Schwingungsgedämpfte lagerung einer mehrzweck turnhalle
EINLEITUNG
Das Projekt bestand darin, die Schalldämmung bei einem Mehrzweckgebäude der Universität Deusto in San Sebastian zu realisieren. Dabei bestanden sehr hohe Anforderungen an die Schalldämmung, da Lernbereiche der Studenten direkt an eine Sporthalle angrenzten. Im Genaueren befand sich die Studienbibliothek direkt unter einer Basketballhalle mit einer Zuschauertribüne.
Dieses Projekt wurde von einem der größten Akustikbüros in Spanien durchgeführt, der Firma AAC in Vitoria, welche bereits häufig mit AMC Mecanocaucho zusammengearbeitet hat. Das Akustikbüro hatte AMC Mecanocaucho für dieses Projekt mit der Körperschallentkoppelung beauftragt.
Sobald die Projektspezifikationen bekannt waren, führte das Team von AMC MECANOCAUCHO die notwendigen Berechnungen und Simulationen durch, um die Lösung mit dem höchsten Grad an Schalldämmung zu erhalten. Als endgültige Lösung schlug AMC MECANOCAUCHO die Verwendung von akustischen Bodenauflagern vom Typ FZH + Sylomer vor.
Diese erzeugen eine sehr hohe Trittschalldämmung, da die elastischen Eigenschaften des speziellen Elastomers, sog. Sylomer®, durch den Einsatz mit punktueller Belastung voll ausgenützt werden können. Zudem werden jegliche Schallbrücken vermieden, welche die Trittschalldämmung negativ beeinflussen könnten.
Schwingungsdämpfer FZH + Sylomer®
SCHWINGUNGSDÄMPFER FZH + SYLOMER®
Die Schalldämmung eines Fußbodens mit Hilfe von Bodendämpfer FZH + Sylomer® entsteht über die Erzeugung eines Masse-Feder Systems mit sehr geringer Eigenfrequenz.
Dabei werden die Schwingungsdämpfer, welche genau für die vorherrschende Belastung dimensioniert wurden, in den armierten Beton eingegossen und der gesamte Bodenaufbau dann mittels der in die Schwingungsdämpfer integrierten Höhenverstellung punktweise angehoben. Im Ergebnis entsteht dann unter dem Fußboden eine Luftschicht, der gesamte Boden steht dann nur noch auf den Sylomer Elastomeren der FZH Elemente. Damit wird das Sylomer voll ausgereizt, die Eigenfrequenzen sehr gering, und eine sehr hohe Schalldämmung als auch Wärmedämmung erreicht. Dadurch, dass der gesamte Bodenaufbau auf den FZH Elementen „schwebt“ ist der Körperschalleintrag in die Decke unter dem Boden minimal.
Positionierung der FZH + Sylomer® Schwingungsdämpfer vor dem Eingießen des Betons.
Diese Art der Bodenentkoppelung ist weltweit bekannt, da es eine Lösung darstellt, mit der ein hohes Maß an Schalldämmung erreicht wird. AMC ist jedoch der erste Hersteller, der Sylomer® als schalldämmendes Material dafür verwendet.
Der Werkstoff Sylomer® ermöglicht dank seiner mikrozellulären Struktur die Konstruktion einer Aufhängung mit einer sehr niedrigen Eigenfrequenz, die je nach Stärke des Sylomers zwischen 7 Hz und 12 Hz variiert. Verbunden mit der sehr geringen Dichte des Sylomers entsteht so eine sehr breitbandige Schalldämmung, welche von niedrigen bis zu hohen Frequenzen reicht.
Darüber hinaus zeichnet sich dieser Werkstofftyp durch sein gutes Alterungsverhalten aus. Tests an den Universitäten Berlin und München haben gezeigt, dass die elastischen Eigenschaften des Materials nach 40 Jahren Einsatz unverändert bleiben. Damit bleibt auch das Niveau der Schalldämmung unbeeinflusst über den gesamten Einsatzzeitraum.
Testergebnisse zu dem Langzeitverhalten von Sylomer®
Zusätzlich ist Sylomer® chemisch sehr beständig, so dass die Einwirkung von Chemikalien weniger problematisch ist als bei anderen, üblicherweise zur Schalldämmung verwendeten Materialien.
Diese Art eines schwimmenden Bodenaufbaus mit einem Hebesystem baut deutlich niedriger als klassische Hebeysteme, und ist zudem noch einfacher und schneller zu installieren.
Installationsvideo der Schwingungsdämpfer FZH + Sylomer ®
PROJEKT
Die Struktur zwischen Basketballhalle und Studienbibliothek bestand aus einem Spritzbeton auf einem Hohlkörperbeton, auf welchen die FZH + Sylomer® Schwingungsdämpfer platziert wurden. Darauf kam der eingegossene Beton um die Schwingungsdämpfer, eine EPS Schicht als Wärmeisolation und eine weiter Betonschicht, auf welche dann der PVC-Boden verlegt wurde.
Skizze des Systems zwischen dem Studienraum und der Sportanlage
Skizze zur Verteilung der Bodendämpfer FZH + Sylomer ®
Über die von AMC MECANOCAUCHO durchgeführten Simulationen ergab sich eine Eigenfrequenz von 15Hz, welche nicht überschritten werden durfte.
In der Anwendung wurde dann eine Eigenfrequenz von 7,7Hz erreicht, welche deutlich unter dem Maximalwert der Simulation lag. Damit ergab sich eine Schalldämmung von über 10dB bereits in dem 20Hz Band.
Für die Tribüne wurde eine flächige Lagerung mit Sylomer® Streifen vorgeschlagen.
Scheme of the stands of the sports hall.
Für diesen Bereich wurde eine Eigenfrequenz von 8,5 Hz erreicht, die ebenfalls weit unter der geforderten Eigenfrequenz lag und so auch zu einer hohen Schalldämmung führt und einen Dämpfungsgrad von mehr als 10 dB im 20 Hz-Band erreicht.
Vor der Ausführung der Arbeiten führte die Firma Audiotec, ein nationales Referenzunternehmen im Bereich der Bauakustik und regelmäßiger Nutzer Trittschalldämmung mit den FZH + Sylomer®, eine theoretische Berechnung der im Untersuchungsraum zu erwartenden Schallimmission durch. Dies geschah auf der Grundlage normaler Lärmemissionswerte bei Tribünen von Sporthallen mit ähnlichen Eigenschaften. Es wurden gute Ergebnisse erzielt, jedoch immer ohne Bestätigung durch Messungen vor Ort.
Nach der Fertigstellung der Trittschalldämmung mit den FZH + Sylomer® Schwingungsdämpfern wurde von Audiotec erste Schallmessungen durchgeführt, welche ein vielversprechendes Ergebnis zeigten und eine exzellente Schalldämmung nach Fertigstellung erwarten ließen.
Schwingungsdämpfern wurde von Audiotec erste Schallmessungen durchgeführt, welche ein vielversprechendes Ergebnis zeigten und eine exzellente Schalldämmung nach Fertigstellung erwarten ließen. EP400 und im Übergang zur Decke der EP600 verwendet.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass diese Messung bei noch nicht fertig montiertem System durchgeführt wurde, ist nach Einbau der entsprechenden akustischen Wandentkoppler bei den Vorsatzschalen, in diesem Fall der Typ EP400 für die Wandfläche und der Typ EP600 von AMC für den Übergang zwischen Wand und Decke bzw. Betonplatte und Wand, ein noch höheres Maß an Schalldämmung zu erwarten.
Dieser letzte Teil ist wichtig, um eine Schallbrücke zwischen dem oberen Stockwerk und der Wand zu vermeiden, die aufgrund des auf den Raum übertragenen Körperschalls die Schalldämmung reduzieren würde.
Für die Platzierung der in diesem Projekt verwendeten Wandentkoppler wurde eine gestaffelte Verteilung gewählt, da ein Übermaß an Halterungen die Steifigkeit der Struktur übermäßig erhöhen und damit den Grad der Schalldämmung verringern würde.
In der folgenden Abbildung ist die empfohlene Verteilung dargestellt.
Empfohlenes Layout für die Halterung der Vorsatzschale
Das folgende Bild zeigt das endgültige Konstruktionsschema des Systems.
Endgültiges Konstruktionsschema des Schallschutzsystems zwischen dem Studienraum und der Basketballhalle
In der folgenden Abbildung können Sie den Anschluss zwischen der Vorsatzschale und der Decke des Sportraums genauer sehen
Detail A. Übergang zwischen Vorsatzschale und Decke
Im Folgenden sehen Sie noch den Übergang zwischen der Vorsatzschale und dem Boden
Detail der Unterdeckenkonstruktion und des Übergangs der Vorsatzschale zum Bodenaufbau
Ergebnisse der Schallmessungen von AUDIOTEC
Diese Messungen wurden hinsichtlich des Schalleintrags von der Sporthalle zu der Bibliothek gemacht. Die Ergebnisse bei dem Luftschall sieht man in der nachstehenden Grafik:
Die Ergebnisse hinsichtlich des Trittschalls sieht man in der folgenden Abbildung:
Ergebnisse der Schallmessungen von AUDIOTEC
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der empfohlene Höchstwert für Lernbereiche bei 40dB liegt, kann man feststellen, dass die Ergebnisse der Schalldämmung, die mit den FZH + Sylomer® Schwingungsdämpfern erzielt wurden, ausgezeichnet sind.
In Anbetracht der Tatsache, dass die Mindestanforderungen an die Schalldämmung bei 40dB liegen (gemäß Dekret 213/2012 der Autonomen Gemeinschaft Baskenland zur Lärmbelästigung in benachbarten Räumlichkeiten für Wohn-, Verwaltungs-, Gesundheits- oder Bildungszwecke), siehe nachstehende Tabelle, zeigt sich, dass die Schalldämmung mit den AMC FZH + Sylomer® eine herausragendes Ergebnis erzielen und die Anforderungen deutlich übertreffen.
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Grenzwert Schallemission dBAdBA
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Grenzwert TrittschallL’nTW
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≤ 85 dBA
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40 dB
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90 dBA
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40 dB
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95 dBA
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40 dB
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Analog hierzu zeigen sich die Werte hinsichtlich der Trittschalldämmung wie folgt. Die entsprechende Schallschutzklasse für Turnhallen erscheint hier in der ersten Zeile.
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Grenzwert Schallemission dBA
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Minimale LuftschalldämmungDnt,A Tagsüber
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Minimale LuftschalldämmungDnt,A Nachts
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≤ 85 dBA
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60 dBA
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65 dBA
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90 dBA
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65 dBA
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70 dBA
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95 dBA
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70 dBA
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75 dBA
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Das folgende Video zeigt die Installation des Hebesystems für den elastisch gelagerten Bodenaufbau. Wie bereits gesagt ist die Installation sehr schnell und einfach zu realisieren.
Floating floor installation video.
Mit diesem Projekt wird deutlich, dass mit den passenden Maßnahmen selbst bei angrenzenden Bereichen mit hoher Schallemission auf der einen Seite, wie bei einer Sporthalle, und Bedarf an sehr ruhiger Umgebung auf der anderen Seite, wie der Lernbibliothek, Schallprobleme vermieden werden können.
Unter Anbetracht der fortschreitenden Verdichtung des Bauraums erscheint die elastische entkoppelte, doppelschalige Bauweise als passende Lösung zur Vermeidung von Schallproblemen. Dabei ist es entscheidend, dass die elastischen Entkoppelungssysteme genau auf die jeweilige Anwendung angepasst werden und die erforderlichen Eigenschaften besitzen, so wie es das Akustik+Sylomer System von AMC Mecanocaucho darstellt.
Das Sortiment der schalltechnisch optimalen Unterdeckenabhänger als auch der Wandentkoppelung und Bodenhebesysteme stellt hier einen internationalen Maßstab dar.
Für genauere Informationen zu den AMC Produkten und deren Verwendung können Sie uns gerne jederzeit kontaktieren.
