Impact of construction faults on in situ airborne sound insulation of noise barriers

Abstract

Eine der größten Lärmquellen stellt der stetig zunehmende Straßenverkehr dar. Um die Beeinträchtigung der in der Nähe von Hauptverkehrsachsen lebenden Bevökerung trotzdem möglichst gering zu halten, werden oft Lärmschutzmaßnahmen wie z.B. das Errichten von Lärmschutzwänden durchgeführt. Die Beurteilung dieser Lärmschutzmaßnahmen ist durch verschiedene Normen geregelt; so befasst sich die Normenreihe EN 1793 beispielsweise mit "Lärmschutzvorrichtungen an Straßen - Prüfverfahren zur Bestimmung der akustischen Eigenschaften". Die dieser Diplomarbeit zugrunde liegende Fragestellung ist die nach den Auswirkungen von Einbaufehlern auf die akustischen Eigenschaften von Lärmschutzwänden. Typische Einbaufehler sind horizontale Spalte, die zwischen Boden und Lärmschutzwand oder zwischen einzelnen Elementen frei bleiben, oder Löcher, die auf Beschädigungen der Ecken der Elemente vor der Montage zurückzuführen sein können. Die Schalltransmission durch diese Fehlstellen in Lärmschutzwänden wird numerisch und experimentell betrachtet. Zur numerischen Berechnung wird die für nach außen unbeschränkte Problemstellungen besonders geeignete Randelementemethode (BEM, boundary element method) verwendet. Im experimentellen Teil werden an einem Lärmschutzwandprüfstand Messungen nach der Norm EN 1793-6 (aus dem EU-Projekt Adrienne) durchgeführt. Abschließend werden die experimentell und numerisch ermittelten Werte mit analytischen Berechnungen nach dem Modell von Gomperts verglichen.

The steadily increasing amount of traffic constitutes one of the largest noise sources in the environment. To keep the annoyance for people living close to heavily used roads as low as possible, noise reduction measures such as the erection of noise barriers are often taken. The assessment of these noise reduction measures is regulated by a number of standards; the series EN 1793 for instance covers the topic "Road traffic noise reducing devices - Test method for determining the acoustic performance". The problem forming the basis of this master's thesis is the impact of construction faults on the acoustic properties of noise barriers. Typical construction faults are horizontal gaps that remain open between individual elements or holes that result through damages to the corners of elements prior to the installation. The sound transmission through these faults in noise barriers is examined numerically and experimentally. For the numerical treatment the boundary element method (BEM) that is especially suited for externally unconfined problems is used. The experimental part consists of measurements according to the standard EN 1793-6 (from the EU project Adrienne) that are carried out at a noise barrier test facility. Finally the results obtained from the simulations and the measurements are compared with calculations according to the analytical model by Gomperts.