Analyse der Flankenübertragungswege und der Wirksamkeit von Vorsatzschalen bei der Luftschallübertragung : eine Untersuchung an einem Wiener Gründerzeithaus : an investigation of a Viennese Wilhelminian style house

Abstract

Neben dem Verkehrslärm ist der Nachbarschaftslärm jener, der als störend empfunden wird. Aufgrund der gesundheitlichen Auswirkungen und Folgeschäden darf dieser nicht vernachlässigt werden [35, S. 2]. Die ÖNORM B 8115–5:2021 sowie die OIB–5:2023 schreiben als Basisschallschutz für Neubauten eine Standard-Schallpegeldifferenz von DnT,w ≥ 55 dB vor, wobei die Resonanzfrequenz f0 ≥ 80 Hz sein muss [17, S. 8]. Der Bestand hingegen darf keine Verschlechterung des bestehenden Niveaus erfahren. Um die Handhabbarkeit für Planende im Gebäudebestand zu erleichtern, wird in Anlehnung an Neusser [29] und Wegerer [28] ein bauakustisches Messkonzept in Anlehnung an die Normenreihe ÖNORM EN ISO 10848:2018 für Gründerzeithäuser entwickelt, das zur Bestimmung der einzelnen Übertragungsanteile der Luftschallübertragung dienen soll. Hierbei werden für ein Zwei-Raum-Verfahren senderaumseitig Vorsatzschalen in Trockenbauweise in unterschiedlichen Konfigurationen aufgestellt. Vorgesehen sind bauakustische Messungen sämtlicher Konfigurationen in einem von der Gassner & Partner Baumanagement GmbH zu sanierenden und zur Verfügung gestellten Gebäude.Für eben jenes Messkonzept werden Konfigurationen gewählt, die bei Aufnahme der Schallpegeldifferenzen die Lösung eines Gleichungssystems, dessen Gesamtübertragung je Konfiguration sichaus der Summe der einzelnen Übertragungswege zusammensetzt, unter gewissen Einschränkungen ermöglicht. Voraussetzung hierfür bildet die statische Tragstruktur eines Gründerzeithauses, die weitgehend gleichbleibend ist [7, S. 138–139]. Die als Wohnungstrennwände fungierenden Querwände, die über mehrere Geschoße hinweg durchgehen und normal zu Außen- und Mittelmauer orientiert sind, sind nicht kraftschlüssig mit den Balken der Deckenkonstruktion verbunden [6, S. 145]. Aus diesem Grund ist hier lediglich eine stark unterdrückte Luftschallübertragung möglich, da aufgrund der fehlenden Verbindung keine Körperschallanregung zwischen den einzelnen Bauteilen resultiert. Auf Grundlage der gewählten Konfigurationen bilden jene Wege, die unabhängig von der Abschirmung eine Luftschallübertragung ermöglichen die untere Schranke, als Summe sämtlicher nicht betrachteter Übertragungswege, und jene die ergänzend den direkten und die flankierenden Wege aufsummieren die obere Schranke. Dazwischen liegen die einzelnen Übertragungswege, die in Anlehnung an das Berechnungsverfahren zur Luftschallübertragung in ÖNORM B 8115–4 gewählt werden. Zunächst kann mit Darstellung der Standard-Schallpegeldifferenzen der einzelnen Konfigurationen der Einfluss des direkten Übertragungsweges gezeigt werden. Weiterführend ist es für das gewählte Messkonzept aufgrund einer nicht charakterisierbaren Auswertung nicht möglich die flankierenden Übertragungswege je Seite getrennt zu betrachten. In einer vereinfachten Fassung des Gleichungssystems ist es möglich die direkte sowie die je Seite flankierende Übertragung darzustellen. Diese orientieren sich an den logischen Grenzen sowie dem Ergebnis aus Neusser [29] und Wegerer [28] für den Trittschall. Konkret betragen die bewerteten Größen für die Standard-Schallpegeldifferenzen für den direkten Übertragungsweg 51 dB und für die flankierenden Übertragungswege aufseiten der Mittelmauer 69 dB bzw. der Außenmauer 68 dB. Abschließend ist es möglich die akustische Leistungsgrenze einer biegeweichen Vorsatzschale, angeordnet vor einer massiven Trennwand ohne Berücksichtigung der flankierenden Bauteile, zu bestimmen und den Zusammenhang zu den Mindestanforderungen der ÖNORM B 8115–5 zu geben. Es kann gezeigt werden, dass die Mindestanforderungen für Neubauten auch im Bestand von Wiener Gründerzeithäusern durch solche Vorsatzkonstruktionen leicht erreichbar ist, sofern das bewertete Luftschallverbesserungs-Maß ΔRw zumindest 5 dB aufweist.

In addition to traffic noise, neighbourhood noise is also perceived as a nuisance. Due to the health effects and consequential damage, this must not be neglected [35, S. 2]. ÖNORM B 8115–5:2021 and OIB–5:2023 stipulate a standard sound level difference of DnT,w ≥ 55 dB as basic sound insulation for new buildings, whereby the resonance frequency must be f0 ≥ 80 Hz [17, S. 8]. The existing building, on the other hand, must not experience any deterioration of the existing level. In order to make it easier for planners of existing buildings, a building acoustics measurement concept based on the ÖNORM EN ISO 10848:2018 series of standards for Wilhelminian style buildings is developed in accordance with Neusser [29] and Wegerer [28], which is intended to determine the individual transmission components of airborne sound transmission. For a two-room procedure, facing shells in drywall construction are installed in different configurations on the transmitter side. Building acoustics measurements of all configurations are planned in a building to be renovated and provided by Gassner & Partner Baumanagement GmbH.For this measurement concept, configurations are selected which, when recording the sound level differences, enable the solution of a system of equations whose total transmission per configuration is made up of the sum of the individual transmission paths, subject to certain restrictions. The prerequisite for this concept is the static load-bearing structure of a Wilhelminian style building, which is largely constant [7, S. 138–139]. The transverse walls, which function as flat partition walls, extend across several storeys and are orientated normally to the outer and central walls, are not connected to the beams of the ceiling structure in a force-fit manner [6, S. 145]. For this reason, only a strongly suppressed airborne sound transmission is possible here, as the lack of connection means that there is no structure-borne sound excitation between the individual components. Based on the selected configurations, those paths that enable airborne sound transmission regardless of the shielding form the lower barrier, as the sum of all transmission paths not considered, and those that add up the direct and flanking paths form the upper barrier. In between are the individual transmission paths, which are selected based on the calculation method for airborne sound transmission in ÖNORM B 8115–4. Firstly, the influence of the direct transmission path can be shown by visualising the standard sound level differences of the individual configurations. In addition, it is not possible for the selected measurement concept to consider the flanking transmission paths separately for each side due to an uncharacterisable evaluation. In a simplified version of the equation system, it is possible to visualise the direct transmission and the flanking transmission on each side. These are based on the logical limits and the result from Neusser [29] and Wegerer [28] for impact sound. Specifically, the weighted values for the standard sound level differences are 51 dB for the direct transmission path and 69 dB for the flanking transmission paths on the side of the centre wall and 68 dB on the side of the outer wall. Finally, it is possible to determine the acoustic performance limit of a flexible facing shell, arranged in front of a solid partition wall without taking the flanking components into account, and to provide the correlation to the minimum requirements of ÖNORM B 8115–5. It can be shown that the minimum requirements for new buildings can also be easily achieved in existing Viennese Gründerzeit buildings using such facing constructions, provided that the weighted airborne sound improvement coefficient ΔRw is at least 5 dB.