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Gesetze, Normen, Verordnungen

In den letzten 25 Jahren hat der Stahlleichtbau ei­nen rasanten Aufschwung erlebt. Durch Kostendruck und kurze Terminplanung wurde eine Entwicklung vorangetrieben, die einen hohen Grad an Vorfabrikation und Qualität erreicht hat. Je nach Art und Nutzung eines Gebäudes werden unterschiedliche Forderungen an die Gebrauchsfähigkeit gestellt. Zu einer Planung gehört zunächst die Ermittlung der schalltechnischen Eigenschaften der einzelnen Baustoffe, Konstruktionen und Bauteile, wie z.B. der Sandwichelemente.

Bei anspruchsvollen Gebäuden, Ausstellungs- und Sporthallen ist auch die Raumakustik zu berücksichtigen. Sie kann durch geplante Absorption zur Reduzierung des Schallpegels, z.B. in Fabrikhallen und Arbeitsräumen, aber auch mit Hilfe gezielter Reflexion und Absorption zu einer guten Akustik in Theatern und Hörsälen führen.

Die nachfolgenden Gesetze, Normen, Verordnungen beinhalten nur die wichtigsten Bestimmungen

• Gemeinsames Ministerialblatt, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Technische Anleitung zum Schutz ge­gen Lärm - TA Lärm (Ausgabe 28.08.1998). U. a. sind unter Punkt 6 die Immissionsrichtwerte aufgeführt.
• DIN 4109 Schallschutz im Hochbau (Ausgabe 1989). In dieser Norm werden die Begriffe, Anforderungen an den Schallschutz und Bei­spiele für konstruktive Lösungen im wesentlichen behandelt.
• VDI-Richtlinie 2058 Beurteilung von Arbeitslärm in der Nachbarschaft
• VDI-Richtlinie 2571 Schallabstrahlung von Industriebauten
• Unfallverhütungsvorschrift Lärm (UVV-Lärm), VBG Lärm der SMBG
• Bezugsquellen siehe Blatt 7.4.6.

Wichtige Auszüge aus der UVV-Lärm in gekürzter Fassung:

§ 1. Geltungsbereich

Diese UVV gilt für Unternehmen, soweit Versicherte unter Lärmgefährdung beschäftigt werden.

§ 2. Begriffsbestimmungen

Lärmgefährdung im Sinne der UVV ist die Einwirkung von Lärm auf Versicherte, die zur Beeinträchtigung der Gesundheit, insbesondere im Sinne einer Gehörgefährdung, führen kann oder zu einer erhöhten Unfallgefahr führt.

§ 15. Schutz gegen Lärm

• In Arbeitsräumen ist der Schallpegel so niedrig zu halten, wie es nach der Art des Betriebes möglich ist. Der Beurteilungspegel am Arbeitsplatz in Arbeitsräumen darf auch unter Berücksichtigung der von außen einwirkenden Geräusche höchstens betragen:
• bei überwiegend geistiger Tätigkeit 55 dB (A)
• bei einfachen oder überwiegend mechanischen Büroarbeiten und vgl. Tätigkeiten 70 dB (A),
• bei allen sonstigen Tätigkeiten 85 dB (A); soweit dieser Beurteilungspegel nach der betrieblich möglichen Lärmminderung zumutbarer Weise nicht überschritten ist, darf er bis zu 5 dB (A) überschritten werden.
• in Pausen-, Bereitschafts-, Liege- und Sanitärräumen darf der Beurteilungspegel höchstens 55 dB (A) betragen. Bei der Festlegung des Beurteilungspegels sind nur die Geräusche der Betriebseinrichtungen in den Räumen und die von außen auf die Räume einwirkenden Geräusche zu berücksichtigen.
• Immissionsgrenzwerte nach § 15 der Arbeitsstättenverordnung (Auszug)

Immissionsgrenzwerte nach § 15 der Arbeitsstättenverordnung (Auszug)
 

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Grenzen der Lärmbelastbarkeit

Die Grenzwerte der zuvor genannten Gesetze, Normen und Verordnungen haben durchaus ihre Berechtigung, da Hörschäden in Folge von Lärm nicht heilbar sind. Arbeitsplätze sind daher so zu gestalten, dass gesundheitliche Risiken ausgeschlossen sind. Bei schweren Hörschäden sind mehr als 50 % der Sprache nicht mehr zu verstehen, wie dem Diagramm in Abb. 7.4.1 zu entnehmen ist. Daher müssen sich Mitarbeiter in Lärmbereichen ab einem ortsbezogenen (personenbezogenen) Beurteilungspegel von 85 dB (A) arbeitsmedizinischen Vor- und regelmäßigen Nachuntersuchungen unterziehen. Siehe UVV Arbeitsmedizinische Vorsorge.

 

Abb. 7.4.1 Hörverlust in Dezibel

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Die UVV Lärm sagt: Je höher der Lärmpegel ist, d. h. je lauter es ist, umso schneller wird ein Beur­teilungspegel von 85 dB (A), ab dem eine Gefährdung des Gehörs gegeben ist, erreicht oder überschritten. Das heißt, ein Lärmpegel mit 115 dB (A) von 0,5 Minuten hat die gleiche schädigende Wirkung wie ein Beurteilungspegel von 85 dB (A) über einen ganzen Arbeitstag von 8 Stunden:

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Planungsvorbereitung

Gebäude müssen einen ihrer Nutzung ent­spre­chenden Schallschutz einhalten. Nach den gesetzlichen Bestimmungen sind die Industrie, wie auch der Unternehmer eigenverantwortlich ver­pflich­tet, schädliche Umwelteinflüsse, hier Lärmeinwirkung, von der Nachbarschaft, aber auch von den Mitarbeitern fernzuhalten.

Die Bauämter machen zur Zeit noch keine Auf­lagen zum Lärmschutz. Für die Einhaltung des Arbeits- und Immissionsschutzes sind die Gewerbeaufsichtsämter zuständig. In der Regel sind fol­gen­de Auflagen zu beachten:

• "In der Produktionshalle darf der Beurteilungspegel für den Lärm am Arbeitsplatz 85 dB (A) nicht überschreiten".
  
•  "Zur Vermeidung des Reflexionsschalls sind Schall absorbierende Wand- und Deckenflächen vorzusehen, die für Arbeitsräume die Ein­haltung eines mittleren Schallabsorptionsgrades von mindestens 0,3 ermöglichen. Der mittlere Schallabsorptionsgrad ist durch Berechnung nachzuweisen".

Die Ausbildung wirksamer Schallschutzmaßnahmen ist von vielen Einflussgrößen abhängig und setzt beim Planer ein hohes Maß an Erfahrung und Fachkenntnis voraus. Es ist empfehlenswert, bei schalltechnischen Fragen bauakustisch qualifizierte Ingenieurbüros oder Institute mit Schallmessungen, Schallberechnungen oder Gutachten zu beauftragen.

Die Minderung der Lärmbelastung kann auf verschiedene Art und Weisen erfolgen. Es ist daher zunächst zu prüfen, mit welchen Maßnahmen eine wirksame und kostengünstige Minderung erreicht werden kann (siehe hierzu die unten stehende Grafik).

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Hinweise zur Planung

Alle Parameter eines Baukörpers sind in die schalltechnischen Überlegungen für eine zweckmäßige Ausbildung der Raum abschließenden Bauteile mit einzubeziehen. So sind das akustische Verhalten von Wand und Boden sowie Fenstern, Türen, Toren und Durchdringungen zu berücksichtigen. Darüber hinaus sind aufgestellte Maschinen, Geräte und Lagergüter mit einzubeziehen.

Zunächst ist zu prüfen, ob

• eine Schalldämpfung / Schallabsorption , also Behinderung und Reduzierung der Schallausbreitung erreicht werden soll;
• eine Schalldämmung / Schallisolation , d. h. Minderung oder Schallweiterleitung aus dem Gebäudeinneren nach außen und umgekehrt erreicht werden soll.

Meistens treten Kombinationen aus Luft- und Körperschall und aus Dämmung und Dämpfung auf. Im allgemeinen steht die Minderung des Luftschalls im Vordergrund.

Die Kenngrößen sind:

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Luftschalldämpfung

Luftschalldämpfung ist nur durch Schallschluckstoffe, wie spezielle Weichschäume oder Mineralwolle erreichbar (siehe Abb. 7.4.2).

Luftschalldämmung

Zur Schalldämmung wird dagegen Masse benötigt. Je größer die Masse und je höher die Frequenz, umso besser ist das Schalldämm-Maß R‘W (siehe Abb. 7.4.3).

 

Abb. 7.4.2 Prinzip der Luftschalldämpfung (Schallabsorption)

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Abb. 7.4.3 Prinzip der Luftschalldämmung (Schallisolation)

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Produkte zur Schallabsorption

Wie schon ausgeführt, sind zur Minderung des Schalls oder der Schallausbreitung verschiedene Parameter eines Baukörpers in die schalltechnischen Überlegungen einzubeziehen. Daraus kann sich der Bedarf an Bauelementen für Schallabsorption oder Schalldämmung oder auch beides ergeben. Je nach Bedarf stehen unterschiedliche Sandwichelemente zur Verfügung.

Dachelement G4-Akustik
 

Abb. 7.4.4 Dachelement G4-Akustik

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Das Dachelement G4-Akustik besteht aus zwei Stahldeckschalen mit einem Dämmkern aus PUR-Hartschaum und hat auf der Unterseite zwei eingelassene Weichschaumstoffstreifen aus Melaminharz. Mit diesem Element lässt sich die Schallabsorption bei einer Frequenz von 2.000 Hertz um 60 % (αs = 0,60) gegenüber einem normalen Sandwichelement verbessern.

 
 

Abb. 7.4.5 Diagramm Schallabsorptionswerte für G4-Akustik-Elemente im Vergleich zu normalen Sandwichelementen; Prüfinstitut: Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart

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Wand- und Deckenelement HIPERTEC-Sound
 

Abb. 7.4.6 Wand- und Deckenelement HIPERTEC-Sound

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Überall dort, wo Innenverkleidungen, Trennwände o. ä. mit hohem Schallabsorptionsgrad und nicht­brennbarer Dämmung gefordert werden, eignet sich das Element HIPERTEC-Sound als Wand wie auch als Decke.

Die Innenschale des Elements HIPERTEC-Sound ist gelocht, mit einem Lochanteil von ca. 34 %. Der Dämmkern aus Mineralwolle der Baustoffklasse A1, verbessert die Schallabsorption um ca. 91 % (αs = 0,91) bei einer Frequenz von 2.000 Hz. Das Vlies zwischen Mineralwolle und Lochblech verhindert den Austritt von Mineralfaserpartikeln.

 

Abb. 7.4.7 Diagramm Schallabsorptionswerte für HIPERTEC-Sound-Elemente; Prüfinstitut: Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart

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Produkte zur Schalldämmung

Im Gegensatz zur Schallabsorption wird zur Schalldämmung mehr Masse benötigt. Diese Anforderung erfüllen die Dach- und Wandelemente HIPERTEC.

Diese Elemente mit beidseitig geschlossenen Deckschalen aus Stahlblech besitzen einen Dämmkern aus Mineralwolle A1, Raumgewicht 100 kg/m 3. Das hohe Gewicht trägt wesentlich zur Verbesse­rung der Schalldämmwerte bei.

 

Abb. 7.4.8 HIPERTEC-Dachelement

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Abb. 7.4.9 HIPERTEC-Wandelement

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Schalldämmwerte

Das bewertete Schalldämm-Maß RW für die verschiedenen Dicken und Ausführungen der Dach- und Wandelemente Typ HIPERTEC beträgt:

 

Prüfinstitut: Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart

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Bei der Planung und Erstellung von Bauwerken wird dem Schallschutz oft zu wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Außerdem sind sich Planer und Ausführende häufig unsicher.

Die beiden Beiträge Grundlagen der Akustik (siehe basis-info 7.3) und Schallschutz im Leichtbau sollen diesen Themen­komplex verständlicher machen und einen Weg aufzeigen, an welche Parameter schon im Vorfeld zu denken ist.

Geeignete Sandwichelemente stehen für die ver­schiedenen Anforderungen im Leichtbau zur Verfügung. Es sei aber nochmals darauf hingewiesen, dass im Zweifelsfall ein Akustikingenieur hinzugezogen werden sollte, da im Nachhinein Änderungen bzw. Verbesserungen der Schallschutzmaßnahmen nicht immer möglich sind und wenn ja, ein größerer Aufwand und höhere Kosten entstehen.