Raumakustik
Ein Raum hat seinen eigenen Klang, den wir gerade in der Bauphase beeinflussen können. Die Akustik eines Raumes hängt vom Zweck ab, dem er dienen soll. In einem Konzertsaal erwartet man einen vollen Klang, während man im Schlafzimmer die Ruhe sucht. Bei einem Klassenzimmer oder einem Sitzungssaal leuchtet es jedem ein, dass die Akustik stimmen muss, damit der Raum seinen Zweck erfüllen kann. Dies gilt aber genauso auch für private Räume.
Eine schlechte Raumakustik hat meist schlechte Sprachverständlichkeit oder unzureichende musikalische Transparenz zur Folge. Aus Musik wird Lärm und aus Gesprächen Geschrei.
Die Raumakustik ist jedoch nicht reiner Zufall. Durch gezielte Berechnung, Simulation und Planung kann sie so beeinflusst werden, dass jeder Raum akustisch optimiert ist und seinen Zweck erfüllen kann.
Nachhall
Als Nachhall oder Widerhall bezeichnet man den Klang, der im Raum nachklingt, wenn der Originalklang abgeschaltet wird. Die Dauer dieses Nachhallfeldes wird als Nachhallzeit bezeichnet. Sie setzt sich zusammen aus den ersten Raumreflexionen, der so genannten Early Decay Time (EDT), und der danach folgenden diffusen Nachhallfahne. Der Nachhall hängt von der Raumgröße und dessen Beschaffenheit ab und stellt den Abklingprozess des Schalls in einem Raum dar. Die unmittelbaren Reflexionen auf einen Ton kommen von den Wänden, Decken und Böden des Schallraums. Die folgenden diffusen Reflexionen, die in der Nachhallfahne zum Ausdruck kommen, sind in der Folge Reflexionen von Reflexionen. Was in einem Raum stören kann, ist in der Audiotechnik oft erwünscht. Nachhall lässt dort das Klangbild voluminöser erscheinen und verleiht ihm Wärme und Größe. Doch auch bei Audio-Aufnahmen überlässt man nichts dem Zufall. Nachhall wird mit einem Hallgerät erzeugt und der Aufnahme beigemischt.
Nachhallzeit
Als Nachhallzeit (RT) bezeichnet man jene Zeit des Nachhalls eines Klangs nach Abschalten der Schallquelle. Die Nachhallzeit ist eine definierte Größe. Sie ergibt sich aus der Abklingzeit nach dem Abschalten eines Sinus-Dauertons. Es ist die Zeit die vergeht, bis der Schallpegel nach Abschalten eines Sinustons von 800 Hz oder 1 kHz um 60 dB abnimmt. Das entspricht einer Schallpegelreduzierung um den Faktor 1.000:1. Voraussetzung für die Messung der Nachhallzeit ist, dass der Raum eingeschwungen ist. Das bedeutet, dass sich der Sinuston im ganzen Raum ausgebreitet hat, bevor es zur Abschaltung kommt. Den Wert nennt man auch den RT-60-Wert oder T60.
Die Nachhallzeit ist frequenzabhängig. Sie wird bei höheren Frequenzen kürzer und ist abhängig von den Räumlichkeiten und der Raumakustik. In Wohnräumen sollte sie unter 800 Millisekunden liegen, in Sälen und Konzertsälen bei zwei bis drei Sekunden.
Beispiele für optimale Nachhallzeiten:
(abhängig vor allem von Nutzung und Volumen)
- Wohn und Schlafzimmer 0.6 - 1.0 s
- Kleinbüro 0.6 - 0.8 s
- Grossraumbüro 0.4 - 0.6 s
- Telefonzentralen 0.4 - 0.6 s
- Krankenzimmer 0.8 - 1.0 s
- Klassenzimmer für Sprache 0.5 - 0.7
- Sing und Musikzimmer 0.8 - 1.1 s
- Aula 0.9 - 1.2 s
- Mittlere Turnhalle V=1675 m³ 1.1 - 1.3 s
- Normalturnhalle V=2215 m³ 1.2 - 1.4 s
- GrossturnhalleV=3750 m³ 1.3 - 1.5 s
- Sprechkabinen max 0.3 s
Für Sprache (Schulklassen, Sitzungssaal usw.) muss die Nachhallzeit kurz sein, für Musikdarbietungen darf sie länger sein.
Absorber
In der Akustik kennt man Absorber bzw. Schallabsorber. Dabei handelt es sich um Vorrichtungen, die in einem Raum eingebaut werden, um die Schallenergie aufzunehmen und in eine andere Energieform umzuwandeln. Die akustische Absorption hängt von der Frequenz ab. Aus diesem Grund gibt es neben den stark frequenzabhängigen Absorbern auch solche, mit denen eine breitbandige Absorption bewirkt werden kann. Dazu gehören poröse und gelochte Platten, Vorhänge, Teppiche, Glas- und Steinwolle. Sie sind besonders effizient, wenn die Luftbewegung am schnellsten, also die Schallgeschwindigkeit am größten ist. Wenn man Absorber anbringen will, muss man auf die Frequenzen achten, die eine Dämpfung erfahren sollen. Die Abstände zwischen den reflektierenden Wänden und den Absorbern haben einen Einfluss auf die zu dämpfende Wellenlänge.
Bei durchdachter Planung können Absorber in Möbel oder Decken integriert bez. als architektonische Elemente genutzt werden. Hatte man früher noch Eierschachteln an den Wänden, so gibt es heute viel effizientere und optisch ansprechendere Möglichkeiten.
In der Akustik kennt man Absorber bzw. Schallabsorber. Dabei handelt es sich um Vorrichtungen, die in einem Raum eingebaut werden, um die Schallenergie aufzunehmen. Dabei gibt es heutzutage optisch ansprechende Möglichkeiten.
Gesetzgebung
Es gibt gesetzlich festgelegte Mindestanforderungen im Schallschutz. Sie sind in Italien vom DPCM 5/12/1997 festgelegt:
| Gebäudekategorie | R‘w | D2m,nTw | L‘n,w | LASmax | LAeq |
|---|---|---|---|---|---|
| Kat. D: Krankenhäuser, Kliniken | >55 | >45 | <58 | <35 | <25 |
| Kat. A: Wohngebäude | >50 | >40 | <63 | <35 | <25 |
| Kat. C: Gastgewerbe | >50 | >40 | <63 | <35 | <35 |
| Kat. E: Schulen, Kindergärten | >50 | >48 | <58 | <35 | <25 |
| Kat. F: Kulturstätten | >50 | >42 | <55 | <35 | <35 |
| Kat. G + B: Gewerbestätten + Büros | >50 | >42 | <55 | <35 | <35 |
- R‘w
- Bauschalldämmmaß (Luftschalldämmung eines Bauteils)
- D2m,nTw
- Standard-Schallpegeldifferenz (Luftschalldämmung einer Fassade)
- L‘n,w
- Norm-Trittschallpegel (Pegel im Empfangsraum)
- LASmax
- Störpegel technischer Anlagen in Gebäuden, intermittierender Betrieb
- LAeq
- Störpegel technischer Anlagen in Gebäuden, kontinuierlicher Betrieb
Tipp
Die Akustik in einem Raum beeinflusst sehr stark das Wohlbefinden. Lärm ist nicht nur lästig, er kann auch negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Deshalb sollte bereits in der Bauphase dieser Aspekt berücksichtigt werden. Durch gezielte Berechnung, Simulation und Planung kann sie so beeinflusst werden, dass jeder Raum akustisch optimiert ist und seinen Zweck erfüllen kann.
Mit Holz die Akustik von Räumen beeinflussen
Oft werden hohe Anforderungen an die Akustik von Räumen gestellt. Der Schall soll so gelenkt werden, dass er „gut gehört“ werden kann. Und vor allem möglichst überall in gleicher Qualität. Das gesprochene Wort soll dabei deutlich zu verstehen sein – und auch die Musik darf nicht verzerrt sein. Zu vermeiden ist beispielsweise, dass die Schallenergie zu spät nach dem Direktschall beim Zuhörenden eintrifft.
Holz kann ein ausgezeichneter Reflektor sein; es absorbiert im Mittel- und Hochtonbereich sehr wenig Schall (nur etwa 5 Prozent) – ähnlich wie andere „schallharten“ Materialien (z.B. Beton, Verputz usw.). Um den Schall zu lenken, werden gezielt Flächen eingesetzt werden: Mit diesen kann er reflektiert werden - oder gestreut. Beispiele sind Wand-, Boden-, Decken- und Schrankflächen, aber auch frei hängende Reflektoren.
Holz lässt sich sehr gut zu verschiedenen Formen jeder Größe verarbeiten lässt; es ist daher auch als Diffusor geeignet – meist als konvex gebogene Wandverkleidung. Denkbar sind selbstverständlich zahlreiche unterschiedlich strukturierten Wand- und Deckenformen; regelmäßige Strukturen sind aber zu vermeiden: Je unregelmäßiger die Fläche, desto gleichmäßiger ist die Streuung.
Holz kann auch als Absorber eingesetzt werden, um dem Schallfeld einen Teil seiner Energie zu entziehen. Dadurch wird der Nachhall verkürzt - und etwa Sprache besser verständlich. Gleichzeitig wird der Raumschallpegel verringert, z.B. der Lärm in einem großen Wohnzimmer oder auch in einem Treppenaufgang.
Bedeutung der Werte
Die folgenden Tabellen zeigen, welche Bedeutung den verschiedenen Werten zukommt und welche Wirkung erzielt wird. Entsprechend ist es möglich einzuschätzen, welchen Schallschutz man beim Wohnungsbau anstreben sollte.
- R'w
- subjektive Wirkung im benachbarten Raum
- 32 dB
- untere Grenze für Luftschalldämmung
- 37 dB
- normale Sprache verständlich
- 42 dB
- normale Sprache gerade noch verständlich
- 47 dB
- laute Sprache gerade noch verständlich; Melodien erkennbar
- 52 dB
- Radio normale Lautstärke gerade noch hörbar
- 57 dB
- normal eingestellter Radioapparat unhörbar; laut gerade noch hörbar
- 62 dB
- laut eingestellter Radioapparat unhörbar
Eine Wohnungstrennwand sowie die Decke sollten mindestens ein Bauschalldämmmaß von 55dB erreichen.
Dies zu erreichen sind entweder sehr schwere Wände (z.B. Betondecken) oder zweischalige Aufbauten (Wand-Dämmung-Wand) erforderlich.
| L'n,w | Gehen | Möbelrücken |
|---|---|---|
| 83 | gut hörbar | laut hörbar |
| 73 | gut hörbar | gut hörbar |
| 63 | hörbar | gut hörbar |
| 53 | schwach hörbar | hörbar |
| 43 | unhörbar | schwach hörbar |
Bei Massivbauweise mit einer Roh-Betondecken ab 22 cm, einer geeigneten Trittschalldämmung und einem 6 cm dicken Estrich sollten Werte kleiner 50dB erzielt werden.
Für die Fassadendämmung ist ein Wert von 40dB gesetzlich vorgeschrieben. Er reicht in den meisten Fällen aus, um ungestört zu wohnen bzw. zu arbeiten. Tendenziell ist diese Dämmung für ländliche Gegenden sogar etwas zu hoch. Die gesetzliche Vorschrift muss aber dennoch eingehalten werden. In Stadtgebieten dagegen ist es manchmal sinnvoll, höhere Werte der Schallisolation nach außen anzustreben. Dies hängt vom Außenlärmpegel ab (z.B. an einer viel befahrenen Straße).
Diesen Artikel finden Sie auch im gedruckten Baufuchs 2019
