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Forschungsbericht: Bestimmung der akustischen Wirksamkeit von Fassadenoberflächen im Stadtraum

Bestimmung der akustischen Wirksamkeit von Fassadenoberflächen im Stadtraum
Akustische Wirksamkeit von Fassadenoberflächen und -strukturen im Hinblick auf eine akustische Bewertung des Außenraumes / Stadtraumes an der Empfängerposition - Bestimmung von Transformationseffekten
Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3150
Holger Techen, Jochen Krimm
Frankfurt University of Applied Sciences, Frankfurter Forschungsinstitut für Architektur - Bauingenieurwesen - Geomatik
Frankfurt University of Applied Sciences, Fachbereich 1 - Studiengang Architektur
2019, 88 S., 83 Abb. u. 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3150 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0395-2

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Inhalt

Infolge des anhaltenden Zuzugs in die Metropolen, werden die bestehenden städtischen Strukturen stark nachverdichtet. Durch die hierfür notwendigen Neubauten, nimmt die Zahl der Fassadenflächen im Stadtraum deutlich zu. In der Folge führt dies zu mehr Lärm im Stadtraum, da der Schall der vorhandenen Verkehrslärmquellen an den, zumeist schallhart ausgeführten Fassaden reflektiert wird. Die Lärmerhöhung entsteht durch die Summierung der Reflexionen mit dem vorhandenen Direktschall. In der Akustik ist das Phänomen lange bekannt, jedoch beziehen sich aktuelle Messverfahren, technische Regeln und normierte Berechnungen nur auf die Materialität und nicht auf den Kontext der Anordnung im Stadtraum. Aufgrund der, daraus resultierenden, ungenügenden Datenlage konnte dieser Effekt bisher keinen Eingang in die Planungspraxis finden. Hauptziel des Forschungsprojektes war die Bestimmung der akustischen Wirkung von Fassadenoberflächen im Kontext des umgebenden Stadtraums. Für diesen Zweck wurde ein mobiles Fassadenlabor entwickelt um verschiedene Fassadenoberflächen an ausgewählten Standorten in Abhängigkeit des in situ vorhandenen Lärms akustisch zu bestimmen.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Akustik, Fassade, Oberfläche, Fassadenstruktur, Wirksamkeit, Stadtraum, Außenraum, Stadtraum, Transformation, Lärm, Erhöhung, Schall, Reflexion, Messverfahren, Reallabor, Innovationsprogramm Zukunft Bau,

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Fraunhofer IRB Verlag

Wie gelingt es, gutes Hören für alle Menschen an jedem Ort zu ermöglichen? Welche Faktoren beeinflussen die Akustik eines Raumes? Der Autor gibt Antwort auf diese und viele weitere Fragen und vermittelt das Verständnis für die Zusammenhänge der Raumakustik. Er beschreibt die raumakustischen Grundlagen und Anforderungen und veranschaulicht, wie im Planungsprozess die oft vernachlässigten raumakustischen Gestaltungsmöglichkeiten Berücksichtigung finden. Dabei geht es insbesondere um Räume des Alltags, wie Schulen, Büros, Restaurants oder Mehrzweckhallen, in denen durch wirksame Maßnahmen die akustischen Bedingungen optimiert werden können. Eine Zusammenstellung von Materialdaten rundet das Buch ab. Die überarbeitete Neuauflage wurde an die aktuellen Regelwerke (DIN 18041, VDI 2569, ASR A3.7) angepasst und durch weitere Projektbeispiele aus der Praxis ergänzt. Ein neues Kapitel widmet sich der Simulation von Schallausbreitung in Räumen zur Prognose raumakustischer Parameter.

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Die Umwelt in ihren physikalischen und sensorischen Dimensionen ist ein virulentes Thema unserer Zeit. Das Buch erzählt, wie Geräusche, Klänge und Töne die Entwicklungen der Architektur des 20. Jahrhunderts maßgeblich beeinflussten. Detailliert recherchierte Fallstudien - vom Völkerbundpalast (1927) bis zum schallisolierten House of the Future von Alison und Peter Smithson (1957) - verdeutlichen, wie das wachsende bauphysikalische und wahrnehmungstechnische Wissen der Akustik die architektonische Praxis veränderte. An den Beispielen des ersten Schweizer Hochschulakustikers Franz Max Osswald (1879-1944), der an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich von 1924 an ein Laboratorium für angewandte Akustik einrichtete, seines Nachfolgers Willi Furrer (1906-1985) wie auch weiterer Akteure im In- und Ausland wird die Entwicklung der modernen Bau- und Raumakustik nachgezeichnet. Die Übertragung der Erkenntnisse aus den Laboratorien in gebaute Architektur stellte vielerlei Herausforderungen. Die Disziplinierung der Akustik ging mit der Entstehung und Ausformung einer neuen Berufsgruppe von Experten einher, deren Argumente mit den Sichtweisen der Architekten in den Dialog, zuweilen aber auch in Debatten eintraten.

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Mit der Überarbeitung der DIN 4109 "Schallschutz im Hochbau" im Juli 2016 wurden die baurechtlichen Mindestanforderungen an die Schalldämmung neu gefasst. Das Handbuch gibt einen Überblick über die Entstehungsgeschichte der Norm und ihr Zusammenwirken mit weiteren Richtlinien und Regelwerken. Die wesentlichen Passagen der einzelnen Normteile werden kommentiert und durch Anwendungsfälle und -beispiele veranschaulicht. Das Kompendium enthält umfassende Informationen zur Anwendung und Auslegung der DIN 4109 (Nachweisverfahren, Berechnungsmodelle, Betrachtung und Bewertung von Prüf- und Messverfahren etc.).

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Der Mauerwerk-Kalender 2019 enthält zum Schwerpunktthema Bemessung Beiträge mit Hintergrundwissen und Erläuterungen zur Bestimmung und Anwendung der Druckfestigkeitswerte von Mauerwerk als Verbundwerkstoff. Des Weiteren wird ein Berechnungsmodell für die Ermittlung der Tragfähigkeit unter Berücksichtigung der verformungsbasierten Membranwirkung von unbewehrten ausfachenden Mauerwerkswänden vorgestellt. Für die richtige Bemessung von Befestigungen mit Injektionsdübeln werden das Tragverhalten und die Bewertung der Tragfähigkeit unter Bezugnahme auf die Technische Regel des DIBt "Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau" erläutert. Die Bauwerkssicherung mit dem Ziel der Sanierung und Erhaltung spielt im Mauerwerksbau eine wichtige Rolle, nicht nur für repräsentative Bauwerke unter Denkmalschutz. Diese bieten jedoch Möglichkeiten zu umfangreichen Untersuchungen an Material und Konstruktion und zur Erprobung von Ertüchtigungsmaßnahmen an Tragwerk und Gebäudehülle hinsichtlich der Standsicherheit und der energetischen Sanierung. Mehrere Beiträge vermitteln anhand von Beispielen aus der Praxis Methoden und Maßnahmen zur Bauwerkserhaltung. In der Rubrik Bauphysik gibt es u.a. den aktualisierten und überarbeiteten Standardbeitrag zum Schallschutz im Mauerwerksbau auf aktuellem Stand nach DIN 4109. Wie gewohnt werden auch im 44. Jahrgang die Eigenschaftswerte von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen unter Angabe der zugrunde liegenden Quellen zusammengestellt. Als Nachschlagewerk dient die vollständige aktuelle Übersicht über die erteilten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen bzw. allgemeinen Bauartgenehmigungen des Fachgebietes Mauerwerksbau. In diesem Zusammenhang stellt ein gesondertes Kapitel das neue Bauordnungsrecht vor.

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Forschungsberichte

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Lutz Weber, Agostino Troll, Sven Öhler
Geräuschübertragung durch technische Installationen im Leichtbau
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3161
2019, 112 S., 80 Abb. u. 5 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die von haustechnischen Anlagen hervorgerufenen Geräusche werden häufig als besonders störend wahrgenommen und unterliegen deshalb strengen Schallschutzanforderungen. Während für den Massivbau umfangreiche Erfahrungen vorliegen, ist über Installationsgeräusche im Holz- und Leichtbau bislang nur wenig bekannt. Deshalb wurde die Geräuschentstehung und -übertragung in Verbindung mit leichten mehrschaligen Bauteilen näher untersucht. Mit dem Forschungsvorhaben konnte der Kenntnisstand zur Entstehung und Übertragung von Installationsgeräuschen im Holz- und Leichtbau beträchtlich erweitert werden. Die an unterschiedlichen gebäudetechnischen Installationen und Deckenkonstruktionen durchgeführten messtechnischen Untersuchungen tragen zum verbesserten Verständnis der akustischen Zusammenhänge und der Wechselwirkung zwischen der Körperschallquelle und der angeregten Struktur bei. Außerdem wurde erstmals die Möglichkeit geschaffen, Installationsgeräusche in Gebäuden in Holz- und Leichtbauweise unter praxisnahen Bedingungen rechnerisch vorherzubestimmen.

Holger Techen, Jochen Krimm
Bestimmung der akustischen Wirksamkeit von Fassadenoberflächen im Stadtraum
Akustische Wirksamkeit von Fassadenoberflächen und -strukturen im Hinblick auf eine akustische Bewertung des Außenraumes / Stadtraumes an der Empfängerposition - Bestimmung von Transformationseffekten
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3150
2019, 88 S., 83 Abb. u. 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Lutz Weber, Bernd Kaltbeitzel
Schallschutz bei Wärmedämm-Verbundsystemen im Holz- und Leichtbau
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3127
2019, 82 S., 46 Abb. u. 5 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) können die Schalldämmung von Außenwänden in starkem Maße verändern und müssen deshalb beim baulichen Schallschutznachweis berücksichtigt werden. Im Gegensatz zum Massivbau sind geeignete akustische Planungswerkzeuge für den Leichtbau jedoch bislang nicht verfügbar. Ziel des Vorhabens war es deshalb, ein Prognoseverfahren für das bewertete Schalldämm-Maß von Holz- und Leichtbauwänden mit WDVS zu entwickeln. Den Ausgangspunkt des Forschungsvorhabens bildete eine Messreihe, bei der die Schalldämmung von Leichtbauwänden mit WDVS systematisch untersucht wurde. Die Messungen erfolgten in einem bauakustischen Prüfstand, wobei zur Verminderung des baulichen Aufwandes ein spezieller Prüfaufbau mit demontierbarem WDVS und verkleinerter Prüffläche Verwendung fand. Insgesamt wurden 56 verschiedene Wände untersucht. Als wichtigstes Ergebnis des durchgeführten Forschungsvorhabens steht nun auch für den Leichtbau - in ähnlicher Weise wie im Massivbau - ein zuverlässiges Verfahren zur Vorherberechnung des bewerteten Schalldämm-Maßes von Außenwänden mit WDVS zur Verfügung. Die akustischen Einflüsse und Zusammenhänge wurden untersucht und sind nun auch für WDVS auf Leichtbauwänden weitgehend verstanden. Für den Spektrum-Anpassungswert Ctr,50-5000 wurden geeignete Planungshinweise zur Vermeidung von baulichen Schallschutzmängeln erarbeitet.

AkuCheck. Weiterentwicklung eines EDV-Werkzeuges für die einfache Messung von Nachhallzeiten von Räumen zur Nutzung in Studium, Lehre, Aus- und Weiterbildung - Folgeprojekt zu AkuMess. Abschlussbericht

K. Voss, E. Rotzal, D. Hennings
AkuCheck. Weiterentwicklung eines EDV-Werkzeuges für die einfache Messung von Nachhallzeiten von Räumen zur Nutzung in Studium, Lehre, Aus- und Weiterbildung - Folgeprojekt zu "AkuMess". Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3045
2018, 64 S., 40 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Für das Thema Raumakustik steht in der Aus- und Weiterbildung oft nur ein knapper Zeitrahmen zur Verfügung. Um dennoch ein vertieftes Verständnis zu erreichen, sollen die Teilnehmer nach einer Einführung in akustische Grundlagen in eigenständiger Arbeit raumakustische Analysen anfertigen. Diesem Zweck dient die Software AkuCheck, die die eigenen Notebook-Computer der Teilnehmer zusammen mit einem einfachen Mikrofon in Messwerkzeuge für Raumakustik verwandelt. Die neue Software steht allen Lehrenden, Lernenden und anderen interessierten Anwendern kostenfrei zur Verfügung, unter: http://www.btga-arch.uni-wuppertal.de/werkzeuge/acoucheck.html.

Mark Koehler, Lutz Weber
Schallschutz in Bauten mit innenliegender Wärmedämmung (Schallschutz Innendämmung)
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3052
2018, 90 S., 48 Abb. u. 8 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Bei der Sanierung von Gebäuden kommen zunehmend auch innenseitige Dämmsysteme zum Einsatz. Im Gegensatz zu außenseitig angebrachten Wärmedämmsystemen, beeinflussen innenseitige Dämmsysteme außerdem auch die Schall-Längsleitung über die Außenwand. Hierfür liegen weder Messdaten noch Planungswerkzeuge vor. Ziel des Vorhabens ist es daher, Messdaten und ein validiertes Prognoseverfahren für die Schall-Längsleitung von Wänden mit Innendämmung bereitzustellen. Deshalb wurde im Rahmen des Forschungsprojekts die akustische Wirkung von Innendämmsystemen auf die Schalldämmung von Außenwänden in Durchgangsrichtung und in Längsrichtung untersucht. Die Hauptziele waren die Ermittlung von Messdaten gängiger Systeme und die darauf aufbauende Entwicklung eines Prognoseverfahrens. Es konnte festgestellt werden, dass alle Innendämmsysteme einen Einfluss auf die Schalldämmung in Durchgangs- und in Längsrichtung haben, der zum Teil erheblich negativ ausfallen kann.

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Zeitschriftenartikel

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Demmerlé, Patrice; Engel, Andreas
Mit Ruhe planen. Geprüfter Schallschutz in der Gebäudetechnik (kostenlos)
SBZ Sanitär. Heizung. Klima., 2019

Hettler, Steffen
Die neue DIN 4109 aus rechtlicher Sicht. Bauakustik
Trockenbau Akustik, 2019

Uhde, Robert
Akustisch optimierter Open Space. Neubau CEWE, Oldenburg (kostenlos)
DBZ Deutsche Bauzeitschrift, 2019

Grewe, Rosa
Herausforderung Nachhallzeit. Bilinguale Montessori Schule, Ingelheim (kostenlos)
DBZ Deutsche Bauzeitschrift, 2019

Großer Anklang. Akustikdecke
T+A Trockenbau und Ausbau, 2019

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