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Bauakustik: Schalldämmung und deren Bewertung

Jeder, der schon einmal von Nachbarn gestört wurde, ist sich der schalldämmenden Eigenschaften des Gebäudes, in dem er lebt, bewusst. Lärmprobleme in der Nachbarschaft sind eine Funktion aus den Faktoren des lauten Nachbarn wie der geräuschdämpfenden Eigenschaften des Gebäudes. Je geringer die Schalldämmung der Gebäudeabtrennung zwischen Ihnen und Ihrem Nachbarn ist, desto wahrscheinlicher werden Sie gestört.

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VOM SCHALLPEGELMESSER ZUR AKUSTISCHEN KAMERA

WAS IST BAUAKUSTIK?

Bauakustik ist die Wissenschaft der Schallübertragung von einer Wohnung oder einem Raum in eine anderen und wie gemessen und quantifiziert wird, wie viel Schall übertragen wird. Die Bauakustik berücksichtigt zwei Haupttypen von Schall: Luftschall (Musik oder Stimmen) und Trittschall (Schritte in benachbarten Wohnungen). Obwohl ein Großteil des von einer Wohnung zur anderen übertragenen Schalls auf die Übertragung von Luftschall durch die Wand zurückzuführen ist, wird ein erheblicher Schallanteil auch indirekt über die Gebäudestruktur übertragen.

Die Bauvorschriften legen fest, wie gut die Schalldämmung zwischen angrenzenden Wohnungen und Reihenhäusern sein muss. Der Schallschutz ist eine Funktion der Gebäudetrennwand und nicht des Raumes. Insbesondere bei Neubauten werden bauakustische Messungen durchgeführt, um die Einhaltung der Vorschriften zu überprüfen. Diese Messungen messen ganz einfach, wie viel Schall von einem Raum in einen anderen übertragen wird, vom Ursprungsraum des Schalls zum Empfangsraum. Die folgende Abbildung zeigt eine Messung der Luftschalldämmung, die in ihrer einfachsten Form die Differenz der Schallpegel zwischen dem Quellraum mit dem Lärm und dem Empfangsraum ist.

Measurement setup 

Abb. 1: A: Schallquelle, B: Mikrofon, C: Schallpegelmesser, D: Trennwand

MESSAUSRÜSTUNG

Messungen der Bauakustik erfordern eine Reihe von Spezialgeräten, wobei die Hauptkomponenten sind:

Betrachten wir nun die Lautsprecher, die für die Bauakustik verwendet werden.

WAS IST EINE SCHALLQUELLE MIT KUGELCHARAKTERISTIK?

Die Lautsprecher, die für die Bauakustik verwendet werden, sehen anders aus, als jene die man von Musikanalgen kennt. Die Normen, die festlegen, wie bauakustische Messungen durchgeführt werden, sehen die Verwendung eines Lautsprechers mit Kugelcharakteristik, einen omnidirektionalen Lautsprecher, vor. Während die Lautsprecher Ihrer Musikanlage den Schall hauptsächlich in Richtung der Hörposition senden, strahlt ein Lautsprecher mit Kugelcharakteristik den Schall gleichmäßig in alle Richtungen ab. Die Anforderung der Kugelcharakteristik wird normalerweise erfüllt, wenn 12 Lautsprecher gleichmäßig in einem gleichmäßigen Muster eine Dodekaeders angeordnet sind. Daher wird manchmal auch der Begriff „dodekaedrischer Lautsprecher“ verwendet, um die Schallquelle zu beschreiben.

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Der omnidirektionale Lautsprecher ist so konzipiert, dass er den Quellraum schnell mit einem diffusen Schallfeld ausfüllt, d. h. wenn der Schalldruck überall im Raum gleich ist und die Schallwellen den Hörer aus allen Richtungen erreichen. Wenn ein Schallfeld perfekt diffus ist, spielt es keine Rolle, wo sich das Mikrofon befindet, da es überall den gleichen Schalldruckpegel messen würde. In praktischen Messsituationen wird ein Schallfeld jedoch niemals perfekt diffus sein. Aus diesem Grund verlangen die Normen die Mittelung mehrerer Messpositionen pro Raum.

ANFORDERUNGEN AN LAUTSPRECHER

Es gibt viele omnidirektionale Lautsprecher verschiedener Hersteller auf dem Markt. Obwohl sie äußerlich ähnlich aussehen, ist es wichtig, die technischen Daten zu lesen und zu verstehen, da die Leistungen in Bezug auf die primären Merkmale (in Bezug auf die Messqualität) und die sekundären Merkmale (in Bezug auf die Ergonomie) unterschiedlich sind.

Die primären Merkmale einer Schallquelle für die Bauakustik werden durch die Norm ISO 16283-1 festgelegt. Bei der Verwendung in der Raumakustik legt die Norm ISO 3382-1 die Anforderungen fest.

  • Richtwirkung: Der Schall sollte in alle Richtungen gleichmäßig von der Schallquelle abgestrahlt werden, d. h. der Lautsprecher muss omnidirektional sein, also eine Kugelcharakteristik haben. Der Richtungsgrad wird durch die Normen festgelegt und ist die Funktion des Lautsprechers allein und wird nicht durch die Eigenschaften des Quellraums beeinflusst
  • Spektrum: Obwohl Schalldämmungsmessungen eine Differenzmessung sind, schreiben die Normen vor, dass die Differenz zwischen benachbarten 1/3-Oktaven-Bändern maximal 6 dB beträgt. Der Frequenzgang des Raums beeinflusst das Ergebnis. Diese Anforderung bezieht sich also auf die Messung und nicht auf das Gerät. Kurz gesagt, das Ziel ist es, ein möglichst flaches Quellenraumsignal für die Messungen zu erreichen.
  • Schalldruckpegel:Die Schallleistungsabgabe des Lautsprechers sollte so hoch sein, dass der Schalldruckpegel im Empfangsraum deutlich über dem Pegel des Hintergrundgeräusches liegt. Diese Anforderung ist eine Funktion sowohl des Lautsprechers als auch des Leistungsverstärkers, der ihn ansteuert. Normalerweise erzeugt ein omnidirektionaler Lautsprecher mit guter Qualität für die Gebäudeakustik 100 dB pro Band (ist also sehr laut).
  • Pegelstabilität:Um für bauakustische Messungen geeignet zu sein, darf sich die Schallleistung im Zeitverlauf nicht wesentlich ändern. Wenn sich ein Lautsprecher aufheizt, verringert der Kompressionseffekt die Lautstärke. Dieser Effekt sollte kompensiert werden, so dass der Pegelabfall weniger als 0,2 dB/min beträgt.

slm-icon-3-2245VON EINFACH ZU ERWEITERT
SCHALLPEGELMESSER ZU VIBRATIONMESSER

Die sekundären Merkmale beziehen sich ausschließlich auf Ergonomie wie Größe und Gewicht. Wenn man berücksichtigt, dass die bauakustischen Messungen in der Regel von einer Person ausgeführt werden, können das Gewicht und die Tragbarkeit der Ausrüstung bei längeren Messarbeiten von Bedeutung sein, insbesondere in Neubauten, in denen die Aufzüge noch nicht einsatzbereit sind.

Die Durchführung von bauakustischen Messungen ist eine qualifizierte Aufgabe. Der Techniker, der die Messungen durchführt, muss geschult und mit den örtlich geltenden Vorschriften vertraut sein. Er benötigt auch die richtige Spezialausrüstung, einschließlich einer vollständig den Normen entsprechenden omnidirektionalen Schallquelle. Mit diesen Dingen ausgestattet, wird er in der Lage sein, die Schalldämmung zwischen zwei beliebigen Räumen objektiv zu messen und mit den geltenden Bauvorschriften zu vergleichen.