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Schallschutz |
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Schallschutz – wichtiger denn je
Schallübertragung Als Schall bezeichnet man mechanische Schwingungen und Wellen eines elastischen Mediums. Schall breitet sich in einem Medium, z. B. in Luft, als Schallwelle aus. Dabei schwingen die Luftmoleküle um ihre Ruhelage und übertragen die Schwingungen auf benachbarte Moleküle. Wir unterscheiden in der Akustik zwischen:
Geräusche entstehen im Allgemeinen als Körperschall (z. B. durch menschliche Stimme oder Maschinen) und werden dann als Luftschall abgestrahlt. Treffen die Luftschallwellen auf eine Raumtrennwand, wird diese zu Schwingungen angeregt. Die Schallenergie wird dann als Körperschall übertragen. Im Nachbarraum wird die Luft durch die Schwingung der Trennwand wiederum angeregt, die Schallenergie setzt sich als Luftschall fort, bis sie das Gehör trifft. Schallübertragungswege: Es gibt mehrere Schallübertragungswege. So wird Luftschall zwischen zwei aneinander grenzenden Räumen nicht nur über trennende Bauteile übertragen. Es erfolgt auch eine Schallübertragung über Nebenwege, insbesondere über flankierende Bauteile. Neben der Schallübertragung über das trennende Bauteil muss deshalb auch diese Längsübertragung über flankierende Bauteile berücksichtigt werden. Schallübertragung erfolgt:
Die Aufgabe des Schallschutzes ist es, bei Geräuschentwicklung in einem Raum die Nutzer der angrenzenden Räumlichkeiten vor Lärmbelästigung zu schützen.
Schallabsorbtion Unter Schallabsorbtion wird die Minderung der Schallenergie in einem Raum verstanden. Begrenzungsflächen und Gegenstände im Raum schlucken den Schall. D.h. Sie reflektieren nur einen Teil der Schallenergie, der andere Teil dringt in die Flächen ein und wird in Wärmeenergie umgewandelt. Bei Betrachtung des Schallschutzes müssen die Begriffe Schalldämmung und Schallabsorbtion (=Schalldämpfung) deutlich voneinander getrennt werden: Schalldämmung:
Schallabsorbtion:
Frequenz & Schallpegel Mit Frequenz (von lat.: frequentia, „Häufigkeit“) bezeichnet man allgemein die Anzahl von Ereignissen innerhalb eines bestimmten Zeitraums. In der Akustik bezeichnet die Frequenz die Anzahl elektromagnetischer Schwingungen pro Sekunde. Sie wird in der Einheit Hertz (Hz) gemessen. Mit zunehmender Frequenz nimmt auch die Tonhöhe zu. In der Bauakustik wird der Frequenzbereich von 100 bis 3.150 Hz berücksichtigt. Hier liegen die meisten Wohngeräusche. Der Schallpegel L (L von engl: Level) beschreibt das Verhältnis der Stärke des Schalldruck zu seinem festgelegten Bezugspegel von 0 dB. Das dB ist dabei eine dimensionslose Verhältnisangabe zum - der Hörschwelle im empfindlichsten Frequenzbereich des menschlichen Gehörs entsprechenden - Bezugspegel. Das menschliche Ohr empfindet gleiche Schallpegel verschiedener Frequenzen als unterschiedlich laut. Dabei reagiert das Gehör auf tiefe Töne weniger empfindlich als auf hohe. Daher ist neben dem Schallpegel als Maß die Lautstärke sehr wichtig. Die Einheit der Lautstärke ist das Phon. Die Lautstärke hängt von der Frequenzverteilung eines Geräusches und anderen Einflussgrößen ab. Als Näherungswert für das menschliche Gehörempfinden wurde der A-Schallpegel eingeführt:
Frequenzbereiche Entsprechend dem Frequenzbereich unterscheidet man:
Je älter ein Mensch wird, desto geringer wird die Hörempfindlichkeit für hohe Frequenzen (Abnahme der wahrnehmungsfähigen Bandbreite).
Das Schalldämm-Maß R und R’ Die Schalldämmung kennzeichnet das Verhältnis der auf das Bauteil auftreffenden Schallenergie zu der vom Bauteil im Nachbarraum abgestrahlten Energie - und zwar im logarithmischen Maße. Das Schalldämm-Maß R in dB kennzeichnet das schalldämmende Verhalten eines Bauteils mit einer Fläche S und einem Empfangsraum mit der äquivalenten Absorbtionsfläche A, bei alleiniger Schallübertragung über das trennende Bauteil. In der Realität findet die Schallübertragung meist sowohl über ein trennendes Bauteil als auch über flankierende Bauteile statt. Hier spricht man vom Schalldämm-Maß R’. Der R’-Wert stellt die resultierende Schalldämmung zwischen zwei Räumen dar, unter Berücksichtung aller Schallübertragungswerte. Die Schallschutz-Mindestanforderungen der DIN 4109 sind R’-Werte. Zur einheitlichen Bestimmung des Schalldämm-Maßes R’ sind „Prüfstände mit bauähnlicher Flankenübertragung“ genormt. Diese Prüfstände besitzen flankierende Bauteile mit einer flächenbezogenen Masse von ca. 450 kg/m2.
Schallschutzanforderungen nach DIN 4109 Die Norm DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ regelt verbindlich für alle an der Bauplanung und -ausführung Beteiligten den Mindestschallschutz zwischen fremden Wohn- und Arbeitsräumen. Die Vorschriften beziehen sich dabei im Wesentlichen auf die schalltechnischen Eigenschaften der verwendeten Konstruktionen für Außenbauteile, Trennwände, Decken, Türen und Fenster eines Gebäudes. Dabei sind alle an der Schallübertragung beteiligten Wege, insbesondere die Übertragung über flankierende Bauteile, zu berücksichtigen. Die Ausgangswerte zur Ermittlung des resultierenden bewerteten Schalldämm-Maßes können entweder die Ausführungsbeispiele aus DIN 4109 Beiblatt 1 oder Messwerte aus Eignungsprüfungen sein. Hierbei gibt es für den Massivbau und für den Trockenbau (Skelett- und Holzbauten) getrennte Nachweisverfahren. Bei der so genannten Skelett- und Holzbauart, zu der Trennwandkonstruktionen aus Gips zählen, wird zunächst das bewertete Schalldämm-Maß Rw,R bzw. R’L,w,R für jeden Schallübertragungsweg getrennt betrachtet und anschließend daraus das resultierende Schalldämm-Maß R’w,R zwischen den Räumen berechnet. Für die Berechnung der resultierenden Schalldämmung müssen das bewertete Schalldämm-Maß Rw,R des trennenden Bauteils (z. B. Raumtrennwand) und die einzelnen Schall-Längsdämm-Maße R’L,w,R der flankierenden Bauteile (z. B. Flurwand, Decke, Boden) bekannt sein. Diese Werte können den Ausführungsbeispielen der DIN 4109, Beiblatt 1 entnommen oder durch Eignungsprüfungen ermittelt werden. Die planerische Aufgabe besteht letztlich darin, die Höhe der Schalldämmung der einzelnen Bauteile so zu wählen, dass ein resultierendes Ergebnis erzielt wird, das mindestens der erforderlichen Schalldämmung zwischen den Räumen entspricht.
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