Newsletter Ausgabe 2017 Q2

Transkript

1 Newsletter Ausgabe 2017 Q2

2 IMMI Was gibt es Neues? Liebe IMMI Anwender und Anwenderinnen, Frühling und Sommer sind im IMMI Team eine turbulente Zeit und dieses Jahr ist hier keineswegs eine Ausnahme. Das jährliche Update steht vor der Tür und damit die Frage, ob unsere eigenen Ziele umgesetzt werden können. Die positive Nachricht: Ja, wir haben es geschafft, unsere Ziele umzusetzen und wir sind stolz, ein wahrhaftig starkes Update präsentieren zu können. Die schlechte Nachricht: Bis zum offiziellen Release wird es dieses Jahr etwas länger dauern. Unser Entwicklerteam und die Betatester sind mit Nachdruck dabei, unser Update 2017 auf Herz und Nieren zu prüfen. Bedingt durch die hohe Anzahl an neuen Funktionalitäten werden wir das Release in den Spätsommer verschieben müssen, da wir Ihnen keinesfalls einen unausgereiften Stand präsentieren möchten. Der genaue Termin steht auch schon fest: Im Rahmen der Inter Noise 2017, die dieses Jahr in Hongkong stattfindet, werden wir das Update präsentieren und zeitgleich allen Wartungskunden zum Download bereitstellen. Eines der wichtigsten Highlights des Updates möchten wir Ihnen schon in diesem Newsletter vorstellen. Wir haben das Thema Raumakustik in die IMMI Welt geholt und wie wir finden eine sehr elegante Lösung mit hohem Potential entwickelt. Das schönste daran sie steht allen Nutzern von IMMI 2017 kostenfrei zur Verfügung. Bereits jetzt schmieden wir Pläne, welchen Fokus die Weiterentwicklung von IMMI nach dem Update haben soll. An Ideen mangelt es uns keinesfalls und ich kann ihnen versprechen, dass wir auch nächstes Jahr große Neuerungen präsentieren können, an denen wir bereits jetzt arbeiten. Unsere Updates leben schon immer von eigenentwickelten Ideen und den Anregungen von Ihnen, unseren Nutzern. Daher möchte ich Sie dazu ermuntern, auch zukünftig Ihre Ideen in unsere Entwicklung einzubringen. Ich wünsche Ihnen einen wundervollen Sommer! Ihr Janosch Blaul und das gesamte IMMI Team

3 Indoor noise mit IMMI! Wieso haben wir uns der Themen Schallausbreitung in Räumen und Raumakustik angenommen, wo doch IMMI eine Immissionsprognose-Software ist? Die Frage ist berechtigt, die Antwort simpel. Der Schallimmissionsschutz ist an vielen Stellen eng verknüpft mit der Physik der Schallausbreitung in Räumen. Man denke nur an schallabstrahlende Industriebauten oder Diskotheken im Nahbereich von Wohnbebauung, um nur zwei offensichtliche Beispiele zu geben. Doch auch halboffene Räume wie Fußballstadien oder Innenhof-Situationen können mit den klassischen Ausbreitungsvorschriften des Schallimmissionsschutzes nicht adäquat abgebildet werden. Diese Lücke soll durch unser Indoor Modul geschlossen werden. Doch nicht nur für die Schallabstrahlung nach Außen soll das Modul nutzbar sein, auch die Pegelverteilung in Räumen und einfache raumakustische Fragestellungen können damit mühelos und intuitiv bearbeitet werden. Der Arbeitsschutz und die Raumakustik sind fachliche Themen, die oftmals von denselben Ingenieuren bedient werden wie der Schallimmissionsschutz. Demnach liegt es nahe, die Bearbeitung mit ein und derselben Software zu ermöglichen. In der Ansprache haben wir die Themen Schallausbreitung in Räumen und Raumakustik bewusst getrennt, obwohl diese natürlich direkt zusammenhängen. Die Raumakustik ist ein Gebiet der Akustik, das sich mit der Auswirkung der baulichen Gegebenheiten eines Raumes auf die in ihm stattfindenden Schallereignisse beschäftigt wie Wikipedia beschreibt. Bei der Beurteilung der Schallereignisse kann grob zwischen einer rein energetischen Pegelbetrachtung und einer qualitativen Betrachtung der Schallausbreitung unterschieden werden. Im Schallimmissionsschutz wird es immer nur von Interesse sein, welcher Pegel bei gegebenem Raum, Innenausbau und Schallereignis ortsabhängig zu beobachten ist. Bei der Beurteilung eines Klassenzimmers kann dies ebenfalls wichtig sein, doch mindestens genauso wichtig ist das Abklingverhalten eines Schallereignisses, da dieses einen wichtigen Einfluss auf die Verständlichkeit von Sprache hat. Bevor konkrete Programmfunktionen, Anwendungsbeispiele und Hilfen vorgestellt werden, zunächst ein paar Grundlagen zur Raumakustik und Berechnungsmethoden. Die drei Beschreibungstiefen der Raumakustik Die Ausbreitung von Schallwellen lässt sich in der Physik am exaktesten durch ein Wellenfeld beschreiben. Aufgrund der Komplexität einer entsprechenden Berechnung haben sich in der Praxis die vereinfachten Modellansätze der geometrischen und statistischen Raumakustik durchgesetzt. Im Gegensatz zur Schallausbreitung im Freien ist das Schallfeld in Räumen geprägt durch vielfache Reflexion der Schallwellen an den Raumbegrenzungsflächen. Die Eigenschaften

4 des Schallfeldes sind abhängig vom Volumen und der Geometrie des Raumes, den unterschiedlichen Impedanzen der Begrenzungsflächen sowie dem Ort des Schallsenders. Vereinfacht kann man von zwei Typen von Räumen ausgehen: kleine bzw. große Räume, wobei man dies immer im Verhältnis zur betrachteten Wellenlänge sehen muss. Falls ein Raum klein gegenüber der betrachteten Wellenlänge ist, überwiegen die wellentheoretisch basierten modalen Effekte mit ausgeprägten Maxima und Minima, bei größeren Räumen und/oder hohen Frequenzen kann man eher mit strahlenbasierten geometrischen Ansätzen arbeiten. Die Grenzfrequenz zwischen kleinem Raum und großem Raum ist durch die sogenannte Schröder-Frequenz fs gegeben: T: Nachhallzeit, V: Raumvolumen Diese Grenzfrequenz sollte man bei raumakustischen Berechnungen stets im Kopf haben, um keine Fehlinterpretation der Ergebnisse im tieffrequenten Bereich bei strahlenbasierten und statistischen Berechnungen vorzunehmen. Die heutige Rechnerleistung würde im Grunde die Berechnung von Wellenfeldern erlauben, doch insbesondere die problematische Definition der Impedanzen der Raumbegrenzungsflächen bedingt, dass selbst ausgereifte Softwareprodukte aus dem Umfeld der Raumakustik (z.b. EASE und Odeon) diesen Berechnungsansatz umgehen. In der Umsetzung unseres Indoor Moduls haben wir uns auf die geometrische Raumakustik für die Schallausbreitung in Räumen und die Statistik für die Berechnung der Nachhallzeiten festgelegt. Beide Berechnungen werden aus demselben Raummodell abgeleitet und somit entsteht kein zusätzlicher Aufwand bei der Auswertung beider Ergebnisgrößen. Statistische Berechnung der Nachhallzeiten und Beurteilung nach DIN Der Nachhall eines Raumes kann unter gewissen Voraussetzungen an nahezu allen Positionen des Raumes gleich beobachtet werden und wird von allen Raumteilen und Begrenzungsflächen beeinflusst. Vor diesem Hintergrund ist die Kenngröße Nachhallzeit ideal zur Charakterisierung der akustischen Qualität eines Raumes. Unter folgenden Voraussetzungen ist der frequenzabhängige Nachhall nahezu ortsunabhängig: der betrachtete Frequenzbereich liegt oberhalb der Schröder-Frequenz fs (siehe oben) die betrachteten Punkte liegen außerhalb des Hallradius der Quelle (in einem typischen Klassenraum entspricht dies einem Abstand von ca. 1 m) die betrachteten Punkte liegen in einem Abstand von mindestens /4 von reflektierenden Oberflächen (bei 125 Hz entspricht dies einem Abstand von ca. 0,7 m)

5 In der DIN (Hörsamkeit in Räumen Anforderungen, Empfehlungen und Hinweise für die Planung, März 2016) werden in Abhängigkeit der Raumnutzung und dem Raumvolumen Empfehlungen zu den anzustrebenden Nachhallzeiten vorgegeben. Für das Indoor Modul haben wir die DIN in vollem Umfang integriert, sowohl in der Eingabe, der Beurteilung wie auch der Dokumentation. Schallausbreitung auf Grundlage eines Schallteilchenmodells Die geometrische Akustik betrachtet die Wege der Schallausbreitung und geht nicht von einem Schallfeld in Form eines Wellenbildes aus. Jede Wellenausbreitung gelangt stets auf dem schnellsten Wege vom Sender zum Empfänger (Pierre de Fermat). In einem Medium mit konstanter Fortpflanzungsgeschwindigkeit entspricht dies einer Geraden. Somit kann man sich die von einem Sender erzeugte Schallenergie als eine Zerlegung in einzelne Schallstrahlen vorstellen, die von der Quelle in alle Raumrichtungen abgestrahlt werden. Die einzelnen Strahlen müssen hierbei natürlich nicht die gleiche Energie beinhalten. Jedem Schallstrahl kann in Abhängigkeit zur Richtung ein spezifischer Energieanteil zugeordnet werden, um somit die Richtwirkung der Schallquelle zu implementieren. Jeder Schallstrahl wird nun beim Auftreffen auf eine Begrenzungsfläche reflektiert. Beim Auftreffen auf die Begrenzungsfläche wird, je nach Absorptionsgrad der Fläche, dem Schallstrahl ein Teil seiner Energie entzogen. Die Reflexion der Schallstrahlen folgt hierbei dem Gesetz Einfallswinkel = Ausfallswinkel. Umsetzung in IMMI Für die Nutzung des Indoor Moduls muss in den Projekteigenschaften der Prognosetyp Lärm in Arbeitsräumen eingestellt werden. Hierdurch wird in dem Konstruktionsmodus automatisch die Auswahl der nutzbaren Elemente reduziert. Die Modellierung des Raumes erfolgt über das Element Arbeitsraum, mit dem wie bei der Hausmodellierung der Grundriss auf Basis eines Hintergrundbildes gezeichnet werden kann. In der Elementmaske des Arbeitsraumes (siehe Abbildung 1) wird für den Innenraum eine konstante lichte Raumhöhe definiert. Abbildung 1: Elementmaske Arbeitsraum Nachdem nun die Kubatur des Raumes definiert ist, kann ihm eine Nutzungsart zugeordnet werden (diese Information wird für die Beurteilung der prognostizierten Nachhallzeiten nach DIN herangezogen).

6 Über die Definition der Wandmaterialien können den Raumbegrenzungsflächen, sowie frei definierbaren Unterflächen, Absorptionsspektren zugeordnet werden. Hierfür wurden die Spektren aus der DIN in der Datenbank aufgenommen. Natürlich steht weiterhin die umfangreiche PTB Datenbank zur Verfügung bzw. die Spektren werden manuell definiert (was wir für raumakustische Materialen stets empfehlen, da die Hersteller kontinuierlich ihre Materialien weiterentwickeln). Die Eingabe wird durch einen integrierten 3-D Viewer unterstützt (siehe Abbildung 2). Abbildung 2: Eingabemaske Definition der Wandmaterialien Neben der Definition der Raumbegrenzungsflächen können Raumwände und Raumkörper modelliert werden. Der wesentliche Unterschied zwischen den Elementtypen ist dadurch gegeben, dass im Gegensatz zu Raumwänden die Raumkörper ein Volumen definieren und frei im Raum positioniert werden können. Das Volumen der Raumkörper ist dem Raumvolumen nicht zugehörig (Nettovolumen des Raumes) und wird somit für die Berechnung der Nachhallzeiten abgezogen. Raumkörper können genutzt werden, um Emporen, Bühnen, Lichthöfe oder auch feste Raumobjekte wie Schränke zu konstruieren. Zusätzlich kann den Räumen eine Personenbelegung zugeordnet werden. Hierfür bestehen zwei Möglichkeiten: pauschale Angaben der Personenanzahl (und Personentypen auf Grundlage der Angaben in DIN 18041) oder Definition eines Raumkörpers und Zuordnung einer Personengruppe auf den Körper. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass eine pauschale Zuordnung auf den Raum nur Einfluss auf die statistische Berechnung der Nachhallzeit nimmt, wohingegen der Weg über den Raumkörper die örtliche Dämpfung in der Pegelberechnung abbildet. Es ist jedoch darauf zu achten, nur einen Ansatz zu verwenden, da sonst die äquivalente Absorptionsfläche der Personen in der statistischen Berechnung doppelt angesetzt wird. Für die Schallausbreitungsberechnung in Räumen können die gewohnten ISO Elemente Punktschallquelle, Linienschallquelle und Flächenschallquelle genutzt werden. Als Ergebnisgrößen stehen im Indoor Modul Einzelpunktberechnungen und Rasterberechnungen nach dem Schallteilchenmodell bzw. prognostizierten Nachhallzeiten nach dem statistischen Verfahren zur Verfügung. Für die Datenausgabe der Nachhallzeitenberechnung wurde eine ausführliche Dokumentation eingebunden, die eine Beurteilung auf Grundlage der DIN komfortabel ermöglicht.

7 Abbildung 3: Darstellung der prognostizierten Nachhallzeiten nach dem statistischen Berechnungsverfahren Einsatzbereich des Indoor Moduls Das Indoor Modul erhebt in keinster Weise den Anspruch, komplexe raumakustische Berechnungen im Rahmen der Planung von Kulturstätten vorzunehmen. Dennoch ermöglicht die einfache Modellierung in Verbindung mit dem statistischen Berechnungsmodell eine schnelle und einfache raumakustische Planung kleiner bis mittelgroßer Räume. Hierbei wurde insbesondere auf eine detaillierte Dokumentation vor dem Hintergrund der DIN geachtet. Die Stärke des Moduls liegt jedoch im Bereich der Lärmprognose in Räumen und somit im Umfeld des Arbeitsschutzes und Immissionsschutzes. Für die Pegelprognose wird ein leistungsstarkes Schallteilchenmodell angesteuert, das die Stärken der geometrischen Raumakustik ausschöpft. Damit lassen sich ortsabhängige Prognosen von Innenpegeln vornehmen und Aussagen über lokale Positionen von Quellen und schallabsorbierenden Maßnahmen treffen. Für klassische Fragestellungen im Schallimmissionsschutz, wie Öffnungen von Industriehallen oder auch halboffene Situationen wie Fußballstadien, können auf Grundlage des Indoor Moduls lokal vorliegende Innenpegel bestimmt werden, die im Weiteren auf abstrahlende Flächen und Öffnungen in vereinfachten Prognosemodellen angesetzt werden können. Hier möchten wir nochmals darauf hinweisen, dass die Schallabstrahlung aus komplex gebauten Situationen ins Freifeld (wie z.b. ein Fußballstadion) mittels der ISO durch Erhöhung der Reflexionsordnung in den seltensten Fällen zufriedenstellende Ergebnisse liefern wird, denn diese Berechnungsvorschrift ist nie für solche Berechnungen entwickelt worden. Hier wäre es durchaus zielführender, mit Hilfe des Indoor Moduls lokale Pegel an Öffnungen zu berechnen (Öffnung ist eine 100 % absorbierende Fläche) und die berechneten Pegel an einem abstrahierten Modell als abstrahlende Fläche anzusetzen.

8 Tipps und Tricks Es gibt Fragen, die kommen immer wieder, und es gibt unscheinbare Funktionen, die Ihre Effizienz enorm steigern. Wie in jedem Arbeitsfeld gibt es auch bei IMMI Tipps und Kniffe, die wir gerne mit Ihnen teilen möchten. Tipp 1: Erstellen von Parallel-Elementen Entlang einer Straße soll in einem bestimmten Abstand eine Lärmschutzwand modelliert werden. Markieren Sie das Straßenelement (Funktioniert auch für alle anderen Elementtypen!) durch Auswählen (linke Maustaste) des Elementes und drücken Sie die rechte Maustaste. Im lokalen Menü wählen Sie die Funktion Makros/ Parallel-Element erzeugen aus. Wählen Sie den gewünschten Elementtyp aus, der erzeugt werden soll, sowie die Lage und den Versatz zum Ausgangselement auch Teilstücke sind möglich! Tipp 2: Projekt-Favoriten Mit dieser Funktion kann eine Liste mit Projekten anlegt werden, um schneller und gezielter auf diese zugreifen zu können - ohne langes Suchen im Windows-Explorer. Dazu einfach das gerade bearbeitete Projekt durch Klicken des Buttons in die Liste aufnehmen.

9 Tipp 3: Hausoberkante horizontal zum Gelände ausrichten Elemente vom Elementtyp Haus mit konstanter relativer Höhe werden parallel zum Gelände modelliert. Dies kann bei Hängen oder Bergen dazu führen, dass diese keine gerade Dachkante haben. Über den Makro Haus: Oberkante horizontal ausrichten (Klicken der rechte Maustaste nach Markieren des Elementes) kann diese horizontal ausgerichtet werden.

10 Hier finden Sie unser attraktives Angebot für unsere Kunden Das Update IMMI 2017 ist da und damit ist die neue Richtlinie für Straßenlärm die RLS 16 (im Entwurf) verfügbar. Diese bieten wir Ihnen ab sofort zu besonders günstigen Konditionen an. Sie können diese neue Elementbibliothek schon jetzt zum Sonderpreis von 990,00 statt 1.425,00 erwerben. Selbstverständlich erhalten Sie beim Erscheinen der offiziellen Version ein aktuelles IMMI Update. Für IMMI Kunden mit Wartungsvertrag gilt: Die Kosten für den bestehenden Wartungsvertrag erhöhen sich nicht!

11 Leistung Wissen Erfahrung Kompetenz Wir freuen uns, Ihnen unser Seminarprogramm für das Jahr 2017 vorstellen zu können. Alle Seminartermine im Überblick finden Sie auf unserer Website: Hier ein Auszug aus unserem Programm: Wölfel-Dialog IMMI 2017 Neue Entwicklungen, neue Möglichkeiten am 22. September 2017 in Berlin Seminar IMMI - Luftschadstoffe am 19. Oktober 2017 Das Seminar führt praxisnah in die Grundlagen der aktuellen gesetzlichen Vorschriften zur Berechnung von Staub-, Gas- und Geruchsausbreitung ein. Im zweiten Teil des Seminars wird auf die praktische Modellierung mit dem Schadstoff-Modul von IMMI anhand typischer Fallbeispiele aus der Praxis nach TA Luft 2002 eingegangen. Messen INTER-NOISE 2017, the 46th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering am August, Hong Kong, China Seminar IMMI - Fortgeschrittene am 9. November 2017 in Höchberg Sie haben bereits Erfahrung im Umgang mit der Software IMMI und möchten Ihr Können weiter ausbauen und hilfreiche Spezialfunktionen kennenlernen? Dann richtet sich dieses Seminar an Sie!

12 Die Wölfel Firmengruppe Ihre persönliche Ansprechpartnerin Die Wölfel-Gruppe besteht aus drei Unternehmen, in denen sich insgesamt mehr als 80 Mitarbeiter mit anspruchsvollen Lösungen rund um Schwingungen und Akustik befassen: Wölfel Engineering ist fokussiert auf Ingenieur- Lösungen rund um unsere zentralen Kompetenzfelder Schwingungen, Strukturmechanik und Akustik. Unser Leistungsangebot reicht vom Gutachten eines Beratenden Ingenieurs bis hin zur schlüsselfertigen Lieferung eines Systems zur Lösung eines Schwingungsproblems. Wölfel Monitoring Systems ist das Unternehmen für die Entwicklung, Herstellung und den Vertrieb sowie den Service maßgeschneiderter Mess- und Monitoring-Systeme für Schwingungen, Erschütterungen, Schall- und Immissionsschutz. Zudem bietet Wölfel Monitoring Systems als Systemhaus Unterstützung durch technischen Support, Schulungen und Applikationsberatung. Denise Müller Tel.: Fax: Wölfel Wind Systems hat seinen Schwerpunkt in der Serienproduktion, -lieferung und dem Einbau von SHM- und CMS-Systemen sowie von Systemen zur Schwingungs- und Körperschallminderung für Windenergieanlagen sowohl onshore als auch offshore. Wölfel-Gruppe Max-Planck-Straße 15 / Höchberg Tel.: / Fax: info@immi.eu /