Raumakustik -

Grundlagen und Anwendungen

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Arbeitsfelder des Akustikbüros Oldenburg

Raumakustik

Bauakustik

Technische Akustik

Lärmbekämpfung

Immissionsschutz

Beschallungsplanung

Schulungen….

MessungMessung

PlanungPlanung

BeratungBeratung

seit Juli 2002 von der Oldenburgischen IHK ö. b. u. v. Sachverständiger für Lärmimmission, Bau- und Raumakustik

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Oldenburg und Akustik

4

„Akustik“

Bioakustik

Hörakustik

Psycho-akustik

Kommuni-kations-akustik

Musikalische Akustik

Lärmbe-kämpfung

Elektro-akustik

Unter-wasser-akustik

GeoakustikAthmosphären-

akustik Raum-akustik

AkustikMedizin

Psychologie

Physiologie

Sprachwissen-schaft

Musik

Archi-tektur

Bauing.

Elektro-Ing.Ozeanographie

Geologie

Bild. Künste

„Life Sciences“Künste

IngenieurwissenschaftenGeowissenschaften

Quelle: Allan D. Pierce, Acoustics, New York, 1991

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Bau- und Raumakustik

BauakustikSchallausbreitung innerhalb des Gebäudes und durch die GebäudehülleStichwort: Schalldämmung

RaumakustikSchallausbreitung im RaumStichwort: Schalldämpfung

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Bau- und Raumakustik

BauakustikLärmschutz in Gebäuden bzw. zwischen Räumen

Stichwort: SchalldämmungNormen, Richtlinien: DIN 4109, VDI 4100, UVV Lärm, ArbStV, …

RaumakustikGewährleistung guter Hörbedingungen in Räumen

Stichwort: SchalldämpfungNormen, Richtlinien: DIN 18041, VDI 2569, DIN 18032, …

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Lautstärke

8

Pegelverlauf während eines Vormittags in einem Klassenraum

Quelle: J. Berndt, H.-G. Schönwälder, F. Ströver, G. Tiesler (Institut für interdisziplinäre Schul-forschung, Bremen - Belastung und Beanspruchung von Lehrerinnen und Lehrern, Vortrag auf dem 9. Oldenburger Symposium zur Psychologischen Akustik, 12./13. September 2002

100

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

12:0008:00 08:20 08:40 09:00 09:20 09:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40

U -2 . P .U-S td 4U -S t d 31 . P a u s eU -S t d 2U -S td 1

9

Auswirkungen von Lärm

10

Anforderungen Pegelwerte – VDI 2058-3

11

12

„Eine gute Raumakustik, zu deutsch Hörsamkeit, wird Räumen dann nachgesagt, wenn die Besuchereines Vortrages, Theaters oder Tonfilms jedes Wort mühelos verstehen ….“

Quelle: Karlhans Weisse, Leitfaden der Raumakustik für Architekten, Berlin, 1949

Mag ein Zuhörerraum in seinem architektonischenAufbau, seinem Zusammenspiel von Formen, Lichtund Farben und der Kostbarkeit seiner Ausstattungnoch so wohl gelungen sein, so hätte er doch einen schweren Makel, wenn seine Akustik nicht befriedigt.“

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Freie Schallausbreitung

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Schallausbreitung im Raum

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„Schallstrahlen“

17

18

Sabinesche Nachhallformel

SV163.0T

Gültigkeit:

- Diffuses Schallfeld- Gleichmäßige Absorberverteilung im Raum- < 0,2 - 0,3

19

20

DIN 18041 – Gruppe A

21

Empfehlung für Nachhallzeiten (DIN 18041, Mai 2004)

30 100 1000 5000 10000 30000

0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6

www.akustikbuero-oldenburg.de

Sport 2

Sport 1

Unterricht

Sprache Musik

Nac

hhal

lzei

t TSO

LL in

s

Raumvolumen V in m3

Kommunikationsräume

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Frequenzverlauf der Nachhallzeit (DIN 18041, Mai 2004)

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Nac

hhal

lzei

t T /

T SOLL

Frequenz in Hz

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Akustikbüro Oldenburg, 2003

Nac

hhal

lzei

t T /

T SOLL

Frequenz in Hz

Sprache, Unterricht, Kommunikation

Musik

23

DIN 18041 – Gruppe B

24

DIN 18041 – Gruppe B

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Absorptionsgrad

Absorptionsgrad

gieSchallenerdeauftreffengieSchallenereabsorbiert

-> zwischen 0 and 1

-> stark frequenzabhängig!

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Beispiel:Angabengelochter Gipskarton

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Prüfzeugnis

nach DIN EN ISO 354

mit Bewertungnach

DIN EN ISO 11654

und eventuell

ASTM 423

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DIN EN ISO 11654 (1997) - Bewertungsverfahren

125 250 500 1000 2000 40000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

BeispielabsorberPraktischer Schallabsorptionsgrad pberechnet aus S

Scha

llabs

orpt

ions

grad

S [

-]

Frequenz [Hz]125 250 500 1000 2000 4000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

bewerteter Schallabsorptionsgrad W

Praktischer Schallabsorptionsgrad pgemessener Schallabsorptionsgrad SBezugskurveVerschobene Bezugskurve

Scha

llabs

orpt

ions

grad

[-

]Frequenz [Hz]

Ergebnis: bewerteter Schallabsorptionsgrad w

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DIN EN ISO 11654 (1997) – Anhang B (informativ)

Schallabsorberklasse W – Wert

A 0,90 – 1,00

B 0,80 – 0,85

C 0,60 – 0,75

D 0,30 – 0,55

E 0,15 – 0,25

nicht klassifiziert 0,00 – 0,10

30

DIN EN ISO 11654 (1997) – AnwendungsbereichZiffer 1.2, 4. Absatz„Da die Bezugskurve in dieser Internationalen Norm nach unten durchdas Oktavband bei 250 Hz begrenzt wird, ist sie für eine Bewertung unterhalb dieser Frequenz nicht anwendbar. Wenn solche tiefenFrequenzen von Interesse sind, muss auf die vollständige Schallabsorptionskurve Bezug genommen werden.“

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Nac

hhal

lzei

t T /

T SO

LL

Frequenz in Hz

DIN 18041 - Frequenzbereich

31

DIN 18041 – Gruppe B

33

Anforderung VDI 2569

55.03.0/163.0163.0AVT

34

Absorptionsgradtabelle der PTB – mehr als 2000 Materialien

35

Links zu Herstellern

36

Grober Anhaltspunkt über die subjektive Bewertung

Quelle: Karlhans Weisse, Leitfaden der Raumakustik für Architekten, Berlin, 1949

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Die Nachhallzeit lässt sich einstellen …… durch Veränderungen der Oberflächen im Raum.

Decke

Fußboden Wandverkleidung

Möblierung

Vorhänge

…

Nachhallzeit T

38

Planungstools – Computersimulation auf Basis Strahlenakustik

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Räume in Grundschule

40

Nachhallzeiten vorher - nachher

125 250 500 1000 2000 4000 8000

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Akustikbüro Oldenburg

vor der Sanierungnach der SanierungToleranzober- und -untergrenze gemäß Empfehlung der neuen DIN 18041

Nac

hhal

lzei

t T [s

]

Frequenz [Hz]125 250 500 1000 2000 4000 8000

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Akustikbüro Oldenburg

vor der Sanierungnach der SanierungToleranzober- und -untergrenze gemäß Empfehlung der neuen DIN 18041

Nac

hhal

lzei

t T [s

]

Frequenz [Hz]

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Einfluss der Nachhallzeit auf das Verstehen von Sprachlautenin verschiedenen Altersgruppen

Nachsprechen von Silben, N=30 Quelle: Neumann & Hochberg 1983

6065707580859095

100

Ver

stän

dlic

hkei

t %

5 7 11 13 20Alter in Jahren

T(s)=0 T(s)=0,6

42

Mehrzweckhalle WesterstedeVorhersage objektiver raumakustischerGrößen (ISO 3382)

• Nachhallzeit• Klarheitsmaß, Deutlichkeit, etc.• Sprachübertragungsindex (RASTI)

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44

Mehrzweckhalle Westerstede – Vergleich Rechnung / Messung

63 125 250 500 1k 2k 4k 8k

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0Empfehlung nachDIN 18041 für

Sprache Musik

Planungsziel

Messung

Akustikbüro Oldenburg

Nach

hallz

eit T

[s]

Frequenz [Hz]

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Raumakustische Gestaltung ist planerischer Prozess

Anforderungen sind auch in der Raumakustik technisch eindeutig definierbar; Ziele durch subjektive Ansprüche zu klären

Raumakustische Planung anhand 3D-Modellen “Stand der Technik”(Auralisation), aber nicht immer notwendig

18041 für Büros überarbeiten ?! (VDI2569 …)

Zusammenfassung

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