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ISBN 978-3-433-03050-9

9 783433 030509

www.ernst-und-sohn.de

Ytong速 and Silka速 are registered trademarks of the Xella Group.


V

Inhaltsbersicht A

Allgemeines und Regelwerke

A 1 Lrm bzw. Schallwirkung auf den Menschen und die Notwendigkeit des Schallschutzes in Gebuden 3 Brigitte Schulte-Fortkamp A 2 Neufassung der DIN 4109 auf der Basis europischer Regelwerke des baulichen Schallschutzes 15 Heinz-Martin Fischer A 3 Die Neufassung von VDI 4100 und ihre Auswirkung auf die Bau-/Planungspraxis und die Rechtsprechung 69 Martin Schfers, Olga Pekrul A 4 Schallschutz im Wohnungsbau – DEGA-Schallschutzausweis Christian Burkhart A 5 Schallschutz in Europa Judith Lang B

121

Materialtechnische Grundlagen

B 1 Schall absorbierende Bauteile – Eine aktuelle bersicht Helmut V. Fuchs, Xueqin Zha B 2 Schalldmmung von Fenstern und Tren Joachim Hessinger, Bernd Saß C

91

185

239

Bauphysikalische Planungs- und Nachweisverfahren

C 1 Trittschallschutz 283 Jrgen Maack, Thomas Mçck C 2 Schallschutz im Holzbau 339 Joachim Hessinger, Andreas Rabold, Bernd Saß C 3 Raumakustik und Beschallungstechnik Michael Vorlnder, Ingo Witew

417

C 4 Funktionelle Raumakustik im erweiterten Frequenzbereich Helmut V. Fuchs C 5 Schallmessungen am Bau Alfred Schmitz

457

497

C 6 Akustische Messrume fr einen erweiterten Frequenzbereich Helmut V. Fuchs, Xueqin Zha D

541

Konstruktive Ausbildung von Bauteilen und Bauwerken

D 1 Raumakustische Maßnahmen zur Lrmminderung in Bildungssttten Helmut V. Fuchs, Xueqin Zha D 2 Raumakustik und Schallschutz in kleinen bis mittelgroßen Rumen Helmut V. Fuchs D 3 Beschreibung kçrperschallinduzierter Schalldruckpegel mit Hilfe von bertragungsfunktionen 641 Jçrg Arnold, Oliver Kornadt

581 603


VI

Inhaltsbersicht

D 4 Schallschutz von Holzbalkendecken – Planungshilfen fr die Altbausanierung 665 Andreas Rabold, Ullrich Schanda, Stefan Bacher, Andreas Mayr, Fabian Schçpfer D 5 Abgehngte elementierte Unterdecken; Schalllngsdmmung, Schalldmmung, Schallabsorption 687 Elmar Slzer E

Materialtechnische Tabellen

E

Materialtechnische Tabellen Rainer Hohmann

Stichwortverzeichnis

701

779

Hinweis des Verlages Die Recherche zum Bauphysik-Kalender ab Jahrgang 2001 steht im Internet zur Verfgung unter www.ernst-und-sohn.de


C Bauphysikalische Planungsund Nachweisverfahren


283

C 1 Trittschallschutz Jrgen Maack, Thomas Mรงck

Dipl.-Phys. Dr. Jrgen Maack ITA Ingenieurgesellschaft fr Technische Akustik mbH Max-Planck-Ring 49, 65205 Wiesbaden Studium der Physik an der Universitt Gรงttingen, Drittes Physikalisches Institut (Diplom 1991). 1991 bis 1994 Doktorand Max-Planck-Institut fr Biophysikalische Chemie, Gรงttingen. Seit 1994 Projektleiter und Gesellschafter sowie seit 2012 Prokurist ITA GmbH, Wiesbaden. ffentlich bestellter und vereidigter Sachverstndiger fr Technische Akustik und Erschtterungsschutz (IHK Darmstadt).

Dipl.-Ing. Thomas Mรงck ITA Ingenieurgesellschaft fr Technische Akustik mbH Max-Planck-Ring 49, 65205 Wiesbaden Studium der Bauphysik an der Hochschule fr Technik, Stuttgart (Abschluss 1997). 1997 bis 2000 Projektingenieur bei der ITA GmbH, Wiesbaden. 2001 bis 2004 Projektleiter und Geschftsfhrer beim Schalltechnischen Treppen-, Entwicklungs- und Prfinstitut (STEP) GmbH, Winnenden. 2005 bis 2007 Niederlassungsleiter der Kurz und Fischer GmbH, Wiesbaden. Seit 2007 Projektleiter und Gesellschafter sowie seit 2012 Prokurist ITA GmbH, Wiesbaden.

Bauphysik-Kalender 2014: Raumakustik und Schallschutz. Herausgegeben von Nabil A. Fouad  2014 Ernst & Sohn GmbH & Co. KG. Published 2014 by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.


284

C1

Trittschallschutz

Inhaltsverzeichnis 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 1.1.8 1.1.8.1 1.1.8.2 1.1.8.3 1.1.8.4 1.1.9 1.1.10 1.1.11 1.1.12 1.1.13 1.1.14 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 1.2.7 1.2.8 1.2.9 1.2.10 1.3 2

Geschichtliche Entwicklung des Trittschallschutzes in Deutschland 286 Messung der Trittschalldmmung und Bestimmung von Beurteilungs-Kenngrçßen 286 Normhammerwerk 286 Erste Messgrçßen des Trittschallschutzes 286 Das Vergleichshammerwerk nach Cremer 286 Norm-Trittschallpegel in berlappenden Oktavbndern 286 Einzahl-Kenngrçße Trittschallschutzmaß TSM 287 Die Umstellung der Norm-Trittschallpegel von Oktavfiltern zu Terzfiltern, Einfhrung des bewerteten Norm-Trittschallpegels 287 Zusammenhang zwischen TSM und L0n,w 288 Anregungsquellen mit fallender Kugel 288 Erste Untersuchungen mit fallenden Bllen 288 Der Kugelfallautomat nach Taubert und Ruhe 288 Schwere / weiche Trittschallquelle 289 Weitere Anregungsarten mit fallenden Massen 289 Das modifizierte Normhammerwerk 290 Strken und Schwchen des klassischen Normhammerwerks 291 Erweiterter bauakustischer Frequenzbereich und Spektrum-Anpassungswerte 291 Raumbezogene Beurteilungskenngrçßen 291 Geplante Umstellung der Beurteilungskenngrçße 291 Gehschall 292 Anforderungsniveaus der Trittschalldmmung im Laufe der Zeit 292 berblick der geschichtliche Entwicklung 292 Festlegung bis 1945 292 DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“, Ausgabe 1962 294 Schallschutzanforderungen in Ostdeutschland bis 1990 294 DIN 4109, „Schallschutz im Hochbau“, Entwurfsfassung 1979 294 DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“, Ausgabe 1989 294 Erhçhter Schallschutz – VDI 4100 „Schallschutz von Wohnungen“, Ausgabe 2012 295 Erhçhter Schallschutz – VDI 4100 „Schallschutz von Wohnungen“, Ausgabe 1994 und 2007 295 DEGA-Memorandum 295 berarbeitung DIN 4109 295 Stand des Schallschutzes bei Treppenkonstruktionen 295 Gegenwrtig zu stellende Anforderungen an die Trittschalldmmung in Deutschland 296

3 3.1. 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.5.1 3.3.5.2 3.3.5.3 3.3.6 3.3.6.1 3.3.6.2 3.3.6.3 3.3.6.4 3.3.6.5 3.3.6.6 3.3.6.7 3.3.6.8 3.3.6.9 3.3.7 3.4 3.5 3.6 3.6.1 3.6.2 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2

Trittschallschutz von Massivdecken und Hohlkçrperdecken 296 Mechanismen und Prognose der Trittschalldmmung 296 quivalenter bewerteter Norm-Trittschallpegel von Massivdecken und Hohlkçrperdecken 297 Trittschallminderung von Deckenauflagen 298 Trittschallminderung DLw und weitere Einzahl-Angaben 298 Prfflche des schwimmenden Estrichs 298 Trocknungszeiten 299 Eignungsprfungen I fr DIN 4109 299 Schwimmende Calciumsulfat- und Zementestriche auf Mineralfaser- oder Polystyrol-Trittschalldmmplatten 299 Rechenwerte DLw.R gem. Tabelle 17 u. Werte nach DIN EN 12 354-2 299 Messwerte Zement- und Calciumsulfatestriche 300 Messwerte Gussasphaltestriche 300 Trittschallminderung weiterer Arten von Deckenauflagen 301 Schwimmende Estriche auf Elastomerschichten 301 Trockenestriche 302 Schwimmend verlegte Holzdielen 302 Hohlbçden 303 Schwimmend verlegte Natursteine 303 Leichte harte Belge mit definierter Trittschallminderung 303 Weichfedernde Bodenbelge 304 Terrassenbelge 304 Freistehender Balkon, am Gebude verankert 305 Dynamische Steifigkeit nach DIN EN 29 052-1 [61] 306 Einfluss der flankierenden Bauteile auf die Trittschalldmmung 307 Rumliche Zuordnung 308 Prognosegenauigkeiten und Sicherheitssummanden bei der Berechnung der Trittschalldmmung 308 Vergleich Rechenverfahren Beiblatt 1 zu DIN 4109 / DIN EN 12 354-2 308 Prognosegenauigkeit und Sicherheiten 308 Estrichdrçhnen und tieffrequenter Trittschall 310 Trittschallschutz in ausgefhrten Gebuden 311 Kçrperschallbrcken am Beispiel von Sockelfliesen 312 Trittschallschutz von Holzbalkendecken 312 Unterscheidung zwischen Massivgebuden und Gebuden in Holzrahmenbauweise 312 Maßnahmen zur Sicherstellung einer guten Trittschalldmmung von Holzbalkendecken 314


Inhaltsverzeichnis

4.2.1 4.2.2 4.2.2.1 4.2.2.2 4.2.3 4.2.3.1 4.2.3.2 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 4.2.8 4.3. 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.3.1 4.4.3.2 4.4.3.3 4.4.3.4 4.5 4.6

Prognoseverfahren fr die Trittschalldmmung von Holzbalkendecken 314 Holzbalken- Rohdecke 314 Ermittlung des quivalenten bewerteten Norm-Trittschallpegels 314 Trittschalldmmung von Holzbalken-Rohdecken mit abgehngter unterseitiger Beplankung 314 Deckenauflagen 316 Ermittlung der bewerteten Trittschallminderung DLH,w 316 Trockenestriche und schwimmende Estriche 316 Beschwerung, Schttung 318 Zusammenhang ˜Lw / ˜LH,w 318 Trittschallminderung weichfedernder Belge 318 Erforderliche Maßnahmen fr Wohnungstrenndecken 318 Zur tieffrequenten Trittschalldmmung von Holzbalkendecken 319 Holzbalkendecken mit schweren massiven flankierenden Wnden 319 Allgemeines 319 Trittschalldmmung von Holzbalkendecken nach DIN 4109, Ausgabe 1962 319 Bauteilkataloge der siebziger und achtziger Jahre 319 Trittschalldmmung Holzbalkendecken in Massivbauten 321 Anteil der Flankenbertragung in Gebuden mit Massivwnden 321 Holzbalkendecken mit flankierenden Wnden in Holzrahmenbauweise 321 Berechnung der Trittschalldmmung in Holzrahmenbauweise 321 Norm-Trittschallpegel der Holzbalkendecke ohne Flankenbertragung 322 Einfluss der Flankenbertragung K1 und K2 322 Bauweisen 322 Werte K1 (Weg Df) 322 Werte K2 (Weg DFf) 322 Diskussion des Berechnungsverfahrens 322 Holzbalkendecken mit flankierenden Wnden aus Massivholz 323 Sicherheitszuschlag 323

5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.1.1 5.2.1.2 5.2.2 5.2.2.1 5.2.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.3.1 5.4.3.2 5.4.3.3 5.4.3.4 5.4.4 5.5 6

285

Trittschallschutz von Treppenkonstruktionen 323 Unterscheidung nach Art der Treppenkonstruktion 323 Massivtreppen 324 Leichtbautreppen 324 Berechnung des zu erwartenden NormTrittschallpegels von Treppenkonstruktionen 325 Massivtreppen 325 Rechenverfahren nach Beiblatt 1 zu DIN 4109, Ausgabe1989 [40] 325 Hinweise zum Rechenverfahren nach Beiblatt 1 zu DIN 4109 325 Leichtbautreppen 326 Empirisches Rechenverfahren fr Leichtbautreppen in Gebuden in Holzbauweise nach [83] 326 Abschtzung des Norm-Trittschallpegels in Gebuden in Massivbauweise nach [84] 327 Messverfahren zur Bestimmung der Trittschalldmmung von Treppenkonstruktionen 327 DIN 52 210 327 DIN EN ISO 140, Teile 6 bis 8, Ausgabe 1998 bzw. DIN EN ISO 10 140-3 327 DIN EN ISO 140-14, Ausgabe November 2004 328 Neue Entwicklungen 329 Planung und Ausfhrung von Treppenkonstruktionen 329 Rumliche Lage 329 Luftschalldmmung der Treppenraumwand 330 Befestigungsvarianten Massivtreppen 330 Allgemeines 330 Maßnahmen an den Treppenstufen 330 Einfluss der Befestigung/Lagerung des Treppenlaufs 332 Massivtreppen in Doppel- und Reihenhusern 332 Befestigungsvarianten Leichtbautreppen 332 Tieffrequente Geruschbertragung bei Leichtbautreppen 333 Literatur

334


286

C1

Trittschallschutz

Der gleichnamige Beitrag aus dem Bauphysik-Kalender 2009 wurde ergnzt und aktualisiert.

1

Geschichtliche Entwicklung des Trittschallschutzes in Deutschland

1.1

Messung der Trittschalldmmung und Bestimmung von Beurteilungs-Kenngrçßen

1.1.1

Normhammerwerk

In der Geschichte der Technischen Akustik widmet man sich erst recht spt dem Trittschallschutz. Noch in den Monographien der zwanziger und dreißiger Jahre des letzten Jahrhunderts findet man ausfhrliche Darstellungen der Luftschalldmmung und der Raumakustik, aber nur wenig ber den Trittschallschutz (z. B. [1–3]). 1930 schreibt Lifschitz [1] noch, dass man fr den „Bodenschall“ Filz, Kork und Gummi verwenden solle, mehr aber auch nicht. 1936 wird zum ersten Mal ber ein von Keidel entwickeltes Gert berichtet, welches im Wesentlichen unserem heutigen Normhammerwerk entspricht [2]. Bis Anfang der fnfziger Jahre hatte sich dann das heutige Modell des Normhammerwerkes allgemein bei allen Prfstellen durchgesetzt, wobei Modelle mit Handantrieb berwogen. Bild 1 zeigt ein derartiges Modell – sowohl mit Hand- als auch mit Elektroantrieb [4]. Um eine Schdigungen des Bodenbelags weitestgehend zu verhindern, sind die Schlagflchen der zylindrischen Hammerkçpfe, ˘ 30 mm, an den Rndern um bis zu 50 m hçher gezogen, als der Mittelpunkt der Schlagflche. Dieses Normhammerwerk ist in Deutschland bis heute praktisch unverndert die zu verwendende Trittschallquelle und wird standardmßig bei allen Untersuchungen der Trittschalldmmung von Decken und Treppen verwendet. Sie ist in der heute aktuellen Messnorm DIN EN ISO 140-6 [5] definiert. 1.1.2

Absorptionsflche 1 m2, whrend heute 10 m2 verwendet wird. 1.1.3

Von Meyer und Keidel wurde auch die erste Messgrçße fr den Trittschall dargestellt und als Trittschallstrke TS definiert [3].

Das Vergleichshammerwerk nach Cremer

Um in der Wiederaufbauphase nach dem 2. Weltkrieg in den fnfziger Jahren schnell die Qualitt des Trittschallschutzes berprfen zu kçnnen, entwickelte Cremer das Vergleichshammerwerk [8], welches vor dem Kçrper an einem Schulterband getragen wurde und auf einer definierten Holzplatte mittels Handkurbel betrieben wurde (s. Bild 2 [4], hier ist auch das Funktionsprinzip dargestellt). Das Normhammerwerk wurde auf der zu prfenden Decke aufgestellt und in Betrieb gesetzt. Der Prfer stand unter der zu prfenden Decke und verglich subjektiv, ob das Vergleichshammerwerk vor seinem Kçrper lauter oder leiser als der Trittschallpegel vom Normhammerwerk eine Etage darber zu vernehmen war. War der Trittschallpegel leiser, war die Decke in Ordnung. 1.1.4

Erste Messgrçßen des Trittschallschutzes

TS = L + 10 lg AF

Bild 1. Normhammerwerk (nach Moll [4] mit Hand- und Elektroantrieb)

Norm-Trittschallpegel in berlappenden Oktavbndern

Noch Ende der dreißiger Jahre kristallisierte sich dann die heutige Messtechnik des frequenzabhngigen

(1)

L war der Lautstrkepegel in phon (etwa wie dB(A)) und stellt damit eine Einzahlangabe dar. Die Namensgebung war damals noch nicht gefestigt und variierte zu „Norm-Trittlautstrke“ (DIN 4110 [6] von 1938) und „Norm-Trittschalldurchlass“ (DIN 4109 [7] von 1944). AF wrden wir heute als frequenzgemittelte quivalente Absorptionsflche bezeichnen. Der numerische Zahlenwert der Trittschallstrke TS lag deutlich hçher als heutige Werte des bewerteten NormTrittschallpegels, u. a. da kein Bezug auf eine Sollkurve (Bezugskurve) mit Schallpegeln in Terz- oder Oktavbndern vorgenommen wurde; ferner war die Bezugs-

Bild 2. Das Vergleichshammerwerk nach Cremer; Bild entnommen aus [4] und schematische Darstellung der Vorgehensweise


Geschichtliche Entwicklung des Trittschallschutzes in Deutschland

Norm-Trittschallpegels heraus, wobei in Deutschland berlappende Oktavfilter verwendet wurden. A L0n = L + 10 lg (2) A0 gemessen in berlappenden Oktavbndern Darin sind L gemessener Schallpegel je Oktave (Trittschallpegel) in dB A quivalente Schallabsorptionsflche des Empfangsraums in m2 A0 Bezugs-Absorptionsflche von 10 m2 Die frequenzabhngige Bestimmung des Norm-Trittschallpegels stellt fr die Bauakustik einen ganz zentralen Meilenstein dar, wodurch ein nheres Verstndnis fr die Zusammenhnge zwischen Konstruktionsparametern und erreichbarer Trittschalldmmung ermçglicht wurde. 1.1.5

Einzahl-Kenngrçße Trittschallschutzmaß TSM

Ungeachtet des Erfolgs der frequenzaufgelçsten Messtechnik bedarf die standardmßige Dimensionierung und Beurteilung des Trittschallschutzes einfacher Betrachtungen; zu diesem Zweck wurde die Einzahl-Angabe des Trittschallschutzmaßes TSM eingefhrt [4, 8]. Durch Abgleich der frequenzabhngigen Messwerte im Frequenzbereich 100 Hz £ f £ 3150 Hz mit einer Bezugskurve wurde das Trittschallschutzmaß TSM gebildet (siehe z. B. DIN 52 210:1975 [9]). Das Trittschallschutzmaß TSM wurde dabei in der Weise definiert, dass fr den Standardfall der Wohnungstrenndecke die Anforderungen an den Trittschallschutz gerade mit erf. TSM ‡ 0 gestellt werden konnten. 1.1.6

287

Die Ermittlung des bewerteten Norm-Trittschallpegel L0n,w bzw. Ln,w wird – gegenber DIN 52 210:1984 – bis heute in Deutschland unverndert berechnet; das Verfahren ist nun in DIN EN ISO 717-2 [12] beschrieben. Anmerkung: Die Bezugskurve nach der Neufassung DIN 52 210:1984, liegt brigens um 8 dB unter der Bezugskurve zur Bestimmung des Trittschallschutzmaßes – diese Differenz ergibt sich aus der Umrechnung von Oktavpegeln auf Terzpegel mit 4,8 dB und aus einer Absenkung der Bezugskurve um 3,2 dB zur Anpassung an die internationale Norm ISO 717-2. Eine mathematisch exakte Umrechnung der Messwerte L0n in Terz- bzw. in berlappenden Oktavbndern und der Einzahl-Kenngrçßen L0n,w und TSM existiert nicht. Insbesondere bei solchen Bauteilen, bei denen die Kurve des Norm-Trittschallpegels zu tiefen Frequenzen stark anstieg, wie z. B. bei Holzbalkendecken mit hochwertigen schwimmenden Estrichen, bei leichten Treppen oder bei elastisch gelagerten Sanitr-Fertigzellen aus Beton, die auf dnnen Rohdecken stehen, waren zustzliche Differenzen von bis zu 3 dB durch die unterschiedliche Filterung gegeben [13]. In Bild 3 ist eine Gegenberstellung von zwei Messungen der

Die Umstellung der Norm-Trittschallpegel von Oktavfiltern zu Terzfiltern, Einfhrung des bewerteten Norm-Trittschallpegels

Seit Mitte der achtziger Jahre hat man sich durch DIN 52 210:1984 [10] auch in Deutschland dem internationalen Standard der Messung in Terzbndern angeschlossen; diese Messmethode ist bis heute gltig und in den aktuellen europischen Messnormen beschrieben [99] (Vorgnger-Normen: [5, 11]). L0n = L + 10 lg

A in Terzbandbreite A0

(3)

Die Norm-Trittschallpegel, gemessen in Terzbndern, ergeben – im Vergleich zu den Werten in Oktavbndern – einen um 10 lg 3 = 4,8 dB geringeren Wert. DIN 52 210:1984, fhrt anstelle des Trittschallschutzmaßes TSM die Einzahl-Kenngrçße des bewerteten Norm-Trittschallpegels L0n,w ein [10]. Er berechnet sich – analog zum Trittschallschutzmaß TSM – wiederum durch Abgleich mit einer Bezugskurve, nun allerdings in Terzbndern im Frequenzbereich 100 Hz £ f £ 3150 Hz. An der verschobenen Bezugskurve wird der 500 Hz-Wert abgelesen – geringere Werte bezeichnen nun einen hçheren Trittschallschutz.

Bild 3. Norm-Trittschallpegel der gleichen Decke in berlappenden Oktavbndern bzw. in Terzbndern. Mit dargestellt sind auch die Bezugskurven fr Messungen in Oktavbndern [9] und fr Terzbnder [10]; (aus [13]) A B C D

Bezugskurve TSM Bezugskurve L0n,w Messungen in berlappenden Oktavbndern: TSM = 9 dB Messungen in Terzbndern: L0n,w = 55 dB


288

C1

Trittschallschutz

gleichen Decke im Oktav- bzw. Terzbndern dargestellt [13]. In den ersten Jahren nach 1984 haben deshalb Sachverstndige fr Schallschutz Konstruktionen, die vor 1984 gebaut worden waren, auch nach Einfhrung der neuen Fassung der DIN 52210 noch in berlappenden Oktavschritten gemessen, um eine korrekte Beurteilung zu ermçglichen. Immerhin war es denkbar, dass eine Konstruktion, gemessen nach der alten Norm, einen unzulssigen Wert ergab, whrend die Ermittlung nach der neuen Norm einen zulssigen Wert ergeben htte. 1.1.7

Zusammenhang zwischen TSM und L0n,w

Insbesondere bei gerichtlichen Streitfllen ist – wenn der Trittschallschutz in Bezug auf das alte Anforderungsniveau nach DIN 4109:1962, zu beurteilen ist – bis heute noch der Zusammenhang zwischen dem Trittschallschutzmaß TSM und dem bewerteten Norm-Trittschallpegel L0n,w von Bedeutung. Nherungsweise gilt der Zusammenhang L0n,w » 63 dB – TSM

(4)

Die in Bild 3 dargestellten Messungen zeigen ein Beispiel, bei dem Gl. (4) nicht exakt eingehalten ist (L0n,w = 55 dB und 63 dB – TSM = 54 dB) – es ergibt sich eine Abweichung von 1 dB. 1.1.8

fen Frequenzen war die Anregungsenergie der 500-g-Hmmer viel zu gering, um im Labor – vor allem aber auf Baustellen mit erhçhtem Umgebungsgeruschpegel – brauchbare Messergebnisse erzielen zu kçnnen. Die Bauakustiker in der Praxis behalfen sich damals mit 7 kg schweren Bowlingkugeln, die man z. B. von einem 24 cm hohen Ziegelstein herunterstieß, um eine einheitliche Fallhçhe zu erzielen. Durch Bestimmung der Schnellepegel auf der kçrperschallgedmmten Platte und auf der Rohdecke bei Anregung mit der Bowlingkugel sowie Bildung der Differenz wurde zumindest ein qualitativer Vergleich unterschiedlicher Situationen mçglich:

Anregungsquellen mit fallender Kugel

1.1.8.1 Erste Untersuchungen mit fallenden Bllen Zirka 1965 wurden im damaligen Institut fr Schallund Wrmeschutz Prof. Dr. Dr. W. Zeller, Essen, erste Versuche zur Ermittlung eines Messverfahrens fr den Trittschallschutz mit fallenden Bllen durch Wietrzykowski durchgefhrt, durch die insbesondere bei tiefen Frequenzen auch unterhalb von 100 Hz eine bessere bereinstimmung der subjektiven Wahrnehmung der Trittschalldmmung mit den Messergebnissen im Vergleich zu Messungen mit Normhammerwerken erzielt werden sollte. Verçffentlichungen oder Dokumentationen hierber sind leider nicht mehr verfgbar. Whrend beim Normhammerwerk durch die hohe Taktrate der aufschlagenden Hmmer ein etwa stationres Gerusch im Empfangsraum erzielt wird, haben die Messapparate mit fallenden Bllen und Kugeln geringere Aufschlagzahlen und im Empfangsraum werden Maximalpegel gemessen. Hierdurch ergeben sich u. U. auch andere Erfordernisse fr die Mittelungsart und die Nachhallzeitkorrekturen [14].

DLv = 20 · lg

v1 dB v2

Hierin bedeuten: DLv = Kçrperschall-Schwingschnellepegeldifferenz in dB v1 = Schwingschnelle an Messposition 1 v2 = Schwingschnelle an Messposition 2 Ruhe entwickelte aus diesem Ansatz heraus den Kugelfallautomaten [15], welcher in Bild 4 dargestellt ist. Bei diesem Gert wird eine ca. 7 000 g schwere Bowlingkugel von einer Nockenwelle angehoben und fllt aus 10 cm auf den Prfkçrper herab. Im Regelfall ist eine 10 mm dicke Hartgummimatte zur Verhinderung von Oberflchenschden auf der zu prfenden Konstruktion aufgelegt. Bild 5 zeigt den Vergleich des Norm-Trittschallpegels der Decke in einem Deckenprfstand nach DIN EN ISO 140-6 [5] im Vergleich zum frequenzabhngigen Schalldruckpegel der Kugelfallmaschine. Bei tiefen Frequenzen ergeben sich um ber 20 dB hçhere Pegel im Vergleich zum Normhammerwerk.

1.1.8.2 Der Kugelfallautomat nach Taubert und Ruhe Mit den stndig besser werdenden Baukonstruktionen in den sechziger und siebziger Jahren, insbesondere kçrperschallgedmmten Lagerungen von Kegelbahnen, Fundamenten fr technische Anlagen etc. wurden die Grenzen des Hammerwerks deutlich. Vor allem bei tie-

(5)

Bild 4. Kugelfallautomat nach Ruhe [15]


Geschichtliche Entwicklung des Trittschallschutzes in Deutschland

289

Der Kugelfallautomat wurde insbesondere zur berprfung des Trittschallschutzes von Kegelbahnen und von schwimmenden Gertefundamenten mit Erfolg eingesetzt. 1.1.8.3 Schwere / weiche Trittschallquelle Als weitere alternative Anregequelle zur Bestimmung der akustischen Eigenschaften von Deckenauflagen auf leichten Bezugsdecken im Frequenzbereich bis 630 Hz wird in DIN EN ISO 140-11 [16], Anhang E der als „weiche/schwere Trittschallquelle“ bezeichnete und in Bild 7 gezeigte Gummiball genannt. Dieses Anregeverfahren ist derzeit in Deutschland noch wenig verbreitet. Der Vorteil liegt allerdings in einer recht guten bereinstimmung der mit dem Gummiball geprften Konstruktionen hinsichtlich der tatschlichen Anregevorgnge wie z. B. dem Begehen leichter Decken- und Treppenkonstruktionen [17]. 1.1.8.4 Weitere Anregungsarten mit fallenden Massen

Bild 5. Vergleich der Messwerte Normhammerwerk/Kugelfallautomat nach Ruhe fr eine Stahlbeton-Rohdecke A B

Kugelfall mit 10 mm Hartgummiunterlage Normhammerwerk

Im außereuropischen Raum ist als weitere Hammerwerks-Maschine mit fallenden Massen die in Bild 7 dargestellte „Bang-Machine“ in Verwendung [18]. Eine nherungsweise Umrechnung der mit verschiedenen Hammerwerken erzielten Trittschallpegel wird in [14] angegeben, wobei neben der Energie der Anregung

Bild 6. Zur Korrelation der durch Gehanregung und schwerer/weicher Trittschallquelle erzeugtem maximalen Schalldruckpegel; Messwerte aus [17]; leichte Treppenkonstruktion an einschaliger Massivwand bei Anregung mit: A

B C

schwere/weiche Trittschallquelle nach DIN EN ISO 140-11 (Gummiball) Schritt Kind Schritt Erwachsener


290

C1

Trittschallschutz

Bild 7. Verschiedene Trittschallquellen (von rechts nach links) 1. Normhammerwerk; 2. schwere/weiche Trittschallquelle (Gummiball) mit 1 m Stab zur Einstellung der Fallhçhe; 3. „Bang-Maschine“ (Abdruck mit freundlicher Genehmigung des National Research Council , Canada, entnommen aus [14])

ein modifiziertes Hammerwerk mit einer besseren Korrelation zu den Gehgeruschen entwickeln, indem er eine Elastomerschicht an den Schlagflchen der Hmmer anordnete [19]. Dieses in Bild 8 dargestellte modifizierte Hammerwerk ist in DIN EN ISO 140-11 [16] beschrieben. Die mit dem modifizierten Hammerwerk erreichbare Korrelation zu Gehvorgngen kann als relativ gut bezeichnet werden [17] Das modifizierte Hammerwerk hat bislang – trotz der oben beschriebenen besseren Korrelation zu Gehgeruschen – nur relativ wenig Verbreitung gefunden. Der Nachteil ist einerseits die geringe Anregungsenergie im Frequenzbereich ‡ 1.000 Hz, andererseits die relativ starke Temperaturabhngigkeit der Anregungsstrke,

u. a. auch die jeweilige Impedanz der Deckenkonstruktion relevant ist. 1.1.9

Das modifizierte Normhammerwerk

Die mit dem heute baurechtlich eingefhrten Normhammerwerk verursachten Norm-Trittschallpegel zeigen teilweise ein deutlich anderes frequenzabhngiges Spektrum, als Gehgerusche von Personen. Dies betrifft insbesondere Leichtbaukonstruktionen. Scholl konnte

Bild 8. Modifiziertes Hammerwerk nach Scholl bzw. DIN EN ISO 140-11, Anhang C.

Bild 9. Zur Korrelation der durch Gehanregung und Normhammerwerk bzw. modifiziertem Hammerwerk erzeugten Schalldruckpegel, Messwerte aus [17]; leichte Treppenkonstruktion an einschaliger Massivwand bei Anregung mit: A: Normhammerwerk B: modifiziertes Hammerwerk C: Gehen


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Fouad, Nabil A. (Hrsg.): Bauphysik-Kalender 2014

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Gesamtverzeichnis Ernst & Sohn 2013/2014

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Datum / Unterschrift *€-Preise gelten ausschließlich in Deutschland. Alle Preise enthalten die gesetzliche Mehrwertsteuer. Die Lieferung erfolgt zuzüglich Versandkosten. Es gelten die Lieferungs- und Zahlungsbedingungen des Verlages. Irrtum und Änderungen vorbehalten. Stand: März 2014 (homepage_Probekapitel)


Fouad, Nabil A. (Hrsg.) - Bauphysik-Kalender 2014 (Schwerpunkt: Raumakustik und Schallschutz)