[Seite 1]
Bericht TAC 4829-21
TAC – Technische Akustik | Heinrich-Hertz-Straße 3 | 41516 Grevenbroich
Büro Grevenbroich Heinrich-Hertz-Straße 3 41516 Grevenbroich 02182 - 83221-0 02182 - 83221-99 Objekt: Sanierung und Erweiterung der Joseph-Beuys-Gesamtschule Büro Braunschweig Siegburger Str. 149 Ölschlägern 6 40591 Düsseldorf 38100 Braunschweig 0531 – 44626 0531 – 18580
Ihr Ansprechpartner Dipl.-Ing. (FH) Florian Ruckeisen 02182 - 83221-12 ruckeisen@tac-akustik.de
tac-akustik.de
Leistungen Raumakustik Bauakustik Elektroakustik Immissionsschutz Schwingungstechnik Beratung Messung Schulung Sachverständigengutachten
Qualifikationen Von der Industrie- und Handelskammer Mittlerer Niederrhein öffentlich bestellte und vereidigte Sachverständige: Prof. Dr.-Ing. Alfred Schmitz für Bau-, Raum- und Elektroakustik Dipl.-Ing. Ulrich Wilms für Schallimmissionsschutz Gegenstand: Empfehlungen und Bewertung zur Raumakustik-Planung VMPA anerkannte für 5 exemplarische Räume Güteprüfstelle nach DIN 4109 VMPA-SPG-211-04-NRW
Auftraggeber: Landeshauptstadt Düsseldorf Messstelle nach §29b BImSchG Schulverwaltungsamt für Messungen nach §§ 26, 28 40/23.6 Schulischer Hochbau BImSchG zur Ermittlung von Ge- räuschen Auf'm Hennekamp 45 40225 Düsseldorf Bankverbindung Erstellt am: 21.12.2021 Sparkasse Aachen Kontonummer 47678123 Bearbeiter: Dipl.-Ing. (FH) Florian Ruckeisen BLZ 390 500 00 Prof. Dr.-Ing. Alfred Schmitz IBAN DE43390500000047678123 BIC AACSDE33XXX
Dieser Bericht umfasst 22 Seiten.
[Seite 2]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Inhaltsverzeichnis
1 Aufgabenstellung ............................................................................................................................................ 3
2 Normen, Richtlinien und verwendete Unterlagen ............................................................................................ 3
2.1 Pläne, Normen und Richtlinien, technische Daten ...................................................................... 3
3 Raumakustische Kennwerte ........................................................................................................................... 4
3.1 Grundlegende Erläuterung .......................................................................................................... 4
3.2 Beeinflussung der Nachhallzeit ................................................................................................... 5
4 Raumakustische Bewertung ........................................................................................................................... 6
4.1 Anforderungen, Empfehlungen, Vorgehensweise ....................................................................... 6
4.2 Auswahl der untersuchten Räume .............................................................................................. 6
4.3 Festlegung der Sollnachhallzeiten ............................................................................................... 6
4.4 Wahl geeigneter Maßnahmen ................................................................................................... 11
4.5 Absorptionswerte der angesetzten Akustikelemente ................................................................. 13
4.6 Berechnete Nachhallzeiten mit Maßnahmen ............................................................................. 14
4.6.1 Sporthalle .................................................................................................................................. 15
4.6.2 Speisesaal / Mensa ................................................................................................................... 16
4.6.3 Lehrerzimmer ............................................................................................................................ 18
4.6.4 Exempl. Klassenraum ............................................................................................................... 19
4.6.5 Musikraum ................................................................................................................................. 20
5 Zusammenfassung und Bewertung............................................................................................................... 22
Seite 2 von 22
[Seite 3]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
1 Aufgabenstellung
Im Zuge der Sanierung und Erweiterung der Joseph-Beuys-Gesamtschule an der Siegburger Straße
in Düsseldorf werden auftragsgemäß Beratungsleistungen bzgl. Raumakustik in ausgewählten Räu-
men bzw. Raumtypen erbracht.
Zu betrachten sind hier exemplarische Raumtypen die raumakustisch relevant sind, wobei die Pla-
nung für ähnliche Räume gleichartiger Nutzung (beim exempl. Klassenraum etwa naturwiss. Lehr-
räume, Multifunktionsraum u.ä.) jeweils übernommen werden kann.
Ziel der Planung ist es, für diese Räume dem jeweiligen Nutzungszweck angemessene raumakusti-
sche Verhältnisse herzustellen. Als einschlägige Planungshilfe wird die DIN 18041 „Hörsamkeit in
Räumen“ [1] herangezogen, die unter Fachleuten als anerkannte Regel der Technik gilt. DIN 18041
enthält Empfehlungen für die anzustrebende Nachhallzeit von Räumen je nach Raumvolumen und
Nutzung. Basierend darauf werden Empfehlungen erarbeitet, mit welchen raumakustischen Maß-
nahmen diese Nachhallzeiten erreicht werden. Dies wird mit raumakustischen Prognoserechnungen
untermauert.
TAC - Technische Akustik wurde von der Stadt Düsseldorf beauftragt, die Nachhallzeiten in 5 exemp-
larischen Räumen durch Prognoserechnung abzuschätzen und mit den Empfehlungen der
DIN 18041 zu vergleichen.
2 Normen, Richtlinien und verwendete Unterlagen
2.1 Pläne, Normen und Richtlinien, technische Daten
[1] DIN 18041, März 2016 Hörsamkeit in Räumen – Anforderungen, Empfehlungen und Hinweise für die Planung
[2] Grundrisse, Ansichten und Schnitte, digital als PDF-Dateien
[3] Angaben zur geplanten Ausführung und Nutzung seitens des Architektur-Planungsbüros BLFP, diverse Telefonate und E-Mails mit Hr. Hömmerich, Hr. Langsdorf und Fr. Leinwe- ber zwischen Januar und Dezember 2021
[4] Herstellerangaben zu Schallabsorptionsgraden bzw. äquivalenten Schallabsorptionsflä- chen der jeweils genannten exemplarischen Produkte
[5] Literaturangaben zum Schallabsorptionsgrad typischer Raumbegrenzungsflächen u.ä.
Seite 3 von 22
[Seite 4]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
3 Raumakustische Kennwerte
3.1 Grundlegende Erläuterung
Die Akustik in einem Raum wird durch die am Zuhörerort eintreffenden Schallanteile bestimmt. Wird
beispielsweise in einem Raum von einem Sender ein Schallimpuls abgestrahlt, so kommen an einem
Zuhörerort neben dem sog. Direktschall, der ohne Umwege vom Sender zum Zuhörer gelangt, auch
zahlreiche weitere Impulse an, die durch Einfach- oder Vielfachreflexionen an den Raumbegren-
zungsflächen zum Zuhörer geleitet werden. Am Ort des Zuhörers entsteht ein sog. Reflektogramm,
das die zeitliche Abfolge der eintreffenden Schallimpulse sowie deren Energieinhalt aufzeigt (siehe
Bild 3.1). Bei diesem Reflektogramm wird zwischen drei Bereichen, dem Direktschallbereich, dem
Bereich der frühen Reflexionen sowie dem Nachhallbereich unterschieden.
Direktschall
frühe Reflexionen
Nachhallbereich
0 50-80ms Zeit
L17m
Bild 3.1: Reflektogramm (schematische Raumenergieimpulsantwort)
Seite 4 von 22
[Seite 5]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Während sich eine gute Übertragung des Direktschalls und der frühen Reflexionen durchweg positiv
auf die Sprachverständlichkeit auswirkt, besitz der Nachhall folgende unterschiedliche Wirkungen:
Die Länge der Nachhallzeit bestimmt die subjektiv wahrgenommene Raumgröße („Klangvo- lumen“).
Langer Nachhall bewirkt die Verschmelzung von zeitlich strukturierten Signalen und führt so zu einer Verschlechterung der Deutlichkeit und Sprachverständlichkeit.
Ausgeprägter Nachhall führt bei räumlich verteilten Schallquellen (Klassenräume, Kantine, Großraumbüros o. Ä.) zur Erhöhung des Störgeräuschpegels und somit subjektiv zu einer höheren Lärmbelastung.
Für Räume, in denen sich regelmäßig Gruppen von Personen aufhalten, ist daher im Regelfall die
Nachhallzeit nach unten zu regulieren, um den Grundgeräuschpegel im Raum abzusenken und
gleichzeitig eine bessere Sprachverständlichkeit herzustellen.
Für bestimmte Nutzungszwecke, insbesondere Musikdarbietung, ist ein gewisses Maß an Nachhall
hingegen erwünscht und sollte in diesem Fall nicht zu stark gedämpft werden.
Als Maß für den Nachhall dient hierbei die Nachhallzeit T, die bei kompakten Raumgeometrien eine
Eigenschaft des Raumes ist und das zeitliche Abklingverhalten der Schallenergie in einem Raum
beschreibt. Dabei ist die Nachhallzeit T definitionsgemäß die Zeit, die vergeht, bis die Schallenergie
in einem Raum nach dem Abschalten einer Schallquelle um einen Pegel von 60 dB abgefallen ist.
3.2 Beeinflussung der Nachhallzeit
Die Länge des Nachhalls wird maßgeblich durch die schalltechnischen Eigenschaften der Raumbe-
grenzungsflächen bestimmt. Je stärker der auf die Flächen auftreffende Schall reflektiert wird, desto
länger verbleibt die Schallenergie als Nachhall im Raum. Mit zunehmendem Schallabsorptionsgrad
der Raumbegrenzungsflächen sinkt die Nachhallzeit entsprechend ab. Der Absorptionsgrad ei-
ner Raumbegrenzungsfläche, dessen Wertebereich zwischen 0 und 1 liegt, kennzeichnet hierbei,
welcher Anteil der auf die Fläche auftreffenden Schallenergie absorbiert wird. Für einen
Schallabsorptionsgrad = 1 wird somit die gesamte auftreffende Schallenergie absorbiert (100 %
Absorption), für einen Schallabsorptionsgrad von = 0 tritt keine Absorption auf.
Physikalisch bedingt ist der Absorptionsgrad von Raumbegrenzungsflächen zum Teil sehr stark von
der Frequenz abhängig, so dass sich in akustisch nicht optimierten Räumen in der Regel auch eine
deutlich frequenzabhängige Nachhallzeit einstellt.
Seite 5 von 22
[Seite 6]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
4 Raumakustische Bewertung
4.1 Anforderungen, Empfehlungen, Vorgehensweise
Anders als beim baulichen Schallschutz zwischen Räumen bzw. zum Schutz gegen Außenlärm, wo-
für bauordnungsrechtliche Anforderungen bestehen, werden an die Raumakustik keine verbindli-
chen Anforderungen gestellt.
Es existieren jedoch Empfehlungen an die Nachhallzeit, die in der DIN 18041 [1] je nach Raumgröße
und -nutzung definiert werden; diese gelten auch als allgemein anerkannte Regeln der Technik.
4.2 Auswahl der untersuchten Räume
Auftragsgemäß werden exemplarisch die folgenden Räume bzw. Raumtypen untersucht:
Sporthalle
Speisesaal / Mensa
Lehrerzimmer 6.01.02
exempl. Klassenraum, hier Raum 8.01.06
Musikraum 1 (UG) 3.-1.04
4.3 Festlegung der Sollnachhallzeiten
Die einschlägigen Normen und Richtlinien empfehlen für Räume verschiedener Nutzungsarten je-
weils hinsichtlich der Nachhallzeit verschiedene Sollwerte. Im vorliegenden Fall ist die DIN 18041
„Hörsamkeit in Räumen“ [1] heranzuziehen.
Nach DIN 18041 werden Räume zunächst anhand ihrer Nutzungsart unterschieden und kategori-
siert. Die Nutzungsarten unterscheiden zunächst die Raumgruppen „A“ (bei der Kommunikation über
eine gewisse Entfernung hinweg stattfindet, z.B. Unterrichtsräume, Musikräume u.ä.), und „B“ (bei
der Kommunikation lediglich über kurze Entfernungen stattfindet, z.B. Kantinen, Verkehrsbereiche
u.ä.). Beide Raumgruppen werden dann wiederum entsprechend verschiedener Nutzungsarten dif-
ferenziert, anhand derer empfohlene Nachhallzeiten bzw. äquivalente Schallabsorptionsflächen fest-
gelegt werden.
Seite 6 von 22
[Seite 7]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Für Räume der Nutzungsgruppe „A“ wird zunächst eine optimale Nachhallzeit T abhängig vom soll
Raumvolumen V und der Nutzungsart bestimmt. Sie gilt für den besetzten Raumzustand.
Im Folgenden werden die für das vorliegende BV relevanten Nutzungsarten der Raumgruppe „A“
sowie die jeweiligen Gleichungen für T aufgeführt: soll
Musik (A1):
Seite 7 von 22 T s o ll 0 ,3 2 lg V m 3 0 ,1 7 s (1)
Sprache / Vortrag (A2): T s o ll 0 ,3 2 lg V m 3 0 ,1 7 s (2)
Unterricht / Kommunikation (A3): T s o ll 0 ,3 2 lg V m 3 0 ,1 7 s (3)
Unterricht / Kommunikation inklusiv (A4): T s o ll 0 ,3 2 lg V m 3 0 ,1 7 s (4)
V Sport (A5): T 0,75lg q,00s (5) soll m3
[Seite 8]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Im nächsten Schritt wird, ausgehend von T , ein anzustrebender Toleranzbereich der Nachhallzeit soll
ermittelt. Es gilt eine Abweichung über oder unter T , entsprechend der folgenden Grafik, die den soll
Toleranzbereich für die anzustrebende Nachhallzeit im Verhältnis zum ermittelten Optimalwert dar-
stellt. Wie die Grafik zeigt, beträgt der empfohlene Bereich bis 20% (bzw. bei tiefen Frequenzen noch
mehr) höhere Nachhallzeiten als das zuvor ermittelte T : soll
Bild 4.1: Anzustrebender Bereich der Nachhallzeit im Verhältnis zu T für Räume der Gruppe „A“ soll
Seite 8 von 22
[Seite 9]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Für Räume der Nutzungsgruppe „B“ ist die Vorgehensweise etwas anders; hier wird, abhängig von
der Raumhöhe, ein „A/V-Verhältnis“ festgelegt. Dabei ist A die äquivalente Absorptionsfläche inner-
halb des Raumes (die ein quantitatives Maß für das insgesamt vorhandene Schallabsorptionsver-
mögen im Raum darstellt) und V das Raumvolumen. Über die sog. Sabine’sche Nachhallformel kann
aus dem A/V-Verhältnis (zumindest für Räume, in denen näherungsweise ein diffuses Schallfeld
vorliegt) wiederum eine empfohlene maximale Nachhallzeit abgeleitet werden.
V Sabine’sche Nachhallformel: T 0,163 (6) A
Da in dem A/V-Verhältnis keine anwesenden Personen berücksichtigt werden, gelten diese Empfeh-
lungswerte, anders als bei Raumgruppe „A“, für den unbesetzten Raumzustand.
Für die vorliegend relevanten Nutzungsarten der Räume ergibt sich das jeweilige A/V-Verhältnis bei
Raumhöhen > 2,5 m wie folgt:
Räume mit besonderem Bedarf an Lärmminderung und Raumkomfort (B5):
Seite 9 von 22 A / V 1 , 4 7 4 , 6 9 lo g h / 1 m 1 (7)
[Seite 10]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Somit ergeben sich gemäß DIN 18041 folgende Optimalwerte T bzw. empfohlene Maximalwerte soll
T für die Nachhallzeit der untersuchten Räume: max
| Raum | Raumvo- lumen ca. | Nutzung | Empf. A/V (Gruppe B) | T max (Gruppe B) | T soll (Gruppe A) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| nach | |||||||
| DIN 18041 | |||||||
| Sporthalle | 8400 m³ | A5 (Sport) | -- | -- | 1,94 s | ||
| Speisesaal / Mensa | 3700 m³ | A2 (Vortrag) sowie B5 (Schul- mensa) | 0,19 | 0,88 s | -- | ||
| Lehrerzimmer 6.01.02 | 600 m³ | A4 (Unterricht inklusiv) | -- | -- | 0,57 s | ||
| exempl. Klassenraum 8.01.06 | 210 m³ | A4 (Unterricht inklusiv) | -- | -- | 0,52 s | ||
| Musikraum 1 (UG) 3.-1.04 | 235 m³ | A1 (Musik) sowie A3 (Unterricht) | -- | -- | A1: 1,14 s A3: 0,59 s |
Tabelle 4.1: Empfohlene Nachhallzeiten nach DIN 18041 für die untersuchten Räume
Anmerkungen zur Raumnutzung der Räume:
Speisesaal: Für diesen Raum ist eine Doppelnutzung als Veranstaltungs-/Vortragsraum und Mensa
vorgesehen [3]. Daher wird für die Nachhallzeit ein Kompromiss für eine Publikumsnutzung (Nut-
zungsart A2 gem. DIN 18041, besetzt mit 80% Nennbelegung, ca. 386 Pers.) und Nutzung als Schul-
mensa (Nutzungsart B5) angestrebt. Weitere Anmerkungen im entsprechenden Kapitel 4.6.2
Musikraum: Die Musikräume 1 und 2 sollen primär zum Üben und für Musikproben dienen. Grund-
sätzlich muss bei Musikräumen ohnehin immer ein Kompromiss gefunden werden, da selbst "reine"
Musik-Aufführungsräume nicht gleichermaßen gut für alle möglichen Instrumentbesetzungen bzw.
Musikgattungen geeignet sind. Für Schulumgebungen oder Übungssituationen kommen i.d.R. wei-
tere Wünsche nach Kommunikation und Lärmpegelreduktion hinzu – so auch hier – was die anzu-
strebenden Nachhallzeiten eher senkt. Im Dialog mit dem Architekturbüro und der Bauherrin wurde
dies im Laufe der Planung diskutiert. Letztlich wird für diese Räume als Nutzungszweck 'Musik' (A1)
herangezogen - dabei soll jedoch bzgl. der Nachhallzeit eher das untere Ende des "Empfehlungs-
korridors" oder etwas niedriger angestrebt werden. Weitere Anmerkungen zu den Musikräumen im
entsprechenden Kapitel 4.6.5.
Seite 10 von 22
[Seite 11]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
4.4 Wahl geeigneter Maßnahmen
Um den in Abschnitt 4.3 formulierten Empfehlungswerte für die Nachhallzeiten möglichst nahe zu
kommen, ist es erforderlich, die Räume mit akustisch wirksamen Absorberflächen auszustatten.
Im vorliegenden Fall sind in den Räumen jeweils bereits raumakustisch wirksame Flächen an De-
cken und/oder Wänden vorgesehen; für die Art der Absorber bestehen teils Vorüberlegungen, an
denen sich die vorliegenden Berechnungen orientieren; teils ist die Art der Absorber noch nicht fest-
gelegt und wir hier anhand ihrer Absorptionseigenschaften vorgegeben.
Seite 11 von 22
[Seite 12]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht der untersuchten Räume sowie der dort geplanten Gestal-
tung von Raumbegrenzungsflächen:
| Raum | Decke | Wände u.a. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sporthalle | absorbierende und ballwurfsichere Decke α = 0,7 w gem. Nr. 1 in Tab. 4.3 auf mind. ca. 70% der Deckenfläche | gesamt ≥ 200 m² absorbierende Prallwandflächen α = 0,65 w gem. Nr. 2 in Tab. 4.3 z.B. Schlitz-/Lochabsorber mit ca. 100 Hohlraumtiefe und Akustikauf- lage | ||||||
| Speisesaal / Mensa | Abgehängte Konstruktion als Kombination aus horizontal angebrachten Akustikplatten und ver- tikalen Lamellen/Baffles (mit Zwischenräumen für die Lüftung), ; s. Kapitel 4.6.2 gem. Nr. 3 und 4 in Tab. 4.3 | ca. 240 m² Wandabsorber α = 0,8 w gem. Nr. 5 in Tab. 4.3 z.B. Lochabsorber Quadratlochung 12/25 Q, tKh 65 mm mit Akustikvlies und Mineralwolle | ||||||
| Lehrerzimmer 6.01.02 | hochabsorbierende Rasterdecke α = 0,9 (um- w laufender Fries berücksichtigt), Abhanghöhe ca. 200 mm mit ca. 50 mm Akustikauflage gem. Nr. 6 in Tab. 4.3 | ca. 5,6 m² Wandabsorber α = 0,8 w gem. Nr. 5 in Tab. 4.3 z.B. Lochabsorber Quadratlochung 12/25 Q, tKh 65 mm mit Akustikvlies und Mineralwolle | ||||||
| exempl. Klassenraum 8.01.06 | hochabsorbierende Rasterdecke α = 0,9 (um- w laufender Fries berücksichtigt), Abhanghöhe ca. 200 mm mit ca. 50 mm Akustikauflage gem. Nr. 6 in Tab. 4.3 | ca. 5,6 m² Wandabsorber α = 0,8 w gem. Nr. 5 in Tab. 4.3 z.B. Lochabsorber Quadratlochung 12/25 Q, tKh 65 mm mit Akustikvlies und Mineralwolle | ||||||
| Musikraum 1 (UG) 3.-1.04 | keine Deckenabsorber (um musikalisch nützliche Deckenreflexionen sowie lichte Raumhöhe zu erhalten) | ca. 30 m² Mineralfaserplatten mit porösem Finish und zus. minerali- scher Dämmung (Aufbauhöhe ca. 100 mm) gem. Nr. 7 in Tab. 4.3; vorzugsweise verteilt an Rück- und Seitenwandflächen |
Tabelle 4.2: Geplante Gestaltung der untersuchten Räume nach Plan-/Diskussionsstand [3]
Für alle absorbierenden Abhangdecken und flächigen Wandabsorber wird von einer Ausführung mit
Mineralwollauflage ausgegangen, siehe auch Tabelle 4.3.
Seite 12 von 22
[Seite 13]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
4.5 Absorptionswerte der angesetzten Akustikelemente Im Folgenden werden die für die Nachhallprognose angesetzten Absorptionsdaten aufgeführt. Die
vorliegenden Absorptionsdaten sind z.T. exemplarischen Herstellerangaben bzw. Prüfzeugnissen
entnommen; vergleichbare Produkte sind auch von anderen Herstellern erhältlich.
| Absorptionsgrad α | |||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nr. | Nr. | Schallabsorber | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |||||||||||||||
| Hz | Hz | Hz | Hz | Hz | Hz | ||||||||||||||||||
| 1 | Sporthalle: absorbierende und ballwurfsichere Decke α = 0,7 w | 0,45 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,70 | 0,65 | ||||||||||||||||
| 2 | Sporthalle: absorbierende Prallwandflächen α = 0,65 w z.B. Schlitz-/Lochabsorber mit ca. 100 Hohlraum- tiefe und Akustikauflage | 0,30 | 0,45 | 0,65 | 0,85 | 0,80 | 0,50 | ||||||||||||||||
| 3 | Speisesaal / Mensa: horiz. Deckenplatte bzw. Segel; exemplarisch: Lahnau Solitär Canopy Mikropor G | 1,24* | 2,07* | 2,32* | 2,71* | 3,25* | 3,55* | ||||||||||||||||
| 4 | Speisesaal / Mensa: vertik. Lamelle bzw. Baffle; exemplarisch: Lahnau Mikropor G Lamelle S600/600 (α bezogen auf belegte Deckenfläche bei 600 mm Reihenabstand) | 0,29 | 0,30 | 0,41 | 0,55 | 0,71 | 0,71 | ||||||||||||||||
| 5 | Speisesaal / Mensa; Lehrerzimmer, Klassenraum: Lochabsorber α = 0,8 w z.B. Quadratlochung 12/25 Q, tKh 65 mm mit Akustikvlies und Mineralwolle | 0,30 | 0,60 | 0,85 | 0,90 | 0,75 | 0,70 | ||||||||||||||||
| 6 | Lehrerzimmer, Klassenraum: hochabsorbierende Rasterdecke α = 0,9 w Abhanghöhe ca. 200 mm mit ca. 50 mm Akustikauflage | 0,65 | 1,00 | 1,00 | 0,95 | 0,80 | 1,00 | ||||||||||||||||
| 7 | Musikraum: hochabsorbierende Wandabsorber mit Bassauf- lage Mineralfaserplatten mit porösem Finish und zus. mineralischer Dämmung, Gesamt-Aufbauhöhe ca. 100 mm z.B. Rockfon VertiQ | 0,50 | 0,75 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,00 |
Tabelle 4.3: Absorptionsangaben für die angesetzten Absorberelemente
- hier Angabe der äquiv. Abs.fläche A für ein 2,5m x 1,25m großes Element
Seite 13 von 22
[Seite 14]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
In denjenigen Räumen, für die die Empfehlungen gem. DIN 18041 für den besetzten Raumzustand
gelten (alle Räume der Nutzungsgruppe „A“), wurde zudem rechnerisch die Absorption von anwe-
senden Personen entsprechend der Absorptionsangaben der DIN 18041 mit berücksichtigt.
DIN 18041 nimmt dabei generell 80% der Regelbesetzung als den besetzten Raumzustand an. In
Einzelfällen wurden hier z.T. niedrigere Raumbesetzungen angesetzt, um sicherzustellen, dass auch
im gering besetzten Raumzustand angemessene Nachhallzeiten erzielt werden.
4.6 Berechnete Nachhallzeiten mit Maßnahmen Die folgenden Diagramme zeigen die prognostizierten Nachhallzeiten mit Maßnahmen.
Für die Räume der Nutzungsgruppe „A“ kennzeichnen die rotgepunkteten Linien jeweils das obere
und untere Ende des empfohlenen Bereichs für die Nachhallzeit nach DIN 18041; die gestrichelte
rote Linie zeigt für Nutzungsgruppe „B“ die maximale empfohlene Nachhallzeit.
Die grüne Kurve stellt jeweils die berechnete Nachhallzeit mit den wie vor beschriebenen Maßnah-
men sowie der jeweils im Diagrammtitel angegebenen Personenbelegung dar. Für Räume der Nut-
zungsgruppe „A“ ist der besetzte Raumzustand zu betrachten, für Räume der Nutzungsgruppe „B“
der unbesetzte.
Seite 14 von 22
[Seite 15]
[Seite 15: gedrehter Text]
[Seite 16]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
4.6.2 Speisesaal / Mensa
Bild 4.3: Berechneter Nachhallzeitverlauf Speisesaal / Mensa, Nutzung Veranstaltung (A2)
Bild 4.4: Berechneter Nachhallzeitverlauf Speisesaal / Mensa, Nutzung Schulmensa (B5)
Seite 16 von 22 s ni T tiezllahhcaN 1
1
1
1
1
0
0
0
0
0 ,8
,6
,4
,2
,0
,8
,6
,4
,2
,0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 1 2 5
N
O S p e is e s a a
2 5 0
ach h allze it (b ere ch n e t, u n b esetzt)
b ere Em p fe h lu n g n ach D IN 1 8 0 41 l (in
5 k
0 l. A
0 u s g N a
F re q a b e b e r e ic h ), N u t z u n g V e r a n s t a c h h a llz e it (b e s e t z t m it 3 8 0 -3 9 0
1 0 0 0 2 0 0 u e n z f in H z
N ach h allze it (b ere ch n e t, b esetzt)
U n te re Em p fe h lu n g n a ch D IN 1 8 0 41 lt P
0 ue nr g (A s .) 2 ) m it P u b
4 0 0 lik
0 u m
Speisesaal (inkl. Ausgabebereich), Nutzung Mensa (B5) Nachhallzeit (unbesetzt) 1,80
1,60
1,40
s n 1,20 i T tie zlla 1,00 h h ca N 0,80
0,60
0,40
0,20
0,00 125 250 500 1000 2000 4000 Frequenz f in Hz
Nachhallzeit (berechnet, unbesetzt) Obere Empfehlung nach DIN 18041
[Seite 17]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Da die Belüftung der Mensa mit entsprechenden Lüftungsanlagen im Deckenbereich mit einer voll-
flächigen abgehängten Decke schwierig umsetzbar gewesen wäre, wurde zur Ausstattung der De-
cke mit möglichst viel Schallabsorption bei gleichzeitig ausreichenden Querschnitts-/Öffnungsflä-
chen für die Lüftung das folgende Konzept mit abgehängten Absorbern vorgeschlagen, die sich so-
wohl horizontal als auch vertikal an der Abhangkonstruktion befinden und Zwischenräume für den
Luftdurchlass zur dahinter liegenden Lüftungstechnik belassen, s. nachfolgende Prinzipdarstellung:
Bild 4.5: Prinzip kombinierter horizontaler und vertikaler Absorber mit Zwischenräumen, vgl. Tab. 4.3 Nr. 3 und 4
Im Ergebnis (vgl. Bild 4.3 und 4.4) wird ein in schalltechnischer Hinsicht gut gangbarer Mittelweg
zwischen den Nachhallzeit-Empfehlungen für Veranstaltungs- und Schulmensanutzung erzielt.
Seite 17 von 22
[Seite 18]
[Seite 18: gedrehter Text]
[Seite 19]
[Seite 19: gedrehter Text]
[Seite 20]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
4.6.5 Musikraum
Bild 4.8: Berechneter Nachhallzeitverlauf Musikraum 1, Nutzung Musik
Obwohl es sich um einen relativ kleinen Raum mit niedriger Deckenhöhe handelt, sollte hier eine Mu-
siknutzung angesetzt werden. Auch mit guten Raumakustik-Maßnahmen behält er diese grundlegenden
Raumeigenschaften bei. Planungsziel für den Musikraum ist daher,
insgesamt eine als Kompromiss geeignete Nachhallzeit
Nachhallzeit über die Frequenz eine nicht zu ungleichmäßig
über die Nachhallzeit hinaus möglichst keine störenden Nebeneffekte aufweist (wie z.B. Flatte-
rechos zwischen den parallelen Seitenwänden)
Daher wurden Absorberflächen nicht an der Decke, sondern an den Wänden verortet. Daraus ergeben
sich zwei Vorteile: Zum einen können damit Seitenreflexionen vermindert werden (s. dritter Zielset-
zungspunkt oben); zum anderen kann darauf verzichtet werden, die ohnehin schon nicht große Decken-
höhe durch eine Unterdecke weiter zu reduzieren.
Damit die Nachhallzeit auch im tieffrequenten Bereich hinreichend gut reguliert wird (s. zweiter Zielset-
zungspunkt), sollten Wandabsorber eingesetzt werden, die bei tiefen Frequenzen ein höheres Absorp-
tionsvermögen aufweisen, als "klassische" Lochplatten-Absorber dies können, s. Tab. 4.3 Nr. 7.
Seite 20 von 22 s ni T tiezllahhcaN 1
1
1
1
1
0
0
0
0
0 ,8
,6
,4
,2
,0
,8
,6
,4
,2
,0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 1 2 5
N
O N a
2 5 0
ach h allze it (b ere ch n e t, u n b esetzt)
b ere Em p fe h lu n g n ach D IN 1 8 0 41 c h Mh a
5 0 u s ik r a u llz e it (b
0 F re q u m 1 (3 .-1 .0 4 ) e s e t z t / u n b e s e t z t )
1 0 0 0 e n z f in H z
N ach h allze it (b ere ch n e t, b esetzt)
U n te re Em p fe h lu n g n a ch D IN 1 8 0 2 0
41 0 0 4 0 0 0
[Seite 21]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
Dabei ist es für die Nachhallzeit-Berechnung zunächst unerheblich, wo genau im Raum die Absorber
angebracht werden. Mit Blick auf die Vermeidung von möglicherweise störenden Wandreflexionen emp-
fehlen wir jedoch stark, die Absorberflächen auf die Rück- und Seitenwände zu verteilen. Eine Anbrin-
gung an Kanten- und Eckbereichen begünstig dabei noch zusätzlich die Absorption von tiefen Frequen-
zen.
Seite 21 von 22
[Seite 22]
Bericht TAC 4829-21 – JBG Düsseldorf – Raumakustik
5 Zusammenfassung und Bewertung
Die Ergebnisse zeigen, dass in allen untersuchten Räumen angemessene bis sehr gute raumakus-
tische Bedingungen zu erwarten sind.
Anmerkung Flurräume u.ä.:
Obschon es sich im engeren Sinne zunächst „nur“ um Verkehrsflächen handelt, wird generell emp-
fohlen, auch in Flurräumen Deckenabsorber vorzusehen, insbesondere soweit Flurbereiche tw. auch
als Lernbereiche genutzt werden sollen.
Grevenbroich, den 21.12.2021
Dipl.-Ing. (FH) Florian Ruckeisen Prof. Dr.-Ing. Alfred Schmitz Prüfstellenleiter Geschäftsführung , Prüfstellenleiter, ö.b.u.v. SV für Bau-, Raum- und Elektroakustik
Seite 22 von 22