Schallschutz: Bauakustik

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1 Wolfgang M. Willems Kai Schild Diana Stricker Schallschutz: Bauakustik Grundlagen - Luftschallschutz TrittschaIischutz Mit 125 Abbildungen und 237 Tabellen Praxis ~ Springer Vieweg

2 VII Inhaltsverzeichnis Physikalische Größen, Formelzeichen, Einheiten 1 Formelzeichen 1 Einheiten-Umrechnungstafeln 6 Länge 6 Fläche 6 Volumen 6 Masse 7 Zeit 7 Kraft 7 Spannung 7 Druck 8 Arbeit 8 Leistung 8 Wärmeleitfähigkeit 9 Spezifische Wärmekapazität 9 Wärmedurchgangskoeffizient 9 Wärmestromdichte, 9 Griechisches Alphabet 10 Vielfache und Teile der SI Einheiten Berechnungshilfen 13 Mathematische Grundlagen 13 Geometrie 13 Flächenberechnung 13 Volumenberechnung 15 Rechenregeln 19 Potenzen 19 Wurzeln 19 Logarithmen 20 Quadratische Gleichung 20 Trigonometrie 20 Bauschraffuren 21 Materialtechnische Kennwerte 23

3 VIII Inhaltsverzeichnis Putze, Mörtel, Asphalt und Estriche 23 Beton 24 Bauplatten 26 Mauerwerk aus Klinkern und Ziegeln 27 Mauerwerk aus Kalksandsteinen, Hüttensteinen und Porenbeton- Plansteinen 28 Mauerwerk aus Betonsteinen 29 Holz und Holzwerkstoffe 30 Wärmedämmstoffe 32 Lose Schüttungen 35 Fußbodenbeläge, Abdichtstoffe, Dachbahnen, Folien 35 Glas, Natursteine 37 Lehmbaustoffe 37 Metalle 38 Wasser, Eis, Schnee 38 Gase 39 Böden 39 Gummi, massive Kunststoffe Physikalische Grundlagen der Schallausbreitung 41 Schallschwingungen, 41 Prinzipdarstellung 41 effektiver Schalldruck 42 Frequenz 42 Frequenzspektrum 44 Wellenlänge 46 Schallgeschwindigkeiten 47 Definition unterschiedlicher Schallpegel 47 Allgemeines 47 Schallschnelle-Pegel 48 Schallwellenwiderstand 48 Schallintensität und Schall intensitäts-pegel 48 Schall-Leistung und Schall-Leistungspegel 49 Schalldruckpegel 51 Rechnen mit Schallpegeln 52 Addition und Subtraktion von Schalipegeln 52 Mittelung zeitlich veränderlicher Schall pegel 53

4 IX Mittelung örtlicher veränderlicher Schallpegel 54 Lautstärkeempfinden und Frequenzbewertung 54 Schal/exposition und Schutzmaßnahmen 57 Sprachverständigung 57 Zulässige Schallexposition Grundlagen des Luftschallschutzes 61 Kennzeichnende Größen 61 Begriffsbestimmungen 61 Schalltransmission 63 Schalldämm-Maß 64 Schalldruckpegeldifferenz 64 Norm-Schallpegeldifferenz 65 Standard-Schallpegeldifferenz 65 Luftschalldämm-Maß 66 Schalldämmung eines Bauelements 68 Schachtpegeldifferenz 68 Schalldämmung zusammengesetzter Flächen 69 Bewertung des Schalldämm-Maßes 69 Spektrum-Anpassung 71 Flanken- und Nebenwegsübertragung 75 Norm-Flankenpegeldifferenz 76 Schall dämm-maß mit Berücksichtigung der Flankenübertragung 76 Einschalige Bauteile 77 Schwingungssystem 77 BERGERsches Massegesetz 78 Koinzidenzfrequenz 79 Koinzidenzgrenzfrequenz 81 Eigenfrequenz 83 Mehrschalige Bauteile 83 Schwingungssystem 83 Resonanzfrequenz 85 Stehende Wellen 86 Anforderungen und Nachweis Luftschallschutz (Teil A: Emissionsquelle außerhalb des Gebäudes) 91 Anforderungen an die Luftschal/dämmung von Außenbauteilen 91

5 X Inhaltsverzeichnis Allgemeines Anforderungen gemäß DIN 4109 bzw. Schallschutzstufe I Anforderungen gemäß DIN 4109 bzw. Schallschutzstufe Anforderungen gemäß DIN 4109 bzw. Schallschutzstufe Nachweisverfahren nach DIN 4109 Bb! Ermittlung des maßgeblichen Außen lärmpegels Ermittlung des resultierenden bewerteten Luftschalldämm-Maßes Nachweisführung Nachweisverfahren nach DIN EN Allgemeines Nachweis des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes Ansatz zur Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes Ermittlung des Schall-Leistungsverhältnisse 99 Bauteile allgemein 99 Kleine Bauteile 100 Flankierende Bauteife Messtechnische Größen zur Beschreibung der Schalldämmung einer Fassade 102 Bauschalldämm-Maß R' Bauschalldämm-Maß R'tr,s Ermittlung des mittleren Innenschalldruckpegels im Empfangsraum Anforderungen und Nachweis Luftschallschutz (Teil B: Emissionsquelle innerhalb des Gebäudes) Luftschalldämmung zum Schutz von Aufenthaltsräumen gegenüber Schallübertragung Vereinbarung des gewünschten Anforderungsniveaus Anforderungen nach DIN 4109 ( ) Anforderungen nach DIN Entwurf- ( ) 115 Raumgruppen für den Luftschallschutz 116 Anforderungswerte für Gebäude mit Wohn- und Arbeitsbereichen Anforderungen nach VDI Empfehlungen bei Büros nach VDI Anforderungen bei Gaststätten und Kegelbahnen nach VDI Nachweisverfahren nach DIN 4109 Bbl, 1 für Gebäude in Massivbauweise Flankierende Bauteile 125 Vorausgesetzte Randbedingungen 125

6 XI Korrekturwerte K L,1 bei biegesteifen trennenden Bauteilen 125 Korrekturwerte KLo 1 bei biegeweichen trennenden Bauteilen 126 Korrekturwert K L 2 bei Vorsatzschalen und biegeweichen flankierenden Biwteilen Nachweisführung Nachweisverfahren nach DIN 4109 Bbl. 1 für Gebäude in Skelett- oder Holzbauweise Einführung Ermittlung der Rechenwerte - Trennendes Bauteil Ermittlung der Rechenwerte - Flankierende Bauteile Vereinfachte Nachweisführung Genaue Nachweisführung Vereinfachter Nachweis der Luftschalldämmung von Bauteilen zwischen "besonders lauten" und schutzbedürftlgen Räumen Nachweisverfahren nach DIN EN Allgemeines Ansatz zur Ermittlung des bewerteten Bauschalldämm-Maßes Ansatz zur Ermittlung des bewerteten Schalldämm-Maßes für die Direktübertragung Ansatz zur Ermittlung der bewerteten Flankendämm-Maße Zusammenstellung zentraler Eingangswerte 138 Bewertetes Schal/dämm-Maß des trennenden Bauteils 138 Verbesserung des bewerteten Schal/dämm-Maßes eines trennenden Bauteils durch zusätzliche Vorsatzschalen 139 bewertete Schal/dämm-Maße der flankierenden Bauteile 141 Verbesserung des bewerteten Schal/dämm-Maßes eines flankierenden Bauteils durch zusätzliche Vorsatzschalen 142 Rechnerische Ermittlung der Verbesserung des bewerteten Schal/ dämm-maßes von trennenden und flankierenden Bauteilen durch zusätzliche Vorsatzschalen Stoßsteliendämm-Maße Luftschallschutz Teil C (Emissionen aus dem Gebäude ins Freie) Nachweisverfahren nach DIN EN Allgemeines Schalldruckpegel am Immissionsort Segmentierung der Gebäudehülle Schall-Leistungspegel der einzelnen Segmente Gaststätten und Kegelbahnen nach VDI

7 XII Inhaltsverzeichnis 8 Kennwerte für den Luftschallschutz Bewertetes Luftschalldämm-Maß massiver Bauteile Rechenwerte der Rohdichten nach DIN 4109 Bbl, Einschalige, biegesteife Wand Einschalige, biegesteife Wand mit biegeweicher Vorsatzschale AUßenwände mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS) Massive zweischalige Haustrennwände 171 Schal/brücken in Haustrennwandfugen Mehrschalige massive Wände Massive Trenndecken Flankenschalldämm-Maß massiver Bauteile Einschalige massive flankierende Bauteile von Trennwänden Massivdecken mit Doppel- oder Hohlraumbäden als flankierende Bauteile unter Trennwänden 181 Konstruktion Doppelböden Konstruktion Hohlraumböden 183 Marktübliche Konstruktionen Massivdecken mit Unterdecken als flankierende Bauteile über Trennwänden Massivdecken mit schwimmendem Estrich als flankierende Bauteile unter Trennwänden Massive biegesteife Wände mit biegeweicher Vorsatzschale Bewertetes Luftschalldämm-Maß von Bauteilen in Holzbauweise Außen- und Gebäudetrennwände Dächer 215 Flachdächer 215 Geneigte Dächer Holzbalkendecken 223 Holzbalkendecken im Massivbau 223 Holzbalkendecken im Skelettbau Trennwände in Holzständerbauart Flankenschalldämm-Maß von Bauteilen in Holzbauweise Holzbalkendecken Wände Bewertetes Luftschalldämm-Maß von Bauteilen in Stahlleichtbauweise Außenwände Flachdächer Trennwände in Metallständerbauart 251

8 XIII 8.6 Flankenschalldämm-Maß von Bauteilen in Leichtbauweise Wände Bewertetes Luftschalldämm-Maß von Fenstern und Rollladenkästen '" Bewertetes Luftschalldämm-Maß von Türen Grundlagen des Trittschallschutzes Kennzeichnede Größen Trittschallpegel Norm-Trittschallpegel Standard-Trittschallpegel Bewerteter Norm-Trittschallpegel Trittschallminderung durch Deckenauflagen Schallübertragungswege Bewertung des Norm-Trittschallpegels Spektrum-Anpassungswerte '" Anforderungen und Nachweis Trittschallschutz Trittschalldämmung zum Schutzvon Aufenthaltsräumen gegenüber Schallübertragung Anforderungen und Empfehlungen nach OIN 4109 ( ) Anforderungen nach OIN Entwurf- ( ) 289 Raumgruppen für den TriUschallschutz 289 Anforderungswerte für Gebäude mit Wohn- und Arbeitsbereichen Anforderungen nach VOI 4100 Empfehlungen bei Büros nach VOI 2569 Anforderungen bei Gaststätten und Kegelbahnen nach VOI 3726 Nachweis des Trittschallschutzes nach DIN 4109 Bb!. 1 für Gebäude in Massivbaubauweise Voraussetzungen Anordnung der Räume Ermittlung der Rechenwerte für Massivdecken Ermittlung der Rechenwerte für Holzbalkendecken Nachweis Nachweis des Trittschallschutzes nach DIN 4109 Bb! für Gebäude in Skelett- und Holzbaubauweise Ermittlung der Rechenwerte Nachweis 299

9 XIV Inhaltsverzeichnis Nachweisverfahren nach OIN EN Allgemeines 300 Nachweis des bewerteten Trittschallpegels 301 Ermittlung des vorhandenen bewerteten Norm-Trittschallpegels Kennwerte für den Trittschallschutz 305 Bewerteter Trittschallpegel massiver Bauteile nach 01'" Massive Trenndecken 305 Deckenauflagen auf massiven Decken 308 Terrassenaufbauten 310 Doppel- und Hohlraumböden 312 Einflussgrößen 312 Marktübliche Konstruktionen 312 Massive Treppen (Läufe und Podeste) 314 Bewerteter Trittschallpegel von Bauteilen in Holz- und Leichtbauweisebauweise nach OIN Holzbalkendecken 323 Holzbalken-Rohdecken 334 Ertüchtigungsmaßnahmen für Holzbalkendecken 339 Leichtbautreppen 343 Einfluss des Baukörpers 343 Grundrissgesta/tung 343 Befestigungspunkte 343 Schallbrücken bei schwimmenden Estrichen Haustechnische Anlagen 349 Geräusche aus haustechnischen Anlagen 349 Anforderungen an den Schutz vor Geräuschen aus haustechnischen Anlagen und Gewebebetrieben 350 Ver- und Entsorgungsanlagen 352 Einführung 352 Anforderungen an Armaturen/ Geräte der Wasserinstallation 352 Nachweis der Anforderungen für Wasserinstallationen 353 Vermeidung von Schallbrücken 356 Aufzugsanlagen,, 359 Anforderungen 359 Luftschall bei Aufzugsanlagen 361

10 Maximale Schalldruckpegel 361 erforderliche Schalldämmung Körperschal/ bei Aufzugsanlagen Maßnahmen zum baulichen Schal/schutz Aufzüge mit Triebwerksraum Aufzüge ohne Triebwerksraum Körperschal/dämmende Aufstel/ung Elektrisch betrieben Aufzüge Hydraulisch betrieben Aufzüge 367 Berechnungsgrundlagen Haus- und betriebstechnische Anlagen Heizungsanlagen Lüftungsanlagen Telefonie-Dämpfung '" Wärmepumpen Bauliche Schal/schutzmaßnahmen xv Schallschutzausweis - DEGA-Empfehlung Allgemeines 377 Schallschutzklassen im Wohnungsbau 377 Schal/schutzklassen 377 Schal/schutz zwischen fremden Wohneinheiten 379 Schal/schutz im eigenen Wohn bereich 382 Vertraulichkeitskriterien, Wahrnehmung von Geräuschen 382 Schal/schutzausweis 384 Hinweise zum Kriterienkatalog 384 Kriterien für Standort und Außenlärmsituation 385 Kriterien für baulichen Schal/schutz im Gebäude 386 Grundrisssituation und Anordnung von lauten Räumen 390 Punktegrenzen 391 Erstel/ung des Schal/schutzausweises 391 Normen und Regelwerke 395 Literatur 405 Index 409