Moderner Geschosswohnungsbau im Spannungsfeld zwischen Energieeffizienz und erhöhtem Schallschutz Dr.-Ing. Andreas Meier Ingenieurbüro Müller BBM, Planegg Ausbildung: Studium der Elektrotechnik an der Rheinisch- Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Diplom 1996, Promotion 2000 Beruflicher Werdegang: 1996 – 2000 Wissenschaftlicher Angestellter an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig, Labor für Angewandte Akustik seit 2000 Beratender Ingenieur für Schallschutz bei Müller-BBM, Planegg seit 2003 Gesellschafter der Müller-BBM Holding AG Lehrtätigkeit: 2014 - 2015 Lehrbeauftragter Akustik und Schallschutz, Bundeswehr-Universität München Berufliche Erfahrung: - Mitglied im Normenausschuss „DIN 4109 Nachweisverfahren, Bauteilkatalog, Sicherheitskonzept“ - Mitglied im Normenausschuss „VDI 3762 Schalldämmung von Doppel- und Hohlböden“ - Regelmäßige Durchführung von Labormessungen und schalltechnischen Güte-prüfungen in ausgeführten Bauvorhaben - Schalltechnischer Berater für den Neubau von über 800 Bauvorhaben (Wohnbau, Büro, Kultur) - Berater für den Schallschutz in städtebaulichen Realisierungswettbewerben 1 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 Moderner Geschosswohnungsbau im Spannungsfeld zwischen Energieeffizienz und erhöhtem Schallschutz Dr. Andreas Meier Inhalt Aktuelles zu Anforderungen Ziele des baulichen Schallschutzes Entwurf der neuen DIN 4109 Berechnungsverfahren Ziegel Bauphysiksoftware Modul Schall 4.0 Praxistipps Mauerwerkskonstruktionen für den Schall- und Wärmeschutz Detailausbildungen im Außenwandbereich Estrichaufbauten Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 3 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 4 Auslegungskriterium: Zimmerlautstärke © artline-edition Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 5 Bandbreite der Pegel im baulichen Schallschutz ∆L = 50 dB Sprache „Stille“ 10 30 50 70 Musik 90 dB(A) ∆L = 70 dB Gegenseitige Rücksichtnahme erforderlich Toleranz gegenüber Einzelereignissen notwendig Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 6 Raum–in–Raum Bauweise Pichler & Traupmann Architekten ZT GmbH, Wien Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 7 Bandbreite der Schalldämmung in MFH (Min / Max) ∆L = 12 dB Trennwand (horizontale Übertragung) 50 55 60 65 70 R‘w / dB 70 R‘w / dB 50 L‘n,w / dB ∆L = 12 dB Trenndecke (vertikale Übertragung) 50 55 60 65 ∆L = 20 dB Trenndecke (vertikale Übertragung) 30 35 40 45 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 8 Regelwerke Regelwerke Bauen ist so einfach in Deutschland, denn für alles gibt es eine Regel. Ein verzweifelter Bauträger Matt Chan – Hobbit Hole – flickr.com Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 10 Regeln für den baulichen Schallschutz DIN 4109 Schallschutz im Hochbau Mindestanforderungen für den baulichen Schallschutz VDI 4100 Schallschutz im Hochbau – Wohnungen Beurteilung und Vorschläge für erhöhten Schallschutz DIN SPEC 91314 (angekündigt) Schallschutz im Hochbau — Anforderungen für einen erhöhten Schallschutz im Wohnungsbau Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 11 DIN 4109 – Eine Regel der Technik Neuausgabe im April 2016 erwartet (derzeit: 1989) Enthält öffentlich-rechtliche Mindestanforderungen Wohnungsbau (Mehrfamilienhäuser, Einfamilienreihenhäuser, Doppelhäuser) Nichtwohngebäude (z.B. Hotels, Krankenhäuser, Schulen) Luftschallschutz | Trennbauteile / Außenbauteile Trittschallschutz | Decken / Treppen Schallpegel | Gebäudetechnische Anlagen und Gewerbe Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 12 DIN 4109 – Schallschutz im Hochbau Beiblatt 2 „Erhöhter Schallschutz“ wurde nicht überarbeitet und voraussichtlich zurückgezogen Kein erhöhter Schallschutz oder Klassifizierung enthalten Anforderungen nur geringfügig verändert Erweiterter und abgesicherter Bauteilkatalog Berechnungsverfahren präzisiert und detailliert früher: „Rezepte“ über tabellarische Verfahren jetzt: Rechenverfahren auf Basis physikalisch abgesicherter Zusammenhänge Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 13 DIN 4109 – Geänderte Anforderungen Mehrfamilienhäuser Luftschall Treppenraumwände: Trittschall Trenndecken: Trittschall Treppenläufe: R'w = 52 dB 53 dB L'n,w = 53 dB 50 dB L'n,w = 58 dB 53 dB Reihenhaus / Doppelhaus Luftschall Haustrennwand (unterstes Geschoss) Trittschall Trenndecken: Gebäudetechnische Anlagen (Grund: ISO-Messverfahren) R'w = 57 dB 62 dB R'w = 57 dB 59 dB L'n,w = 48 dB 41 dB LAFmax,n = 30 dB(A) 32 dB(A) Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 14 DIN 4109 – Baukonstruktionen Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 15 DIN 4109 – Erweiterter Bauteilkatalog Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 16 DIN 4109 – Erweiterter Bauteilkatalog Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 17 Mindestschallschutz / „Erhöhter Schallschutz“ Zielsetzung der Anforderungen in DIN 4109 (neu) Das Bauwerk muss derart entworfen und ausgeführt sein, dass der von den Bewohnern (…) wahrgenommene Schall auf einem Pegel gehalten wird, der nicht gesundheitsgefährdend ist und bei dem zufriedenstellende Nachtruhe-, Freizeit- und Arbeitsbedingungen sichergestellt sind. die Vertraulichkeit bei normaler Sprechweise Schutz vor unzumutbarer Belästigung BGH: Das reicht im „Komfortwohnungsbau“ nicht aus für erhöhte Rechtsicherheit ist ein erhöhter Schallschutz erforderlich Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 18 Regeln für den baulichen Schallschutz DIN 4109 – Schallschutz im Hochbau Mindestanforderungen für den baulichen Schallschutz VDI 4100 Schallschutz im Hochbau – Wohnungen Beurteilung und Vorschläge für erhöhten Schallschutz DIN SPEC 91314 (angekündigt) Schallschutz im Hochbau — Anforderungen für einen erhöhten Schallschutz im Wohnungsbau Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 19 VDI 4100 – Vorschläge für erhöhten Schallschutz Achtung: Alle drei Schallschutzstufen stellen jetzt ein erhöhtes Niveau dar. In der Ausgabe von 2007 entsprach die SSt I noch DIN 4109. Jetzt: SSt I VDI 4100:2012-10 ≈ SSt II VDI 4100:2007-08 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 20 VDI 4100 – Vorschläge für erhöhten Schallschutz Ausgabe von 2012 mit nachhallzeitbezogenen Kenngrößen z.B. DnT,w , L´nT,w , LAFmax,nT statt R‘w , L‘nw , LAFmax,n Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 21 VDI 4100 – Feststellungen aus der Praxis Die Schallschutzstufen II und III der aktuellen VDI 4100 sind mit üblichen bauüblichen Regelkonstruktion nicht durchgängig einzuhalten. Die aktuelle VDI 4100:2012 hat sich in der Praxis bislang nicht durchgesetzt. Unausgewogenheit der Anforderungen zum Trittschall wird kritisiert. Oftmals wird in der Praxis für einen erhöhten Schallschutz noch die SSt II aus der „alten“ VDI 4100:2007 herangezogen. Die Erhöhung gegenüber DIN 4109 beträgt 3 dB. Für gebäudetechnische Anlagen, z.B. Wasserinstallationen, Aufzüge, LAFmax,n = 27 dB(A) Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 22 Wahrnehmbarkeit von Pegelunterschieden Akustische Demonstration: Wahrnehmbare Pegelunterschiede Tonpegel 70 dB Sinustöne (f =750 Hz) mit Pegelstufe in der Mitte der Darbietung Pegelstufen: 0 -0.5 -1 -2 -3 -6 -10 -20 -40 -60 dB Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 23 Hörbarkeit von Pegelunterschieden bei 70 dB Schalldruckpegeldifferenz Wirkung auf den Menschen 1 dB gerade wahrnehmbar 3 dB wahrnehmbar 5 dB deutlich wahrnehmbar 10 dB Verdopplung der Lautstärke Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 24 Hörbarkeit von Pegelunterschieden bei 20 dB Schalldruckpegeldifferenz Wirkung auf den Menschen 1 dB wahrnehmbar 3 dB deutlich wahrnehmbar 5 dB Verdopplung der Lautstärke Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 25 Regeln für den baulichen Schallschutz DIN 4109 – Schallschutz im Hochbau Mindestanforderungen für den baulichen Schallschutz VDI 4100 Schallschutz im Hochbau – Wohnungen Beurteilung und Vorschläge für erhöhten Schallschutz DIN SPEC 91314 (angekündigt) Schallschutz im Hochbau — Anforderungen für einen erhöhten Schallschutz im Wohnungsbau Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 26 DIN SPEC 91314 – Erhöhter Schallschutz Wohnungsbau SPEC = nicht konsensbasiertes Regelwerk Maßgebliche Autoren aus Bau-, Bauprodukt- und Immobilienwirtschaft Als Ersatz für Beiblatt 2 zu DIN 4109 vorgesehen Bsp: Aufschlag von 2 dB auf die Luftschalldämmung Obere Grenze, die mit allen üblichen Baustoffen bzw. erprobten Bauweisen sinnvoll umsetzbar ist Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 27 Balkone, Loggien Bei Anwendung der DIN SPEC 91314 (angekündigt): Trittschalldämmender Bodenaufbau erforderlich Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 28 Vergleich der Anforderungen Mindestanforderungen DIN 4109 (neu) Bauteil Decken und Fußböden Wohnungstrenndecke und Decke unter Hausfluren Decke unter Terrasse / Laubenga. Loggien über Aufenthaltsräumen Treppenläufe und -podeste Wände Wohnungstrennwände Treppenhauswände Wohnungseingangstüren Türen, die in Flure und Dielen führen Türen, die unmittelbar in Aufenthaltsräume führen Erhöhter Schallschutz (Bsp. SSt II VDI 4100:2007) R'w / dB L'n,w / dB R'w / dB L'n,w / dB ≥ 54 ≤ 50 ≥ 57 ≤ 46 - ≤ 53 - ≤ 46 ≥ 53 - ≥ 56 - ≥ 27 - ≥ 37 - ≥ 37 - (≥ 37) - Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 29 Schallschutz für den Wohnungsneubau untere Grenze: Mindestanforderungen nach DIN 4109, z.B. für Studentenappartements o.ä. und im Wohnungsbau auf Wunsch des Bauherrn mittlere Grenze (Ersatz für Beiblatt 2 zu DIN 4109): Anforderungen für einen „erhöhten Schallschutz“, z.B. nach SSt II VDI 4100:2007, geeignet z. B. für den Wohnungsbau im Bauträgergeschäft erhöhte Grenze: Sonderwunsch des Bauherrn, individuell mit dem Fachplaner zu vereinbaren, Hinweise gibt z.B. VDI 4100 (2007 / 2012) Achtung: Sonderbauweise, Baustoffe eingeschränkt Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 30 Wichtig für den Bauträger: Baubeschreibung Eindeutige und konsistente Vereinbarungen zum Schallschutz erforderlich, vorzugsweise anhand von konkretem Anforderungswerten in dB / dB(A) Angaben zur Hörwahrnehmung von Geräuschen sinnvoll, z.B. „Sprache ist nicht verstehbar, aber noch wahrnehmbar“ Angaben hierzu finden sich in den Regelwerken Achtung: Wenn keine Leistungsbeschreibung vorhanden ist, schaut der Jurist auf die vereinbarten Baukonstruktionen und leitet daraus den Schallschutz ab Praxistipp: Keinen Etikettenschwindel betreiben Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 31 Berechnungsverfahren Berechnungsverfahren für den baulichen Schallschutz Altes Verfahren nach DIN 4109 ist ein tabellarisches Verfahren mit Zu- und Abschlägen Exemplarische Defizite DIN 4109:1989 Schalllängsleitung über leichtes flankierendes Bauteil wird durch den mittleren Massenansatz „verschmiert“. Für zweischalige Haustrennwände wird eine unvollständige Trennung erwartet, d.h. keine durchlaufende Bodenplatte bzw. grundsätzlich unterkellerte Gebäude Holzleicht- und Holzmassivbau unzureichend berücksichtigt Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 33 Berechnungsverfahren für den baulichen Schallschutz RDd RFf RFd RDf je 4 x Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 34 Prüfstandsmessungen Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 35 Berechnungsverfahren für den baulichen Schallschutz RDd RFf RFd RDf je 4 x Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 36 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 37 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 38 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 39 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 40 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 41 Checkliste Exemplarische Raumsituationen im Gebäude aussuchen: kleinere Räume, Grundfläche bzw. Trennfläche ≥ 10 m² Schritt 1: Geometrie eingeben Schritt 2: Bauteile auswählen (Trennbauteil und vier Flankenbauteile) Schritt 3: Art der Stoßstellen eingeben: Außenwände mit T-Stoß, Innenwände mit X-Stoß Ergebnis und Bewertung anschauen Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 42 Bauteilkonstruktionen Ziegelprodukte für die wärmedämmende Außenwand Poroton S8 – 36,5 – P Rw,Bau,ref = 48,2 dB | U = 0,21 W/mK Poroton S9 – 36,5 – P Rw,Bau,ref = 49,2 dB | U = 0,23 W/mK Poroton S10 – 36,5 – MW Rw,Bau,ref = 51,1 dB | U = 0,26 W/mK Poroton S10 – 36,5 – P Rw,Bau,ref = 52,0 dB | U = 0,26 W/mK Tipp: Prospektangabe für die Anwendung im Mehrfamilienhausbau prüfen Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 44 MFH - Monolithisch – Schallschutz nach DIN 4109 Bauteil Anforderung Konstruktion Trennwand R'w ≥ 53 dB 24,0 cm Planfüllziegel PFZ-T 24,0 cm Mauerwerk, RDK 1.8 Trenndecke R'w ≥ 54 dB 20,0 cm Stahlbeton schwimmender Estrich Außenwand Rw, Bau, ref ≈ 48 dB ≥ 30 cm Poroton S8 - S10 MW ≥ 30 cm Poroton S8 – S10 P Innenwände (nichttragende) -- 11,5 cm ZWP-Plan-T, RDK 1.2 / 1.4 Stoßstelle Einbindung Siehe Beispiele Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 45 MFH - Monolithisch – Schallschutz SSt II VDI 4100:2007 Bauteil Anforderung Konstruktion Trennwand R'w ≥ 56 dB 30,0 cm Planfüllziegel PFZ-T Trenndecke R'w ≥ 57 dB 22,0 cm Stahlbeton schwimmender Estrich Außenwand Rw, Bau, ref ≈ 50 dB 36,5 cm Poroton S10-MW 36,5 cm Poroton S10–P Innenwände (nichttragende) -- 11,5 cm ZWP-Plan-T, RDK 1.2 / 1.4 Stoßstelle Durchbindung Siehe Beispiele Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 46 Durchbindung Trenndecke in Außenwand POROTON DRS DeckenRandSchale Länge: 50 cm, Breite: 12 cm, Höhe: 18- 30 cm, 2 cm Abstufung Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 47 Durchbindung Trenndecke in Außenwand Einheitlicher Ziegelputzgrund Anforderung Wärmeschutz nach Beiblatt 2 zu DIN 4108 Ψ ≤ 0,06 W/(m*K) Statische Anforderung nach EC6 Deckenauflagertiefe a= 2/3* t Erhöhter Schallschutz erreichbar Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 48 Optimiertes Anschlussdetail Für POROTON S9-P und S10-P: Verbesserung um 2,5 dB Musterdetail – Darstellung ohne Mörtel Variante mit POROTON DRS Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 51 Schwimmender Estrich - Wirkungsweise Masse-Feder-Masse-System Resonanzfrequenz : 50 Hz … 100 Hz darüber Trittschallminderung ? Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 52 Schwimmender Estrich - Körperschallbrücken Quelle: Fasold / Veres – Schallschutz und Raumakustik in der Praxis Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 53 Schwimmender Estrich - Trittschalldämmplatte Estrichgewicht in kg/m² Trittschallminderung in dB Typische Spannweite von Trittschallplatten Dynamische Steifigkeit in MN/m³ Abhängig vom Estrichgewicht Abhängig von Trittschallplatte Trittschalldämmplatte: Für erhöhten Trittschallschutz von Nassestrichen ist idR s‘ = 20 MN/m³ ausreichend Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 54 Schwimmender Estrich – Gebundene Schüttung Quelle: Müller-BBM Quelle: Hinweisblatt 4.6 | Bundesverband Estrich und Belag e.V. | Januar 2015 Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 55 Zusammenfassung Was will der Auftraggeber? Festlegung der beabsichtigten Qualität mit dem Auftraggeber, z.B. DIN 4109 oder erhöhte Qualität, EnEV/KfW Wärmeschutz vs. Schallschutz Wechselwirkung beachten! Berechnung durchführen z.B. durch Anwendung der Ziegel Bauphysiksoftware Modul Schall 4.0, um den zu erwartenden Schallschutz zu berechnen. Vorteil: Alle Ziegeldaten sind eingepflegt Baustoffe Geplante Bauteilaufbauten prüfen und erforderliche Detailausbildungen angeben Wienerberger Mauerwerkstage 2016 | Schallschutz 56 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit www.MuellerBBM.de
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