Berechnung des baulichen Schallschutzes

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1 Berechnung des baulichen Schallschutzes KS-Bauseminar 2012 Baulicher Schallschutz AKTUELL 28. Juni 2012 Filderstadt Martin Schneider

2 Inhalt 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 2. Berechnungsverfahren bei zweischaligen Haustrennwänden 3. Besonderheiten bei der Handhabung der Rechenverfahren in realen Bausituationen 4. Planung mit D nt,w 5. Sicherheit im Nachweis 6. Zusammenfassung

3 Inhalt 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Massekurven Entkoppelte Bauteile Sonderbauteile (z.b. Lochsteine) Vorsatzkonstruktionen Leichtbauteile 1.2 Flankendämmung Massivbauteile Berechnungsgrundlage (Direktdämmung!) Stoßstellendämm-Maß Vorsatzkonstruktionen 1.3 Flankendämmung Leichtbauteile

4 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Berechnung mit Einzahlangabe R w Abhängig von: flächenbezogener Masse m [kg/m²] Material Zukünftige DIN 4109 Teil 3.2: z.b. Mauerwerk aus Kalksandstein: R w = 30.9 lg (m ) [db]

5 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Berechnung mit Einzahlangabe R w aus Massekurven 70 R = R w - R w = 3.5 db R 65 w = 60.5 db Schalldämm-Maß R w R / w R' [db] w [db] KS KS DIN 4109, Beiblatt flächenbezogene Masse m' {kg/m²] m = 476 kg/m² 240 mm KSV 2.0 z.b. Mauerwerk aus Kalksandstein: R w = 30.9 lg (m ) [db] Oder: Beton (2400kg/m³!), Verfüllsteinmauerwerk Ziegelmauerwerk (ohne Lochsteine)

6 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Berechnung mit Einzahlangabe R w aus Massekurven Schalldämm-Maß R w R / w R' [db] w [db] KS KS DIN KS4109, Beiblatt 1 DIN 4109, Beiblatt 1 PBDIN 4109, Beiblatt 1 LB PB EN LB Anhang B flächenbezogene Masse m' {kg/m²] 3 verschieden Massekurven für genormte Baustoffe alternativ: Information in Anhang B zu EN

7 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Berechnung mit Einzahlangabe R w aus Massekurven Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

8 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile Anschluss leichter (mehrschaliger) Bauteile z.b. Leichtfassade, Dach

9 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile Anschluss leichter (mehrschaliger) Bauteile z.b. Leichtfassade, Dach Reduzierung der flankierenden Schallübertragung von leichten flankierenden Innenwänden Verminderung des Schalldämm- Maßes des entkoppelten Bauteils gegenüber starrem Anschluss

10 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile, Verminderte Schalldämmung Definition Entkoppelt A: Anschluss Leichtbauteil B: freier Rand (geschosshohe Öffnung) C: Elastische Zwischenschicht (Steifigkeit s < 100 MN/m²) Verminderte Schalldämmung aufgrund: Geringere Energieableitung Berechnung nach EN detailliertem Erhöhter Schallabstrahlung Modell Vergleich zu Verändertes modales Schwingungsverhalten Bauverlustfaktor

11 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile, verminderte Schalldämmung Berechnung des Schallschutzes für entkoppelte Bauteile nach detailliertem Modell 60 schwere flankierende Wände η = Schalldämm-Maß Rw [db] Rw,starr ein seitig entkoppelt (nur Decke) 2 seitig entkoppelt (Decke und Außenwand) 3seitig entkoppelt (ohne Fußboden) Rw, elastisch flächenbezogene Masse m' [kg/m²]

12 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile, verminderte Schalldämmung Rechenmodell berücksichtigt nur verminderte Schalldämmung aufgrund geringerer Energieableitung : 1. Erhöhter Schallabstrahlung? 2. Verändertes modales Schwingungsverhalten?

13 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile, verminderte Schalldämmung erhöhte Schallabstrahlung 10 Abstrahlmaß lg lg σ [db] [db] Frequenz f f [Hz] frei frei MW-Stabw fest MW+Stabw frei L v fest Verstärkte Abstrahlung der elastisch eingebauten Wand vermindert Schalldämmung 50 Hz 400 Hz (Mittelwerte über 6 Messungen)

14 1. Geschosswohnungsbau starr elastisch 76 Hz 23 Hz

15 1. Geschosswohnungsbau starr elastisch 117 Hz 37 Hz

16 1. Geschosswohnungsbau starr elastisch 207 Hz 172 Hz

17 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile, Verminderte Schalldämmung Normvorschlag / Umsetzung im Schallschutzrechner R w, e = R w (m ) +K [db] Anzahl n der entkoppelten Flanken n = 2-3 n = 4 m' > 150 kg/m² -4 db -6 db m' 150 kg/m² -2 db -3 db

18 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Entkoppelte Bauteile, Verminderte Schalldämmung Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

19 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Sonderbauteile: Lochsteine KSV d = 150 mm, ρ = 1.8 kg/m³, m = 285 kg/m², R w = 51 db Schalldämm-Maß R [db] Frequenz f [Hz] HLz 1 d = 240 mm, ρ = 0.8 kg/m³, m = 260 kg/m², R w = 54 db HLz 2 d = 300 mm, ρ = 0.6 kg/m³, m = 274 kg/m², R w = 45 db

20 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Lochsteine. FEM-Berechnung

21 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Lochsteine, wärmedämmendes Außenwandmauerwerk Material: Ziegel, Leichtbeton, Wanddicke: 300 mm Rohdichte: 1.0 kg/dm³ m : 180 kg/m² kg/m² Lochanteil? 70 Lochbild? 65 Prüfzeugnis ist erforderlich!! Schalldämm-Maß R w [db] KS flächenbezogene Masse m' {kg/m²]

22 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Lochsteine Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

23 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Sonderbauteile: Gipswandbauplatten z.b. d = 100 mm ; ρ = 900 kg/m³ Materialbezeichnung Kork PE-Schwerschaum Bitumen (-Wollfilzpappe) Dicke d [mm] ca. 5 mm 3-4 mm ca. 3 mm Streifen-rohdichte ρ [kg/m³] Dynamische Steifigkeit [MN/m³] Beschreibung des Materials gepresster Naturkork- Granulat- Streifen ein- oder beidseitig vlieskaschierter Polyethlen- (PE-)Schwerschaumstreifen R w [db] bitumen-imprägnierte Wollfilzpappstreifen mit glatter Oberfläche

24 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Vorsatzkonstruktionen (vor Massivbauteilen) Schwimmende Estriche Wärmedämm-Verbundsysteme Vorsatzschale (freistehend / verbunden) Resonanzfrequenz Schalldämmung der Grundwand Vorsatzschale (freistehend / verbunden)

25 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Vorsatzkonstruktionen (vor Massivbauteilen)

26 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Vorsatzkonstruktionen (vor Massivbauteilen) Gesamtverbesserung von zwei Vorsatzschalen R ij,w = R i,w + R j,w /2 für R i,w R j,w R ij,w = R j,w + R i,w /2 für R j,w R i,w Für das vorige Beispiel: R ij,w = 6dB + 2dB / 2 = 7 db

27 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Vorsatzkonstruktionen (vor Massivbauteilen) Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

28 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Vorsatzkonstruktionen (vor Massivbauteilen) Schwimmender Estrich auf Massivdecke Rw = 60 db Aufbau: 35 mm Anhydrit ρ = 2000 kg/m³ 20 mm EPS s < 20 MN/m³ 140 mm Stahlbeton Schalldämm-Maß R [db] Rw = 53 db verschobene Bezugskurve Berechnung EN 12354: m 1 = 322 kg/m² R w = 55.3 db m 2 = 70 kg/m² s = 20 MN/m³ f R = 94 Hz R w = 4.4 db R w = 59.7 db Frequenz f [Hz]

29 1. Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung mehrschalige Leichtbaukonstruktionen Keine Berechnung der Direktschalldämmung; Zugriff auf Datenbank 7 gebräuchliche Konstruktionen in Datenbank; Möglichkeit Konstruktionen zu speichern

30 Inhalt 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 1.1 Direktschalldämmung Massekurven Entkoppelte Bauteile Sonderbauteile (z.b. Lochsteine) Vorsatzkonstruktionen Leichtbauteile 1.2 Flankendämmung Massivbauteile Berechnungsgrundlage Stoßstellendämm-Maß Vorsatzkonstruktionen 1.3 Flankendämmung Leichtbauteile

31 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Grundlagen Ri,w + Rj,w SS Rij,w = + Kij + 10lg [db] + R ij,w [db] 2 l l 0 f R ij R ij

32 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Grundlagen Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

33 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij m 1 K 13 m m = , lg 5,7 lg [ db] m1 m1 2 m 2 m 3 = m 1

34 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Wandknoten: Stumpfstoß Lochsteinmauerwerk Homogene Bauteile: Lochsteinmauerwerk: Vermörtelung > = 2 cm Kalk-Gipsputz Beton B15 mit Fliesmittel und Körnung 0-16 mm Frischbetonrohdichte 2,3 kg/dm³ Schallschutz Plan-Verfüllziegel Z

35 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Wandknoten: Stumpfstoß Lochsteinmauerwerk Vermörtelung > = 2 cm Beton B15 mit Fliesmittel und Körnung 0-16 mm Frischbetonrohdichte 2,3 kg/dm³ Kalk-Gipsputz Schallschutz Plan-Verfüllziegel Z Horizontale Schallübertragung Stumpfstoß + Einbindung Weg Ff K ij = R w /2 K ij Verminderung der Stoßstellendämmung R w Verminderung der Direktschalldämmung

36 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Entkoppelte Bauteile Verminderung der flankierende Übertragung durch elastische Zwischenschichten: Vertikale Übertragung über Wohnungstrenndecke Horizontale Übertragung über Wohnungstrennwand d f d f

37 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Entkoppelte Bauteile 40 ρ 1 30 K ij ~ 20 log (f/f 1 ) ρ 2 h 1 ρ 1 Stoßstellendämm-Maß K ij [db] K ij ~ 10 log (f/f 1 ) 0 K ij 500 Hz = 6 db / 12 db Frequenz f [Hz] K ij Verbesserung der Stoßstellendämmung

38 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

39 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Deckenknoten Standard Standard 10 cm 10 WD cm WD Vormauerung + WD Schnellepegeldifferenz Dv Dv [db] k 2k 4k Frequenz f [Hz] k 2k 4k Frequenz f [Hz] D v Rechenwert nach aus flächenbezogenen Massen

40 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Stoßstellendämm-Maß K ij Mindestwert K ij,min Mindestwert Stoßstellendämm-Maß K ij,min 1 1 Kij,min = 10lg lijl0 + [ db] Si Sj Bei sehr kleinen Flankenflächen S i, S j wird wenig Schallenergie von diesen Flächen aufgenommen bzw. abgestrahlt. Für K ij < K ij,min wird Mindestwert des Stoßstellendämm-Maß K ij,min verwendet

41 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Vorsatzschalen R i,w + R j,w S S Rij,w = + Kij + 10lg + [db] R ij,w[db] 2 l l 0 f R ij R ij R ij Nur Vorsatzschalen auf dem betrachteten Übertragungsweg R ij berücksichtigen R ij

42 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Vorsatzkonstruktionen Berechnung des Verbesserungsmaßes R w wie bei der Direktdämmung

43 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Mehrschalige Leichtbauteile Die Flankenübertragung wird bei mehrschaligen Leichtbauteilen nicht aus dem Direktdämm-Maß und dem Stoßstellendämm- Maß berechnet. Das Flankenschalldämm-Maß R Ff,w wird bei durchlaufenden mehrschaligen Leichtbauteilen aus der im Labor ermittelten Norm-Flankenschallpegeldifferenz D n,f,w berechnet. Die Übertragungswege R Df und R Fd bleiben unberücksichtigt. llab R Ff,w = Dn,f,w + 10lg + l f 10lg S A S 0

44 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Mehrschalige Leichtbauteile Beispiele 1. Aufsparrendach E DIN 4109, Teil 3.4

45 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Mehrschalige Leichtbauteile Beispiele aus dem Skelettbau 2. Durchlaufende Fassadenbauteile D n,f,w aus Prüfberichten 3. Unterdecken D n,f,w aus 4109 Teil Gipskartonständerwände D n,f,w aus 4109 Teil 3.4 Ausnahme: D n,f,w auch für nicht durchlaufende Wände (z.b. Geschosswohnungsbau)

46 1. Geschosswohnungsbau 1.2 Flankenschalldämmung Mehrschalige Leichtbauteile Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

47 2. zweischalige Haustrennwand 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 2. Berechnungsverfahren bei zweischaligen Haustrennwänden 3. Besonderheiten bei der Handhabung der Rechenverfahren in realen Bausituationen 4. Planung mit D n,t,w 5. Sicherheit im Nachweis 6. Zusammenfassung

48 2. zweischalige Haustrennwand 2.1 Beiblatt 1, DIN 4109 R w aus flächenbezogene Masse der Wand +12 db unter Voraussetzung: * Mindestbreite der Trennfuge * durchgehende Gebäudetrennfuge Hoher Schallschutz (Direktdämmung) aufgrund Trennfuge und hoher Masse Hoher Schallschutz (flankierende Übertragung) aufgrund Körperschalldämmung an mehrere Stoßstellen Nachweis für nichtunterkellerte Gebäude?

49 2. zweischalige Haustrennwand 2.2 Flankierende Schallübertragung Bei richtiger Ausführung: - keine durchlaufenden Wände - keine durchlaufenden Decken Schallübertragung über Dachkonstruktion Schallabstrahlung leichter flankierender Bauteile Schallübertragung über Bodenplatte / Fundament bei nicht unterkellerten Gebäuden

50 2. zweischalige Haustrennwand 2.2 Flankierende Schallübertragung Schallübertragung über die Dachkonstruktion D n,f,w aus DIN 4109 Teil 3.3 lab S RFf,w = Dn,f,w + 10lg + 10lg lf A0 R w = 10lg F= f = 1 l S n R 10 R 10 Dd,w Ff,w

51 2. zweischalige Haustrennwand 2.2 Flankierende Schallübertragung Schallübertragung über massive Flankenbauteile Das resultierenden Bau-Schalldämm-Maß R w wird gegenüber dem Direktschalldämm-Maß der zweischaligen Trennwandkonstruktion R w,2 aufgrund der Schallübertragung durch massive flankierende Bauteile um den Korrekturwert K Schallabstrahlung vermindert. massiver Bauteile

52 2. zweischalige Haustrennwand 2.2 Flankierende Schallübertragung Schallübertragung über Fundament/Bodenplatte Art und Ausführung des Fundamentes flächenbezogen Masse der Trennwand R w,tr = 12 db Dicke der Bodenplatte Anbindung der Bodenplatte an das Erdreich

53 2. zweischalige Haustrennwand 2.3 Berechnung nach E DIN 4109 Teil 2

54 2. zweischalige Haustrennwand 2.3 Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

55 2. zweischalige Haustrennwand 2.4 Berechnung nach EN Trennung zwischen direkter und flankierender Übertragung R Dd,2,w = R w (2m ') + R 2 R i,w + R j,w S S R ij,w = + Kij + R ij,w + 10 log db 2 1m*lij R Dd,2 F D d R Fd R D_d R Df f R Ff

56 2. zweischalige Haustrennwand Berechnung Stoßstellendämm-Maß nach Anhang E zu EN D d R D_d F f m 1 m q

57 2. zweischalige Haustrennwand Berechnung Stoßstellendämm-Maß nach Anhang E zu EN Überprüfung mittels Berechnung mit FEM m 1 m q mq M = lg( ) m 1 K ij = * M + 5.7*(M) 2 K = K + K ij ij,x Stoß Fundament K = K + K ij ij,x Stoß Fundament,Bodenplattegetrennt

58 2. zweischalige Haustrennwand Software: COMSOL Definieren der Struktur; Randbedingungen etc. Automatisches Vernetzen der Struktur Anregung der Platte 1 (Bsp. 300 Hz) Berechnung D v,ij aus mittleren Oberflächenschnelle

59 2. zweischalige Haustrennwand 2. Vergleich Kreuzstoß und Doppel-T-Stoß m q m 1 Stoßstellendämm-Maß Kij [db] Kreuz-Stoß Doppel T (5 cm) Abstand Doppel T (35cm) Abstand Dv rech Frequenz f [Hz] Abstand der Wände: d = 5 cm und d = 35 cm

60 2. zweischalige Haustrennwand 3. Einfluss Fundament, Trennung Bodenplatte auf K ij 40 Stoßstellendämm-Maß Kij [db] Doppel T (5 cm) +Fundament+Bodenplatte getrennt; Kij,m = 26.3 db Doppel T (5 cm) +Fundament; Kij,m = 23.7 db Doppel T (5 cm) ; Kij,m = 17.1 db Kij rech =14.4 db Frequenz f [Hz]

61 2. zweischalige Haustrennwand Berechnung nach EN R Dd,2,w = R w (2m ') + R 2 + R TF R Dd,2,w = 30.9 lg (2m ) log(b/40mm)[dB] R Dd,2 F D d R Fd R D_d R f Df R Ff R i,w + R j,w S S R ij,w = + Kij + R ij,w + 10 log db 2 1m*lij R ' w = 10 log R Dd,2,w RD _ d,w R Ff,w R Df,w R Fd,w

62 2. zweischalige Haustrennwand Berechnung nach EN m R Dd,2 R Dd,2,w = R w (2m ') + R 2 R i,w + R j,w S S R ij,w = + Kij + R ij,w + 10 log db 2 1m*lij m =575 kg/m² F D d R w = R Dd,2,w R ' w R Fd R D_d R Df f R Ff R ' w = 10 log Schalldämm-Maß Rw / R'w / Rij,w [db] RDd,2,w RD _ d,w RFf,w RDf,w RFd,w R'w RDd2,w RD_d,w 55 RFf,w RDf,w RFd,w flächenbezogene Masse der Einzelschale m' [kg/m²]

63 3. Reale Bausituationen 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 2. Berechnungsverfahren bei zweischaligen Haustrennwänden 3. Besonderheiten bei der Handhabung der Rechenverfahren in realen Bausituationen 4. Planung mit D nt,w 5. Sicherheit im Nachweis 6. Zusammenfassung

64 3. Reale Bausituationen 3. Besonderheiten bei der Handhabung der Rechenverfahren in realen Bausituationen Öffnungen Versetzte Grundrisse Versetze Stöße Mehr als 4 Flankenbauteile Nachweis kleine Räume

65 3. Reale Bausituationen Öffnungen Fensteröffnungen - unberücksichtigt - außer geschosshoch Empfangsraum Türöffnungen - geschosshoch - Wand endet an der Tür Senderaum ingenieurmäßiges Abschätzen!

66 3. Reale Bausituationen Versetzter Grundriss 1 Empfangsraum Gemeinsame Trennfläche S S Versatz < 0.5 m? Versatz < 0.5 m : Versatz wird nicht berücksichtigt Senderaum

67 3. Reale Bausituationen Versetzter Grundriss Flanke F1 Senderaum Gemeinsame Trennfläche S S Flanke f1 Empfangsraum

68 3. Reale Bausituationen Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

69 3. Reale Bausituationen Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

70 3. Reale Bausituationen Versetzter Grundriss

71 3. Reale Bausituationen Versetzter Grundriss Versetzte Stöße m 3 = m 1 für m 3 m 1 wurde Lösung erarbeitet und umgesetzt

72 3. Reale Bausituationen Grundriss mit mehr als 4 Flankenbauteilen Vertikale Schallübertragung Aussenwand Innenwand 11,5 Innenwand 24 Wohnungstrennwand Fenster 1. Gleichartige Bauteile zusammensetzen. 2. Den verschiedenen Bauteilen die gesamte gemeinsame Kantenlänge zum Trennbauteil l ij zuweisen!

73 3. Reale Bausituationen Grundriss mit mehr als 4 Flankenbauteilen Umsetzung im KS-Schallschutzrechner

74 4. Planung mit D nt,w 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 2. Berechnungsverfahren bei zweischaligen Haustrennwänden 3. Besonderheiten bei der Handhabung der Rechenverfahren in realen Bausituationen 4. Planung mit D nt,w 5. Sicherheit im Nachweis 6. Zusammenfassung

75 4. Planung mit D nt,w Schalldämm-Maß R Schalldämm-Maß: Def: 1 S = + R L1 L2 10lg A W [ ] [ ] auf R = 10log = 10log = 10log Wauf 10log Wab τ Wab L 1 W auf S W ab L 2 V 2 T 2 A 2 Schalldämm-Maß ist eine Bauteilkenngröße

76 4. Planung mit D nt,w Bau-Schalldämm-Maß R Bau-Schalldämm-Maß W auf Def: R ' = 10log = 10log Wauf 10log W Wab S R ' = L1 L2 + 10lg A [ ] [ ] ab L 1 S L 2 V 2 T 2 A 2 Bau-Schalldämm-Maß R beschreibt den Schallschutz zwischen Räumen bezogen auf eine Trennwandfläche von 10 m²

77 4. Planung mit D nt,w Einleitung Pegeldifferenzen Schallschutz: Pegeldifferenz D = L 1 - L 2 Baulicher Schallschutz: unabhängig von der akustischen Einrichtung des Empfangsraumes: Standard-Schallpegeldifferenz D nt = L 1 - L log(T/T 0 ) Bezug der bei der Messung vorgefunden Einrichtungsdichte auf Referenzwerte der Nachhallzeit T 0 =0,5 s Norm-Schallpegeldifferenz D n = L 1 - L 2-10log(A/A 0 ) Bezug auf äquivalenten Absorptionsfläche A 0 = 10 m² mit: A= 0.16*V/T D n = L 1 - L log(T/T 0 ) - 10log(V/V 0 ) mit: T 0 = 0.5 s; V 0 = 31,25 m³

78 4. Planung mit D nt,w Vergleich zwischen den Größen Schallpegeldifferenz D = L L T 0 = 0.5 s 1 2 Standard-Schallpegeldifferenz T D = + nt L1 L2 10lg T0 Norm-Schallpegeldifferenz T V Dn = L1 L2 + 10lg 10lg T0 V0 Bauschalldämm-Maß T V S R ' = L1 L2 + 10lg 10lg + 10lg T V S S 0 = 10 m² V 0 = m³ A=0.16*V/T In vertikaler Richtung gilt bei übereinanderliegenden Räumen für eine Raumhöhe h = 2.5 m: D nt = R dB

79 4. Planung mit D nt,w Die Umrechnung der Anforderungen nach DIN 4109 an den Luftschallschutz von Geschossdecken (R w = 54 db) ergibt D ntw = 53 db. Diese Anforderung sollte auch an Wohnungstrennwände gestellt werden. Nachweis D n,t,w vom großen in den kleinen Raum, Ausnahme: kleiner Raum ist kein schutzbedürftiger Raum (Treppenhaus, etc.)

80 4. Planung mit D nt,w Umsetzung KS-Rechner

81 5. Sicherheit 1. Berechnungsverfahren im Geschosswohnungsbau 2. Berechnungsverfahren bei zweischaligen Haustrennwänden 3. Besonderheiten bei der Handhabung der Rechenverfahren in realen Bausituationen 4. Planung mit D nt,w 5. Sicherheit im Nachweis 6. Zusammenfassung

82 5. Sicherheit 5. Sicherheit im Nachweis 5.1 Welche Räume nachweisen? Raumnutzung (Schutzbedürftigkeit) ungünstigster Raum 5.2 Unsicherheiten bei der Berechnung Vereinfachungen Streuung 5.3 Unsicherheiten bei der Ausführung Baumängel unsichere Bauausführung

83 5. Sicherheit 5. Sicherheit im Nachweis 5.1 Welche Räume nachweisen? DIN : Ziel Menschen in Aufenthaltsräumen schützen! Nachweis nur für Aufenthaltsräume? Küche, Flur, Bad, Toilette, Abstellkammer ebenfalls nachweisen? Problem: Kleine Räume haben aufgrund der flankierenden Übertragung in der Regel einen geringeren Schallschutz. Beispiel: Stahlbetontrenndecke mit 4 massiven Flankenwänden a) Kinderzimmer: Grundfläche 4 m x 4 m R w = 58.7dB; D nt,w = 57.7dB b) Bad: Grundfläche 2 m x 3 m R w = 55.1dB; D nt,w = 54.1dB c) Toilette:? Forderung: Klare Regelung in der zukünftigen Norm.

84 5. Sicherheit 5. Sicherheit im Nachweis 5.1 Welche Räume nachweisen? Nicht jeder Raum bzw. jede Raumkombination muss nachgewiesen werden! Suche nach dem ungünstigsten Raum! Vertikal kleiner Aufenthaltsraum Eckraum (2 Außenwände mit T-Stößen) Leichte, massive, flankierende Bauteile vorhanden? Horizontal kleiner Empfangsraum kleine Trennwandfläche (Nachweis R w )

85 5. Sicherheit Horizontal: Nachweis Wohnungstrennwand Nachweis Treppenhauswand

86 5. Sicherheit Vertikal: Nachweis Wohnungstrenndecke kleine Räume kleine Eckräume Räume mit leichten flankierenden Wänden Für jede Raumkombination ergibt sich ein unterschiedlicher Schallschutz: Gaussverteilung! Nachweis für ungünstigsten Raum!

87 5. Sicherheit 5. Sicherheit im Nachweis 5.2 Sicherheit bei der Berechnung? Rechenmodell kann die Wirklichkeit nur zum Teil beschreiben! Vereinfachungen Berechnung mit Einzahlangaben Modale Schallfelder werden nicht berücksichtigt Massekurven; Stoßstellendämm-Maße entsprechen Mittelwerten Abweichungen zwischen Rechnung und Messung: Unsicherheit Detaillierte Berechnung der Unsicherheit möglich Aufwändig; Eingangsdaten zur Unsicherheit unsicher Im KS-Schallschutzrechner bislang nicht umgesetzt Pauschale Berechnung der Unsicherheit durch Vorhaltemaß Standardabweichung ca. 2 db mit Vorhaltemaß von 2 db liegen 90% über dem Sollwert

88 5. Sicherheit 5. Sicherheit im Nachweis 5.3 Unsicherheit bei der Ausführung? Ausführungsfehler können Schallschutz vermindern! Bevorzugte Anwendung von bauüblichen Konstruktionen massive Konstruktionen schwimmender Estrich zweischalige Haustrennwand mit ausreichendem Schalenabstand Vorsicht bei Sonderkonstruktionen Elastische Entkopplung von Bauteilen (Überputzen, Überbrücken durch Systemlösungen vermeiden) Größere Unsicherheiten bei hohem Anforderungsniveau bei steigenden Anforderungen müssen immer mehr Bauteile Anforderungen erfüllen Größere Unsicherheiten bei komplizierter Geometrie Eingangsdaten wurden an Rechteckräum mit üblichen Bauteilabmessungen ermittelt Abweichungen bei unüblichen Bauteilabmessungen größer

89 6. Zusammenfassung Neues Berechnungsverfahren für den Geschosswohnungsbau Neue Größen zur akustischen Beschreibung von Bauteilverbindungen K ij und Vorsatzschalen R w Schwerpunkt flankierende Übertragung Erweitertes Berechnungsverfahren bei zweischaligen Haustrennwänden Einfluss der flankierenden Übertragung wird berücksichtigt Nichtunterkellert Bausituationen können berechnet werden Beide Verfahren sind im KS-Schallschutzrechner umgesetzt Graphische Oberfläche ermöglicht schnelle Berechnung des resultierenden Schallschutzes Erkennen von Konstruktionsschwächen und Berechnung von unterschiedlichen Varianten ermöglicht effizient Schallschutzplanung

90 Berechnung des baulichen Schallschutzes KS-Bauseminar 2012 Baulicher Schallschutz AKTUELL 28. Juni 2012 Filderstadt Martin Schneider