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Grundlagen zum Schall bei der Wohnraumlüftung

 

Schall bei Lüftungsanlagen: Definitionen und Begriffe

Definition Schall

Im Allgemeinen umschreibt der Terminus Schall mechanische Schwingungen, die sich in Form von Schallwellen fortbewegen. Der Mensch nimmt diese Schallwellen nur in bestimmten Frequenzen als Geräusch wahr. Der Schall geht immer von einer Schallquelle aus, kann gebrochen, absorbiert oder auch reflektiert werden.

Schallarten

Schall wird in Form von Schallwellen über divergente Medien übertragen. Wichtig zu wissen ist, dass der Schall dabei unterschieden werden muss in Klangfarbe und Lautstärke. Wobei in der Physik die Klangfarbe als Frequenz definiert ist und die Lautstärke als Schalldruck. Schall kommt in unterschiedlichen Formen vor, wie zum Beispiel:

  • Luftschall
  • Körperschall
  • Flüssigkeitsschall

Wie schnell ist der Schall in km/h?

Der Schall legt in der Luft und innerhalb von 3 Sekunden etwa 1 km zurück. Die Schallgeschwindigkeit liegt damit bei 343 m/s, was einer Geschwindigkeit von ca. 1.230 km/h entspricht.

Was ist ein Schalldämmmaß?

In Bezug auf Lüftungsanlagen zur Wohnraumlüftung wird mit dem Schalldämmmaß das Vermögen eines Bauteils angegeben, den Schall zu dämmen. Damit gemeint ist die Eigenschaft, Schall zu absorbieren bzw. zu reflektieren.

Hierbei muss Folgendes berücksichtigt werden: Das Schalldämmmaß steht immer in Abhängigkeit zu den Einflussfaktoren Frequenz sowie Einfallswinkel des Schalls.

Was ist ein bewertetes Bau Schalldämmmaß R`w?

Das bewertete Bau-Schalldämmmaß R’w ist eine bauteilbezogene Kenngröße für die Luftschalldämmung. Darüber hinaus ist es eine Kenngröße an den Schallschutz gemäß der DIN 4109-Norm. Die Ermittlung der Luftschalldämmung erfolgt anhand der DIN EN ISO 717-1. Schon gewusst? Aereco bietet Ihnen kostenlose Berechnungstools nach DIN 4109-1 sowie DIN 1946-6 an. Hier können Sie die Tools anfragen.

Normschallpegeldifferenz (Dn,e,w,) Definition

Die Normschallpegeldifferenz Dn,e,w, ist das bewerte Schalldämmmaß für kleine Bauteile, deren Fläche kleiner als 1 Quadratmeter sind. Der Bewertung wird eine Bezugsabsoptionsfläche von 10 Quadratmetern zugrunde gelegt.

 

Was ist Schallschutz?

 

Schallschutz bei Lüftungsanlagen meint vor allem die Geräuschdämmung und störenden Lärm zu minimieren

Im Wohnungsbau bezieht sich der Schallschutz hauptsächlich auf die Sekundärmaßnahmen (wenn der Schall schon entstanden ist). Im Fokus stehen Maßnahmen zur Verringerung der Körperschallausbreitung und Luftschallemission. Beispiele für diese Art des Schallschutzes sind

  • Schalldämpfer
  • Schallschutzauskleidungen
  • Absorptions- und Reflexionsmaßnahmen
  • Abkoppelelemente

In der Praxis ist damit in erster Linie die Geräuschdämmung von Lüftungsanlagen gemeint, um eine zu laute Wohnraumlüftung bzw. als störend empfundenen Lärm durch die Lüftungsanlage insgesamt zu verhindern. 

Anforderung der Fassade an den Schallschutz

Die exakten Anforderungen der Fassade hinsichtlich des Schallschutzes müssen unter Berücksichtigung von zwei relevanten Faktoren beurteilt werden: der Außenlärm und der tatsächliche Geräuschpegel im Innenraum des Objekts. Die Anforderungen diesbezüglich werden unter anderem in der DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ geregelt. 

Sie benötigen das DIN 4109-1:2018-01 Schall-Berechnungstool von Aereco? Hier können Sie das Tool online anfordern

 

Akustische Messverfahren

 

Normschallpegeldifferenz

Welche Aussagekraft hat die Normschallpegeldifferenz?

Die Normschallpegeldifferenz gibt an, wie gut die Schalldämmung des Bauteils ist. Hier steht ein großer Wert für eine geringe Schallübertragung, d.h. Verkehrslärm kann schlechter in den Wohnraum gelangen.

Wozu benötigt man diese Messung?

Dieses Verfahren dient einer Messung der Luftschalldämmung von Bauteilen. Üblicherweise werden diese Bauteile (Prüfobjekte) direkt zwischen zwei Räumen (Sende- und Empfangsraum) installiert. Unsere Messungen werden in speziellen, bauakustischen Laboren durchgeführt, um die höchste Messqualität und Verlässlichkeit zu erreichen.

Vorgehensweise beim Zweiraumverfahren

Im Senderaum befindet sich ein Lautsprecher, der den Prüfschall erzeugt. Der Lautsprecher muss dabei Mindestanforderungen bezüglich Schallleistung, Frequenzspektrum und Richtcharakteristik erfüllen. Damit die Schallpegeldifferenz bestimmt werden kann, sind des Weiteren Mikrofone im Sende- und Empfangsraum notwendig. Siehe folgende Abbildung:

Schematische Darstellung der Vorgehensweise beim Zweiraumverfahren

Welche Produkte werden hinsichtlich der Normschallpegeldifferenz untersucht?

Alle Produkte die an bzw. in der Fassade verbaut werden:

 

Schalldruck

Was ist der Schalldruck?

Der Schalldruck ist eine der wichtigsten Größen in der Akustik. Bei diesem Druck wird nicht der statische Druck angegeben, sondern ein Wechseldruck (Druckschwankungen). Die Angabe erfolgt in der Einheit Pascal (Pa), wobei der Umgang mit dem Schalldruckpegel in dB geläufiger ist.

Messung des Schalldrucks / Schalldruckpegels

Der Wert ist leicht über Schalldruckpegelmesser bestimmbar. Der Schalldruckpegel ist sehr stark von den Messbedingungen abhängig:

  • Abstand zwischen Messquelle und Mikrofon
  • Richtwirkung der Quelle (Mikrofon kann auf der leisen oder lauten Seite der Quelle positioniert werden)
  • Eigenschaften der Umgebung (stark absorbierende oder reflektierende Umgebung)
  • Einfluss von Fremdgeräuschen

Wie kann man Lüftungsgeräte anhand des Schalldrucks miteinander vergleichen?

Um die Lüftungsgeräte miteinander zu vergleichen, sind folgende Punkte zu beachten

  • Gleicher Abstand zwischen Lüftungsgerät und Mikrofon (bei unseren Angaben in den Datenblättern beträgt dieser Abstand 3 m)
  • Angabe des Betriebspunktes (Messung bei 100% oder 50% des maximalen Luftvolumenstroms)

Warum sind diese Punkte so wichtig?

Mit zunehmendem Abstand (Lüftungsgerät-Mikrofon) verringert sich der Schalldruckpegel. Ebenso verringert sich der Pegel, wenn das Lüftungsgerät im Teillastbereich betrieben wird.

 

Schallleistung

Welche Produkte benötigen eine solche Angabe?

Was ist die Schallleistung?

Schallleistung ist eine akustische Größe, die nur vom akustischen Verhalten der Quelle (Lüftungsgerät) abhängig ist. Sie liefert eine reine Aussage über die Quellstärke, unabhängig von den Raumeigenschaften. Die Angabe der Schallleistung erfolgt in Watt (W), wobei auch hier die Pegelangabe Schallleistungspegel in Dezibel (dB) gebräuchlicher ist.

Messung der Schallleistung

Da diese Messgröße unabhängig von der Raumeigenschaft sein muss, ist diese Leistung nicht direkt messbar. Schallleistung wird aus Schalldruckmessung und/oder Schallintensitätsmessungen berechnet (z. B.: Freifeldverfahren, Referenzverfahren / Vergleichsschallquelle, Hallraumverfahren).

Wozu benötigt man die Schallleistung?

Die Schallleistung ist geeignet für einen Vergleich von ähnlichen Produkten und die Angabe der Schallleistung erfolgt im ErP-Label (bei Lüftungsgeräten bei Bezugsvolumenstrom).

 

Wichtige Normen zum Schall

 

Schallschutz am Haus

Grundsätzlich besteht der erste und wichtigste Schritt vor Beginn der konkreten Auslegung in einer sorgsamen Überprüfung, welche normative Grundlage im Rahmen der vorangegangenen Planung angewendet worden ist. Grund dafür ist der Umstand, dass sich die Normen und Richtlinien diesbezüglich teils erheblich unterscheiden

Tabellarische Übersicht der wichtigsten Normen

DIN 4109
Schallschutz im Hochbau

DIN 4109-1 -2018-01 Schallschutz im Hochbau – Mindestanforderungen

VDI 4100:2007-08
Schallschutz im Hochbau

Die DIN 4109 stellt allgemein die Anforderungen an den Schallschutz. Zur Einhaltung der Norm muss sichergestellt werden, dass die Bewohnerinnen und Bewohner von Gebäuden keine gesundheitlichen Schäden erleiden und vor unzumutbaren Belästigungen geschützt werden.  Die Norm DIN 4109-1 -2018-01 definiert die Anforderungen bezogen auf die Schalldämmung von Bauteilen in schutzbedürftigen Räumen. Des Weiteren legt diese Norm die zulässigen Schalldruckpegel in schutzbedürftigen Räumen in Wohngebäuden sowie Nichtwohngebäuden zum Erreichen der beschriebenen Schallschutzziele fest. Die VDI 4100:2007-08 Schallschutz im Hochbau ist zurückgezogen worden, kann jedoch auch weiterhin als Planungsinstrument angewendet werden

VDI 4100:2012-10
Schallschutz im Hochbau

DEGA Empfehlung 103:2018
Schallschutz im Wohnungsbau

24. BimSchV – 2018
Bundesimmissionsschutzgesetz

Ist inkompatibel zur DIN 4109 und erfährt keine hinreichende Anerkennung und Gebrauch durch Fachleute

Diese Norm enthält einen Verweis auf die DIN 4109 und ist entsprechend kompatibel. Das 24. BimSchV – 2018 Bundesimmissionsschutzgesetz basiert auf einem abweichendem Rechengang mit dem verschärften Nachweis zum Innenschall.

DIN Spec 91314:2017
Schallschutz im Hochbau

Schwierig abbildbare
Situationen

 
Diese DIN stellt einen Sonderfall dar, weil sie von interessierten Kennern erdacht und konzipiert worden ist, in Fachkreisen allerdings bis dato zu keinem Konsens geführt hat.

Im Kontext der normativen Grundlage bilden diese drei Faktoren schwer abbildbare Situationen:

  1. Das Außenbauteil-Luftdurchlass vom Typ ZUROH an einem ungeprüften Rollladenkasten
  2. Das Vorhandensein unterschiedlicher Dämmeigenschaften bei Fenstern
  3. Verschiedene Wandaufbauten in einem nachzuweisenden Raum. In diesem Fall empfiehlt es sich diesen ungünstigen Fall konservativ abzubilden. 
 

 

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