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Verglichen mit Gebäuden in Mauerwerks- und Betonbauweise ist jedoch die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise für den Architekten und die Fachplaner eine deutlich größere Herausforderung.
Geeignete computergestützte Planungswerkzeuge, die eine Simulation der genannten bauphysikalischen und konstruktiven Eigenschaften bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk und nicht nur für einzelne Komponenten ermög-lichen, könnten den Planungsaufwand drastisch reduzieren.
Zur Prognose der Luft- und Trittschalldämmung nach EN 12354 wurde deshalb in einem aktuellen Gemeinschafts-Forschungsvorhabens zwischen der TU München, der Hochschule Rosenheim und dem ift Rosenheim eine SEA basierte Excel Anwendung erstellt, die die Besonderheiten des Holzmassivbaus berücksichtigt.
Die geometrischen Daten des Bauvorhabens sowie die Bauteilbezeichnungen können für die Prognose aus einem Bauwerkinformationsmodell (BIM) eingelesen werden.
Die Bauteilkennwerte und Stoßstellendämm-Maße werden aus einer separaten Bauteildatenbank ausgelesen, die innerhalb des Projekts durch Messungen aus verschiedenen Laboren gefüllt wird. Im Beitrag werden die Anwendung und der aktuelle Stand der Datenbank vorgestellt, sowie Vergleiche zwischen Messergebnissen am realen Objekt und der Prognoserechnung gezeigt.
SEA based prediction for integrated vibroacoustical design optimization of multi-storey buildings
(2015)
In order to enable the design of a multi-storey timbe
r building with respect to the requirements or
recommendations for an enhanced acoustic comfort, a c
ollaboration of various experts is required
during the design process creating their own indivi
dual building models.
A simplification of the
design process and the procedure of verification co
uld be achieved if all of the experts involved
work on one single CAD based Building Information Mo
del (BIM). The required design tools
(FEM and SEA for the acoustic computation) can be di
rectly coupled to the BIM.
For this
purpose, it is necessary to allocate much more valid
ated input data for timber building elements.
Die Altbausanierung nimmt gegenüber dem Gesamtvolum
en
der Bautätigkeit eine immer bedeutendere Stellung e
in. Falls
die geplanten Sanierungsmaßnahmen nicht unter den
Bestandsschutz fallen, sind die Anforderungen der z
um
Zeitpunkt der Sanierung baurechtlich eingeführten N
ormen
zu berücksichtigen. Das Bauteil, das bei der Sanier
ung eine
besonders sorgfältige Planung erfordert, ist die Tr
enndecke,
die in Altbauten häufig als Holzbalkendecke ausgefü
hrt
wurde. Die vorhandenen Planungsgrundlagen für den
Schallschutznachweis von Holzbalkendecken in Massiv
-
bauten sind in der derzeitigen Fassung der DIN 4109
sehr
lückenhaft.
Um aktuelle Planungsdaten zu erarbeiten wurde desha
lb am
ift Rosenheim zunächst ein Vorhaben durchgeführt, i
n dem
die Luft- und Trittschalldämmungen typischer Altbau
decken
und die Verbesserungen durch unterschiedliche
Sanierungsmaßnahmen unter Laborverhältnissen unters
ucht
wurden [1], [2]. In einem aktuellen Forschungsvorha
ben [3]
wurde nun in Kooperation mit der Hochschule Rosenhe
im
die Flankenübertragung bei unterschiedlichen Mauerw
erks-
typen und Deckeneinbindungen ermittelt.
Über die Ergebnisse dieser Projekte wird in drei Te
ilen
berichtet. Der vorliegende Teil 1 behandelt die Lab
or-
messungen am T-Stoß zur Ermittlung der Planungswert
e für
die Altbausanierung. Auf die Durchführung der Messu
ngen
am T-Stoß wird in Teil 2 detaillierter eingegangen.
Teil 3
behandelt die durchgeführten Baumessungen zur Vali-
dierung des Prognosemodells.
SEA based prediction for integrated vibroacoustical design optimization of multi-storey buildings
(2015)
Holzbalkendecken sind bekannt für deren hohe Trittschallpegel im tieffrequenten Bereich, insbesondere unter 100 Hz. Auf den Frequenzbereich ab 50 Hz erweitere SpektrumAnpassungswerte (CI,50-2500) erreichen mitunter Werte bis 20 dB und belegen die schlechte Trittschalldämmung bei tiefen Frequenzen.
Konstruktive Maßnahmen zur Verbesserung sind schwierig und meist mit einer deutlichen Erhöhung der flächenbezogenen Masse verbunden. Als alternative Maßnahme könnten auf den Frequenzbereich zwischen 50 Hz und 100 Hz abgestimmte Helmholtzresonatoren dienen, welche als konstruktive Komponente des Deckenaufbaus den tieffrequenten Trittschall absorbieren. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurden derartige Resonatoren entwickelt und auf deren verbessernde Wirkung hinsichtlich Trittschalldämmung untersucht.
In einem ersten Arbeitsschritt wurden die Helmholtzresonatoren auf deren vibroakustische Eigenschaften vermessen. Die Helmholtzresonatoren waren ausgebildet als quaderförmige Kästen aus Gipskartonplatten mit einer i.d.R. schlitzförmigen Öffnung (Resonatorhals). Es zeigte sich, dass die aus der Literatur gängigen Dimensionierungsregeln anwendbar sind, jedoch aus material- und fertigungstechnischen Gründen als auch aus anwendungsspezifischen Randbedingungen wie Einbaulage, Einbaugröße, etc. für diesen Anwendungszweck modifiziert werden müssen. Im Einzelnen wurde der Einfluss der Dichtigkeit und der Lagerung des Resonatorkastens, der Bedämpfung des Resonatorhohlraums, der Bedämpfung sowie der Geometrie und der Positionierung des Resonatorhalses untersucht. Die schallabsorbierende Wirkung konnte durch unterschiedliche Versuche zur Messung der Absorptionseigenschaften sowohl im freien Schallfeld als auch in einer Druckkammer als Modell eines Deckenhohlraums nachgewiesen werden.
In einem zweiten Arbeitsschritt wurde die schallabsorbierende Wirkung der Helmholtzresonatoren auf eine Verbesserung der tieffrequenten Trittschalldämmung der gesamten Holzbalkendecke untersucht. Es zeigte sich, dass die Ankopplung des Helmholtzresonators an die Luft des Deckenhohlraums die deutlich besseren Ergebnisse zeigt. Hierzu wurden für viele Varianten von Helmholtzresonatoren hinsichtlich deren Einbaulage, Positionierung, Bedämpfung und Lage des Resonatorhalses, etc. Luft- und Trittschallmessungen gemäß der Normenreihe DIN EN ISO 140 durchgeführt als auch durch Geher erzeugter Trittschall gemessen. Sowohl in den Schalldämm-Maßen als auch in den Norm-Trittschallpegeln im tieffrequenten Bereich konnten deutlich Verbesserungen erzielt werden. Speziell im gewählten Frequenzbereich der Abstimmung der Resonatoren (50 – 100 Hz) zeigten sich Verbesserungen in den durch Geher erzeugten Trittschallpegeln von 5 bis 10 dB pro Terz.
Messung von Körperschall - Nachhallzeiten inhomogener Strukturen am Beispiel einer Holzbalkendecke
(2011)
Körperschall-Nachhallzeiten sind für die Beschreibung des Energieflusses bei der Schallausbreitung in Gebäudestrukturen mitunter von besonderer Bedeutung. In der DIN EN ISO 10848-1 ist die Messung von Körperschall-Nachhallzeiten (homogener Strukturen) beschrieben. Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde am Beispiel einer Holzbalkendecke untersucht, ob dieses einfache und praktikable Verfahren auch bei inhomogenen Strukturen mit akzeptabler Genauigkeit Anwendung finden kann. Dazu wurden unterschiedliche messtechnische Verfahren zur Bestimmung der Körperschall-Nachhallzeiten T angewandt und untereinander verglichen