► Schallschutz nach DIN 4109: 2016 Copyright © 2017 | KERN ingenieurkonzepte | SOFTWARE FÜR ARCHITEKTEN UND INGENIEURE Inhalt 1.0 Zur neuen DIN 4109: 2016, Schallschutz im Hochbau....................................................5 1.2 Berechnungsmethode der DIN 4109:2016...................................................................6 1.3 Haustrennwände...........................................................................................................8 1.4 Holzbalkendecken........................................................................................................9 2.0 Schalldämm-Maß und Norm-Trittschallpegel................................................................10 3.0 Schallschutz gegen Außenlärm......................................................................................11 4.0 Berechnungsbeispiele....................................................................................................12 4.1 Massivbau, Wohnungstrennwand .............................................................................12 4.1.1 Schalldämm-Maß nach DIN 4109:1989................................................................12 4.1.2 Schalldämm-Maß nach DIN 4109:2016................................................................18 4.2 Massivbau, Wohnungstrenndecke.............................................................................25 4.3 Massivbau, Außenwand.............................................................................................32 4.4 Skelettbau, Bürotrennwand........................................................................................41 4.5 Holzskelettbau, Holzbalkendecke..............................................................................47 4.6 Haustrennwand...........................................................................................................53 4.7 Wohnungstrenndecke mit versetzten Flanken...........................................................58 1.0 Zur neuen DIN 4109: 2016, Schallschutz im Hochbau Die Anforderungen und Berechnungsverfahren der neuen DIN 4109:2016 beruhen auf der europäischen Norm DIN EN 12354 und stellen die neue Basis für Luft- und Trittschallschutzberechnungen im Hochbau dar. Es gab diverse Anläufe, die altbewährte DIN 4109:1989 (Schallschutz im Hochbau) zu novellieren, die lange Jahre gute Dienste geleistet hat, aber auch einige Schwächen aufwies. Der erste, große Schritt gelang mit dem Enwurf E DIN 4109:2013, der dann 2016 mit einigen Korrekturen und Ergänzungen in die DIN 4109:2016 überführt wurde. 1.1 Normfassungen 1989 - 2016 im Vergleich Die Berechnungsmethoden der alten Schallschutz-Norm DIN 4109 von 1989 beruhen im Wesentlichen auf den Schalldämmmaßen der trennenden Bauteile, die bei massiven Bauteilen aus den Flächengewichten und bei Leichtbauweisen mit Vergleichsquerschnitten ermittelt werden. Es gibt einige Kombinationsmöglichkeiten mit Vorsatzschalen (schwimmende Estriche, vorgesetzte Wandschalen) und pauschale Zuschläge für die Flankenübertragung, die im Massivbau gewichtsabhängig und im Holz- und Skelettbau mit tabellierten Längsschalldämmmaßen beschrieben werden. Abb.: Schallübertragung über eine Wohnungstrennwand mit Schall(neben)wegen nach DIN 4109:2016. „D“ steht für die direkte Schallübertragung über das trennende Bauteil und „d“ für die direkte Schallübertragung in den Empfangsraum. „F“ steht für die Flankenübertragung im Senderaum und „f“ für die Flankenübertragung im Empfangsraum. Jeweils große Buchstaben für den Senderaum (Schallquelle) und kleine Buchstaben für den schutzbedürftigen Empfangsraum. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 5 von 64 Bei dem neuen Ansatz nach DIN 4109-2:2016 werden alle möglichen Übertragungswege auf der Basis ihrer bewerteten Einzahlangaben berücksichtigt. Der Rechenwert für das erreichte Bau-Schalldämm-Maß ergibt sich aus der energetischen Addition aller relevanten Schallwege abzüglich eines Sicherheitsbeiwertes. Die Schallübertragung wird bestimmt von der Schalldämmung des trennenden Bauteils, der Trennfläche zwischen den Räumen, der Größe des Empfangsraums und von den flankierenden Bauteilen. Im Unterschied zur alten Norm werden die Rohdichten massiver Bauteile über Rohdichteklassen ermittelt. Gewichtsabhängige Schalldämm-Maße werden nicht mehr aus Tabellen entnommen, sondern über logarithmische Zusammenhänge berechnet. Für Bauteile aus Leicht- und Porenbeton gelten eigene Formelbezüge, da diese Baustoffe über besondere Schwingungseigenschaften verfügen. Gegenüber der Normfassung von 2013 (Entwurf) gibt es einige neue Tabellen- und Gleichungsbezüge, Tabellenwerte wurden ergänzt und z.T. korrigiert, wie eine Berücksichtigung von Fugen beim Schutz gegen Außenlärm. Außerdem kann man massive und leichte, flankierende Bauteile mischen, dies kommt der häufig auftretenden Mischbauweise entgegen. Die Tabellen für die Schallnebenwege können separat oder gemeinsam für die flankierenden Bauteile im Massivbau sowie im Leichtbau zugeschaltet werden. 1.2 Berechnungsmethode der DIN 4109:2016 Neben dem direkten Schalldurchgang durch trennende Bauteile sind die meist 12 Schallnebenwege (3 pro Flanke * 4 Flanken (Seitenwände, Decke und Fußboden)) zu beachten. Die Flankenübertragung wurde bei Massivbauweisen entsprechend EN 12354 über die Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile im Sende- und im Empfangsraum ggf. mit Vorsatzschalen und Stoßstellendämm-Maßen gelöst. Das bewertete Bau-Schalldämm-Maß einer Wohnungstrennwand ergibt sich durch die „energetische Addition“ der direkten und flankierenden Schalldämm-Maße (DIN 4109-2:2016, Gl.1): R´w Bewertetes Schalldämm-Maß der Wohnungstrennwand. Das Hochkomma beschreibt den Zustand „bewertet“ und entspricht dem resultierenden Schalldämm-Maß unter Beachtung der Schallnebenwege. RDd Schalldämm-Maß des trennenden Bauteils ggf. mit Vorsatzschalen, im Massivbau gewichtsabhängig, im Leichtbau aus Prüfzeugnissen oder Vergleichsquerschnitten ermittelt. Sonderregelungen für Wände aus Gips, Leicht- und Porenbeton. RFf Schalldämm-Maß im Übertragungsweg „flankierendes Bauteil im Senderaum zum flankierenden Bauteil im Empfangsraum“ (siehe Grafik), Summe über die (normalerweise) 4 flankierenden Bauteile: Decke, Wände, Fußboden. RDf Schalldämm-Maß im Übertragungsweg „trennendes Bauteil im Senderaum zum flankierenden Bauteil im Empfangsraum“, 4 flankierende Bauteile RFd Schalldämm-Maß im Übertragungsweg „flankierendes Bauteil im Senderaum zum trennenden Bauteil im Empfangsraum“, 4 flankierende Bauteile DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 6 von 64 Die Flankenschalldämm-Maße über die flankierenden Bauteile R Ff, RDf und RFd werden mit Gl.10 berechnet. Rij,w Flankenschalldämm-Maße RFf, RDf und RFd Ri,w/ Rj,w Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile im Sende- (i) und im Empfangsraum (j), ermittelt nach DIN 4109:2016. Bei massiven, flankierenden Bauteilen gewichtsabhängig, bei Leichtbauweisen aus Vergleichsquerschnitten. DRij,w Bewertete Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen nach T2 Gl.5/6. Das Verbesserungsmaß von Vorsatzkonstruktionen wird mit DIN 4109-34:2016, Tabelle 1 aus der Resonanzfrequenz f0 bestimmt. f0 (= Resonanzfrequenz für das Schwingungssystem aus massivem Bauteil und Vorsatzschale) wird für frei stehende Vorsatzschalen mit Hohlraumdämmung aus Gl.2 bestimmt (Schalengewichte und Hohlraumtiefe), für alle übrigen Vorsatzschalen aus Gl.1 (Schalengewichte und dynamische Steifigkeit der federnden Dämmschicht). Bei Resonanzfrequenzen > 160 Hz werden die Verbesserungsmaße negativ, denn das bedeutet Einbrüche der frequenzabhängigen Messwertkurve im hörbaren Bereich. Kij Stoßstellendämm-Maße zum Übertragungsweg nach DIN 4109-32:2016 Abs.5.2. Ss Fläche des trennenden Bauteils lf die gemeinsame Kopplungslänge der Verbindungsstelle zwischen dem trennenden und dem flankierenden Bauteil Das Flankenschalldämm-Maß ist also im Wesentlichen der Mittelwert der Schalldämm-Maße der Bauteile auf dem Übertragungsweg kombiniert mit Verbesserungsmaßen aus raumseitigen Vorsatzschalen und Stoßstellen. Abb. Schallübertragung über die Stoßstellen zwischen flankierendem und trennendem Bauteil. Bei Fassadenanschlüssen liegen T-Stöße vor, andere Stöße im Gebäude sind meist Kreuzstöße. Die Stoßstellendämmmaße werden aus Formelzusammenhängen in Abhängigkeit von der mittleren Masse der Bauteile auf dem Übertragungsweg berechnet. Meist liegen positive Werte (Verbesserungsmaße) vor, der Mindestwert liegt bei -4 dB (Leichtbauweisen, Minderung der Schalldämmung). Genauere Angaben über Stoßstellendämm-Maße bei Leichtbauweisen liegen noch nicht vor. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 7 von 64 1.3 Haustrennwände Erfreulicherweise wird dem Thema “Haustrennwände“ mehr Beachtung geschenkt. Der Zuschlagswert für die zweischalige Ausführung von Haustrennwänden war früher pauschal mit 12 dB anzunehmen, der Einfluss durchgehender Fundamente, Bodenplatten oder weißer Wannen in Reihenhaussiedlungen blieb ungeklärt. Speziell in den Untergeschossen werden die Zuschlagswerte neuerdings differenziert. Die Tabellewerte gelten für zweischalige Konstruktionen mit einem Schalenabstand von mindestens 30 mm. Die Flankenübertragung spielt bei zweischaligen Haustrennwänden eine untergeordnete Rolle, darf nach DIN 4109:2016 aber nicht vernachlässigt werden. Der Korrekturwert KT für die Flankenübertragung wird in Abhängigkeit von den Massen der Hüllflächen des Empfangsraums nach T2, Tab.2 bestimmt. Die flankierenden Bauteile im Empfangsraum müssen daher bekannt sein. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 8 von 64 1.4 Holzbalkendecken Bessere Nachweismöglichkeiten findet man für Leichtbauweisen, insbesondere für den Holzbau. Das Schalldämm-Maß leichter, mehrschaliger Konstruktionen kann wegen komplexer, frequenzabhängiger Schwingungsvorgänge nicht berechnet, sondern nur gemessen werden. Wenn keine Messwerte vorliegen, können stattdessen Vergleichsquerschnitte aus der Norm verwendet werden (Ausführung wie Vergleichsquerschnitt ...). Die Normfassung von 1989 enthält nur wenige, schalltechnisch bewertete Holzbalkendecken zu Vergleichszwecken, die neue Norm mehr als zwei Dutzend Konstruktionen mit unterschiedlichen Tragkonstruktionen, Estrichaufbauten und Unterdecken. Das resultierende Schalldämm-Maß wird wieder mit Gl. 22: berechnet. Im Leichtbau wird nur die Flanke Ff (Übertragungsweg von der Flanke im Senderaum zur Flanke im Empfangsraum) betrachtet, Stoßstellendämm-Maße werden nicht berücksichtigt. Die Flankenübertragung wird mit den Flankendämm-Maßen nach T2, Gl.23 beschrieben: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² S1 Außenwand 51,5 243 E1 Außenwand 51,5 243 S2 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E2 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S4 KS-Innenwand 49,4 207 E4 KS-Innenwand 49,4 207 Beispiel für die Flankendämm-Maße zu einer Holzbalkendecke Dabei sind Dn,f,w die bewertete Norm-Schallpegeldifferenz des flankierenden Bauteils (konstruktionsabhängiger, tabellierter Wert), llab die Bezugskantenlänge (llab = 2,8 m für Fassaden und Innenwände bei horizontaler Übertragung, llab = 4,5 m für Decken, Unterdecken und Fußbodenaufbauten bei horizontaler Übertragung), l f die gemeinsame Kantenlänge zwischen flankierendem und trennendem Bauteil und S s die Fläche des trennenden Bauteils. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 9 von 64 2.0 Schalldämm-Maß und Norm-Trittschallpegel Die Qualität von trennenden Bauteilen zum Luftschallschutz wird mit dem bewerteten Schalldämm-Maß angegeben, das beschreibt, um wieviel dB der Schall gedämpft wird. Für den Trittschallschutz wird der NormTrittschallpegel verwendet, der den ankommenden Schallpegel im Empfangsraum beschreibt, wenn auf der Decke ein Norm-Hammerwerk seinen Dienst tut. Das Schalldämm-Maß einer Wand- oder Deckenkonstruktion sollte also möglichst hoch, der Norm-Trittschallpegel einer Deckenkonstruktion aber möglichst klein sein. Die Berechnung des bewerteten Norm-Trittschallpegels gestaltet sich relativ einfach. Bei Holzbalkendecken wird der bewertete Norm-Trittschallpegel ohne Flankenübertragung Ln,w,eq mit dem Vergleichsquerschnitt eingelesen. Die Korrektursummanden K1 für den Übertragungsweg „Holzbalkenrohdecke - flankierende Wände im Empfangsraum“ und K2 für den Übertragungsweg „Estrich - flankierende Wände“ sind konstruktionsabhängig tabelliert. Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016 ( Ref-No 3.1.8 ) Ausführung wie 22-01 Holzbakendecke mit Aufbau aus 30 mm Gussasphaltestrich auf 25 mm MW DES-sm auf HW-Schalung, 100 mm Zwischensparrendämmung, GK-Innenbekleidung auf Federschiene 64 (-4,-10) dB, 50 (+1) dB vorh Ln,w,eq = 50,0 dB (T33, Leichtbauweise) vorh K = 4,0 + 0,8 dB (Flankenübertragung) L´n,w = Ln,w,eq + K1 + K2 = 50,0 + 4,0 + 0,8 = 54,8 dB (T2 Gl.24) für den Nachweis DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 10 von 64 3.0 Schallschutz gegen Außenlärm Prinzipiell sollten auch bei der Schalldämmung von Außenbauteilen die Flankendämm-Maße berücksichtigt werden. Dazu schreibt DIN 4109-2:2016, Abs. 4.4.3: „Bei Außenbauteilen in Holz-, Leicht- und Trockenbauweise sowie Metall-Glas-Fassaden wird die flankierende Übertragung nicht berücksichtigt. Wenn jedoch biegesteife Fassadenbauteile (z. B. aus Beton oder Mauerwerk) mit anderen biegesteifen Teilen des Empfangsraumes (z. B. Decken oder Trennwänden) verbunden sind, kann die Flankenübertragung zur gesamten Schallübertragung beitragen.“ Vernachlässigt man die Flankenübertragung, dann erhält man eine recht einfache Berechnung ähnlich dem Verfahren aus der Normfassung von 1989. Das resultierende Schalldämm-Maß einer aus mehreren Teilflächen zusammengesetzten Fassadenfläche eines Raumes wird nach Teil 2, Gl.36 mit beschrieben. Für das resultierende Direkt-Schalldämm-Maß Rw,ges werden Fenster- und Türelemente wie folgt berücksichtigt: Resultierendes Direkt-Schalldämm-Maß Rw,ges ( Ref-No 3.1.3 ) Si Ri,w Re,w DIN-Bezug m² dB dB Außenwand A1 5,30 51,5 54,3 T2, Abs.4.4 1 Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 32, Fal 3,81 30,0 34,2 T35 Tab.2-2 2 Rollladenkasten aus Bauplatten, Steck 0,89 30,0 40,5 T35 Tab.6-2 3 xxx 10,00 Darin sind: Re,w Ri,w + 10*LOG(Ss / Si) (T2, Gl.37) Ri,w Schalldämm-Maß der Teilfläche aus einer Bauteilberechnung oder Tabellenwerte aus DIN 410935:2016. Die im Teil 35 bereitgestellten Werte sind gegenüber der Normfassung von 1989 sehr viel umfangreicher und detaillierter. Man kann die Rw-Werte der Fenster wie aus DIN 4109, Bbl.1 / A1:2003 korrigieren, Verbund- und Kastenfenster berücksichtigen, Rollladenkästen und Türen detailliert berechnen und sogar Öffnungen (Außenluftdurchlässe) und Fugen anrechnen. Ss die Fassadenfläche, Summe aus allen Teilflächen, Wand, Türen, Fenster, Rollladenkästen Si die Teilflächen DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 11 von 64 4.0 Berechnungsbeispiele Mit der Festlegung eines Grundrisses und der Wahl der verwendeten Materialien beginnt die Planung des Schallschutzes eines Gebäudes. Das erstes Beispiel wird mit der DIN 4109:1989 und der DIN 4109:2016 vergleichsweise gerechnet, alle folgenden Nachweisbeispiel werden mit der DIN 4109:2016 geführt. 4.1 Massivbau, Wohnungstrennwand 4.1.1 Schalldämm-Maß nach DIN 4109:1989 Aufgabenstellung: 1. 2. 3. 4. 5. Konstruieren Sie die dargestellte Wohnungstrennwand. Berechnen Sie das bewertete Schalldämmmaß R´w und stellen Sie es den Anforderungen gegenüber. Ist die Konstruktion als Wohnungstrennwand geeignet? Untersuchen Sie die Konstruktion hinsichtlich Ihrer Eignung als Wand zum Treppenhaus, sowie als Wohnungstrennwand mit erhöhten Anforderungen nach DIN 4109 (Beiblatt 2). ► Anleitung Schritt für Schritt: Wählen Sie im Berechnungsblatt „Bauteile“ den Schalter „neues Bauteil“ und klicken Sie im Dialogfenster auf „Trennwand“. Geben Sie die Bauteilbezeichnung „Whg-Trennwand C1“ ein und bestätigen Sie. ► Wählen Sie im Baustoffassistenten aus den „Baustoffdaten“ die Baustoffgruppe „1. Putz/Estrich → 1.3 Gips/Kalkputz → Gipsputz 1000“, kontrollieren Sie die angegebenen Baustoffparameter und übernehmen Sie den Baustoff als erste Schicht in Ihren Bauteilquerschnitt. Benutzen Sie dazu den Schalter „Schicht 1“. Den Mauerstein finden Sie in der Baustoffgruppe „4. Mauerwerk→ 4.2 Mauerwerk aus Kalksandstein→ KS-MW 1600“. Als dritte Schicht wählen Sie wieder den Gipsputz. Schließen Sie nun den Baustoffassistenten mit „OK“. Ändern Sie die Dicke s des Kalksand-Mauerwerks in 24cm in der Querschnittstabelle. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 12 von 64 Bauteil: Whg-Trennwand C1 ( Ref-No 1.0 ) Bauteiltyp "Wohnungstrennwand" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,13 und Rse = 0,13 m²K/W ................................................................................................................................................................................... Querschnitt ( Ref-No 1.3 ) s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²K/W Rsi 0,130 01 Gipsputz 1000 1,50 1000 15,0 0,400 0,037 02 KS -MW 1600 24,00 1600 384,0 0,790 0,304 03 Gipsputz 1000 1,50 1000 15,0 0,400 0,037 Rse 0,130 d = 27,00 G = 414,0 RT = 0,64 Wärmedurchgangskoeffizient U = 1,565 W/(m²K) (ohne Korrekturen) ► Über die „Navigation“ wechseln Sie auf die Schallschutzseite. In den „Berechnungsoptionen“ schalten Sie unter Schallschutz „nach DIN 4109: 1989“ folgende Punkte dazu: ► Öffnen Sie das Auswahlmenü „23. Einbau in...“ über den magentafarbenen Schriftzug „Wandbauteil“ und wählen Sie „Einbau in Gebäuden in Massivbauart“. Im Auswahlmenü „24. zum Schutz gegen ...“ wählen Sie „Schallübertragung aus fremden Wohn- / Arbeitsbereichen“. Die konstruierte Wohnungstrennwand ist eine einschalige Wand, die als Ganzes schwingt. Ihr Schalldämmmaß hängt insbesondere vom (möglichst großen) Gewicht ab. Sie kann aus mehreren steifen Einzelschichten bestehen, die fest miteinander verbunden sind. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 13 von 64 ► Über das Auswahlmenü Wandbauteil „25.berechnet wie“ wird das Berechnungsverfahren festgelegt. Wählen Sie „25. berechnet wie → Tab. 1 (massiv)“. Die Wand wird jetzt nach DIN 4109 (1989), Bbl. 1, Tab.1 berechnet. Alternativ kann man mit der Menüauswahl „>SUCHEN“ (gleiches Auswahlmenü) eine grafische Übersicht der möglichen Berechnungsalternativen aufrufen und durch optischen Vergleich das benötigte Verfahren bestimmen. Zur Kontrolle wird in einem separaten Fenster der Vergleichsquerschnitt grafisch angezeigt. Die „flächenbezogene Masse“ wird nach DIN 4109:1989, Bbl.1, 2.2.2 Tab. 3 und 4 zusammengestellt. Schalldämm-Maß nach DIN 4109:1989 ( Ref-No 3.2 ) Wandbauteil berechnet wie DIN 4109, Bbl.1, Tab.1, einschalige, biegesteife Wand Zusammenstellung der flächenbezogenen Masse (DIN 4109:1989, Bbl.1, 2.2.2) s r Rechenwert angesetzt von innen [cm] [kg/m³] [kg/m³] [kg/m²] 1 Gipsputz 1000 1,5 1000 15,0 2 KS -MW 1600 24,0 1600 1540 369,6 3 Gipsputz 1000 1,5 1000 15,0 --------(mit Normalmörtel vermauert) flächenbezogene Masse 399,6 ► Unter oben gezeigter Tabelle befindet sich ein magentafarbenes Eingabefeld „xxx“, dort erhalten Sie das Auswahlmenü „26. Mörteltechnik“. Wählen Sie die Einstellung „mit Normalmörtel vermauert“. Das Flächengewicht des Mauerwerks ist u.a. von der verwendeten Mörteltechnik abhängig. Leichtmauermörtel sind gut für den Wärmeschutz, aber weniger gut für den Schallschutz. Der gewichtsabhängige Rechenwert für das „bewertete Schalldämm-Maß R´ w,R“ wird nun angezeigt. ► Falls dies nicht der Fall ist, vergewissern Sie sich, ob über „Berechnungsoptionen → nach DIN 4109:1989 → Rw ermitteln“ dazugeschaltet ist. Über den Schriftzug „vorh“ öffnen Sie die „31 Korrekturauswahl“. Verschiedene Sonderregelungen für massive Wand- und Deckenbauteile erfordern/erlauben Korrekturen in bestimmten Fällen. Bessere Werte erreichen zum Beispiel Wände aus Porenbeton oder Gipsbauplatten und zweischalige Wandausführungen. ► Flankierende Bauteile sollen zunächst mit einem mittleren Flächengewicht von 300 kg/m² angenommen werden. Der Einfluss ist dann neutral, also keine Korrektur. Treffen Sie diese Einstellung, indem Sie unter der Überschrift „Einfluss flankierender Bauteile“ im Auswahlmenü „29. Flankenübertragung → Korrektur KL,1“ keine Korrektur bei einer mittleren flächenbezogenen Masse m’L,Mittel von ca. 300 kg/m² (Bbl.1 Tab.13) wählen. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 14 von 64 Mit leichten, flankierenden Bauteilen (mittleres Flächengewicht 200 kg/m²) verringert sich das bewertete Schalldämm-Maß um 1 dB, schwere flankierende Bauteile (400 kg/m² und mehr) haben keine Auswirkung. Für einschalige, trennende Bauteile sind nur die Korrekturwerte KL,1 maßgebend, für mehrschalige (z.B. wenn die betrachtete Wohnungstrennwand mit einer Vorsatzschale ausgestattet wäre) zusätzlich die Korrekturwerte KL,2. ► Wählen Sie für den Nachweis im Abschnitt „Anforderungen an die Luftschalldämmung“ das Auswahlmenü „46 Anforderungen → DIN 4109:1989 → Geschosshäuser → Wohnungstrennwände“ aus. Das berechnete Schalldämm-Maß (53 dB) genügt den Anforderungen an Wohnungstrennwände. ►Vertiefung Untersuchen Sie nun den Einfluss flankierender Bauteile genauer. Wählen Sie dazu folgende Auswahl an: Berechnen Sie anschließend das mittlere Gewicht der flankierenden Bauteile mit folgenden Bauteilkonstruktionen: • der Aufbau der KS-Innenwand, Außenwand A1, Stb-Geschossdecke B4 und Stb-Geschossdecke nach unten C1 kann wie folgt auf einer neuen Bauteileseite konstruiert werden • oder aus „dw2017 → 001-Seminarbeispiele 2017 → Schallschutz“ in Ihren Ordner kopiert werden. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 15 von 64 Bauteil: KS-Innenwand Bauteiltyp "Wohnungstrennwand" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,13 und Rse = 0,13 m²K/W ................................................................................................................................................................................... Querschnitt s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²K/W Rsi 0,130 01 Putzmörtel aus Gips 1,50 1400 21,0 0,700 0,021 02 KS -MW 1600 11,50 1600 184,0 0,790 0,146 03 Putzmörtel aus Gips 1,50 1400 21,0 0,700 0,021 Rse 0,130 d = 14,50 G = 226,0 RT = 0,45 Bauteil: Außenwand A1 Bauteiltyp "Außenwand" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,13 und Rse = 0,04 m²K/W ................................................................................................................................................................................... Querschnitt s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²K/W Rsi 0,130 01 Putzmörtel aus Gips 1,50 1400 21,0 0,700 0,021 02 LHLz W 1000 24,00 1000 240,0 0,390 0,615 03 EPS 033, I 10,00 20 2,0 0,040 2,500 04 Putzmörtel aus Kalkzement 1,50 1800 27,0 1,000 0,015 Rse 0,040 d = 37,00 G = 290,0 RT = 3,32 Bauteil: Stb-Geschossdecke B4 Bauteiltyp "Wohnungstrenndecke nach oben" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,13 und Rse = 0,13 m²K/W ................................................................................................................................................................................... Querschnitt s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²K/W Rsi 0,130 01 Putzmörtel aus Gips 1,00 1400 14,0 0,700 0,014 02 Beton hohe Rohdichte 2400 16,00 2400 384,0 2,000 0,080 03 Floorrock SE 35-5 2,00 90 1,8 0,035 0,571 04 Zementestrich 4,00 2000 80,0 1,400 0,029 Rse 0,130 d = 23,00 G = 479,8 RT = 0,95 DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 16 von 64 Bauteil: Stb-Geschossdecke nach unten C1 Bauteiltyp "Wohnungstrenndecke nach unten" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,17 und Rse = 0,17 m²K/W ................................................................................................................................................................................... Querschnitt s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²K/W Rsi 0,170 01 Zementestrich 4,00 2000 80,0 1,400 0,029 02 Floorrock SE 35-5 2,00 90 1,8 0,035 0,571 03 Beton hohe Rohdichte 2400 16,00 2400 384,0 2,000 0,080 04 Putzmörtel aus Gips 1,00 1400 14,0 0,700 0,014 Rse 0,170 d = 23,00 G = 479,8 RT = 1,03 ► Laden Sie danach über die „Bauteilübersicht“ wieder die „Whg-Trennwand C1“ und gehen Sie zurück ins Berechnungsblatt „Schallschutz“. Wenn das mittlere Flächengewicht der flankierenden Bauteile genauer ermittelt werden soll, öffnen Sie (über „0 dB“) das Auswahlmenü „29. Flankenübertragung“ und wählen „Masse m´L, Mittel BERECHNEN“. Eine Tabelle wird angezeigt. Über „XXX“ („Einfluss flankierende Bauteile“) wählen Sie über die Bauteilübersicht im Bearbeitungsfenster das erste flankierende Bauteil und dann die Weiteren. Die benötigten Kennwerte der flankierenden Bauteile werden aus der Bauteilkonstruktion abgeleitet. WICHTIG: Bauteile mit Vorsatzschalen (abgehängte Decken, schwimmende Estriche, Bauteile in Ständerbauweise) werden als „biegeweich“ erkannt und eingestuft. Alternativ kann man das Markierungsfeld „biegeweich“ benutzen. Biegeweiche Vorsatzschalen vermindern die Schallübertragung weitgehend. TIPP: Man kann über den magentafarbenden Schriftzug in der Tabelle im Parameterfenster „Flankierendes Bauteil X“ die Materialkennwerte der Bauteilkonstruktionen auch direkt einstellen, durch klicken auf die grünen Schriftzüge: z.B. für die KS-Innenwand: Dicke der Massivschale = 0,115 m und Rohdichte = 1.600. Zusätzliche Einstellungen sind für die Rohdichte „Tab. 3 MW / NM“, für den Putz „beidseitig“, „PIV“ und „15 mm“. Normalerweise geht man bei flankierenden Bauteilen von der einfachen (Stein-)Rohdichte aus. Alternativ kann ein Flächengewicht mit Rücksichtnahme auf den verwendeten Mauermörtel ermittelt werden, wie bei der Ermittlung des Flächengewichts des trennenden Bauteils. Über den blauen Schriftzug in der Tabelle der flankierenden Bauteile kann bei Bedarf die textliche Beschreibung geändert werden. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 17 von 64 4.1.2 Schalldämm-Maß nach DIN 4109:2016 ► Schalten Sie nun den Schallschutznachweis „nach DIN 4109:2016“ (1-3) dazu und wegen der Übersichtlichkeit den Schallschutz „nach DIN 4109:1989“ aus. Das Auswahlmenü 23 und 24 übernehmen Sie wie gehabt für Bauteil: Whg-Trennwand C1. Für massive Wand- und Deckenbauteile wird in der entsprechenden Schicht (hier Schicht 2) hinter der Baustoffkennzeichnung die Auswahl „verwendete Mörtelgruppe“ angeboten, wählen Sie „1 Normalmörtel“. Auch hier gilt wieder: das Flächengewicht des Mauerwerks ist u.a. von der verwendeten Mörteltechnik abhängig. Leichtmauermörtel ist gut für den Wärmeschutz, weniger gut für den Schallschutz. Der gewichtsabhängige Rechenwert Rw für das „bewertete Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil“ wird nun für das Grundbauteil angezeigt. Zusammenstellung der flächenbezogenen Masse (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.1 ) s r Rechenwert angesetzt von innen [cm] [kg/m³] [kg/m³] [kg/m²] 1 Gipsputz 1000 1,5 1000 1000 15,0 2 KS -MW 1600 NM 24,0 1600 1540 369,6 3 Gipsputz 1000 1,5 1000 1000 15,0 --------flächenbezogene Masse m´ges 399,6 ► Über den Schriftzug „vorh“ öffnen Sie das Auswahlfenster „vorh R w Grundbauteil (Dd)“ und wählen „01 einschalige Bauteile aus Beton oder MW“ aus und bestätigen mit „OK“. Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No 3.1.2 ) vorh Rw = 30.9 * LOG(399,6) - 22.2 = 58,2 dB (Bauteil aus Beton / Mauerwerk, T32 Gl.13) Vorsatzkonstruktionen nicht vorhanden (trennendes Bauteil) Fläche des trennenden Bauteils (D) Ss = 10,0 m² Senderaum B x T x H = 4,00 x 5,00 x 2,50 m, Empfangsraum B x T x H = 4,00 x 4,00 x 2,50 m. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 18 von 64 Die Rw-Werte für das trennende Bauteil werden – je nach Konstruktionsart – unterschiedlich bestimmt. Die Konstruktionsart muss daher festgelegt werden. Das kann manuell erfolgen (Häkchen in der Liste setzen). Alternativ kann über „VORSCHLAG“ eine automatische Zuordnung erfolgen. TIPP: Entkoppelte Flanken (Wände z.B. durch weichfedernde Randstreifen vom flankierenden Bauteilen getrennt) treten bei leichten Trennwänden (z.B. aus Gipskartonplatten) auf und führen zu verminderter Flankenübetragung, vermindern aber auch das Schalldämm-Maß des trennenden Bauteils (Korrekturwert). Die Korrekturwerte sind in T32, Tab.1 angegeben. Man erhält folgende zusätzliche Auswahl: DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 19 von 64 Für nachfolgend dargestellte Situation wird der Nachweis über die flankierenden Bauteile geführt: ► Vergewissern Sie sich, dass unter „Berechnungsoptionen→ Schallschutz→ nach DIN 4109:2016 → flankierende Bauteile in Massivbauweise“ dazugeschaltet sind. Über „Fläche des trennenden Bauteils“ können die geometrischen Abmessungen des Sende- und des Empfangsraums angegeben werden. Für die Schallübertragung sind insbesondere die Fläche des trennenden Bauteils und die Kantenlängen für die flankierende Schallübertragung von Bedeutung. Kontrollieren und korrigieren Sie ggf. die programmseitig vorgeschlagenen Einstellungen. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 20 von 64 ► Geben Sie zunächst die Fläche des trennenden Bauteils mit 10 m² ( 4m breit x 2,50m hoch) an, die Raumtiefen entnehmen Sie der Skizze. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie [Höhe, Raumbreite, Höhe, Raumbreite] ein. Nach dieser Reihenfolge machen Sie auch die Eingabe der „Flankierenden Bauteile in Massivbauweise“. Für die Raumskizze bitte die neuen Raumabmessungen übernehmen. Die vorgeschlagene Systematik bei der Eingabe erleichtert die Zuordnung zwischen Kantenlängen und flankierenden Bauteilen. Prinzipiell ist die Eingabereihenfolge aber frei definierbar. ► Als nächstes geben Sie die flankierenden Bauteile ein. Gehen Sie auf „S1“ und laden das flankierende Bauteil S1 mit „Bauteilparameter einlesen (Massivbau) aus → „Außenwand A1“. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“. Wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → T-Stoß“ (entsprechend Skizze). ► Geben Sie jetzt unter „S2“ das zweite flankierende Bauteil mit „Bauteilparameter einlesen (Massivbau) aus → „ Stb-Geschossdecke B4“ ein. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“. Wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → Kreuzstoß“ (entsprechend Skizze). ► Verfahren Sie für „S3“ und „S4“ mit der „Whg-Trennnwand C1/Stb-Geschossdecke nach unten C1“ analog. Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² S1 Außenwand 52,2 255 E1 Außenwand 52,2 255 S2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 E2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 S3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S4 Stb-Geschossdecke n 58,0 394 E4 Stb-Geschossdecke n 58,0 394 Ri,w = Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile mit mi = Bauteilgewicht (ohne Vorsatzschalen) DRi,w = Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 21 von 64 ► Unter „Vorsatzkonstruktionen auf flankierenden Übertragungswegen“ berücksichtigen Sie den Zementestrich aus der Geschossdecke, wählen Sie über „Parameter (neu) ermitteln“ das Bauteil „Stb-Geschoßdecke nach unten C1“. Die Vorsatzkonstruktion soll für S4 und E4 verwendet werden. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 22 von 64 ► Für den Nachweis ergeben sich folgende Werte: überprüfen Sie hier die gemeinsamen Kantenlängen lf und die Werte des Stoßstellendämm-Maßes Kij durch „Klick“ auf den Wert (es öffnet sich die Auswahl für das Stoßstellendämm-Maß). Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m dB dB dB dB dB Weg Ff Ff1 (S1 - E1) 2,50 52,2 52,2 0,0 8,7 T-Stoß 66,8 Ff2 (S2 - E2) 4,00 58,0 58,0 0,0 8,8 Kreuzstoß 70,8 Ff3 (S3 - E3) 2,50 58,2 58,2 0,0 8,7 Kreuzstoß 72,9 Ff4 (S4 - E4) 4,00 58,0 58,0 14,4 8,8 Kreuzstoß 85,2 Weg Df Df1 (D - E1) 2,50 58,2 52,2 0,0 4,9 T-Stoß 66,1 Df2 (D - E2) 4,00 58,2 58,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 67,8 Df3 (D - E3) 2,50 58,2 58,2 0,0 5,7 Kreuzstoß 69,9 Df4 (D - E4) 4,00 58,2 58,0 9,6 5,7 Kreuzstoß 77,4 Weg Fd Fd1 (S1 - d) 2,50 52,2 58,2 0,0 4,9 T-Stoß 66,1 Fd2 (S2 - d) 4,00 58,0 58,2 0,0 5,7 Kreuzstoß 67,8 Fd3 (S3 - d) 2,50 58,2 58,2 0,0 5,7 Kreuzstoß 69,9 Fd4 (S4 - d) 4,00 58,0 58,2 9,6 5,7 Kreuzstoß 77,4 Übertragungsweg Ff = Übertragungsweg flankierendes Bauteil im Senderaum flankierendes Bauteil im Empfangsraum Df = Übertragungsweg trennendes Bauteil im Senderaum flankierendes Bauteil im Empfangsraum Fd = Übertragungsweg flankierendes Bauteil im Senderaum trennendes Bauteil im Empfangsraum lf = gemeinsame Kantenlängen und Kij = Stoßstellendämm-Maße zum Übertragungsweg Ri,w / Rj,w = Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile im Sende- und Empfangsraum Rij,w = bewertete Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen nach T2 Abs.4.2.2.1 Kij = Stoßstellendämm-Maße nach T32, Gl.24 ff, Mindestwert nach T2 Gl.17 Rij,w = Ri,w / 2 + Rj,w / 2 + Rij,w + Kij + 10*LOG(Ss / l0) = bewertete Flankenschalldämm-Maße (T2 Gl.10) Alle Übertragungswege wurden berücksichtigt und für jeden dieser Übertragungswege ein eigenes Schalldämm-Maß ermittelt. Maßgebend ist der Übertragungswege mit dem kleinsten Flankenschalldämm-Maß, in unserem Fall die drei Übertragungswege über die Außenwand. Die resultierende Schalldämmung R´w ergibt sich durch die „energetische“ Addition der einzelnen SchalldämmMaße. Dies entspricht dem bewerteten Bau- Schalldämm-Maß. ► Unter „Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß“ schalten Sie von „Vergleichswert“ auf „für den Nachweis“ bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 55,3 dB (T2 Gl.1) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 53,3 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Standard-Schallpegeldifferenz zwischen Sende- und Empfangsraum DnT,w = 55,3 + 10*LOG(0.32 * 40,0 / 10,0) = 55,8 dB (T2, Gl.B.1) DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 23 von 64 ► Für die Anforderungen an die Luftschalldämmung wählen Sie folgendes „aus → 46.Anforderungen → DIN 4109: 2016 → Mehrfamilienhäuser ...→ Wohnungstrennwände“: Der Nachweis wird erfüllt: Anforderungen an die Luftschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN 4109-1:2016, Schallschutz im Hochbau Wohnungstrennwände und Wände zwischen fremden Arbeitsräumen erf R´w 53 dB Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R´w,R = 53 dB 53 dB = erf R´w Konstruktion erfüllt DIN 4109. Wir erhalten für das neue Verfahren von 2016 wie das von 1989 nahezu identische Ergebnisse. INFO / EXKURS: Für kleine (< 10,0 m²), trennende Bauteile wird zusätzlich eine "bewertete Norm- Schallpegeldifferenz" Dn,w berechnet, die sich aus dem bewerteten R´w-Wert (= mit Flankenübetragung) und einer Flächenkorrektur ergibt. Geben Sie beispielhaft eine Raumbreite 3,0 m ein und beobachten Sie den Rechenwert des Bau-Schalldämm-Maßes. Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh Dn,w = Dn,w - 2 dB = 53,9 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis für Dn,w gelten die Anforderungen an vorh R´w,R (T1, Tab.1) Standard-Schallpegeldifferenz zwischen Sende- und Empfangsraum DnT,w = 54,7 + 10*LOG(0.32 * 30,0 / 7,5) = 55,8 dB (T2, Gl.B.1) DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 24 von 64 4.2 Massivbau, Wohnungstrenndecke Aufgabenstellung Berechnen Sie das bewertete Luftschalldämm-Maß R´w und den Norm-Trittschallpegel L´ n,w,R für die Geschossdecke B4. ► Anleitung Schritt für Schritt: Laden Sie die bereits erstellte oder kopierte „Stb-Geschossdecke B4“. ► Öffnen Sie das Berechnungsblatt „Schallschutz“ und schalten unter „Berechnungsoptionen → nach DIN 4109:2016“ folgende Optionen dazu. ► Stellen Sie das Nachweisverfahren wie folgt ein: ► Über den Schriftzug „vorh“ öffnen Sie das Auswahlfenster „vorh R w Grundbauteil (Dd)“ und wählen „01 einschalige Bauteile aus Beton oder MW“ aus und bestätigen mit „OK“. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 25 von 64 Für nachfolgend dargestellte Situation wird der Nachweis über die flankierenden Bauteile für die Geschossdecke geführt. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 26 von 64 ► Das trennende Bauteil besitzt eine Vorsatzkonstruktion, die Sie über „Vorsatzkonstruktionen → Parameter neu ermitteln“ für den Senderaum einlesen. TIPP: Wenn eine Vorsatzkonstruktion im Empfangsraum vorhanden sein sollte, wechseln Sie mit Klick auf „im Senderaum (D)“ die Auswahl für die Vorsatzkonstruktion zum Grundbauteil in den Empfangsraum und ermitteln die Parameter neu für den Empfangsraum. ► Nun geben Sie die Fläche des trennenden Bauteils mit 20 m² ( 4m Raumtiefe x 5m Raumbreite) an, Raumhöhe siehe Skizze. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie [Raumbreite (Außenwand A1), Raumtiefe (Whg.-Trennwand C1), Raumbreite (KS-Innenwand), Raumtiefe (KSInnenwand)]. Die „Fläche des Außenbauteils“ nullen Sie an dieser Stelle. ► Als nächstes geben Sie die flankierenden Bauteile ein. Gehen Sie auf „S1“ und laden das flankierende Bauteil S1 mit „Bauteilparameter einlesen → „Außenwand A1“. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“. Wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → T-Stoß“ (entsprechend Skizze). ► Geben Sie jetzt unter „S2“ das zweite flankierende Bauteil mit „Bauteilparameter einlesen → „KSInnenwand“ ein. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“. Wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → Kreuzstoß“ (entsprechend Skizze). DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 27 von 64 ► Verfahren Sie für „S3“ und „S4“ analog Skizze fort. Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² -------------------------------------------------------------------------------------------S1 Außenwand A1 51,5 243 E1 Außenwand A1 51,5 243 S2 KS-Innenwand 49,4 207 E2 KS-Innenwand 49,4 207 S3 KS-Innenwand 49,4 207 E3 KS-Innenwand 49,4 207 S4 KS-Innenwand 49,4 207 E4 KS-Innenwand 49,4 207 S5 xxx 0,0 0 E5 xxx 0,0 0 Ri,w = Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile mit mi = Bauteilgewicht (ohne Vorsatzschalen) DRi,w = Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen TIPP: Die Werte aus der Spalte Ri,w für die jeweiligen flankierenden Bauteil werden nur eingelesen, wenn diese Bauteile bereits nach DIN 4109:2016 berechnet wurden. Man kann fehlende Werte im beigestellten Dialog auch manuell eingeben. ► Aus den Flanken S1-S4 und E1-E4 sind keine weiteren Vorsatzkonstruktionen anzusetzen, die automatische Übertragung „Zementestrich...“ rührt aus der Eingabe unter „Vorsatzkonstruktion (trennendes Bauteil)“: Der schwimmende Estrich wirkt sich auf den Übertragungswegen „Df“ (trennendes Bauteil zu den Flankierenden im Empfangsraum) aus, siehe untenstehende Tabelle, Spalte „R ij,w“. Vorsatzkonstruktionen auf flankierenden Übertragungswegen m´ Typ Flankenf0 DRi,w f0 DRi,w kg/m² bauteile Hz dB Hz dB Zementestrich 80 1 10 MN/m³ D 62 9,6 Vorsatzschale DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 28 von 64 ► Für den Nachweis ergeben sich folgende Werte: überprüfen Sie hier die gemeinsamen Kantenlängen lf. Sie können die Kantenlängen manuell ändern oder über „Fläche des...→ Kantenlängen für flankierende Bauteile“ erneut neu übergeben.Überprüfen Sie auch die Stoßstellendämm-Maße Kij. Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m dB dB dB dB dB -----------------------------------------------------------------------------------------Weg Ff Ff1 (S1 - E1) 5,00 51,5 51,5 0,0 8,6 T-Stoß 66,1 Ff2 (S2 - E2) 4,00 49,4 49,4 0,0 8,6 Kreuzstoß 65,0 Ff3 (S3 - E3) 5,00 49,4 49,4 0,0 12,7 Kreuzstoß 68,1 Ff4 (S4 - E4) 4,00 49,4 49,4 0,0 12,7 Kreuzstoß 69,0 Weg Df Df1 (D - E1) 5,00 58,0 51,5 9,6 4,9 T-Stoß 75,3 Df2 (D - E2) 4,00 58,0 49,4 9,6 5,7 Kreuzstoß 76,0 Df3 (D - E3) 5,00 58,0 49,4 9,6 6,9 Kreuzstoß 76,2 Df4 (D - E4) 4,00 58,0 49,4 9,6 6,9 Kreuzstoß 77,2 Weg Fd Fd1 (S1 - d) 5,00 51,5 58,0 0,0 4,9 T-Stoß 65,7 Fd2 (S2 - d) 4,00 49,4 58,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 66,4 Fd3 (S3 - d) 5,00 49,4 58,0 0,0 6,9 Kreuzstoß 66,6 Fd4 (S4 - d) 4,00 49,4 58,0 0,0 6,9 Kreuzstoß 67,6 -----------------------------------------------------------------------------------------Übertragungsweg bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 57,0 dB (T2 Gl.1) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 55,0 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Standard-Schallpegeldifferenz zwischen Sende- und Empfangsraum DnT,w = 57,0 + 10*LOG(0.32 * 50,0 / 20,0) = 56,0 dB (T2, Gl.B.1) ► Stellen Sie den „Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß → für den Nachweis“ ein. Das bewertete BauSchalldämm-Maß wird nun angezeigt. INFO: Die zusätzlich angegebene Standart-Schallpegeldifferenz Dn,T,w beschreibt die Schallpegeldifferenz zwischen zwei Räumen, die auf die Nachhallzeit des Empfangsraumes bezogen wird. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 29 von 64 Bewerteter Norm-Trittschallpegel Der Ausgangswert für den Norm-Trittschallpegel massiver Decken ist vom Deckengewicht und von einer möglicherweise vorhandenen Unterdecke abhängig. Verbesserungsmaße durch schwimmende Estriche sind von der Ausführung und von der dynamischen Steifigkeit der Trittschalldämmplatte abhängig. Die dynamischen Steifigkeiten sind meist in der Baustoffdatenbank hinterlegt. Dämmplatten mit dynamischen Steifigkeiten < 20 MN/m³ sind relativ teuer und nur begrenzt belastbar, Dämmplatten mit sdyn > 50 MN/m³ sind wegen Resonanzeffekten / Spuranpassung schalltechnisch kaum geeignet. Die hier verwendete Trittschalldämmung hat eine dynamische Steifigkeit von 10 MN/m³. Wichtig: Der Norm-Trittschallpegel L´n,w bezeichnet den im Raum unter der Decke ankommenden Schallpegel. Kleinere Werte stehen für besseren Trittschallschutz. Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016 ( Ref-No 3.1.8 ) vorh Ln,w,eq = 164 - 35 * LOG(394,0) = 73,2 dB (T32, Gl.21, Rohdecke) vorh DLw = 31,3 dB, (Verbesserungsmaß Deckenauflagen) vorh K = 1,6 dB (Korrekturwert für Flankenübertragung) L´n,w = Ln,w,eq - DLw + K = 73,2 - 31,3 + 1,8 = 43,5 dB (T2 Gl.19) für den Nachweis L´n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Schallnebenwegen 31,3 dB Verbesserungsmaß durch schwimmenden Estrich mineralisch 80,0 kg/m², s´ = 10,0 MN/m³ K = Korrekturwert für Flankenübertragung mit m´f,m = 243,0 kg/m³ und m´s = 394,0 kg/m² (T2, Gl.26) • Der bewertete Norm-Trittschallpegel „Ln,w,eq“ der Rohdecke ist gewichtsabhängig (logarithmischer Zusammenhang) • Das Verbesserungsmaß durch Deckenauflagen (schwimmende Estriche und Bodenbeläge) kann im beigestellten Dialog bestimmt werden. Das größere Verbesserungsmaß (Estrich oder Bodenbelag) ist maßgebend, keine Addition der Verbesserungsmaße. • Mit dem Korrekturwert „K“ können Einflüsse aus der Flankenübertragung mit / ohne Unterdecke und aus der Raumanordnung berücksichtigt werden. Die Berechnungszusammenhänge werden im Hinweisfenster näher erläutert. Boni für die Raumanordnung (Zuordnung) können berücksichtigt werden, wenn sich die Trittschallquelle nicht direkt über dem Empfangsraum sondern in einem Nachbarraum befindet. ► Anleitung Schritt für Schritt: Wählen Sie unter den magentafarbenen Auswahlmenüs „vorh“ (mit linker Maustaste anklicken) unter „Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016“: • für den bewerteten Norm-Trittschallpegel „L n,w,eq für Decken“ aus, • für das Verbesserungsmaß Lnw werden über „Parameter neu ermitteln“ bereits bekannte Materialdaten automatisch eingelesen: die flächenbezogene Masse für den schwimmenden Estrich beträgt 80 kg/m² und die dynamische Steifigkeit der TS-Dämmplatte 10 MN/m³, hier finden Sie auch noch die weitere aber nicht additive Eingabemöglichkeiten des Bodenbelags. • für den Korrekturwert K für Flankenübertragung bleibt alles wie voreingestellt. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 30 von 64 TIPP: Beachten Sie, wenn ein weichfedernder Bodenbelag auf einem schwimmenden Boden angeordnet wird, dass nur ein Verbesserungsmaß berücksichtigt werden kann, d.h entweder der für die Deckenauflage oder der des schwimmenden Estrichs. In diesem Falle vergewissern Sie sich, durch erneutes Aufrufen von „vorh“ (Verbesserungsmaß Lnw) nach Eingabe eines „weichfedernden Bodenbelags“, dass der Wert mit „OK“ bestätigt wird. Für den Nachweis ergibt sich folgendes. Der ermittelte Wert L´n,w,R (47 dB) genügt den Anforderungen an Wohnungstrenndecken. Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh. R´w,R = 55,0 dB 54 dB = erf. R´w Konstruktion erfüllt DIN 4109. vorh. L´n,w,R = 43,5 +3 = 46,5 dB 50 = zul. L´n,w erfüllt DIN 4109. +3 dB Sicherheitsbeiwert für L´n,w nach DIN 4109:2016 T2, Gl.B.10 ► Selbststudium 1. Überprüfen Sie, ob eine abgehängte Decke (Unterdecke) in Kombination mit dem schwimmenden Estrich zu einer weiteren Verbesserung führt. 2. Wie sieht es mit Vorsatzkonstruktionen für die flankierenden Bauteile aus? 3. Reicht der Schallschutz noch aus, wenn die KS- Innenwände mit Leichtmörtel vermauert wurden? TIPP: wenn Sie flankierende Bauteile im Aufbau o.ä. ändern, müssen Sie sie im Schallschutznachweis des trennenden Bauteils als flankierendes Bauteil verwendet unter „flankierende Bauteil in Massivbauweise“ neu laden! DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 31 von 64 4.3 Massivbau, Außenwand Aufgabenstellung Berechnen Sie das resultierende Luftschalldämm-Maß für o.g. Außenwand, Anwendungsfall „Schutz gegen Außenlärm“. Das Wärmedämmverbundsystem mit harter Dämmschicht verursacht Resonanzfrequenzen, die den R´w-Wert der Konstruktion verschlechtern. Die Fassadenfläche des betrachteten Raums ist 4,16 x 2,60 m groß und enthält zwei Fenster mit den lichten Öffnungsmaßen 1,26 x1,51m. Außerdem sollen die Rollladenkästen, die 1,49m breit und 30cm hoch sind, berücksichtigt werden. Stellen Sie den berechneten Wert den Anforderungen für Wohnräume gegenüber. ► Anleitung Schritt für Schritt Laden Sie über die „Bauteilübersicht“ die „Außenwand A1“, die Sie zuvor in der 1.Übung erstellt haben. Stellen Sie im Berechnungsblatt „Schallschutz“ das folgende Berechnungsverfahren ein: ► Unter Berechnungsoptionen sind „nach DIN 4109:2016“ folgende Häkchen zu setzen: DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 32 von 64 ► Unter „Berechnungsoptionen → Nachweis“ sind folgende Häkchen zu setzen: ► Die Zusammenstellung der „flächenbezogenen Masse“ erfolgt automatisch. Wählen Sie über das Auswahlmenü „verwendete Mörtelgruppe → NM → Leichtmörtel“ aus. Über „angesetzt“ kann man eine manuelle Eingabe für die einzelnen Bauteilschichten steuern. Zusammenstellung der flächenbezogenen Masse (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.1 ) s r Rechenwert angesetzt von innen [cm] [kg/m³] [kg/m³] [kg/m²] 1 Putzmörtel aus Gips 1,5 1400 1000 15,0 2 LHLz W 1000 LM 24,0 1000 950 228,0 EPS 033, II 10,0 20 20 Putzmörtel aus Kalkzement 1,5 1800 1600 --------flächenbezogene Masse m´ges 243,0 ► Über den Schriftzug „vorh“ öffnen Sie das Auswahlfenster „vorh R w Grundbauteil (Dd)“ und wählen „01 einschalige Bauteile aus Beton oder MW“ aus und bestätigen mit „OK“. Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No 3.1.2 ) vorh Rw = 30.9 * LOG(243,0) - 22.2 -2,0 = 49,5 dB (Massive Außenwand mit Verblendschale, T32 Abs.4.4) Vorsatzkonstruktionen nicht vorhanden (trennendes Bauteil) -2 dB Korrektur für Verblendschale mit Hartschaum-Trennfuge(Abs.4.4.4) Fläche des trennenden Bauteils (D) Ss = 10,0 m² Empfangsraum B x T x H = 4,00 x 5,00 x 2,50 m DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 33 von 64 Die Außenwand mit Wärmedämm-Verbundsystem ist als „Massive Außenwand mit Verblendschale mit Hartschaum-Trennfuge“ zu qualifizieren. Der automatische Vorschlag im beigestellten Dialog liefert an dieser Stelle kein plausibles Ergebnis. Die Einstellung muss daher manuell vorgenommen werden: ► Eine weitere Vorsatzschale ist nicht vorhanden. ► Geben Sie als nächstes die „Fläche des trennenden Bauteils“ ein. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie [Raumhöhe, Raumbreite, Raumhöhe, Raumbreite] ein. Für die Eingabe der geometrischen Abmessungen für den Senderaum (hier Außenfläche) setzen Sie immer die vom Raum aus gesehene gesamte Fassadenfläche an. Für die „Fläche des Außenbauteils“ geben Sie daher 10m² an. ► Neben der Wandkonstruktion erfolgt die Schallübertragung auch über die Fenster und die Rollladenkästen. Geben Sie alle beteiligten Bauteile für das resultierende Direkt-Schalldämm-Maß R w,res in der angezeigten Tabelle an. • Wählen Sie für unter „xxx“ aus dem Auswahlmenü „344. Fenster- und Türelemente → Verbundfenster Tab.2 → 30 Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 32, Falzdichtung“. • Wählen Sie den Rollladenkasten: „344. Elemente, Fenster- und Türelemente → Rollladenkästen → 30 Rollladenkasten aus Bauplatten, Steckverbindung“. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 34 von 64 Resultierendes Direkt-Schalldämm-Maß Rw,ges ( Ref-No 3.1.3 ) Si Ri,w Re,w DIN-Bezug m² dB dB Außenwand A1 5,70 51,5 54,1 T2, Abs.4.4 1 Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 32, Fal 3,81 30,0 34,2 T35 Tab.2-2 2 Rollladenkasten aus Bauplatten, Steck 0,89 30,0 40,5 T35 Tab.6-2 3 xxx 10,00 bewertete Schalldämm-Maße Re,i,w = Ri,w + 10*LOG(Ss / Si) (T2, Gl.37) bezogen auf die Fassadenfläche Ss = 10,0 m² Verbundfenster 6 mm Glas, SZR 32, Falzdichtung 30 dB Rollladenkasten aus Bauplatten, Steckverbindung 30 dB ► Die Flächen können wieder als Berechnungsvorschrift eingegeben werden (Fenster 2*1,26*1,51, Rollladenkästen = 2*1,49*0,3). Die Flächenabzüge von der Außenwand erfolgen automatisch, die Teilflächen müssen in der Summe die Fassadenfläche (10 m²) ergeben. Wenn mehrere Außenwände vorhanden sind (Eckraum, Dachfläche schließt an), können gleichartige Flächen zusammengefasst werden. Für diesen Fall kann man unter „geometrische Abmessungen“ die „Fläche des Außenbauteils“, die sich dann auf die Summe der beteiligten Fassaden bezieht, einen separaten Wert (Berechnungsformel) angeben. Rw,ges = -10 * LOG( S10-Re,w/10) = -10 * LOG(0,000476) = 33,2 dB (T2, Gl.35) bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 33,2 dB (T2 Gl.34) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 31,2 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Standard-Schallpegeldifferenz zwischen Sende- und Empfangsraum DnT,w = 33,2 + 10*LOG(0.32 * 50,0 / 10,0) = 35,2 dB (T2, Gl.B.1) Das resultierende Schalldämm-Maß von Fassadenteilen, die aus mehreren Elemente (Wand, Fenster, RK) zusammen gesetzt sind, hängt direkt vom ungünstigsten Schaldämm-Maß (im Beispiel vom Fenster) ab. Das resultierende Schalldämm-Maß Rw,ges liegt noch unter dem Schalldämm-Maß der schwächsten Teilfläche. Das bewertete Bau-Schalldämm-Maß entspricht in diesem Fall dem resultierenden Schalldämm-Maß. Da die Flankenübertragung nicht berücksichtigt wird gilt: R´w = Rw,ges = -10*LOG( 10-Rw,ges/10) DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 35 von 64 Flankenübetragung bei Außenwänden Die Notwendigkeit der Berücksichtigung der flankierenden Bauteile wird unter 4.4.3 (DIN 4109-2:2016) näher erläutert. In vielen Fällen ist die Flankenübertragung unbedeutend. In unserem Beispiel ist allerdings das biegesteife Fassadenbauteil mit biegesteifen Bauteilen im Empfangsraum verbunden. Da die Außenwand die unter 4.4.3 geforderten Anforderungen nur in einem Punkt erfüllt, ist nicht damit zurechnen das die Flankenübertragung zur gesamten Schalübertragung beiträgt. Zu Übungszwecken wird die Flankenübertragung trotzdem eingegeben. Anstelle des nicht vorhandenen, flankierenden Bauteils im Senderaum (= Außenbereich), wird die Außenwand selbst als „flankierendes Bauteil“ verwendet. Hinweis: Die flankierende Übertragung muss rechnerisch berücksichtigt werden, wenn beide Anforderungen erfüllt werden: 1.Anforderung: Rw ≥ 50 dB vorh Rw = 30.9 * LOG(243,0) - 22.2 = 51,5 dB (Bauteil aus Beton / Mauerwerk, T32 Gl.13) erfüllt 2.Anforderung: Rw,ges > 40 dB Rw,ges = -10 * LOG( S10-Re,w/10) = -10 * LOG(0,000474) = 33,3 dB (T2, Gl.35) nicht erfüllt ► Geben Sie die flankierenden Bauteile ein. Für „S1-S4“ laden Sie mit „Bauteilparameter einlesen → „Außenwand A1“. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“ mit „Nein“. Wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → T-Stoß“ (entsprechend Skizze). DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 36 von 64 ► Geben Sie unter „E1-E4“ folgende Bauteilparameter ein. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“ mit „Nein“ und wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → T-Stoß“ (entsprechend Skizze): Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² S1 Außenwand A1 51,5 243 E1 KS-Innenwand 49,4 207 S2 Außenwand A1 51,5 243 E2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 S3 Außenwand A1 51,5 243 E3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S4 Außenwand A1 51,5 243 E4 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 Ri,w = Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile mit mi = Bauteilgewicht (ohne Vorsatzschalen) DRi,w = Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 37 von 64 ► Als innenseitige Vorsatzkonstruktionen kommt der Zementestrich aus der „Stb-Geschoßdecke B4“ als flankierendes Bauteil E4 (Fußboden) zum Ansatz. Wählen sie dazu die Deckenkonstruktion im beigestellten Dialogfenster aus. Vorsatzkonstruktionen auf flankierenden Übertragungswegen m´ Typ Flankenf0 DRi,w f0 DRi,w kg/m² bauteile Hz dB Hz dB -----------------------------------------------------------------------------------------Zementestrich 80 1 10 MN/m³ E4 62 9,6 xxx Vorsatzschale m´ = flächenbezogene Masse der Vorsatzkonstruktion (Estrich, Vorsatzschale) Typ: 1 = Vorsatzkonstruktion mit weichfedernder Trennschicht mit s,dyn in MN/m³), 2 = freistehende Vorsatzkonstruktion mit Hohlraumdämmung mit Schalenabstand d in [m] Flankenbauteile mit der beschriebenen Vorsatzkonstruktion, ggf. mehrere f0 = Resonanzfrequenz des Schwingungssystems Flankenbauteil + Vorsatzkonstruktion DRi,w = Verbesserungsmass der Schalldämmung des Flankenbauteils durch die Vorsatzkonstruktion ► Überprüfen Sie wieder die gemeinsamen Kantenlängen lf unter „Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile“ Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m dB dB dB dB dB -----------------------------------------------------------------------------------------Weg Ff Ff1 (S1 - E1) 2,50 51,5 49,4 0,0 5,4 T-Stoß 61,9 Ff2 (S2 - E2) 4,00 51,5 58,0 0,0 5,4 T-Stoß 64,1 Ff3 (S3 - E3) 2,50 51,5 58,2 0,0 5,4 T-Stoß 66,3 Ff4 (S4 - E4) 4,00 51,5 58,0 9,6 5,4 T-Stoß 73,7 Weg Df Df1 (D - E1) 2,50 33,2 49,4 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Df2 (D - E2) 4,00 33,2 58,0 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Df3 (D - E3) 2,50 33,2 58,2 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Df4 (D - E4) 4,00 33,2 58,0 9,6 4,7 T-Stoß 0,0 Weg Fd Fd1 (S1 - d) 2,50 51,5 33,2 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Fd2 (S2 - d) 4,00 51,5 33,2 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Fd3 (S3 - d) 2,50 51,5 33,2 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Fd4 (S4 - d) 4,00 51,5 33,2 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 -----------------------------------------------------------------------------------------Übertragungsweg ► Die flankenschalldämm-Maße für die Übertragungsege D - Ei und Si - d werden nicht berücksichtigt, da sie nicht auftreten. bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 33,2 dB (T2 Gl.34) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 31,2 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Wir erhalten damit ein Schalldämm-Maß von R´w,R = 31,2 dB, was dem Wert ohne Flankenübertragung entspricht. Wir können also auf die Bilanzierung der Flankenübertragung verzichten (Berechungsoption bitte wieder abschalten). DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 38 von 64 Maßgeblicher Außenlärmpegel Sofern keine Angaben zum Lärmpegel am Immissionsort (Planung, Lärmkarten usw.) vorliegen, kann der erwartete Lärmpegel rechnerisch bestimmt werden. Die Größe von Schallemissionen, die durch Straßenverkehr verursacht werden, kann in einfacheren Fällen nach dem Nomogramm aus DIN 4109 abgeschätzt werden (Berechnungsoption „Lärmpegel nach DIN 4109“ einschalten). Im Wesentlichen sind dazu die Art des Verkehrsweges, das Verkehrsaufkommen und die Entfernung zur Straße anzugeben. Bei schwierigeren Fällen, wie z.B. hohem Verkehrsaufkommen, kann außerdem nach DIN 18005 gerechnet werden (Berechnungsoption „Beurteilungspegel nach DIN 18005:2002 zuschalten). ► Anleitung Schritt für Schritt Setzen Sie ein Häkchen unter „Berechnungsoptionen → Außenlärmpegel ermitteln → 23 Außenlärmpegel nach DIN 4109“ und „24 Beurteilungspegel DIN 18005:2002“. Stellen Sie dann im Abschnitt „Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels aus Straßenverkehr“ die folgenden Randbedingungen über „Lärm“ ein: „50. Strasse → Lärm durch Hauptverkehrsstrasse....“ mit 9.000 Kfz pro Tag und 13m (Entfernung zur Straßenmitte). Ebenso für die „Ermittlung der Schallimmissionen nach DIN 18005: 2002“. Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels aus Straßenverkehr ( Ref-No 3.8.1 ) Lärm durch Hauptverkehrsstraße innerhalb geschlossener Ortschaften. Verkehrsbelastung Entfernung zur Straßenmitte 9000 Kfz/Tag 13 m Der maßgebende Mittelungspegel muß nach DIN 18005 berechnet werden! Schallschutz im Städtebau, Ermittlung der Schallimmissionen nach DIN 18005-1:2002 ( Ref-No 3.8.2 ) Vereinfachte Ermittlung der Beurteilungspegel Lr,i mit Nomogrammen nach Anhang A Schallquelle Entfernung Korrektur Lr,Tag Lr,Nacht 01 Gemeindestraße 13 m 9.000 KfZ/d 0,0 67,7 56,7 dB xxx 67,7 56,7 dB Lr,ges,Tag = 10*lg S 10*0.1*Lr,i,Tag + 3 = 70,7 dB[A], Lärmpegelbereich V Lr,ges,Nacht = 10*lg S 10*0.1*Lr,i,Nacht + 3 = 59,7 dB[A], Lärmpegelbereich II Der Beurteilungspegel Lr,ges wird nach DIN 4109-2:2016 Abs. 4.4.5 erhöht. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 39 von 64 Der Klammerausdruck [A] dokumentiert, dass die auftretenden Schallpegel A-bewertet wurden, ein Bewertungsschema, dass den Charakter des (Straßen)Lärms berücksichtigt. Die größere Anforderung (Lärmpegelbereich V) ist maßgebend. ► Um die Anforderungen den Grenzwerten für Wohnräumen im Lärmpegelbereich gegenüberzustellen, klicken Sie im Abschnitt „Anforderungen“ den magentafarbenen Schriftzug „aus“ an und wählen aus dem Auswahlmenü „52. Anforderungen → DIN 4109-1:2016 → Aufenthaltsräume in Wohnungen → Lärmpegelbereich V“ aus. Die Anforderung für den Lärmpegelbereich V wird nicht erfüllt. Anforderungen an die Luftschalldämmung aus DIN 4109-1:2016 Anforderungen zum Schutz gegen Außenlärm im Lärmpegelbereich V Außenbauteile von Aufenthaltsräumen in Wohnungen erf R´w,res = 45 - 2 = 43 dB -2 dB Korrektur nach DIN 4109:2016, KAL = 10*LOG(10,0/(0,8*(4,0*5,0))) = -2,0 dB (T2 Gl.33) Nachweis vorh. R´w,R,res = 31,2 dB < 43 dB = erf. R´w,res nicht ausreichend. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 40 von 64 4.4 Skelettbau, Bürotrennwand Aufgabenstellung Ermitteln Sie für die dargestellte Gipskarton-Ständerwand das bewertete Schalldämm-Maß mit Flankenübertragung und stellen Sie das Ergebnis den Anforderungen an Schulen (Unterrichtsräume) gegenüber. Die Standardkonstruktion mit Metallständern CW 75 ist beidseitig mit 2 x 12,5 mm Gipskartonplatten beplankt und mit einer 60 mm starken Hohlraumdämmung versehen. Wir haben eine Mischbauweise mit massiven Decken und Außenwänden, aber überwiegend leichten Trennwänden im Gebäude vorliegen. ►Anleitung Schritt für Schritt Rufen Sie über die „Bauteilübersicht“ die Gipskarton-Ständerwand aus dem Verzeichnis „Bauteildatenbank → Trennwände → Bürotrennwand“ durch Doppelklick auf und kopieren diese in ihr Projekt. Vergeben Sie den Namen „Bürotrennwand C4“. Ändern Sie den vorhandenen Querschnitt entsprechend der oben dargestellten Grafik. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 41 von 64 ► Wechseln Sie über die „Navigation“ zum „Schallschutz“. Wählen Sie in den Berechnungsoptionen „nach DIN 4109:2016“ die oben gezeigten Optionen aus. Hinweis: Das Schalldämm-Maß für leichte, biegeweiche Bauteile wird über Messprotokolle oder aus Vergleichsquerschnitten bestimmt. Die Berechnungsoption „flächenbezogene Masse ermitteln“ wird nicht benötigt und kann abgeschaltet werden. ► Wählen Sie im nächsten Schritt im Auswahlmenü 23 „Einbau in Gebäuden in Holz- oder Skelettbauart“ (aternativ in Massivbauart) und im Auswahlmenü 24 „zum Schutz gegen Schallübertragung aus fremden Wohnund Arbeitsbereichen“. Das Schalldämm-Maß leichter, mehrschaliger Konstruktionen kann wegen komplexer, frequenzabhängiger Schwingungsvorgänge nicht berechnet, sondern nur gemessen werden. Wenn keine Messwerte vorliegen, können stattdessen Vergleichsquerschnitte aus der Norm zur Ermittlung des Schalldämm-Maßes verwendet werden. ► Im Auswahlmenü „vorh“ wählen Sie einen Vergleichsquerschnitt aus der DIN 4109, indem Sie in der angezeigten Übersicht „dw2017 → DIN 4109-2016 → Metallständerwände → 2-08 Metallständerwand“ auswählen. Alternativ wird Ihnen über „Vorschlag (automatisch) - Vorschlag (Liste)“ eine Auswahl mit Vergleichskonstruktionen angeboten, die einen ähnlichen Aufbau besitzen. Durch Anklicken und grafischen Vergleich „berechnetes Bauteil - Vergleichsquerschnitt“ kann der passende Vergleichsquerschnitt gefunden werden. Wichtig sind dabei die Art und Anzahl der Beplankungen, die Wanddicke (Ständergröße) und die Hohlraumfüllung. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 42 von 64 Das bewertete Schalldämm-Maß für diese Vergleichskonstruktion ist mit 51 dB angegeben (und würde die Anforderungen an Raum- und Flurwände in Schulen erfüllen). DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 43 von 64 ► Geben Sie nun die „Fläche des“ trennenden Bauteils nach Skizze ein, die Kantenlängen der Flanken werden wie folgt vorgeschlagen [Raumhöhe; Raumbreite; Raumhöhe; Raumbreite]. ► Der Einfluss flankierender Bauteile wird mit unter Berücksichtigung der Schallübertragung als T-Stoß bzw. Kreuzstoß wie folgt ausgewählt. Die vierte Flanke (Flurtrennwand in Leichtbauweise) fehlt in dieser Aufstellung. Sie wird später gesondert behandelt. Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² -----------------------------------------------------------------------------------------S1 Außenwand A1 51,5 243 E1 Außenwand A1 51,5 243 S2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 E2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 S3 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 E3 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 S4 xxx 0,0 0 E4 xxx 0,0 0 Ri,w = Schalldämm-Maße der flankierenden Bauteile mit mi = Bauteilgewicht (ohne Vorsatzschalen) DRi,w = Verbesserung der Schalldämm-Maße durch raumseitige Vorsatzschalen ► Als Vorsatzschale wählen Sie die Stb-Geschoßdecke B4 aus und verwenden diese für S3 und E3. m´ Typ Flankenf0 DRi,w f0 DRi,w kg/m² bauteile Hz dB Hz dB Zementestrich 80 1 10 MN/m³ S3 E3 62 9,6 62 9,6 Vorsatzschale DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 44 von 64 Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m dB dB dB dB dB -----------------------------------------------------------------------------------------Weg Ff Ff1 (S1 - E1) 2,50 51,5 51,5 0,0 5,7 T-Stoß 63,2 Ff2 (S2 - E2) 4,00 58,0 58,0 0,0 5,4 Kreuzstoß 67,3 Ff3 (S3 - E3) 4,00 58,0 58,0 14,4 8,7 Kreuzstoß 85,1 Weg Df Df1 (D - E1) 2,50 51,0 51,5 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Df2 (D - E2) 4,00 51,0 58,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Df3 (D - E3) 4,00 51,0 58,0 9,6 5,7 Kreuzstoß 0,0 Weg Fd Fd1 (S1 - d) 2,50 51,5 51,0 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Fd2 (S2 - d) 4,00 58,0 51,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Fd3 (S3 - d) 4,00 58,0 51,0 9,6 5,7 Kreuzstoß 0,0 -----------------------------------------------------------------------------------------Übertragungsweg In der Tabelle mit den Flankenschalldämm-Maßen sind Stoßstellen mit der Außenwand als „T-Stöße“ definiert, alle anderen als „Kreuzstöße“, wobei man auch hier T-Stöße verwenden könnte, da flankierende Leichtbauwände in Nachbarräumen nicht ins Gewicht fallen. Verbesserungsmaße treten bei den Flankenübertragungswegen über die Fußböden (schwimmender Estrich) auf, im Übertragungsweg von Fußboden zu Fußboden (S3 - E3) in beiden Räumen. Der Wert DRij,w wird dann aus Verbesserungsmaß durch raumseitige Vorsatzschalen im Sende- und / oder Empfangsraum, siehe "Vorsatzkonstruktionen" (T2 Gl.5/6): "9,6/2 + 9,6" = 14,400 berechnet. Für sämtliche Übertragungswege unter Beteiligung des leichten, trennenden Bauteils (D und d) kann das Masseverhältnis der gekoppelten Bauteile und damit das Stoßstellendämm-Maß nicht berechnet werden. Diese Übertragungswege bleiben daher unberücksichtigt (leichte Bauteile können wesentlich schwerer Bauteile nicht zum Schwingen bringen und umgekehrt). Hinweis: Die Richtigkeit dieser Auslegung der Norm ist derzeit nicht gesichert. In DIN 4109-2:2016, Abs. 4.2.5 finden wir in diesem Zusammenhang „Die Behandlung der flankierenden Übertragung ... wobei aufgrund der geringen Stoßstellendämmung der an das Massivbauteil angeschlossenen Leichtbauteile für das Stoßstellendämm-Maß der flankierenden Massivbauteile Kij = Kij,min gesetzt werden kann.“ Dumm daran ist nur, dass kleine Kij - Werte eine bessere Längsschallleitung bedeuten und ungünstig für das Berechnungsergebnis sind. ►Aktivieren Sie für die leichte, flankierende Flurtrennwand die Berechnungsoption „Flankierende Bauteile in Leichtbauweise“ und wählen Sie aus Auswahl 342 „Flankenübertragung horizontal → über flankierende Metallständer“ aus. Die gemeinsame Kantenlänge mit demtrennenden Bauteil ist die Geschosshöhe (2,50 m). Flankierende Bauteile in Leichtbauweise ( Ref-No 3.1.5 ) flankierende Bauteile lf Dn,f,w RFf,w m dB dB 06 flankierende Metallständerwand 2,50 56,0 56,5 DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 45 von 64 Wir erhalten damit ein bewertetes Bau-Schalldämm-Maß, das sich nur um knapp 1 dB vom Schalldämm-Maß des trennenden Bauteils unterscheidet: bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 50,1 dB (T2 Gl.1) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 48,1 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis ► Wählen Sie nun die folgenden Anforderungen an unsere „Bürotrennwand“: Anforderungen an die Luftschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN 4109-1:2016, Schallschutz im Hochbau Wände zwischen Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen erf. R´w 47 dB Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh. R´w,R = 48,1 dB 47 dB = erf. R´w Konstruktion erfüllt DIN 4109. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 46 von 64 4.5 Holzskelettbau, Holzbalkendecke Aufgabenstellung Berechnen Sie bei oben abgebildeten Holzbalkendecken die Werte für den Luft- und Trittschallschutz und vergleichen Sie die Ergebnisse mit den Anforderungen an Wohnungstrenndecken. Die Holzbalkendecke soll in einem Gebäude in Massivbauweise nachgewiesen werden. Wohnungstrenndecken in Holzbauweise waren schon immer eine besondere Herausforderung. Für die besonders leichte, gewählte Konstruktion ohne Beschwerung sollte der Nachweis schwer fallen. ► Anleitung Schritt für Schritt Wählen Sie im Berechnungsblatt „Bauteile“ den Bildschalter „Bauteilübersicht“ und übernehmen Sie die Holzbalkendecke aus dem Verzeichnis „dw2017 → DIN 4109 → Bauteil „IdH4-03“ durch Doppelklick und „kopieren“ in ihr Projekt. Vergeben Sie den Namen „Holzbalkendecke1C5“. Ändern Sie den vorhandenen Querschnitt entsprechend der oben dargestellten Grafik indem Sie den Baustoffassistenten aufrufen und das Bauteil um die Trittschalldämmung (Baustoffgruppe MF-Trittschall) und die Spanplatte (Holzwerkstoffe) sowohl im Rahmen, wie auch im Gefachquerschnitt erweitern. Außerdem ist die Traglattung durch eine Federschiene (Längsschnitt) zu ersetzen. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 47 von 64 ► Öffnen Sie anschließend die Seite „Schallschutz“. Berechnet werden sollen das Luftschalldämm-Maß und der Trittschallpegel. Die flächenbezogene Masse muss nicht ermittelt werden, da keine massiven Bauteilschichten vorhanden sind. Nehmen Sie die nötigen Einstellungen unter Berechnungsoptionen vor. ► Das Schalldämm-Maß wird anhand von Vergleichsquerschnitten ermittelt. Im Auswahlmenü „vorh“ wählen Sie einen Vergleichsquerschnitt aus der DIN 4109:2016, indem Sie in der angezeigten Übersicht „dw2017 → DIN 4109-2016 → Holzbalkendecken → 22-03 Holzbalkendecke“ auswählen. Die Suchroutine „Vorschlag“ führt in diesem Fall zu keinem befriedigenden Ergebnis, die suche muss also manuell optisch durchgeführt werden. Der ausgewählte Vergleichsquerschnitt nach Tab. 22-03 der DIN 4109 kommt der Konstruktion am nächsten, man erhält vorh Rw (C,Ctr) = 63 dB. Parallel wird der erreichte Norm-Trittschallpegel vorh L´n,w,eq mit 56 dB ermittelt. Ausführung wie 22-03 Holzbakendecke mit Aufbau aus 22 mm Trockenestrich auf 25 mm MW DES-sm auf HW-Schalung, 100 mm Zwischensparrendämmung, GK-Innenbekleidung auf Federschiene 63 (-4,-11) dB, 56 (+0) dB vorh Rw (C, Ctr) = 63 (-4, -11) dB Fläche des trennenden Bauteils (D) Ss = 20,0 m² Senderaum B x T x H = 4,00 x 5,00 x 2,50 m, Empfangsraum B x T x H = 4,00 x 5,00 x 2,50 m. ► Geben Sie nun die Fläche des trennenden Bauteils mit [4,0m x 5,0m] 20,0 m² an. Die Kantenlänge für flankierende Bauteile werden mit [ Raumbreite; Raumtiefe; Raumbreite; Raumtiefe] angeben. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 48 von 64 Der Nachweis wird für die nachfolgend dargestellte Situation geführt: ► Die flankierenden Bauteile werden wie folgt ausgewählt: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² S1 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E1 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S2 Außenwand A1 51,5 243 E2 Außenwand A1 51,5 243 S3 KS-Innenwand 49,4 207 E3 KS-Innenwand 49,4 207 S4 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E4 Whg-Trennwand C1 58,2 400 DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 49 von 64 Die flankierenden Massivbauteile werden ohne Vorsatzkonstruktionen ausgeführt. ► Der Wert lf [m] ist noch anzugeben, die Längen der gemeinsamen Kanten zwischen trennendem und flankierendem Bauteil entnehmen Sie der Skizze. Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m dB dB dB dB dB Weg Ff Ff1 (S1 - E1) 4,00 58,2 58,2 0,0 8,7 Kreuzstoß 73,9 Ff2 (S2 - E2) 5,00 51,5 51,5 0,0 5,7 T-Stoß 63,2 Ff3 (S3 - E3) 4,00 49,4 49,4 0,0 8,7 Kreuzstoß 65,1 Ff4 (S4 - E4) 5,00 58,2 58,2 0,0 8,7 Kreuzstoß 72,9 Weg Df Df1 (D - E1) 4,00 63,0 58,2 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Df2 (D - E2) 5,00 63,0 51,5 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Df3 (D - E3) 4,00 63,0 49,4 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Df4 (D - E4) 5,00 63,0 58,2 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Weg Fd Fd1 (S1 - d) 4,00 58,2 63,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Fd2 (S2 - d) 5,00 51,5 63,0 0,0 4,7 T-Stoß 0,0 Fd3 (S3 - d) 4,00 49,4 63,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Fd4 (S4 - d) 5,00 58,2 63,0 0,0 5,7 Kreuzstoß 0,0 Übertragungsweg Die Flankenschalldämm-Maße für die Übertragungswege unter Beteiligung der leichten Holzbalkendecke werden nicht berücksichtigt, siehe Berechnungsfall „Bürotrennwand“. Wir erreichen damit ein bewertetes Luftschalldämm-Maß von 56,6 dB bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 58,6 dB (T2 Gl.1) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 56,6 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Für den Trittschallschutz berechnen wir: Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016 ( Ref-No 3.1.8 ) Ausführung wie 22-03 Holzbakendecke mit Aufbau aus 22 mm Trockenestrich auf 25 mm MW DES-sm auf HW-Schalung, 100 mm Zwischensparrendämmung, GK-Innenbekleidung auf Federschiene 63 (-4,-11) dB, 56 (+0) dB vorh Ln,w,eq = 56,0 dB (T33, Leichtbauweise) vorh K = 3,0 + 0,0 dB (Flankenübertragung) L´n,w = Ln,w,eq + K1 + K2 = 56,0 + 3,0 + 0,0 = 59,0 dB (T2 Gl.24) für den Nachweis L´n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Schallnebenwegen Korrektursummand K1 nach T2, Tab.3 mit Unterdecke GKB an FS und Wandoberfläche GKB + HW Korrektursummand K2 nach T2, Tab.4 mit Ln,w+K1 = 59,0 dB, Trockenestrich, Wandoberfläche GKB + HW DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 50 von 64 Der Wert Ln,w,eq kommt aus dem Vergleichsquerschnitt, der Korrekturwert K gilt für den Trockenestrich in Kombination mit der einfachen GK-Unterdecke an Federabhängern. Hinweis: Wenn man im Dialogfenster zum Korrekturwert K1 die Ausführung der Unterdecke ändert, wirkt sich das unlogisch auf das Ergebnis aus. Die besseren Unterdecken (2 x GKB an Federschiene) führen zu einem schlechteren Ergebnis. Erklärung: keine. Der Zusammenhang ist normkonform programmiert. ► Wir wählen nun im Abschnitt „Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung“ die Anforderungen für eine Wohnungstrenndecke. Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN 4109-1:2016, Schallschutz im Hochbau Wohnungstrenndecken (auch Treppen) erf R´w 54 dB erf L´n,w 50 dB Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R´w,R = 57 dB 54 dB = erf R´w Konstruktion erfüllt DIN 4109. vorh L´n,w,R = 56 +3 = 59 dB > 50 = erf L´n,w nicht ausreichend. +3 dB Sicherheitsbeiwert für L´n,w nach DIN 4109:2016 T2, Gl.B.10 Die Konstruktion würde also eine ausreichende Luftschalldämmung gewährleisten, die Trittschalldämmung genügt aber den Mindestanforderungen an Wohnungstrenndecken nicht. Prinzipiell ist die Trittschalldämmung der schwache Punkt bei Deckenkonstruktionen in Holzbauweise. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 51 von 64 Wir überprüfen, ob eine Deckenbeschwerung das Problem beheben könnte. ► Wechseln Sie zurück in das Berechnungsblatt „Bauteil“ und fertigen Sie eine Bauteilkopie an (speichern als „Holzbalkendecke 2C5“). Ändern Sie im Baustoffassistenten die Trittschalldämmung in den schwimmenden Zementestrich laut Abbildung. Ergänzen Sie außerdem eine trockene Sandschüttung unter der MineralfaserDämmplatte. Nehmen Sie die Änderungen jeweils im Rahmen- und Gefachquerschnitt vor. Im Berechnungsblatt „Schallschutz“ können Sie nun den Vergleichsquerschnitt nach DIN Tab.21-02 auswählen, der mit Rw = 70 dB und Lnw = 34 dB angegeben ist. Wir entnehmen der grafischen Darstellung in der Bauteilübersicht, dass die Trittschalldämmung eine dynamische Steifigkeit von 6 MN/m³ aufweisen muss, um diese Werte zu erreichen. Wir erreichen damit ohne weitere Parameter zu ändern: Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 58,1 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016 ( Ref-No 3.1.8 ) Ausführung wie 21-02 Holzbakendecke mit Aufbau aus 50 mm Estrich auf 40 mm MW DES-sh auf Sandschüttung 45 kg/m² auf HW-Schalung, 100 mm Zwischensparrendämmung, GK-Innenbekleidung auf Federschiene 70 dB, 34 (+2) dB vorh Ln,w,eq = 34,0 dB (T33, Leichtbauweise) vorh K = 3,0 + 0,0 dB (Flankenübertragung) L´n,w = Ln,w,eq + K1 + K2 = 34,0 + 3,0 + 0,0 = 37,0 dB (T2 Gl.24) für den Nachweis L´n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Schallnebenwegen Korrektursummand K1 nach T2, Tab.3 mit Unterdecke GKB an FS und Wandoberfläche GKB + HW Korrektursummand K2 nach T2, Tab.4 mit Ln,w+K1 = 49,0 dB, Trockenestrich, Wandoberfläche GKB + HW Die Anforderungen werden damit leicht erfüllt. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 52 von 64 4.6 Haustrennwand Aufgabenstellung: 1. Konstruieren Sie die dargestellte Haustrennwand. 2. Berechnen Sie das bewertete Schalldämmmaß R´w und stellen Sie es den Anforderungen gegenüber. 3. Ist die Konstruktion als Haustrennwand geeignet? ► Anleitung Schritt für Schritt: Wählen Sie im Berechnungsblatt „Bauteile“ den Schalter „neues Bauteil“ und klicken Sie im Dialogfenster „Bauteiltyp“ auf „Schallschutz → Haustrennwand“. Geben Sie die Bauteilbezeichnung „Haustrennwand “ ein und bestätigen Sie. ► Wählen Sie im Baustoffassistenten aus: Querschnitt ( Ref-No 1.3 ) s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²K/W Rsi 0,130 01 Putzmörtel aus Kalkzement 1,50 1800 27,0 1,000 0,015 02 Kalksandstein-MW 1600 17,50 1600 280,0 0,790 0,222 03 Mineralwolle MW 032, II 10,00 20 2,0 0,032 3,125 04 Kalksandstein-MW 1600 17,50 1600 280,0 0,790 0,222 05 Putzmörtel aus Kalkzement 1,50 1800 27,0 1,000 0,015 Rse 0,130 DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 53 von 64 ► Wechseln Sie nun auf die Seite Schallschutz und schalten den Schallschutznachweis „nach DIN 4109:2016“ (1-3) dazu. Das Auswahlmenü Wandbauteil „23. Einbau in...“ und Auswahlmenü „24. zum Schutz gegen ...“ : ► Für massive Wand- und Deckenbauteile wird in der entsprechenden Schicht (hier Schicht 2 und 4) hinter der Baustoffkennzeichnung die Auswahl „verwendete Mörtelgruppe“ angeboten, wählen Sie „1 Normalmörtel“. Auch hier gilt wieder: das Flächengewicht des Mauerwerks ist u.a. von der verwendeten Mörteltechnik abhängig. Leichtmauermörtel ist gut für den Wärmeschutz, weniger gut für den Schallschutz. ► Der gewichtsabhängige Rechenwert Rw für das „bewertete Schalldämm-Maß (trennendes Bauteil Dd)“ wird nun für das Grundbauteil angezeigt. Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No 3.1.2 ) vorh Rw = 28.0 * LOG(587,0) - 18.0 + 9 + 2 = 70,5 dB (zweischalige Haustrennwände, T2 Gl.19) ► Über den Schriftzug „vorh“ öffnen Sie das Auswahlfenster „vorh Rw Grundbauteil (Dd)“ und wählen „05 zweischalige Haustrennwände“ aus. Im folgenden Dialog stellen Sie ein: DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 54 von 64 Wir erhalten damit für das trennende Bauteil: Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No 3.1.2 ) vorh Rw = 28.0 * LOG(587,0) - 18.0 + 12 + 2 = 73,5 dB (zweischalige Haustrennwände, T2 Gl.19) Vorsatzkonstruktionen nicht vorhanden (trennendes Bauteil) Zuschlagswert im OG, HTW getrennt bis zur Bodenplatte +12 dB (T2 Tab.1) (T2 Tab.1) 2 dB Zuschlag für mindestens 50 mm Schalenabstand ausgefüllt mit Mineralfaser, Anwendungstyp WTH Fläche des trennenden Bauteils (D) Ss = 10,0 m² Senderaum B x T x H = 4,00 x 4,00 x 2,50 m, Empfangsraum B x T x H = 4,00 x 4,00 x 2,50 m. ► Geben Sie dann die Fläche des trennenden Bauteils mit 10 m² ( 4m breit x 2,50m hoch) und einer Raumtiefe von 4,00 m an. Für die gemeinsame Kantenlänge zwischen den flankierenden Bauteilen lf geben Sie [2,50; 4,00; 2,50; 4,00] ein. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 55 von 64 Hinweis: Die Flankenübertragung spielt bei zweischaligen Haustrennwänden eine untergeordnete Rolle, darf nach DIN 4109:2016 aber nicht vernachlässigt werden. Der Korrekturwert K für die Flankenübertragung wird in Abhängigkeit von den Massen der Hüllflächen des Empfangsraums nach T2, Gl.20 bestimmt. Die flankierenden Bauteile im Empfangsraum müssen daher bekannt sein. ► Als nächstes geben Sie daher die flankierenden Bauteile und die Vorsatzkonstruktion aus dem flankierenden Übertragungsweg S4-E4 (Fußboden mit schwimmendem Estrich) ein: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² S1 Außenwand A1 51,5 243 E1 Außenwand A1 51,5 243 S2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 E2 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 S3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 S4 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 E4 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 Vorsatzkonstruktionen auf flankierenden Übertragungswegen m´ Typ Flankenf0 DRi,w f0 DRi,w kg/m² bauteile Hz dB Hz dB Zementestrich 80 1 10 MN/m³ S4 E4 62 9,6 62 9,6 Vorsatzschale Wir erhalten damit: Mittlere flächenbezogene Masse der empfangsraumseitigen flankierenden Bauteile, die nicht mit Vorsatzkonstruktionen belegt sind = 345,5 kg/m², flächenbezogene Masse der empfangsraumseitigen Schale der zweischaligen Haustrennwand = 293,5 kg/m² Korrekturwert K für die Flankenübertragung bei zweischaligen Haustrennwänden = 0,2 dB (T2, Gl.20) R´w = 73,5 - 0,2 = 73,3 dB Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 71,5 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 56 von 64 ► Für die Anforderungen an die Luftschalldämmung wählen Sie → 46.Anforderungen → DIN 4109: 2016 → Reihenhäuser ...→ Haustrennwände“. Der Nachweis wird erfüllt: Anforderungen an die Luftschalldämmung ( Ref-No 3.9 ) aus DIN 4109-1:2016, Schallschutz im Hochbau Haustrennwände zu Aufenthaltsräumen, unter denen mindestens 1 Geschoss (erdberührt oder nicht) des Gebäuden vorhanden ist erf R´w 62 dB ................................................................................................................................................................................... Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R´w,R = 72 dB 62 dB = erf R´w Konstruktion erfüllt DIN 4109. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 57 von 64 4.7 Wohnungstrenndecke mit versetzten Flanken Aufgabenstellung Berechnen Sie das bewertete Luftschalldämm-Maß R´w und den Norm-Trittschallpegel L´ n,w,R für die Geschossdecke B4 unter Beachtung der versetzten Trennwände. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 58 von 64 ► Anleitung Schritt für Schritt: Rufen Sie die bereits erstellte „Stb-Geschossdecke B4“ auf und kopieren Sie sie als „Stb-Geschossdecke B4versetzteWand“ in Ihr Projekt. ► Öffnen Sie das Berechnungsblatt „Schallschutz“ und überprüfen Sie unter „Berechnungsoptionen → nach DIN 4109:2016“ alle benötigten Optionen: ► Das Nachweisverfahren wird wie folgt eingestellt: ► Über den Schriftzug „vorh“ öffnen Sie das Auswahlfenster „vorh R w Grundbauteil (Dd)“ und wählen „01 einschalige Bauteile aus Beton oder MW“ aus und bestätigen mit „OK“. ► Das trennende Bauteil besitzt eine Vorsatzkonstruktion, die über „Vorsatzkonstruktionen → Parameter neu ermitteln“ für den Senderaum eingelesen wird. ► Unter „Fläche des“ trennenden Bauteils geben Sie die geometrischen Abmessungen ein. Die „Kantenlängen für flankierende Bauteile“ werden in der Reihenfolge [ Raumbreite; Raumtiefe; Raumbreite; Raumtiefe;] eingegeben/vorgeschlagen. Bewertetes Schalldämm-Maß für das trennende Bauteil ( Ref-No 3.1.2 ) vorh Rw = 30.9 * LOG(394,0) - 22.2 = 58,0 dB (Bauteil aus Beton / Mauerwerk, T32 Gl.13) Vorsatzkonstruktionen (trennendes Bauteil) Zementestrich, m´ = 80 kg/m², s´ = 10 MN/m³, DRw = 74.4 - 20 * LOG(62) - 0.5 * 58,0 = 9,6 dB vorh RDd,w = Rs,w + S DRDd,w = 58,0 + 9,6 = 67,6 dB (T2 Gl.4ff) Fläche des trennenden Bauteils (D) Ss = 20,0 m² Senderaum B x T x H = 5,00 x 4,00 x 2,50 m, Empfangsraum B x T x H = 5,00 x 6,00 x 2,50 m. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 59 von 64 ► Als nächstes geben Sie die flankierenden Bauteile ein. Gehen Sie auf „S1“ und laden das flankierende Bauteil S1 mit „Bauteilparameter einlesen → „Außenwand A1“. Bestätigen Sie „Empfangsraum wie Senderaum“. Wählen Sie für das „Stoßstellendämm-Maß → T-Stoß“ (entsprechend Skizze). ► Verfahren Sie für „S2-S4“ und „E2-E4“ analog Skizze: Flankierende Bauteile in Massivbauweise ( Ref-No 3.1.4 ) im Senderaum Ri,w mi im Empfangsraum Rj,w mj dB kg/m² dB kg/m² -----------------------------------------------------------------------------------------S1 Außenwand A1 49,5 243 E1 Außenwand A1 49,5 243 S2 Außenwand A1 51,5 243 E2 Außenwand A1 51,5 243 S3 Whg-Trennwand C1 58,2 400 E3 Stb-Geschossdecke B 58,0 394 S4 KS-Innenwand 49,4 207 E4 KS-Innenwand 49,4 207 Hinweis: Das Vorgehen bei versetzt angeordneten Räumen ist in DIN 4109-2:2016, Abschnitte 6.5 und 6.6 erläutert. Bei geringem Versatz der flankierenden Bauteile (< 0.5 m) ist der Versatz zu ignorieren, bei größerem Versatz ist anstelle des flankierenden Bauteils im Empfangsraum das trennende Bauteil als Flanke anzunehmen (Übertragungsweg S3 - E3 in unserer Tabelle). ► Die automatische Übertragung „Zementestrich...“ rührt aus der Eingabe unter „Vorsatzkonstruktion (trennendes Bauteil)“: Vorsatzkonstruktionen auf flankierenden Übertragungswegen m´ Typ Flankenf0 DRi,w f0 DRi,w kg/m² bauteile Hz dB Hz dB Zementestrich 80 1 10 MN/m³ D 62 9,6 Vorsatzschale ► Für den Nachweis ergeben sich folgende Werte: überprüfen Sie hier die gemeinsamen Kantenlängen lf und Stoßstellendämm-Maße. Flankenschalldämm-Maße für Massivbauteile lf Ri,w Rj,w DRij,w Kij Rij,w m dB dB dB dB dB -----------------------------------------------------------------------------------------Weg Ff Ff1 (S1 - E1) 5,00 49,5 49,5 0,0 8,6 T-Stoß 64,1 Ff2 (S2 - E2) 4,00 51,5 51,5 0,0 7,4 T-Stoß 65,9 Ff3 (S3 - E3) 5,00 58,2 58,0 0,0 9,7 T-Stoß 73,8 Ff4 (S4 - E4) 4,00 49,4 49,4 0,0 12,7 Kreuzstoß 69,0 Weg Df Df1 (D - E1) 5,00 58,0 49,5 9,6 4,9 T-Stoß 74,3 Df2 (D - E2) 4,00 58,0 51,5 9,6 4,8 T-Stoß 76,1 Df3 (D - E3) 5,00 58,0 58,0 9,6 5,0 T-Stoß 78,7 Df4 (D - E4) 4,00 58,0 49,4 9,6 6,9 Kreuzstoß 77,2 Weg Fd Fd1 (S1 - d) 5,00 49,5 58,0 0,0 4,9 T-Stoß 64,7 Fd2 (S2 - d) 4,00 51,5 58,0 0,0 4,8 T-Stoß 66,5 Fd3 (S3 - d) 5,00 58,2 58,0 0,0 5,0 T-Stoß 69,2 Fd4 (S4 - d) 4,00 49,4 58,0 0,0 6,9 Kreuzstoß 67,6 -----------------------------------------------------------------------------------------Übertragungsweg DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 60 von 64 Damit erhalten wir: bewertetes Bau-Schalldämm-Maß ( Ref-No 3.1.6 ) R´w = -10*LOG( 10-RDd,w/10 + S1,n 10-RFf,w/10 + S1,n 10-RDf,w/10 + S1,n 10-RFd,w/10 ) = 57,1 dB (T2 Gl.1) Rechenwert Bau-Schalldämm-Maß (DIN 4109:2016) ( Ref-No 3.1.7 ) vorh R´w,R = R´w - 2 dB = 55,1 dB (T2 Gl.45) für den Nachweis Die Eingaben für den „bewerteten Norm-Trittschallpegel“ werden übernommen wie in Beispiel 4.2. ► Unter den magentafarbenen Auswahlmenüs „vorh“ (mit linker Maustaste anklicken) unter „Bewerteter NormTrittschallpegel nach DIN 4109:2016“: • für den bewerteten Norm-Trittschallpegel: „Ln,w,eq für Decken“, • für das Verbesserungsmaß Lnw werden über „Parameter neu ermitteln“ die bereits bekannte Materialdaten automatisch eingelesen. Der weichfedernde Bodenbelag wird nicht relevant, weil sein Verbesserungsmaß < dem Verbesserungsmaß des schwimmenden Estrichs ist (der gößere Wert zählt). • Der Korrekturwert K wird mit den Glg. 26-27 T2 abhängig vom Masseverhältnis der flankierenden Bauteile bestimmt und gilt für die flächenbezogenen Masse der Trenndecke im Bereich von 100-900 kg/m² und der flankierenden Bauteile von 100-500 kg/m². In dieser Auswahl finden Sie auch den Korrekturwert KT für besondere, räumliche Zuordnungen / Anordnung. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 61 von 64 Wir erhalten damit: Bewerteter Norm-Trittschallpegel nach DIN 4109:2016 ( Ref-No 3.1.8 ) vorh Ln,w,eq = 164 - 35 * LOG(394,0) = 73,2 dB (T32, Gl.21, Rohdecke) vorh DLw = 31,3 dB, (Verbesserungsmaß Deckenauflagen) vorh K = 1,5 dB (Korrekturwert für Flankenübertragung) L´n,w = Ln,w,eq - DLw + K = 73,2 - 31,3 + 1,5 = 43,4 dB (T2 Gl.19) für den Nachweis L´n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Schallnebenwegen 31,3 dB Verbesserungsmaß durch schwimmenden Estrich mineralisch 80,0 kg/m², s´ = 10,0 MN/m³ 24,0 dB Verbesserungsmaß durch Unterseite ungeschäumt, Normdicke a20 = 8 mm nach ISO 1765 K = Korrekturwert für Flankenübertragung mit m´f,m = 272,5 kg/m³ und m´s = 394,0 kg/m² (T2, Gl.26) ► Wählen Sie folgende Anforderung an die Luft-und Trittschalldämmung: Die Anforderungen werden erbracht: Nachweis ( Ref-No 3.10 ) vorh R´w,R = 57 dB 54 dB = erf R´w Konstruktion erfüllt DIN 4109. vorh L´n,w,R = 44 +3 = 47 dB 50 = erf L´n,w erfüllt DIN 4109. +3 dB Sicherheitsbeiwert für L´n,w nach DIN 4109:2016 T2, Gl.B.10 TIPP: Weitere Hinweise zu versetzten Räumen finden Sie in der DIN 4109-2:2016 unter 6.5 ab Seite 53. DÄMMWERK 2017 | Schallschutz Seite 62 von 64 KERN ingenieurkonzepte Software für Architekten und Ingenieure Hagelberger Straße 17 10965 Berlin Fon 030-78956780 Fax 030-78956781 www.bauphysik-software.de [email protected] Stand: April 2017
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