlag für Bauwesen, Berlin 1998]

64 Raumakustische Maßnahmen Schallabsorptions- und Schallreflexionsflächen in Räumen bis mittlerer Größe ( ~ 250 m³) S /1 D nach [DIN 18041]

65 Raumakustische Maßnahmen Schallabsorptions- und Schallreflexionsflächen in mittelgroßen Räumen ( ~ m³) S /2 D nach [DIN 18041]

66 Raumakustische Maßnahmen Schallabsorptions- und Schallreflexionsflächen in mittelgroßen Räumen ( ~ m³) S /2 D nach [DIN 18041]

67 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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69 Verhalten von Bauteilen Schalldämm-Maß als Funktion der flächenbezogenen Masse einschaliger Bauteile S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

70 Verhalten von Bauteilen Schalldämm-Maß als Funktion der Frequenz einschaliger Bauteile S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

71 Verhalten von Bauteilen Koinzidenz (Spuranpassung) einschaliger Bauteile S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

72 Luftschallschutz Dynamischer Elastizitätsmodul verschiedener Stoffe Stoff [MN/m²] Literaturquelle Mineralische Baustoffe Gipskartonplatten 3,2 10³ [1] Kalksandstein 3 10³ 12 10³ [2] Leichtbeton 1,5 10³ 3 10³ [1] Porenbeton 1,4 10³ 2 10³ [1] Stahlbeton ( = 2300 kg/m³) 36,5 10³ [1] Ziegelmauerwerk 6 10³ 14 10³ [1] Holz und Holzwerkstoffe Hartfaserplatten 3 10³ 4,5 10³ [1] Holzspanplatten 2 10³ 5 10³ [1] Sperrholz 5 10³ 12 10³ [1] Buche, Eiche (längs zur Faser) 12,5 10³ [2] Buche, Eiche (quer zur Faser) 6 10² [2] Fichte, Tanne, Kiefer (längs zur Faser) 10 10³ [2] Fichte, Tanne, Kiefer (quer zur Faser) 3 10² [2] Metalle Aluminium 74 10³ [1] Blei 18 10³ [1] Kupfer ³ [1] Messing 69 10³ [1] Stahl ³ [1] Stoff [MN/m²] Literaturquelle Dämmstoffe Holzwolleleichtbauplatten [1] Mineralfaserplatten 0,15 0,4 [1] Naturkork [1] PS-Hartschaum 0,17 [2] PS-Partikelschaum( = 9 12 kg/m³) 0,6 0,12 [1] PS-Partikelschaum ( = kg/m³) 1,2 2 [1] PS-Partikelschaum ( = kg/m³) 2 4 [1] PS-Partikelschaum ( = kg/m³) 4 8 [1] PS-Partikelschaum ( = kg/m³) 8 30 [1] PS-Extruderschaum 30 [2] Polyurethan-Hartschaum 1 6 [2] Schaumglas 1,3 10³ 1,6 10³ [1] Teppichboden 3,5 11 [1] Weichfaserdämmplatten [1] Weitere Stoffe Gummi (Shore A 65) 15 [1] Gummi (Shore A 55) 10 [1] Gummi (Shore A 40, Naturkautschuk) 5 [1] Glas 60 10³ 80 10³ [1] Luft (20 C, frei, adiabatischer Zustand) 0,145 [1] [1] Schmidt, H.: Schalltechnisches Taschenbuch, 5. Auflage. Springer-Verlag, Berlin 1996 [2] Lohmeyer, G.C.O., Bergmann, H., Post, M.: Praktische Bauphysik, 5. Auflage. Teubner Verlag, Wiesbaden 2005 S /1 D [ ]

73 Verhalten von Bauteilen Koinzidenzgrenzfrequenz verschiedener einschaliger Bauteile S /1 D nach [Fischer, H.-M.: Lehrbuch der Bauphysik, Kapitel Schall. Stuttgart 2008]

74 Verhalten von Bauteilen Koinzidenzgrenzfrequenz verschiedener Baustoffschichten S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

75 Verhalten von Bauteilen Wirkungsweise zweischaliger Bauteile (Masse-Feder-Masse-System) S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

76 Verhalten von Bauteilen Schalldämmkurve zweischaliger Bauteile S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

77 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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79 Luftschallübertragung zwischen Räumen Prüfmethode für das bewertete Schalldämm-Maß Senderaum Empfangsraum Auswertegleichungen D = L 1 L 2 L 1 L 2 R' = D + 10 log S S A E R' w D : Schallpegeldifferenz, in db R' : Schalldämm-Maß, in db S S A E A E : Schallabsorptionsfläche im Empfangsraum, in m² Prüfobjekt (Wand) L 1 : L 2 : Schallpegel im Senderaum, in db Schallpegel im Empfangsraum, in db Horizontalschnitt R' w : S S : Bewertetes Schalldämm-Maß, in db Bauteilfläche des Prüfobjekts, in m² S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

80 Luftschallübertragung zwischen Räumen Ermittlung des bewerteten Schalldämm-Maßes 60 Messwertkurve M verschobene Bezugzkurve B Schalldämm-Maß R [db] R w Bezugskurve B Bewertetes Schalldämm-Maß R w = 57 db Frequenz f [Hz] Empfundene Schutzwirkung R A =R w + C bzw. R w + C tr S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

81 Luftschallübertragung zwischen Räumen Schallübertragungswege für den Luftschall in horizontaler Richtung Ff Fd Dd Senderaum Df Empfangsraum Dd: Df: Ff: Fd: Direkte Schallübertragung über das trennende Bauteil (Anregung und Abstrahlung) Schallübertragung über das trennende Bauteil (Anregung) und die flankierenden Bauteile (Abstrahlung) Schallübertragung über die flankierenden Bauteile (Anregung und Abstrahlung) Schallübertragung über die flankierenden Bauteile (Anregung) und das trennende Bauteil (Abstrahlung) S /1 D nach [DIN Bild 1]

82 Luftschallübertragung zwischen Räumen Kenngrößen zur Berechnung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes Senderaum Empfangsraum trennendes Bauteil R s,w Vorsatzschale vor trennendem Bauteil R D,w Vorsatzschale vor flankierendem Bauteil R F,w flankierendes Bauteil R F,w Vorsatzschale vor trennendem Bauteil R d,w Vorsatzschale vor flankierendem Bauteil R f,w flankierendes Bauteil R f,w Stoßstelle K Horizontalschnitt S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

83 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertetes Bau-Schalldämm-Maß 10 10,, 10,, 10,, 10,, in db Flanke- Trennbauteil- Flanke- Trennbauteil Flanke Flanke Trennbauteil, :, :, :, : bewertetes Schalldämm-Maß aus direkter Schallübertragung, in db bewertetes Flankendämm-Maß für den Übertragungsweg Ff, in db bewertetes Flankendämm-Maß für den Übertragungsweg Df, in db bewertetes Flankendämm-Maß für den Übertragungsweg Fd, in db S /1 D [DIN Gl. (1)]

84 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertetes Schalldämm-Maß, für den direkten Schallübertragungsweg,,, in db mit, in db, : :, : bewertetes Schalldämm-Maß des trennenden massiven Bauteils, in db Beton, MW aus Betonsteinen, KS, MZ, Verfüllsteine (65 kg/m² 720 kg/m²): a = 30,9; b = 22,2 Mauerwerk aus Leichtbeton (140 kg/m² 480 kg/m²): a = 30,9; b = 20,2 Porenbeton (50 kg/m² 150 kg/m²): a = 32,6; b = 22,5 Porenbeton (150 kg/m² 300 kg/m²): a = 26,1; b = 8,4 Korrekturwert für entkoppelte Kanten, in db 150 kg/m²: = 2 bis 3: = 2 db = 4: = 4 db > 150 kg/m²: = 2 bis 3: = 3 db = 4: = 6 db bewertete Verbesserung durch Vorsatzkonstruktionen, in db einseitig angebracht:,, bzw., zweiseitig angebracht:,, 0,5, bzw.,, 0,5, S /1 D [DIN Gl. (4), (5) und (9), DIN Gl. (13) bis (16), Tabelle 1]

85 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertetes Schalldämm-Maß in Abhängigkeit von der flächenbezogenen Masse Schalldämm-Maß R w [db] Beton, MW aus Betonsteinen, KS, MZ, Verfüllsteine MW aus Leichtbeton Porenbeton flächenbezogene Masse m [kg/m²] S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

86 Luftschallübertragung zwischen Räumen Flächenbezogene Masse eines Massivbauteils gesamt in kg/m² Wandbaustoff (Mauerwerk, Beton) in kg/m² Putz in kg/m² : : : : Dicke des Wandbaustoffs, in m Dicke des Putzes, in m Rohdichte des Wandbaustoffs, in kg/m³ Rohdichte des Putzes, in kg/m³ S /1 D [DIN Gl. (11) und (12)]

87 Luftschallübertragung zwischen Räumen Anzusetzende Rohdichte für das Mauerwerk (Wand) und Rohdichte für den Putz Art des Mauerwerks Mauerwerk mit Normalmörtel (2,2 0,35) Mauerwerk mit Leichtmörtel (1,0 0,35) Mauerwerk mit Dünnbettmörtel [kg/m³] > 1, Klassenbreite der 100 kg/m³ und 1, Klassenbreite der 50 kg/m³ und 1, Art des Putzes S /1 D [DIN Gl. (4) bis (8) und zu Gl. (12)] [kg/m³] Gips- und Dünnlagenputze Kalk- und Kalkzementputze Leichtputze 900 Wärmedämmputze 250

88 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertete Verbesserung der Direktschalldämmung durch Vorsatzkonstruktionen Resonanzfrequenz der Vorsatzkonstruktion [Hz] Bewertete Verbesserung der Direktschalldämmung [db] ,4 20 0, bis < : dynamische Steifigkeit der Dämmschicht, in MN/m³ : flächenbezogene Masse des Grundbauteils, in kg/m² : flächenbezogene Masse der Vorsatzschale, in kg/m² mit : dynamischer Elastizitätsmodul der Hohlraumschicht, in MN/m² : Dicke der Hohlraumschicht, in m : bewertetes Schalldämm-Maß des Grundbauteils, in db S /1 D [DIN Tabelle 1 und Gl. (1)]

89 Luftschallübertragung zwischen Räumen Anwendung der Korrektur des Schalldämm-Maßes für entkoppelte Trennbauteile flankierende Bauteile flankierende Bauteile trennendes Bauteil trennendes Bauteil Horizontalschnitt mit Korrektur (entkoppelt) Horizontalschnitt ohne Korrektur (nicht entkoppelt) S /1 D [DIN Bilder 1 und 2]

90 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertetes Flankendämm-Maß, für den Schallübertragungsweg vom Bauteil (i) auf Bauteil (j),, 2, 2, 10 in db Flanke Vorsatz- Stoß- Empfangs- schalen vor stelle raum Flanken Flanke Senderaum Trennbauteil und Kopplungslänge, : bewertetes Schalldämm-Maß des flankierenden massiven Bauteils im Senderaum, in db, : bewertetes Schalldämm-Maß des flankierenden Bauteils im Empfangsraum, in db, : gesamte bewertete Verbesserung des Schalldämm-Maßes durch zusätzlich angebrachte Vorsatzkonstruktionen auf dem Sende- (i) und/oder Empfangsbauteil (j) des betrachteten Übertragungsweges, in db einseitig angebracht:,, bzw.,, zweiseitig angebracht:,, 0,5, bzw.,, 0,5, : Stoßstellendämm-Maß auf dem Übertragungsweg ij, in db, abhängig von der Art des Stoßes und dem Übertragungsweg, siehe Tabelle : Fläche des Trennbauteils, die beiden Räumen gemeinsam ist, in m² : gemeinsame Kopplungslänge der Verbindungsstelle zwischen dem trennenden und dem flankierenden Bauteil, in m 0 : Bezugskopplungslänge, 0 = 1 m S /1 D [DIN Gl. (10)]

91 Luftschallübertragung zwischen Räumen Flankenschallübertragungswege (trennendes Bauteil Wohnungstrennwand) F f F f F f F f S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

92 Luftschallübertragung zwischen Räumen Flankenschallübertragungswege (trennendes Bauteil Wohnungstrennwand) D f D f D D f f S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

93 Luftschallübertragung zwischen Räumen Flankenschallübertragungswege (trennendes Bauteil Wohnungstrennwand) F d F d F d F d S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

94 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertete Flankendämm-Maße, Flankenübertragungsweg bewertetes Flankendämm-Maß, [db] Ff Fd,, 2,, 2, 2, 10 0, 2, 10 0 Df S /1 D [DIN Gl. (7)],, 2, 2, 10 0, : bewertetes Schalldämm-Maß des flankierenden Bauteils F im Senderaum, in db, : bewertetes Schalldämm-Maß des flankierenden Bauteils f im Empfangsraum, in db, : bewertetes Schalldämm-Maß des trennenden Bauteils, in db, : Verbesserungsmaße durch Vorsatzschalen oder schwimmende Estriche auf den bezeichneten Übertragungswegen, in db : Stoßstellendämm-Maße für die bezeichneten Übertragungswege, in db : Fläche des Trennbauteils, in m² 0 : Bezugskopplungslänge, 0 = 1 m : Kopplungslänge der Verbindungsstelle zwischen trennendem und flankierendem Bauteil, in m

95 Luftschallübertragung zwischen Räumen Arten von Stoßstellen T-Stoß Kreuzstoß L-Stoß (Kante) m' 4 m' 1 m' 3 m' 2 m' 1 m' 3 m' 2 m' 2 m' 1 Das Bauteil besitzt nach der Stoßstelle dieselbe flächenbezogene Masse wie vor der Stoßstelle: S /1 D nach [DIN ]

96 Luftschallübertragung zwischen Räumen Stoßstellendämm-Maß bei verschiedenen Stoßausführungen (massiv, starr) Art des Stoßes Schallübertragungsweg S /1 D [DIN Gl. (17), (23) bis (31)] Hilfsgröße [-] Stoßstellendämm-Maß [db] Eckstoß ,7 5,7 2 Dickenwechsel ,7 5,7 2 T-Stoß < 0, ,7 14,1 5,7 2 0, , ,7 15,4 2 Kreuzstoß < 0, ,7 17,1 5,7 2 0, ,6 11 Mindestwert des Stoßstellendämm-Maßes auf dem Übertragungsweg ij : gemeinsame Kopplungslänge der Verbindungsstelle zwischen dem trennenden und dem flankierenden Bauteil, in m : Bezugs-Kopplungslänge, = 1 m : Fläche des angeregten Bauteils im Senderaum, in m² : Fläche des abstrahlenden Bauteils im Empfangsraum, in m² : flächenbezogene Masse des Bauteils i im Übertragungsweg ij, in kg/m² (angeregtes Bauteil) : flächenbezogene Masse des anderen, die Stoßstelle bildenden Bauteils senkrecht dazu, in kg/m²

97 DIN Tabelle 2 Anforderungen an die Schalldämmung in MFH, Bürogebäuden und gemischt genutzten Gebäuden Decken Spalte Anforderungen Zeile Bauteile, Bemerkungen [db] [db] 1 Decken unter allgemein nutzbaren Dachräumen, z.b. Trockenböden, Abstellräumen und ihren Zugängen Wohnungstrenndecken (auch Treppen) Wohnungstrenndecken sind Bauteile, die Wohnungen voneinander oder von fremden Arbeitsräumen trennen. 3 Trenndecken (auch Treppen) zwischen fremden Arbeitsräumen bzw. vergleichbaren Nutzungseinheiten Decken über Kellern, Hausfluren, Treppenräumen unter Aufenthaltsräumen Decken über Durchfahrten, Einfahrten von Sammelgaragen und ähnliches unter Aufenthaltsräumen Decken unter/über Spiel- oder ähnlichen Gemeinschaftsräumen Die Anforderung an die Trittschalldämmung gilt für die Trittschallübertragung in fremde Aufenthaltsräume in alle Schallausbreitungsrichtungen Decken unter Terrassen und Loggien über Aufenthaltsräumen Decken unter Laubengängen Decken und Treppen innerhalb von Wohnungen, die sich über zwei Geschosse erstrecken - 50 Wegen der verstärkten Übertragung tiefer Frequenzen können zusätzliche Maßnahmen zur Schalldämmung erforderlich sein. Bezüglich der Luftschalldämmung gegen Außenlärm siehe Abschnitt 7. Die Anforderung an die Trittschalldämmung gilt für die Trittschallübertragung in fremde Aufenthaltsräume in alle Schallausbreitungsrichtungen. Die Anforderung an die Trittschalldämmung gilt für die Trittschallübertragung in fremde Aufenthaltsräume in alle Schallausbreitungsrichtungen. S /2 D

98 DIN Tabelle 2 Anforderungen an die Schalldämmung in MFH, Bürogebäuden und gemischt genutzten Gebäuden Spalte Anforderungen Zeile Bauteile, Bemerkungen [db] [db] 10 Decken unter Bad und WC ohne/mit Bodenentwässerung Die Anforderung an die Trittschalldämmung gilt für die Decken 11 Decken unter Hausfluren - 50 Trittschallübertragung in fremde Aufenthaltsräume in alle Schallausbreitungsrichtungen 12 Treppen Treppenläufe und -podeste Wohnungstrennwände und Wände zwischen fremden Arbeitsräumen voneinander oder von fremden Arbeitsräumen trennen. Wohnungstrennwände sind Bauteile, die Wohnungen Treppenraumwände und Wände neben Hausfluren 53 - Für Wände mit Türen gilt die Anforderung (Wand) = (Tür) + 15 db. Darin bedeutet (Tür) die erforderliche Schalldämmung der Tür nach Zeile 18 oder Wände Zeile 19. Wandbreiten 30 cm bleiben dabei unberücksichtigt. 15 Wände neben Durchfahrten, Sammelgaragen, einschließlich Einfahrten Wände von Spiel- oder ähnlichen Gemeinschaftsräumen Schachtwände von Aufzugsanlagen an Aufenthaltsräumen Türen, die von Hausfluren oder Treppenräumen in geschlossene 18 Flure und Dielen von Wohnungen und Wohnheimen 27 - oder von Arbeitsräumen führen 19 Türen Türen, die von Hausfluren oder Treppenräumen unmittelbar in Aufenthaltsräume außer Flure und Dielen von Wohnungen führen 37 - Bei Türen gilt nach Tabelle 1 - siehe auch Tabelle 1, Fußnote c. S /2 D

99 Luftschallübertragung zwischen Räumen Nachweis der Anforderungen an die Luftschalldämmung von trennenden Bauteilen Wände und Decken 2, in db Türen 5, in db : bewertetes Bau-Schalldämm-Maß, in db, : erforderliches Bau-Schalldämm-Maß, in db 2 bzw. 5 db: Sicherheitsbeiwert (Unsicherheit der Prognose ), vereinfachte Ermittlung Beispiel für Wände und Decken 2 54,8 2 52,8 <, 53 Anforderung an die Luftschalldämmung ist nicht erfüllt (1/10 db-rundungsregel) S /1 D [DIN Gl. (49)]

100 Luftschallübertragung zwischen Räumen Zweischalige Wand aus schweren, biegesteifen Schalen 3 Vertikalschnitt Horizontalschnitt 5 Horizontalschnitt schwere, biegesteife Schalen Fuge (Dämmung WTH) d > 30 mm, m' > 150 kg/m² d > 50 mm, m' > 100 kg/m² Bereich vollständiger Trennung Bereich unvollständiger Trennung Außenwand (einschalig) Außenwand (zweischalig) Vertikalschnitt Vertikalschnitt durchlaufende Bodenplatte (ohne oder mit Fundament) S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann vollständig getrennte Bodenplatte (und Fundament) getrennte Bodenplatte auf einem gemeinsamen Fundament

101 Luftschallübertragung zwischen Räumen Bewertetes Schalldämm-Maß, zweischaliger massiver Trennwände,,,, 28, 18 0,6 5,5,, 1,, in db in db in db in kg/m², : bewertetes Schalldämm-Maß einer gleich schweren einschaligen Wand, in db, : Zuschlagswert für die Zweischaligkeit, in db DIN Tabelle 1 : Korrekturwert zur Berücksichtigung flankierender Bauteile, in db (Wände und Decken), : flächenbezogene Masse beider Schalen, in db : Bezugsgröße, = 1 kg/m², : flächenbezogene Masse einer Schale der zweischaligen Wand, in kg/m², : mittlere flächenbezogene Masse der unverkleideten, homogenen flankierenden Bauteile, in kg/m², und, sind für den gewählten Empfangsraum zu ermitteln, : flächenbezogene Masse des jeweiligen unverkleideten massiven Flankenbauteils i, in kg/m² : Anzahl der nicht verkleideten massiven Flankenbauteile, [-] S /1 D [DIN Gl. (18) und (20)]

102 Luftschallübertragung zwischen Räumen Zuschlagswerte, unterschiedlicher Übertragungssituationen für zweischalige Haustrennwände Zeile Situation (Vertikalschnitt) Beschreibung, [db] 1 vollständige Trennung der Schalen und der flankierenden Bauteile ab Oberkante Bodenplatte, auch gültig für alle darüber liegenden Geschosse, unabhängig von der Ausbildung der Bodenplatte und der Fundamente 12 2 Außenwände durchgehend mit 575 kg/m 2 (z.b. Kelleraußenwände als weiße Wanne ) 9 3 Außenwände durchgehend mit 575 kg/m 2 (z.b. Kelleraußenwände als weiße Wanne ) Bodenplatte durchgehend mit 575 kg/m 2 3 S /2 D [DIN Tabelle 1]

103 Luftschallübertragung zwischen Räumen Zuschlagswerte, unterschiedlicher Übertragungssituationen für zweischalige Haustrennwände 4 Außenwände getrennt Bodenplatte und Fundamente getrennt 9 5 Außenwände getrennt Bodenplatte getrennt auf gemeinsamen Fundament 6 d 6 Außenwände getrennt Bodenplatte durchgehend mit 575 kg/m 2 6 d a b c d Falls die einzelnen Schalen nicht schwerer als 200 kg/m 2 sind, können die Zuschlagswerte, für zweischalige Haustrennwände aus Porenbeton für die Zeilen 1, 2, 3, und 4 um 3 db und für die Zeilen 5 und 6 um 6 db erhöht werden. Falls die einzelnen Schalen nicht schwerer als 250 kg/m 2 sind, können die Zuschlagswerte, für zweischalige Haustrennwände aus Leichtbeton um 2 db erhöht werden, wenn die Steinrohdichte 800 kg/m 3 ist. Falls der Schalenabstand mindestens 50 mm beträgt und der Fugenhohlraum mit Mineralwolledämmplatten nach DIN EN 13162, Anwendungskurzzeichen WTH nach DIN , ausgefüllt wird, können die Zuschlagswerte, bei allen Materialien in den Zeilen 1, 2, und 4 um 2 db erhöht werden. Für eine Haustrennwand bestehend aus zwei Schalen je 17,5 cm Porenbeton der Rohdichteklasse 0,60 (oder größer) mit einem Schalenabstand von mindestens 50 mm, verfüllt mit Mineralwolledämmplatten nach DIN EN 13162, Anwendungskurzzeichen WTH nach DIN , kann insgesamt ein, von +14 db angesetzt werden. Zuschläge nach Fußnote a sind in diesem Zuschlag bereits berücksichtigt. S /2 D [DIN Tabelle 1]

104 DIN Tabelle 3 Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung zwischen EF-RH und zwischen DH Spalte Anforderungen Zeile Bauteile, Bemerkungen [db] [db] 1 Decken - 41 Die Anforderung an die Trittschalldämmung gilt nur für 2 Decken die Trittschallübertragung in fremde Aufenthaltsräume Bodenplatte auf Erdreich bzw. Decke über Kellergeschoss - 46 in waagerechter oder schräger Richtung. 3 Treppen Treppenläufe und -podeste - 46 Die Anforderung an die Trittschalldämmung gilt nur für die Trittschallübertragung in fremde Aufenthaltsräume in waagerechter oder schräger Richtung. 4 Haustrennwände zu Aufenthaltsräumen, die im untersten Geschoss (erdberührt oder nicht) eines Gebäudes gelegen sind Wände Haustrennwände zu Aufenthaltsräumen, unter denen mindestens 1 Geschoss (erdberührt oder nicht) des Gebäudes vorhanden ist S /1 D

105 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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107 Luftschallübertragung von Außenlärm Schallübertragungswege Fd Ff Dd Df Empfangsraum Dd: Df: Ff: Fd: Direkte Schallübertragung über das trennende Bauteil (Anregung und Abstrahlung) Schallübertragung über das trennende Bauteil (Anregung) und die flankierenden Bauteile (Abstrahlung) Schallübertragung über die flankierenden Bauteile (Anregung und Abstrahlung) Schallübertragung über die flankierenden Bauteile (Anregung) und das trennende Bauteil (Abstrahlung) S /1 D nach [DIN Bild 8]

108 Luftschallübertragung von Außenlärm Gesamtes bewertetes Bauschalldämm-Maß, einer Außenbauteilfläche, 10 10,,, 10,, 10,, 10,, in db mit,,, 10 Flanke- Außenbauteil- Flanke- Außenbauteil Flanke Flanke Außenbauteil in db,, : auf die Außenbauteilfläche bezogenes Schalldämm-Maß der einzelnen Bauteile und Elemente, in db, : bewertetes Flankendämm-Maß für den Flankenweg Ff, in db, : bewertetes Flankendämm-Maß für den Flankenweg Df, in db, : bewertetes Flankendämm-Maß für den Flankenweg Fd, in db, : bewertetes Schalldämm-Maß des Bauteils, in db : Fläche des Bauteils, in m² : Gesamtfläche des Außenbauteils (vom Raum aus gesehene Fassadenfläche), in m² : Anzahl der Bauteile und Elemente in der Außenbauteilfläche, [-] : Anzahl der flankierenden Bauteile, [-] S /1 D [DIN Gl. (34) und (37)]

109 Verhalten von Bauteilen Schalldämmung homogener und zusammengesetzter Bauteilflächen erforderliches Schalldämm-Maß R w,r w, R w,res [db] Porenbeton, f = 0 Kalksandstein, f = 0 Einfachfenster mit MIG, R w = 37 db, f = 1 Porenbeton oder Kalksandstein / Fenster f = 0,2 f = 0,4 f = 0,6 f = 0, flächenbezogene Masse des Wandbaustoffs m [kg/m²] S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

110 Luftschallübertragung von Außenlärm Festlegungen zur rechnerischen Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels Feststellung des Beurteilungspegels Straßenverkehr Ermittlung nach DIN Bilder A.1 und A.2 (Nomogramme) Berechnung nach 16. BImSchV Messung nach DIN Schienenverkehr Berechnung nach 16. BImSchV oder nach Richtlinie Akustik 04 Ermittlung nach DIN Bilder A.3 und A.4 (Nomogramme) Messung nach DIN Wasserverkehr Berechnung Ermittlung nach DIN Bild A.5 (Nomogramm) Messung nach DIN Luftverkehr Fluglärmschutzgesetz Messung nach DIN Gewerbe- und Industrieanlagen Tag-Immissionsrichtwert Messung nach TA Lärm S /2 D [DIN Nr ]

111 DIN Bild A.1 Diagramm zur Abschätzung des Beurteilungspegels von Straßenverkehr, Tag S /1 D

112 DIN Bild A.2 Diagramm zur Abschätzung des Beurteilungspegels von Straßenverkehr, Nacht Autobahn Bundesstraße Landes-, Kreis- und Gemeindeverbindungsstraße Stadt- und Gemeindestraßen S /1 D

113 Luftschallübertragung von Außenlärm Festlegungen zur rechnerischen Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels Bestimmung des maßgeblichen Außenlärmpegels, 3, 3 Straße, Schiene, Wasser: Falls,, 10 ß, 3 10 Gewerbe, Industrie: Falls,, 15 ß, 3 15 Korrektur für alle von der maßgeblichen Lärmquelle abgewandten Gebäudeseiten bei offener Bebauung: 5 db bei geschlossener Bebauung bzw. bei Innenhöfen: 10 db S /2 D [DIN Nr ]

114 DIN Tabelle 7 Zuordnung von Lärmpegelbereich und maßgeblichem Außenlärmpegel Lärmpegelbereich maßgeblicher Außenlärmpegel [db] I bis 55 II 56 bis 60 III 61 bis 65 IV 66 bis 70 V 71 bis 75 VI 76 bis 80 VII > 80 a ) a ) Für maßgebliche Außenlärmpegel > 80 db sind die Anforderungen aufgrund der örtlichen Gegebenheiten festzulegen. S /1 D

115 Luftschallübertragung von Außenlärm Gesamtes bewertetes Schalldämm-Maß,, der Außenbauteile,, in db : Maßgeblicher Außenlärmpegel, in db : Korrekturwert für die Raumart, in db Korrekturwerte: Bettenräume in Krankenanstalten und Sanatorien: = 25 db Aufenthaltsräume in Wohnungen, Übernachtungsräume in Beherbergungsstätten, Unterrichtsräume und Ähnliches: = 30 db Büroräume und Ähnliches: = 35 db Einzuhaltende Mindestanforderungen: Bettenräume in Krankenanstalten und Sanatorien:, = 35 db Aufenthaltsräume in Wohnungen, Übernachtungsräume in Beherbergungsstätten, Unterrichtsräume und Ähnliches:, = 30 db S /1 D [DIN Gl. (6)]

116 DIN Gl. (32) mod. und (33) Erforderliches gesamtes bewertetes Schalldämm-Maß,, der Außenbauteilfläche,,,, in db mit 10 in db 0,8,, :,, : gesamtes bewertetes Schalldämm-Maß der raumbegrenzenden Außenbauteilfläche, in db gesamtes bewertetes Schalldämm-Maß der raumbegrenzenden Außenbauteilfläche ohne Korrektur für die Raumgeometrie, in db DIN Tabelle 7 : Korrekturwert für das erforderliche gesamte bewertete Schalldämm-Maß, in db : gesamte Außenbauteilfläche (Wand und Fenster oder Dach und Fenster), in m² : Grundfläche des Raumes, in m² S /1 D

117 Luftschallübertragung von Außenlärm Nachweis der Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen, 2,, in db, :,, : gesamtes bewertetes Schalldämm-Maß, in db erforderliches gesamtes Schalldämm-Maß, in db 2 db: Sicherheitsbeiwert (Unsicherheit der Prognose ), vereinfachte Ermittlung Beispiel,, 45 >, 2 46,7 2 44,7 Anforderung an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen ist nicht erbracht (1/10 db-rundungsregel) S /1 D [DIN Gl. (49)]

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119 Bauphysik, Teilgebiet Schall Lehrmaterial Vorlesung - Inhalt 1 Ziele des Schallschutzes 2 Grundlagen 2.1 Physikalische Begriffe 2.2 Hören 2.3 Schallausbreitung im Freien 2.4 Schallausbreitung in Räumen 3 Raumakustik 3.1 Nachhallzeit 3.2 Schallabsorption 3.3 Schallreflexion 3.4 Raumakustische Planung 4 Bauakustik 4.1 Verhalten von Bauteilen 4.2 Luftschallübertragung zwischen Räumen 4.3 Luftschallübertragung von Außenlärm 4.4 Trittschallübertragung

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121 Trittschallübertragung Laborprüfmethode für den bewerteten Norm-Trittschallpegel, Auswertegleichung Normhammerwerk 5 Hämmer à 400 g aus 4 cm Höhe fallend 10 Schläge/s L' n = L i + 10 log A E A 0 L i A 0 : L' n : Bezugs-Absorptionsfläche, A 0 = 10 m² Norm-Trittschallpegel, in db A E L' n,w : Bewerteter Norm-Trittschallpegel, in db Mikrofon Vertikalschnitt A E : L i : Äquivalente Schallabsorptionsfläche im Empfangsraum, in m² Gemessener Trittschallpegel, in db S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

122 Trittschallübertragung Ermittlung des bewerteten Norm-Trittschallpegels, M: Messwertkurve B : verschobene Bezugzkurve Norm-Trittschallpegel L n [db] L n,w M B B B: Bezugskurve Bewerteter Norm-Trittschallpegel L n,w = 50 db Frequenz f [Hz] Empfundene Schutzwirkung L A =L n,w + C l S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

123 Trittschallübertragung Schallübertragungswege für den Trittschall Empfangsraum Df Df Df Dd Df Df Df Empfangsraum Empfangsraum Dd: Df: Direkte Schallübertragung über das trennende Bauteil (Anregung und Abstrahlung) Schallübertragung über das trennende Bauteil (Anregung) und die flankierenden Bauteile (Abstrahlung) S /1 D nach [DIN Bild 4]

124 Trittschallübertragung Flankenschallübertragung im Massivbau Dd Df (Rohdecke) S /1 D 2016 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann

125 Trittschallübertragung Bewerteter Norm-Trittschallpegel, (Massivdecken) übereinander liegende Räume unterschiedliche Raumanordnungen,,,, in db,,,, in db mit,,, in db für 100 kg/m² 720 kg/m²,,, : : : : : : : : äquivalenter bewerteter Norm-Trittschallpegel der Rohdecke, in db bewertete Trittschallminderung durch eine Deckenauflage, in db DIN Gl. (3) und (5), Bilder 1 und 2, Tabelle 2 Korrekturwert für die Trittschallübertragung über die flankierenden Bauteile, in db DIN 4109 Gl. (26) bis (28) Korrekturwert zur Berücksichtigung der Übertragungssituation zwischen Sende- und Empfangsraum, in db Massivdecken ohne Unterdecke (falls, ): 0,6 5,5, flächenbezogene Masse der Rohdecke ohne Deckenauflage, in kg/m², mit = kg/m² (Normalbeton) Bezugsmasse, = 1 kg/m² mittlere flächenbezogene Masse der Rohdecke, in kg/m² mittlere flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile auf der Empfangsraumseite, in kg/m² S /1 D [DIN Gl. (21), (25) und (29)]

126 Trittschallübertragung Bewertete Trittschallminderung schwimmender Estriche schwimmende Mörtelestriche 13 14,2 20,8 in db mit 6 MN/m³ 50 MN/m³ und 60 kg/m² 160 kg/m² schwimmende Gussasphalt- oder Fertigteilestriche 0,21 5,45 0,46 23,8 in db mit 15 MN/m³ 40 MN/m³ und 15 kg/m² 40 kg/m² (Fertigteilestriche) mit 15 MN/m³ 50 MN/m³ und 58 kg/m² 87 kg/m² (einlagige Gussasphaltestriche) : : flächenbezogene Masse der Estrichplatte, in kg/m² dynamische Steifigkeit der Dämmschicht, in MN/m³ S /1 D [DIN Gl. (3) und (5)]

127 Trittschallübertragung Korrekturwert zur Ermittlung des bewerteten Norm-Trittschallpegels,, Lage der Empfangsräume (ER) ER [db] Lage der Empfangsräume (ER) ER [db] neben oder schräg unter der angeregten Decke +5 b über der angeregten Decke (Gebäude mit tragenden Wänden) +10 c ER ER ER wie vor, jedoch ein Raum dazwischenliegend +10 b über der angeregten Decke (Skelettbau) + 20 ER a Norm-Hammerwerk nach DIN EN ISO : , Anhang E. b Voraussetzung: Zur Sicherstellung einer ausreichenden Stoßstellendämmung müssen die Wände zwischen angeregter Decke und Empfangsraum starr angebunden sein und eine flächenbezogene Masse 150 kg/m 2 haben. c Dieser Korrekturwert gilt sinngemäß auch für Bodenplatten. S /1 D [DIN Tabelle 2]

128 Trittschallübertragung Haustrennwand mit zwei biegesteifen Schalen und Trennfuge Senderaum Empfangsraum Empfangsraum Vertikalschnitt = 15 db S /1 D nach [DIN Bild 5]

129 Trittschallübertragung Nachweis der Anforderungen an die Trittschalldämmung, 3 db,, in db, : bewerteter Norm-Trittschallpegel, in db,, : zulässiger bewerteter Norm-Trittschallpegel, in db 3 db: Sicherheitsbeiwert (Unsicherheit der Prognose ), vereinfachte Ermittlung Beispiel, 3 47,3 3 50,3 >,, 50 Anforderung an die Trittschalldämmung ist nicht erfüllt (1/10 db-rundungsregel) S /1 D [DIN Gl. (49)]

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