Einfluss bei der Planung

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1 Seite 5 Bereich 3: Oberhalb der Resonanzfrequenz Oberhalb der Resonanzfrequenz tritt eine Entkopplung der beiden Massen Außenputz und Wand durch die Dämmung auf. Hier ist gegenüber der Grundwand eine Erhöhung der Schalldämmung gegeben. Der Anstieg der Schalldämmung beträgt hier theoretisch 12 db pro Oktave. Einfluss bei der Planung Das Schalldämm-Maß einer massiven Wandkonstruktion ändert sich im Rahmen einer energetischen Sanierung durch das Anbringen eines Wärmedämm-Verbundsystems. Die Lage der Resonanzfrequenz kann durch die dynamische Steifigkeit der Dämmung und durch die flächenbezogene Masse des Putzes beeinflusst werden. Damit lassen sich einige grundsätzliche Ausführungsempfehlungen ableiten. Lage der Resonanzfrequenz Maßgebend für die Beeinflussung des Schalldämm-Maßes einer Wand mit Wärmedämm-Verbundsystem ist die Lage der Resonanzfrequenz. Je niedriger diese im System dimensioniert wird, umso geringer ist die Reduzierung des Schalldämm-Maßes der Grundwand bzw. es kann auch eine Verbesserung des bewerteten Schalldämm-Maßes der Grundwand erwartet werden. Dies gewinnt besondere Bedeutung im Rahmen der bauordnungsrechtlichen Nachweisführung nach DIN Nach DIN 4109 bestehen, wie oben dargestellt, ausschließlich Anforderungen an das resultierende, bewertete Schalldämm-Maß der Außenbauteile. An die Schalldämmung in einzelnen Frequenzbereichen sind keine Anforderungen benannt. Anmerkung: Neben der bauordnungsrechtlichen Nachweisführung steht der Erwartungshorizont des Bestellers im Vordergrund, welcher die Anforderungen im privatrechtlichen Sinne definiert. Ein Eigentümer erwartet grundsätzlich von einer energetischen Sanierung eine Aufwertung und rechnet nicht mit einer Reduzierung der Schalldämmung der Außenwand und damit ggf. mit höheren Lärmbelastungen in seinen Wohnräumen. Im Rahmen der Fachplanung sollte das Wärmedämm-Verbundsystem deshalb auch auf die vorherrschende Außenlärmbelastung abgestimmt sein und kann in einen Bereich mit geringerer Lärmbelastung verschoben werden.

2 Seite 6 Schallschutz So sollte beispielsweise bei einer innerstädtischen Lärmbelastung mit den pegelbestimmenden Anteilen in den tiefen Frequenzen das Wärmedämm-Verbundsystem so dimensioniert werden, dass die Resonanzfrequenz möglichst hoch liegt. Im Gegensatz dazu eignet sich bei einer Außenlärmbelastung mit pegelbestimmenden Anteilen in den hohen Frequenzen wie beispielsweise Schienenverkehr eine Konstruktion mit einer Resonanzfrequenz möglichst in den unteren Frequenzbereichen. Einfluss der Grundwand Neben der Lage der Resonanzfrequenz entscheidet auch die Art der Grundwand über eine Erhöhung oder eine Reduzierung des Schalldämm-Maßes bei dem Anbringen eines Wärmedämm- Verbundsystems. So stellt sich bei Außenwänden mit geringerer Schalldämmung, d.h. einer Grundwand mit geringerer Rohdichte, eher eine Erhöhung der Schalldämmung ein als bei einer Grundwand aus Mauerwerk höherer Rohdichte oder aus Stahlbeton. Dies beruht darauf, dass bei schweren Grundwänden die Resonanzfrequenz mit einer Reduzierung der Schalldämmung einen deutlichen Einfluss zeigt. Die Verbesserung der Schalldämmung bei höheren Frequenzen wirkt sich aber auf den Einzelwert aufgrund der in diesem Bereich bereits guten Schalldämmung der Grundwand nicht weiter aus. Befestigung des Wärmedämm-Verbundsystems Einen weiteren Einfluss auf den Schallschutz der Grundwand weist neben der Lage der Resonanzfrequenz sowie des Schalldämm- Maßes der Grundwand die Art der Befestigung auf. Durch eine Erhöhung der Klebefläche wird die Kontaktsteifigkeit der Dämmplatte und des Untergrunds erhöht. Dies bedeutet, dass mit zunehmender Klebefläche die Federwirkung des Systems reduziert wird. In der Folge ergibt sich damit eine höhere Resonanzfrequenz. Aus schallschutztechnischer Sicht sollte deshalb eine möglichst geringe Klebefläche ausgeführt werden. Wird das Wärmedämm-Verbundsystem mit Dübeln befestigt, wird die Dämmung mechanisch durch sogenannte Schallbrücken überbrückt. Dadurch ergibt sich eine Reduzierung von Schwingungen innerhalb des Systems, welche sich sowohl positiv als auch negativ auswirken. Zum einen kommt es dadurch zu einer geringeren Abschwächung im Bereich der Resonanzfrequenz, zum anderen fällt

3 Seite 7 aber auch die Verbesserung der Schalldämmung der Grundwand oberhalb der Resonanzfrequenz geringer aus. Längenbezogener Strömungswiderstand Bei n aus Mineralfaser-Dämmplatten hat der längenbezogene Strömungswiderstand einen Einfluss auf das Schalldämm-Maß der Wandkonstruktion. Dämmplatten aus Mineralfaser besitzen eine hohe innere Dämpfung. Diese wird durch den Parameter längenbezogener Strömungswiderstand ausgedrückt. Je höher der Strömungswiderstand der Dämmplatten, desto günstiger ist der Einfluss auf das Schalldämm-Maß. Bauakustisches Prognoseverfahren Der Einfluss des Wärmedämm-Verbundsystems auf das Schalldämm-Maß der Grundwand, welches nachträglich eingebaut wird, kann auf der Grundlage eines Prognoseverfahrens rechnerisch bestimmt werden. Für die rechnerische Ermittlung der Abminderung bzw. der Erhöhung des Schalldämm-Maßes der Grundwand sind die detaillierten technischen Daten für die geplante Wärmedämmung sowie des Außenputzes und die schallschutztechnischen Gegebenheiten der Grundwand erforderlich. Der Berechnungsalgorithmus ist jeweils in der bauaufsichtlichen Zulassung des Wärmedämm-Verbundsystems beschrieben und wird nachstehend prinzipiell vorgestellt. Grundsätzlich bestimmt sich das Schalldämm-Maß einer massiven Wandkonstruktion aus dem Schalldämm-Maß der Grundwand sowie dem Einfluss durch das Wärmedämm-Verbundsystem mit nachstehender Gleichung. Rw,R = Rw,0 + Rw,R Dabei ist: R w,r : bewertetes Schalldämm-Maß der Wand einschließlich Wärmedämm-Verbundsystem R w,0 : bewertetes Schalldämm-Maß der Grundwand R w,r : Einfluss des Wärmedämm-Verbundsystems auf die Grundwand Das bewertete Schalldämm-Maß der Grundwand berechnet sich entsprechend einer exemplarisch gewählten bauaufsichtlichen Zulassung mit nachstehender Formel.

4 Seite 8 Schallschutz 2 m' m' w Rw = 27,1+ 0,1243 0, m' 0 m' 0 Dabei ist: R w : bewertetes Schalldämm-Maß der Trägerwand m w : flächenbezogene Masse der Trägerwand nach Beiblatt 1 zu DIN 4109, maximal 500 kg/m² m 0 : 1 kg/m² Der Einfluss des Wärmedämm-Verbundsystems auf das Schalldämm-Maß der Grundwand ist unter Berücksichtigung der oben bereits beschriebenen Einflussparameter zu ermitteln. Nachstehende Formelbeziehung besteht für den Einfluss des Wärmedämm- Verbundsystems ΔR w,r. Rw,R = Rw KD KK KS KT Dabei ist: ΔR w,r : Einfluss des Wärmedämm-Verbundsystems auf die Grundwand Δ Rw : Korrektur in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz f R K D : Korrektur zur Berücksichtigung der Verdübelung K K : Korrektur zur Berücksichtigung der prozentualen Klebefläche K S : Korrektur für den längenbezogenen Strömungswiderstand (nur bei WDVS aus Mineralwollplatten) K T : Korrektur für das bewertete Schalldämm-Maß der Grundwand Der ermittelte Wert für den Einfluss des Wärmedämm-Verbundsystems ist entsprechend den bauaufsichtlichen Zulassungen auf einen Bereich von 6 db ΔR w,r 16 db festzulegen. Nachstehende Eingangsparameter sowie Berechnungen sind zur Ermittlung des schalltechnischen Verhaltens von Wärmedämm- Verbundsystemen auf die Trägerwand erforderlich. Korrektur in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz und Verdübelung Die Resonanzfrequenz berechnet sich wie oben dargestellt aus der flächenbezogenen Masse des Außenputzes sowie der dynamischen Steifigkeit der Dämmung. Bei der Ermittlung der genannten Korrektur wird in den bauaufsichtlichen Zulassungen üblicherweise

5 Seite 9 von einem Klebeflächenanteil von rund 40 % ausgegangen. Der numerische Wert für die Korrektur ist in den bauaufsichtlichen Zulassungen in Abhängigkeit von der Höhe der Resonanzfrequenz meist tabellarisch dargestellt und berücksichtigt die Verklebung sowie eine zusätzliche Verdübelung. In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Korrekturwerte für ein exemplarisches Wärmedämm- Verbundsystem wiedergegeben. Resonanzfrequenz f R in Hz Korrekturwert ΔR w [db] ohne Dübel mit Dübel f R 60 Hz Hz < f R 70 Hz Hz < f R 80 Hz 11 6 Tabelle 1 Korrekturwert ΔR w in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz und der Befestigung für ein exemplarisches WDVS aus Mineralfaser 80 Hz < f R 90 Hz Hz < f R 100 Hz Hz < f R 120 Hz Hz < f R 140 Hz Hz < f R 160 Hz Hz < f R 180 Hz Hz < f R 200 Hz Hz < f R 220 Hz Hz < f R 240 Hz Hz < f R -5-5 In der dargestellten Tabelle 1 zeigt sich deutlich, dass die Korrektur für das bewertete Schalldämm-Maß der Grundwand mit steigender Resonanzfrequenz ungünstiger wird. Ergänzend verhält sich ein zusätzlich verdübeltes WDVS im Vergleich zu einem geklebten WDVS schalltechnisch ungünstiger. Korrektur zur Berücksichtigung der Klebefläche Die Ermittlung der Korrektur für die prozentuale Klebefläche kann wie die Korrektur zur Ermittlung der Abhängigkeit der Resonanzfrequenz entsprechend der bauaufsichtlichen Zulassung tabellarisch erfolgen. In den Zulassungen sind die Korrekturen für Klebeflächenanteile von 20 % bis 100 % dargestellt. Nachstehende

6 Seite 10 Schallschutz Tabelle 2 zeigt den Auszug aus einer exemplarischen bauaufsichtlichen Zulassung. Tabelle 2 Korrekturwert K K in Abhängigkeit von der prozentualen Klebefläche für ein exemplarisches WDVS Prozentuale Klebefläche [%] Korrekturwert K K [db] 20 % 1 40 % 0 60 % 1 80 % % 3 Da die Korrektur der prozentualen Klebefläche negativ in die Gleichung zur Ermittlung des Schalldämm-Maßes der Wand mit WDVS einfließt, zeigt sich, dass die Auswirkungen auf den Schallschutz der Grundwand mit zunehmender Klebefläche ungünstiger werden. Anmerkung: Die prozentuale Klebefläche bei n muss entsprechend den bauaufsichtlichen Zulassungen meist mindestens 40 % betragen. Baupraktisch hat sich gezeigt, dass dieser Wert mit Punkt-Wulst-Verklebung relativ genau erreicht wird. Klebeflächenanteile von über 60 % treten in der Praxis eher selten auf. Korrektur für den längenbezogenen Strömungswiderstand Eine Korrektur des Schalldämm-Maßes der Grundwand in Bezug auf den längenbezogenen Strömungswiderstand erfolgt ausschließlich bei Dämmplatten aus Mineralfaser. Dabei wird unterschieden zwischen Mineralfaser-Putzträgerplatten (MWP) und Mineralfaser-Lamellenplatten (MWL). Die Korrektur für den längenbezogenen Strömungswiderstand ist in den bauaufsichtlichen Zulassungen tabellarisch, wie im nachstehenden Beispiel dargestellt, angegeben. Da die Korrektur des längenbezogenen Strömungswiderstands negativ in die Gleichung zur Ermittlung des Schalldämm-Maßes der Wand mit WDVS einfließt, zeigt sich, dass die Auswirkungen auf den Schallschutz der Grundwand mit zunehmendem Strömungswiderstand günstiger werden.

7 Seite 11 Längenbezogener Strömungswiderstand r [kpa s/m²] Korrekturwert K S [db] MWP MWL Tabelle 3 Korrekturwert K S in Abhängigkeit vom längenbezogenen Strömungswiderstand für ein exemplarisches WDVS Korrektur für das Schalldämm-Maß der Grundwand Die Korrektur zur Ermittlung des Einflusses der Trägerwand ist in den bauaufsichtlichen Zulassungen der in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz und vom Schalldämm-Maß der Trägerwand dargestellt. Nachstehend ist die Tabelle 4 aus einer exemplarischen bauaufsichtlichen Zulassung wiedergegeben. Tabelle 4 Korrekturwert K T in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz und vom Schalldämm-Maß der Trägerwand Resonanzfrequenz f R [Hz] Korrekturwert K T [db] in Abhängigkeit vom bewerteten Schalldämm-Maß der Trägerwand R w in db f R 60 Hz Hz < f R 80 Hz Hz < f R 100 Hz Hz < f R 140 Hz Hz < f R 200 Hz Hz < f R 300 Hz Hz < f R 400 Hz Hz < f R 500 Hz Hz < f R