PRÜFBERICHT SCHALLDÄMMUNG VON DACHKONSTRUKTIONEN UND DACHFLÄCHENFENSTERN MESSUNG NACH DIN EN ISO BEWERTUNG NACH DIN EN ISO 717-1

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1 PRÜFBERICHT SCHALLDÄMMUNG VON DACHKONSTRUKTIONEN UND DACHFLÄCHENFENSTERN MESSUNG NACH DIN EN ISO BEWERTUNG NACH DIN EN ISO P 145/04 GEFÖRDERT DURCH: BUNDESAMT FÜR BAUWESEN UND RAUMORDNUNG (BBR) DEICHMANNSAUE BONN ZEICHEN: Z MÄRZ 2007 ma/ko

2 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 1. ZWECK DER MESSUNGEN Für verschiedene Dachkonstruktionen und Dachflächenfenster wurde im Rahmen der Forschungsarbeit Schalldämmung von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern die Luftschalldämmung bestimmt. Untersucht wurden insgesamt 99 verschiedene Dachkonstruktionen sowie 8 Dachflächenfenster. Die Messungen wurden nach DIN EN ISO 140-3: "Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen, Teil 3: Messung der Luftschalldämmung von Bauteilen in Prüfständen" durchgeführt. Die Bewertung der Messergebnisse erfolgte nach DIN EN ISO 717-1: "Bewertung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen, Teil 1: Luftschalldämmung". Diese Messungen wurden im Rahmen der Forschungsarbeit "Schalldämmung von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern", gefördert durch das Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR), Deichmannsaue 31-37, Bonn (BBR Z ), durchgeführt. Die Diskussion der Messergebnisse erfolgt im Abschlußbericht hierauf wird verwiesen. 2. MESSTERMIN Die Messungen fanden zwischen April 2005 und Oktober 2006 in unserem schalltechnischen Labor statt. - 1/13 -

3 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 3. KLASSIFIZIERUNG DER KONSTRUKTIONEN In Tabelle 1 ist eine Klassifizierung der untersuchten Konstruktionen vorgenommen worden, nach der auch die Dokumentation in diesem Prüfbericht erfolgt. Tabelle 1: Code / Anlagen Nr. A Klassifizierung der untersuchten Konstruktionen Klassifizierung Konstruktionsschema Anzahl der Messungen Dächer mit Zwischensparrendämmung 43 B Dächer mit Aufsparrendämmung 18 C Dächer mit Auf- und Zwischensparrendämmung 7 D Dächer mit raumseitig verputzter HWL-Platte ( Altdach-Varianten ) 26 E Massivdächer 6 F Dachflächenfenster 8-2/13 -

4 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 4. PRÜFANORDNUNG 4.1 Einbau der Konstruktion in den Prüfstand und Messrichtung Die Messungen wurden in Kooperation mit Industriepartnern, insbesondere Herstellern von Baustoffen, durchgeführt. Die Anlieferung des Materials und die Einbauten erfolgten durch Monteure dieser Industriepartner. Die Konstruktionen wurden in unseren Deckenprüfstand mit unterdrückter Flankenübertragung nach DIN EN ISO 140-1: "Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen, Teil 1: Anforderungen an Prüfstände mit unterdrückter Flankenübertragung" eingebaut. In Bild 1 ist eine Prüfstandsskizze dargestellt. Der Prüfgegenstand war horizontal in den Prüfstand eingebaut; er lag auf dem umlaufenden Ringanker auf. Die Messungen erfolgten von "außen nach innen", d. h. als Senderaum diente der obere Raum, zu dem die Dacheindeckung hin orientiert war. Dies entspricht dem Anwendungsfall des Schallschutzes gegen Außenlärm. Die frequenzabhängigen maximalen Schalldämmmaße R' max sind jeweils in den im Anhang dargestellten Schalldämmkurven mit angegeben. - 3/13 -

5 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI Bild 1: Deckenprüfstand mit unterdrückter Flankenübertragung nach DIN EN ISO 140-1; Einbau der Prüfanordnung schematisch. 4.2 Konstruktionsaufbauten Der Aufbau der untersuchten Konstruktionen ist in den Anlageblättern eingetragen. 4.3 Anschlussbedingungen der Dachkonstruktion an den Prüfstand Die Anschlussbedingungen an den Prüfstand wurden je nach Art der untersuchten Dachkonstruktion gewählt und sind in den Anlagen A1, B1, C1, D1 bzw. E1 dargestellt. Die umlaufende Fuge zwischen Dacheindeckung und flankierender Prüfstandswand wurde durch 40 mm dicke Faserdämmstreifen geschlossen. - 4/13 -

6 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 4.4 Baustellenähnliche Anschlussbedingungen der Dachflächenfenster Einbau der Dachflächenfenster in eine Dachkonstruktion Dachflächenfenster wurden in dem in Bild 1 dargestellten Prüfstand in eine Dach-Konstruktion eingebaut. Damit wurden baustellenähnliche Anschlussbedingungen (Anschlussfutter, Anschlussrahmen, außenseitiger Zinkblechanschluss an Betondachsteine) realisiert. In Anlage F1ist ein Foto der eingebauten Konstruktion dargestellt. Die Dachkonstruktion hatte den folgenden Aufbau: - Betondachsteine "Frankfurter Pfanne" - 24 mm Traglattung - 35 mm Konterlattung - 2 x 4 mm Bitumenschweißbahn V 60 S 4-12 mm OSB-Holzwerkstoffplatte mm Sparren, als Zwischensparrendämmung: 140 mm Mineralfaser-Klemmfilz, längenbezogener Strömungswiderstand r 5 kpas/m² - 0,2 mm PE-Folie (Dampfbremse) - 2 x 12,5 mm GKB-Gipsbauplatte, flächenbezogene Masse m' = 2 x 8,8 kg/m² Umlaufend um das Dachflächenfester war eine Reihe Betondachsteine verlegt. Die übrige Trennfläche zwischen Sende- und Empfangsraum war hochschalldämmend ausgeführt. - 5/13 -

7 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI Fläche des Prüfgegenstandes Die Fläche des Prüfgegenstandes von Fenstern ist entsprechend Abs , DIN EN ISO 140-3: A 1: 2004 (D), diejenige Fläche der Öffnung in der hochschalldämmenden Einfassung, die zum Einbau des Prüfgegenstandes erforderlich ist. Im vorliegenden Fall wurde die Fläche auf die raumseitige Öffnungsfläche des Innenfutters inklusive Dämmrahmen bezogen, siehe Bild 2. Würde man die Prüffläche auf die (geringeren) außenseitigen Abmessungen des Blendrahmens beziehen, so würden sich geringere Schalldämmmaße ergeben: - Dachflächenfenster S08 (Blendrahmen 114 cm x 140 cm) R = -1,5 db - Dachflächenfenster M06 (Blendrahmen 78 cm x 118 cm) R = -1,8 db Bild 2: Zur angesetzten Fläche des Prüfgegenstandes S. Die Öffnungslänge ist die Länge des Blendrahmens zzgl. 2 x 25 cm für das Innenfutter (siehe Schnitt). Die Öffnungsbreite ist die Breite des Blendrahmens zzgl. 2 x 2 cm für den Dämmrahmen (nicht dargestellt). I< 140 >I außenseitige Öffnungslänge I< 25 >I< 140 >I< 25 >I raumseitige Öffnungslänge Maße in cm - 6/13 -

8 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI Zum Untersuchungsprinzip, Korrektur der Messwerte nach DIN EN ISO 140-3, Anhang B Das gemessene Schalldämmmaß R S wurde nach DIN EN ISO 140-3, Anhang B energetisch in Bezug auf das scheinbare Schalldämmmaß R T des mit einer hochschalldämmenden Haube abgedeckten Dachflächenfensters korrigiert (siehe auch Abs. 5.2). 5. MESSVERFAHREN 5.1 Messung der Schalldämmung von Dachkonstruktionen Die Untersuchungen der Dachkonstruktionen erfolgten nach DIN EN ISO 140-3: "Messung der Luftschalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen, Messung der Luftschalldämmung von Bauteilen in Prüfständen". Das Schalldämm-Maß nach dieser Norm wurde nach der Beziehung R = L 1 - L lg S/A in db errechnet. Hierin bedeuten: L 1 L 2 = der mittlere Schallpegel im Senderaum in db = der mittlere Schallpegel im Empfangsraum in db S = die Prüffläche in m² A = die äquivalente Absorptionsfläche des Empfangsraumes in m² - 7/13 -

9 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI Die Bestimmung des Schalldruckpegels erfolgte durch einzelne Mikrofonpositionen. Entsprechend DIN EN ISO 140-3, Anhang F wurde für die Messungen in den unteren Frequenzbändern ein Mindestabstand von 1,20 m zwischen Mikrofonpositionen und Raumbegrenzungsflächen eingehalten. Aus den Ergebnissen von insgesamt zwölf Mikrofonpositionen bei drei verschiedenen Lautsprecherpositionen wurde der energetisch gemittelte Schalldruckpegel ermittelt. Die Integrationszeit bei jeder Messposition betrug 20 s. Die äquivalente Absorptionsfläche wurde aus einer Nachhallzeitmessung nach der Beziehung: A = 0,16 V T in m² bestimmt. Hierin bedeuten: V = das Volumen des Empfangsraumes in m³ T = die Nachhallzeit in s Zur Ermittlung der Nachhallzeit wurden für drei Mikrofonpositionen jeweils zwei Abklingvorgänge bei einer Lautsprecherposition aufgezeichnet. Aus den Einzelwerten wurde der arithmetische Mittelwert gebildet. Die Ermittlung des bewerteten Schalldämm-Maßes R w sowie der Spektrum-Anpassungswerte erfolgte nach DIN EN ISO /13 -

10 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 5.2 Messung der Schalldämmung von Dachflächenfenstern Nach Anhang B, DIN EN ISO wurde das korrigierte Schalldämmmaß R S des Prüfgegenstandes ermittelt: wenn R' S > R' T 6 db : R S = R' S + 1,3 db (Gl.1) wenn R' T 6 db R' S' : 0,1R' S db 0.1R' TdB R S = -10 lg (10 10 ) (Gl.2) Dabei ist: R S R' S R' T = das korrigierte Schalldämmmaß des Prüfgegenstandes in db = das (gemessene) Schalldämmmaß des Prüfgegenstandes in db = das scheinbare Schalldämmmaß für das mit einer hochschalldämmenden Haube abgedeckte Dachflächenfenster einschließlich der Schallübertragung über die hochschalldämmende Einfassung einschließlich der Schallübertragung über alle flankierenden Bauteile in db In den Datenblättern (Anlagenblättern) sind das korrigierte Schalldämmmaß R S des Prüfgegenstandes sowie die Werte R' T eingetragen. Die Ermittlung des bewerteten Schalldämmmaßes R S,w sowie der Spektrum-Anpassungswerte erfolgte nach DIN EN ISO /13 -

11 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 6. MESSGERÄTE Kondensatormikrofon Norsonic 1220 Seriennummer Mikrofon-Vorverstärker Norsonic 1201 Seriennummer Echtzeit-Analysator Norsonic 840 Seriennummer Lautsprecherkombination Norsonic 229 Seriennummer Leistungsverstärker Norsonic 235 Seriennummer Pistonphon B+K 4228 Seriennummer /13 -

12 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 7. MESSERGEBNISSE Die Ergebnisse sind in den Anlagenblättern im Anhang dokumentiert. Tabelle 2: Übersicht über die Dokumentation der Messergebnisse in den Anlageblättern Code Klassifizierung Konstruktionsschema Anlagenblätter A Dächer mit Zwischensparrendämmung A1 bis A59 B Dächer mit Aufsparrendämmung B1 bis B30 C Dächer mit Auf- und Zwischensparrendämmung C1 bis C10 D Dächer mit raumseitig verputzter HWL-Platte ( Altdach-Varianten ) D1 bis D34 E Massivdächer E1 bis E10 F Dachflächenfenster F1 bis F24-11/13 -

13 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI Für jede Konstruktionsklasse A bis F ist in der Anlagendokumentation eine Übersichtstabelle mit den untersuchten Konstruktionen vorangestellt. Hier sind auch die Industriepartner eingetragen, die den Einbau der jeweiligen Konstruktionen in den Dachprüfstand vorgenommen haben. Die Industriepartner haben jeweils eigene Prüfberichte über die untersuchten Konstruktionen erhalten; auch diese Prüfberichte sind in den Übersichtstabellen angegeben. Die Beschreibung der untersuchten Konstruktionen mit den bauakustisch relevanten Materialeigenschaften ist auf den Messdaten-Anlagenblättern direkt aufgeführt. Bei den Dachflächenfenstern waren allerdings jeweils separate Anlagen zur Beschreibung der Konstruktion erforderlich. Vergleichende Zusammenstellungen von Schalldämmkurven bei Variation einzelner Konstruktions-Parameter sind ebenfalls in den Anlageblättern aufgeführt. 8. BAUAKUSTISCHE EIGENSCHAFTEN DER HOLZWEICHFASERPLATTEN Es zeigte sich im Laufe der Untersuchungen deutlich, dass durch die Angabe der Schichtdicke, der flächenbezogenen Masse und des längenbezogenen Strömungswiderstands die bauakustischen Eigenschaften von Holzweichfaserplatten in Bezug auf die Schalldämmung der Gesamtkonstruktion noch nicht ausreichend gekennzeichnet werden können. Es ist davon auszugehen, dass weitere, noch nicht bekannte Einflussparameter auf die Schalldämmung der Gesamtkonstruktion einwirken. - 12/13 -

14 PRÜFBERICHT P 145/04 ZUR FORSCHUNGSARBEIT "Schallschutz von geneigten Dächern und Dachflächenfenstern" BBR Z ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH BERATENDE INGENIEURE VBI 9. ALLGEMEINE HINWEISE Die Ergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die geprüften Objekte. Der Prüfbericht darf ohne unsere Zustimmung nur nach Form und Inhalt unverändert veröffentlicht oder vervielfältigt werden. Die auszugsweise Wiedergabe ist nur mit unserer Zustimmung zulässig. DIESER BERICHT UMFASST 13 SEITEN UND DIE ANLAGEN A1 BIS A59, B1 BIS B30, C1 BIS C10, D1 BIS D34, E1 BIS E10 SOWIE FI BIS F24 WIESBADEN, DEN ITA INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR TECHNISCHE AKUSTIK MBH Dr. Maack ma/ko - 13/13 -

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