Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal

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1 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal E. Mommertz 1 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal Dr. Eckard Mommertz Müller-BBM GmbH DE-Planegg

2 2 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal E. Mommertz 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011

3 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal E. Mommertz 3 Holzflächen zur Raumakustik - vom Kindergarten zum Konzertsaal 1. Einleitung Kein anderes Material wird emotional so sehr mit guter Akustik verbunden wie Holz. Mit Holz ausgekleidete Konzertsäle werden nicht selten mit wohlklingenden Streichinstrumenten verglichen und Holz wird auch klanglich als warm empfunden. Zwar sind Holzverkleidungen keinesfalls eine Notwendigkeit für eine gute Akustik dies zeigt schon alleine das Beispiel des weltberühmten Wiener Musikvereinssaals, dessen Raumoberflächen zu weniger als 15% aus Holzwerkstoffen bestehen [1]. Der überwiegende Teil besteht aus Putz oder Gipsmaterialien. Doch selbstverständlich lassen sich auch mit Holzmaterialien sehr gut klingende und architektonisch überzeugende Säle bauen, wie in diesem Vortrag gezeigt wird. Während in Konzertsälen die schallreflektierenden Eigenschaften von Holzverkleidungen gefragt sind, lassen sich aus Holzwerkstoffen auch die unterschiedlichsten schallabsorbierenden Oberflächen gestalten. Angefangen von Holzweichfaserplatten, über Holzwolle- Akustikplatten, gelochte und geschlitzte Paneele bis hin zu individuell entworfenen Verkleidungen ist alles möglich. Dabei geht es häufig darum, die gestalterischen Vorstellungen und die akustischen Anforderungen in Einklang zu bringen. Und auch hier bietet der Holzwerkstoff vielfältige Möglichkeiten. 2. Schallabsorption und -reflexion von Holzwerkstoffen Abhängig von Formgebung und Materialbeschaffenheit beeinflussen die Oberflächen eines Raumes die Akustik ganz unterschiedlich. Ist die Oberfläche geschlossen und unporös, so reflektiert sie den Schall und begünstigt ein längeres Nachklingen. Ist sie zudem nicht eben, sondern strukturiert oder auch gekrümmt, so kann sie den Schall diffus streuen. Dies sorgt gerade in Musikräumen und z.b in Studios für ein ausgewogeneres Schallfeld. Abb. 1. Beispiele für diffus streuende Wandverkleidungen aus Holzwerkstoffen a) Podiumsumrandung Konzertsaal Wuhan, China b) Rückwandverkleidung Teatro Reggio, Turin (aus [2]) c) Seitenwandverkleidung in einem Konzertsaal der Musikschule Essenbach/Landshut Sind die Oberflächen luftdurchlässig, also perforiert, geschlitzt oder porös o.ä., so können sie ggf. mit entsprechender Hinterlegung den Schall absorbieren und damit die Halligkeit im Raum mindern. Nun gibt es auch in der Akustik nicht nur schwarz (100%ige Absorption) und weiß (100 % Reflexion), sondern die Materialien haben abhängig von ihrem Aufbau eine ganz individuelle frequenzabhängige Absorption. Leichte geschlossene Platten, die mit Abstand vor einem Hohlraum befestigt sind, schwingen besonders gut in ihrer Resonanzfrequenz und absorbieren so den Schall in einem bestimmten Frequenzbereich, typischerweise bei tiefen Frequenzen. Bei gelochten oder geschlitzten Platten hängt die Schallabsorption maßgeblich vom Lochflächenanteil, von der akustisch wirksamen Dicke der Platte, von der Hinterlegung und vom Hohlraumtiefe ab (Abb. 2).

4 4 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal E. Mommertz 1. Internationale Schall- und Akustiktage Holzwolle-Akustikplatte, hinterlegt, Aufbau 200 mm 2 Lochplatte 20 %, hinterlegt, Aufbau 200 mm 3 Lochplatte 5 %, hinterlegt, Aufbau 200 mm 4 geschlossene Platte, 80 mm MF, Aufbau ca. 85 mm 1,2 Schallabsorptionsgrad α s 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, Frequenz f/hz Abb. 2. Schallabsorption unter-schiedlicher Konstruktionen mit Holzwerkstoffen. 1-3 jeweils hinterlegt mit ca. 30 mm mineralischem Faser-dämmstoff, Aufbau 4: Flächengewicht 2,7 kg/m 2 Für die Raumakustik und somit auch für die raumakustische Planung sind solche Zusammenhänge sehr wichtig, wenn es darum geht, akustisch nutzungsgerechte Räume zu schaffen. Durch Zusammenspiel streuender und absorbierender Flächen, deren Lage und Größe kann ein Optimum für die angedachte Nutzung erreicht werden. Aufschluss über die frequenzabhängige Absorption gibt der frequenzabhängige Schallabsorptionsgrad, der nach einem festgelegten Verfahren in einem sog. Hallraum gemessen wird und mit dem Hersteller ihre Produkte akustisch spezifizieren. Angegeben wird entweder der in Terzintervallen bestimmte Schallabsorptionsgrad ( p ) zwischen 100 Hz und 5000 Hz ( S ) oder der sog. praktische Schallabsorptionsgrad in den Oktaven zwischen 125 Hz bis 4 khz. Mit dem bewerteten Schallabsorptionsgrad ( w ) wird die Schallabsorption auf einen einzigen Zahlenwert reduziert. Entsprechend ist der bewertete Schallabsorptionsgrad lediglich für eine orientierende Beurteilung geeignet oder er wird in Verbindung mit der Beschreibung des Aufbaus in Ausschreibungen benutzt.

5 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal E. Mommertz 5 3. Projektbeispiele und akustische Zielsetzungen Abhängig von der Raumnutzung sind die akustischen Zielsetzungen sehr unterschiedlich. Sie lassen sich jedoch in drei Kategorien unterteilen (vgl. Abb. 3): Guter Klang klassische Konzertsäle Opernhäuser Kirchen Stadthallen Pfarrsäle Musikprobe -räume Foyers Schauspiel -häuser Großraumbüros Industrielle Turnhallen Arbeitsstätten Akustische Kommunikation / Information Besprechungsräume Hörsäle Kino Tonstudios Klassenzimmer Kindertagesstätten Geräuschminderung Abb. 3. Je nach Raumnutzung stehen unterschiedliche akustische Aspekte im Vordergrund. Holzoberflächen können für viele Raumtypologien zum guten Ton beitragen. Anhand von verschiedenen Projektbeispielen wird gezeigt, wie es für diese gänzlich unterschiedlichen raumakustischen Aspekte bauliche Lösungen unter Verwendung von Holzwerkstoffen gibt. Drei dieser im Vortrag geschilderten Beispiele sind in den Abbildungen 4-6 kurz diskutiert. Abb. 4 In diesem Klassenraum macht Holz die Akustik. Schallabsorbierende Schranktüren und längliche Deckenfelder aus Holzwolle-Akustikplatten sorgen in Verbindung mit einer schallabsorbierenden Pinwand für die geforderte hohe akustische Raumbedämpfung.

6 6 Holzflächen zur Raumakustik vom Kindergarten zum Konzertsaal E. Mommertz 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Abb. 5 Pfarrsaal Forstenried, Architekt: Cornelius Tafel. Die Decke sorgt für die richtige Akustik. Hinter den auf Lücke verlegten Holzleisten befinden sich im wandnahen Deckenbereich schallabsorbierende Holzweichfaserplatten. Der mittlere Deckenbereich ist zur Reflexionslenkung mit reflektierenden Hartfaserplatten hinterlegt. Foto: Siegfried Wameser, München Abb. 6 Kammerkonzertsaal Raiding, Architekt: Atelier Kempe Thiell. In der Geburtsstadt von Franz Liszt wurde 2006 der ganz in Holz gehaltene Kammerkonzertsaal für 600 Personen eröffnet. Die Kassettenstruktur der Wand und Deckenverkleidung lehnt sich akustisch an Kassettendecken in klassischen Konzertsälen an. Die Paneele sind doppelt gekrümmt, um eine moderate Schallstreuung zu fördern. Ein hohes Flächengewicht verhindert eine unerwünschte Schallabsorption bei tiefen Frequenzen. Besonderheit des Saals ist ein perforierter Boden, über den geräuscharm Quellluft strömt. Die Dicke des aufgeständerten Bodens und die Höhe des Hohlraums wurde so konzipiert, dass auch bei tiefen Frequenzen keine zu hohe Absorption auftritt. Foto: Ulrich Schwarz, Berlin 4. Literatur und Normen [1] Leo Beranek, Concert and Opera Halls How they sound, Springer, 2004 [2] Eckard Mommertz, Raumakustik und Schallschutz, Detail Praxis, 2008 [3] DIN Hörsamkeit in kleinen und mittelgroßen Räumen, 2004 [4] DIN EN ISO 354 Akustik Messung der Schallabsorption in Hallräumen, 2003 [5] DIN EN ISO Akustik- Schallabsorber für die Anwendung in Gebäuden, Bewertung der Schallabsorption, 1997 [6] Unfallverhütungsvorschrift (UVV) Kindertagesstätten, GUV-Regel Kindertageseinrichtungen GUV-SR S2, 2009