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Numerical modeling and material development of a concrete-based acoustic absorber

Acoustic absorbers are implemented in buildings to increase the health and comfort level of the residents. However, popular absorbers have some disadvantages. For instance, some of them have complicated production procedure and are not environment-friendly. Various researches propose that granular materials can overcome these drawbacks. The thesis aims to improve the performance and workability of a prototype, which is a granular acoustic absorber. Therefore, four main objectives are considered for the research work: 1, Optimizing the material components for the highest acoustic absorption; 2. Improving the production procedure from a lab-scale to an industrial-scale; 3. Numerically correlating the material geometry with acoustic absorption; 4. Computing the model parameters from the measured acoustic absorption. Consequently, the final material is very cost effective, has a proper acoustic absorption and mechanical properties, and a straightforward production procedure. The numerical approach works very efficiently for inverse parametric identification. However, the results of geometrical computations for this material are inaccurate.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Susanne Locher-Weiß, Rainer Pohlenz
Baurechtliche und -technische Themensammlung. Heft 9: Schallschutzmängel
Juristisch kommentiert für Sachverständige. Technisch kommentiert für Juristen.
2019, 214 S., 67 teilw. farb. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Thema "Schallschutz" ist sowohl in der Rechtsprechung als auch in den technischen Regelwerken seit Jahrzehnten ständig in Bewegung. Die beiden BGH-Entscheidungen, die bei geschuldetem üblichem Komfort ein über die Anforderungen der DIN 4109:1989 hinausgehendes Schallschutzniveau forderten, ohne aber das "Mehr" konkret festzulegen, haben zu Verunsicherung bei Bauschaffenden und Juristen geführt. In jüngster Zeit wurden die DIN 4109 sowie etliche Schallschutz-Regelwerke überarbeitet. Es gibt wenige Themen, bei denen Technik und Recht so eng und so anspruchsvoll miteinander verzahnt sind. Deshalb stellt das Sachgebiet Schallschutz hohe Anforderungen sowohl an den Juristen als auch an den gerichtlich oder außergerichtlich tätigen Sachverständigen. Das Buch soll Sachverständige mit der Denkweise und Herangehensweise der Juristen vertrauter machen; bei diesen wiederum möchte das Werk Verständnis für technische Problemstellungen wecken. Nach juristischen Gesichtspunkten gegliedert, werden Fälle mit typischen und auch untypischen Schallschutzmängeln beschrieben, die Sachverhalte analysiert, Empfehlungen daraus hergeleitet und anschließend juristisch kommentiert.

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Christian Nocke
Raumakustik im Alltag
Hören - Planen - Verstehen.
2., überarb. u. erw. Aufl.
2019, 348 S., 118 Abb., 47 Tab., Hörbsp. als MP3-Dateien, Hardcover
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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Birger Gigla
Schallschutz
Immissionsschutz, Bau- und Raumakustik verstehen - planen - nachweisen.
2018, 312 S., 105 Abb. u. 80 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit zunehmender Nutzungsdichte der urbanen Ballungsräume steigen auch die Anforderungen an den baulichen Schallschutz. Lärmschutz und gute Raumakustik gehören deshalb zu den wichtigsten Qualitätsmerkmalen von Gebäuden. Das Buch vermittelt die physikalischen und technischen Grundlagen für Planungsleistungen in der Bau- und Raumakustik nach den aktuellen Regelwerken. Birger Gigla erklärt grundlegend, was dabei zu beachten ist und wo sich in der Planung Konflikte ergeben können. Das Buch richtet sich an Planerinnen und Planer, die ihr eigenes Verständnis verbessern möchten und Schallschutz eigenständig planen wollen. Es ist nützlich für Verantwortliche in Behörden, Immobilienverwalter und für Juristen, die den Schallschutz und Raumakustik in Wohn- und Arbeitsstätten bewerten müssen. Aufgrund der gut durchdachten didaktischen Aufbereitung und der konkreten Rechenbeispiele eignet es sich auch für Studierende, die sich fundiert in die Thematik einarbeiten wollen.

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Akustik in Büro und Objekt
Raumakustik & Medien-/ Konferenztechnik
Dokumentation des 2. Symposiums Büro. Raum. Akustik. Köln 2011.
2013, 196 S., zahlr. farbige Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Technisierung nimmt im Büro auch im Bereich der Audiotechnik zu. Moderne Kommunikationstechnik, egal ob aufwändige Videokonferenzanlage oder aber simples Video-Smartphone, erweitert dabei die Anforderungen an akustische optimierte Umgebungen. Der Stand der Medientechnik einerseits sowie die aktiven und auch passiven Möglichkeiten zur raumakustischen Gestaltung von Räumen für optimale Sprachwiedergabe sind während des Symposiums thematisiert worden. Die Schaffung des interdisziplinären Austauschs zwischen den verschiedenen Disziplinen rund um das Thema Hören und Akustik ist auch mit dieser Sammlung der verschiedenen Beiträge wiederum gelungen. Planer und Nutzer von Gebäuden sollten ebenso wie Bauherren, Personalvertretungen, Arbeitsmediziner aber auch die Hersteller von Büroeinrichtungen aus diesem Austausch ihre Schlüsse ziehen. Nur gemeinsam gelingt die Umsetzung der für die jeweilige Nutzung angemessene Kombination aus Raumakustik und Medientechnik. Vor dem Hintergrund des demographischen Wandels, der auch im Bereich der Audiotechnik und Hörforschung seine Spuren hinterlässt, ergeben sich neue Fragestellungen und Herausforderungen.

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Dieter Ansorge
Schallschutz
Pfusch am Bau, Band 7
2011, 221 S., 200 meist farb. Abb., Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Thema Schallschutz, das in Band 7 der Reihe "Pfusch am Bau" behandelt wird, ist ein Problemfeld des Bauens, das nicht sichtbar oder greifbar ist, aber dennoch viel Ärger bereitet und die Nutzung eines Gebäudes sehr beeinträchtigen kann. Veraltete Normen, schlechte Planung und Fehler bei der Ausführung führen oft zu Schallschutzmängeln, die nur durch aufwändige Messungen und Gutachten erfasst, in teuren Prozessen behandelt und kostspielig saniert werden können. Das Buch zeigt typische Schallschutzprobleme und ihre Ursachen auf und gibt Hinweise und Tipps zu ihrer Sanierung und Vermeidung.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Andreas Meier
Forschungsvorhaben Schallschutz gegen Außenlärm
Anforderungen zum baulichen Schallschutz gegen Außenlärm nach DIN 4109 unter Berücksichtigung des derzeitigen Stands der Technik als Grundlage für bauaufsichtliche Regelungen
Bauforschung, Band T 3383
2021, 136 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Aus bauaufsichtlicher Sicht besteht die Notwendigkeit, bei Außenlärmeinwirkung Anforderungen an die Schalldämmung von Gebäudehüllen zu stellen. Hierdurch sollen für die Nutzer innerhalb der Gebäude entsprechend der EU-Verordnung 305/2011 gesunde Arbeits- und Wohnverhältnisse sichergestellt werden. Entsprechende Regelungen befinden sich in DIN 4109 "Schallschutz im Hochbau", deren Neufassung aus dem Jahr 2016 bzw. 2018 auch für den Schallschutz gegen Außenlärm überarbeitet wurde.

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Bernd Saß, Sandra Heinrichsberger, Norbert Sack
Erarbeitung eines Bauteilkatalogs zur Ermittlung der Luftschalldämmung von opaken Ausfachungen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3206
2020, 140 S., 81 Abb. u. 21 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In der bauakustischen Planung von Gebäuden werden Angaben zur Luftschalldämmung von Außenbauteilen benötigt. Für opake Ausfachungen (Paneele) lassen sich solche Angaben - im Gegensatz zu transparenten Ausfachungen (Verglasungen) - derzeit nur anhand von Messungen im Labor nachweisen. Eine Möglichkeit zur Planung und Nachweisführung über ein Tabellenverfahren existiert nicht. Durch die Erarbeitung eines Bauteilkatalogs für opake Ausfachungen könnten für standardisierte Paneele Angaben zur Luftschalldämmung ohne Messungen nachgewiesen werden. Die so verfügbaren Informationen zu den akustischen Eigenschaften könnten dann genutzt werden, um die Luftschalldämmung des kompletten Bauelementes (Fenster- bzw. Vorhangfassade) zu bestimmen. Die noch vorhandene Lücke (fehlende Eingangsdaten der Luftschalldämmung von Paneelen) bei der Bestimmung der Luftschalldämmung von Vorhangfassaden wäre somit geschlossen. Dadurch reduziert sich der Aufwand zum Nachweis erheblich. Dies beeinflusst sowohl die Kosten als auch den zeitlichen Ablauf in der Planung. Zusätzlich erhöht sich durch eine fundierte Datenbasis die Planungssicherheit.

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Ulrich Schanda, Andreas R. Mayr, Fabian Schöpfer
Übertragungsfunktionen im Holzbau
Prognose der Schallübertragung aus haustechnischen Anlagen mit einem tabellarischen, praxistauglichen Ingenieurersatzverfahren
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3163
2020, 105 S., 64 Abb. u. 1 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Für den gesetzlich geforderten Schallschutznachweis ist eine Prognose der Schallemissionen von Installationsgeräuschen und gebäudetechnischen Anlagen sowie der Köperschallübertragung im Gebäude erforderlich. Für den Holzbau sind hierfür bislang keine Prognoseverfahren verfügbar. Somit kann der Nachweis des geforderten Schallschutzes im Holzbau formal nur durch bauakustische Messungen im ausgeführten Gebäude erbracht werden. Hierfür wird ein empirisches Verfahren basierend auf gemessenen Übertragungsfunktionen vorgeschlagen. Um ein empirisches Prognosemodell abzuleiten, wurden die vorhandenen Daten anhand von Kategorien gruppiert. Aus diesen Gruppen wurden repräsentative Spektren für die Übertragungsfunktionen abgeleitet. Damit ist nun erstmals eine Abschätzung des resultierenden Schalldruckpegels im Holzbau möglich.

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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.

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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

 

 

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.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Bremen, Rebecca
Weich entkoppelt. Körperschalldämmung
T+A Trockenbau und Ausbau, 2022

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Eßer, Georg; Keil, Moritz
Schalldämmung mit vorgehängten hinterlüfteten Fassaden
Bauphysik, 2022

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Gantert, Ulrike
Luft-Wärmepumpe nahe Wohnbebauung möglich? Streitfrage: Geräuschimmissionen
GEG Baupraxis, 2022

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Nusser, Bernd; Lux, Christian; Stenitzer, Alexander; Müllner, Herbert
Horch - es regnet! Luft- und Regenschalldämmung von aufdachgedämmten Dächern
Holzbau Die Neue Quadriga, 2022

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Dworok, Philipp-Martin
Trittschallschutz von Holzbalkendecken im Altbau. Besser als gedacht?
Bauen plus, 2022

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Highlights aus dem Programm 2022