Untersuchungsbericht Nr

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1 Empa Überlandstrasse 129 CH-8600 Dübendorf T F Zürcher Hochschule der Künste Departement Kulturanalyse und Vermittlung Projekt dukta, Serge Lunin Herostrasse Zürich Untersuchungsbericht Nr Anzahl Seiten: 7 Inhalt 1 Auftrag Messung Messergebnisse Vergleich mit Norm DIN Diskussion Weitere Angaben zu den Messungen... 7 Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Dübendorf, 3. März 2011 Abteilungsleiter: Kurt Eggenschwiler Anmerkung: Bericht und Unterlagen werden 10 Jahre archiviert.

2 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 2 / 7 1 Auftrag Im Rahmen des KTI-Projekts dukta wurde die Empa Abteilung Akustik/Lärmminderung von Herrn Serge Lunin mit der Messung der Nachhallzeit gemäss Norm SN EN ISO 3382 nach dem Einbau von dukta- Schallabsorbern im Unterrichtsraum 1 (Keramikraum) der Zürcher Hochschule der Künste an der Herostrasse 5 in Zürich beauftragt. 2 Messung Die Messungen der Nachhallzeit erfolgten nach der Norm SN EN ISO 3382 " Akustik - Messung von Parametern der Raumakustik - Teil 2: Nachhallzeit in gewöhnlichen Räumen (ISO :2008)", wobei das Präzisionsverfahren verwendet wurde. Die Messung wurde am 3. März 2011 durchgeführt. Der Raum war bei der Messung der üblichen Nutzung entsprechend möbliert. Die Fenster und Türen waren geschlossen. Im Raum befanden sich die beiden Mitarbeiter der Empa (K. Eggenschwiler und M. Hartmann, Praktikant) sowie zwei Studierenden der ZHdK. Weitere Angaben zur Messung finden sich in Abschnitt 0. 3 Messergebnisse Die Messergebnisse vom 2. März 2011 sind zusammen mit denjenigen vom 23. Juli 2010 in der Tabelle 1 und in der Abbildung 1 dargestellt. In Tabelle 2 finden sich die Messunsicherheiten gemäss SN EN ISO Tabelle 1 Nachhallzeiten T 20 in Sekunden Oktavband 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 khz 2 khz 4 khz 23. Juli März Tabelle 2 Messunsicherheit im Sinne einer Standardabweichung in % des Messwertes Oktavband 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 khz 2 khz 4 khz 23. Juli März

3 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 3 / Nachhallzeit T 20 [s] Juli März k 2k 4k 8k Frequenz [Hz] Abbildung 1 Nachhallzeiten T 20 in Oktavbändern

4 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 4 / 7 4 Vergleich mit der Norm DIN Der Vergleich mit den Anforderungen für Unterrichtszimmer der DIN findet sich Abbildung 2. Für das Raumvolumen von etwa 350 m 3 ergibt sich eine optimale Nachhallzeit von 0.64 s für die Nutzung des Raumes für Unterricht. 2 Der Toleranzbereich gemäss DIN ist in der Abbildung wiedergegeben Nachhallzeit T 20 [s] Juli März 2011 Toleranzbereich DIN Topt DIN k 2k 4k 8k Frequenz [Hz] Abbildung 2 Nachhallzeiten T 20 in Oktavbändern mit Toleranzbereich für Unterricht 1 Die Schweizer Norm SIA 181 Schallschutz im Hochbauch und die Richtlinien der Schweizerischen Gesellschaft für Akustik SGA SGA-Richtlinie für die Akustik von Schulzimmern und anderen Räumen für Sprache verweisen auf die Deutsche Norm DIN Optimale Nachhallzeit für Untericht gemäss DIN 18041: T opt =0.32lg(V)-0.17; V=350m 3 3 Im Bericht vom 23. Juni 2010 unseres damaligen Praktikanten unterscheidet sich der Toleranzbereich in den verschiedenen Diagrammen von dem hier dargestellten. Dies hängt einerseits damit zusammen, dass der Praktikant in zwei Diagrammen (Abb. 2 und 3) die Anforderungen für Sprache eingesetzt hatte und in Abb. 4 die höhrere Toleranschwelle rechnerisch zu hoch angesetzt hatte (Faktor 1.4 T opt statt 1.2 T opt ). Da der Raum klar für Unterricht genutzt wird, werden in diesem Bericht die Anforderungen Unterricht der DIN verwendet. Sie Anforderungen sind strenger als jene für Sprache, welche für Mehrzwecksäle und Theater gedacht sind. Bezüglich der Aussage zur erforderlichen Absorptionsfläche in Abschnitt 6 des Berichts des Praktikanten änderts sich nichts,

5 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 5 / 7 5 Diskussion Der Vergleich der gemessenen Nachhallzeiten mit den Anforderungen der DIN findet sich in Abbildung 2. Es zeigt sich, dass im ursprünglichen Raum die gemessenen Nachhallzeiten weit über dem Toleranzbereich der DIN liegen. Dies manifestierte sich in einer sehr schlechten Sprachverständlichkeit. Nach dem Einbau der dukta-elemente liegen die Nachhallzeiten immer noch über der oberen Toleranzlinie. Die entsprechenden Anforderungen sind noch nicht erfüllt, auch wenn sich die akustischen Verhältnisse deutlich verbessert haben. Zu den Messergebnissen ist beizufügen, dass sie den Raum nur pauschal beschreiben. Da die dukta- Elemente sehr einseitig im Raum angebracht sind, stellen sich in den verschiedenen Bereichen des Raumes sehr unterschiedliche akustische Verhältnisse ein. Im oberen Raumbereich ist es halliger als im unteren. Damit wird von den Nutzern des Raumes die Sprachverständlichkeit auch unterschiedlich beurteilt. Um dies messtechnisch zu illustrieren wurden zusätzlich Messungen der Sprachverständlichkeit wie folgt durchgeführt (STI gemäss Norm EN ): Im unteren Raumbereich wurde die Sprachverständlichkeit je über zwei Strecken von zwei Metern und einer Strecke von vier Meter gemessen. Oben erfolgte eine Messung über zwei Meter und eine Messung über vier Meter. Dabei zeigten sich die folgenden Ergebnisse: Tabelle 3 Sprachübertragungsmass STI Messstrecke STI (Mittelwert aus STI male und STI female ) Unterer Raumbereich direkt unter dukta-elementen 2 m 0.73 Unterer Raumbereich gegenüber dukta-elementen 2 m 0.69 Unterer Raumbereich 4 m 0.65 Oberer Raumbereich 2 m 0.65 Unterer Raumbereich 4 m 0.66 Das Sprachübertragungsmass STI ist ein Mass für die Sprachverständlichkeit welches den Einfluss von Nachhall und Störgeräuschen berücksichtigt. In diesem Fall erfolgte die Messung so, dass der Störgeräuscheinfluss vernachlässigbar war, und damit nur der Nachhall in die Beurteilung einfloss. Der Zusammenhang von STI und der Sprachverständlichkeit kann wie folgt beschrieben werden. Tabelle 4 Sprachübertragungsmass STI und Sprachveständlichkeit STI Sprachverständlichkeit sehr schlecht schlecht befriedigend gut sehr gut Die Wahrnehmbarkeitsschwelle für Unterschiede liegt bei 0.03.

6 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 6 / 7 Die von den Nutzern beobachteten akustischen Unterschiede zeigen sich damit auch bei den gemessenen Sprachübertragungsmassen STI. Aus den Basisdaten der Nachhallzeitmessung vom 23. Juli 2010 konnten übrigens das mittlere Sprachübertragungsmass ermittelt werden. Es betrug Der Einbau der dukta-elemente hat somit eine sehr deutliche Verbesserung der Sprachveständlichkeit gebracht. Das beabsichtige Anbringen von weiteren Dukta-Elementen an der Decke im oberen Raumbereich muss auf der Basis der hier vorgestellten Messergebnisse sehr unterstützt werden. Die Nachhallzeit wird damit deutlich vermindert, so dass der Toleranzbereich eingehalten werden kann. Damit würde die Sprachveständlichkeit im ganzen Raum nochmals deutlich verbessert.

7 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 7 / 7 6 Weitere Angaben zu den Messungen Messgeräte: - Raumakustik Messsystem Dirac 4.1, Brüel & Kjaer Typ 7841, Messverfahren: MLS, Sequenzlänge 1.4 Sekunden, Mittelungen: 3 - Raumakustik-Lautsprecher OmniSource Brüel & Kjaer Typ 4295, Serie-Nr Mikrofon Brüel & Kjaer 4006, Serie-Nr Messverfahren: Die Messung wurde gemäss Norm ISO durchgeführt. Messpositionen: Gemäss Präzisionsverfahren ISO , 2 Lautsprecher mit je 6 Mikrofonpositionen Messunsicherheit: Siehe Tabelle 2 Temperatur und Feuchte: 23. Juli 2010: Raumtemperatur: 26 C, Relative Feuchte: 56 % 2. März 2011: Raumtemperatur: 22 C, Relative Feuchte: 23 % Raumvolumen Ca. 350 m 3