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Forschung: Schallschutz im Detail

An der Holzforschung Austria wurde Ende 2008 ein Forschungsprojekt zur Schall-Längsleitung in mehrgeschossigen Massivholzkonstruktionen abgeschlossen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse flossen in einen Detailkatalog ein. Dieser Katalog soll Planer und Ausführende bei der schalltechnischen Bemessung von Gebäuden in Massivholzbauweise unterstützen.

Übersichtstabelle Knoten Decke-Trennwand mit empfohlener Baulageranordnung. Bild: Holzforschung Austria

Mehrgeschossige Gebäude in Massivholzkonstruktion gewinnen aufgrund verschiedener konstruktiver und ökologischer Vorteile mehr und mehr an Bedeutung. Besondere Aufmerksamkeit bei dieser Konstruktionsvariante sollte jedoch dem Schallschutz und hier besonders der Flankenübertragung gewidmet werden. Derzeit werden die bestehenden Anforderungen an den baulichen Schallschutz im Gebäude durch Mindestwerte für die Schalldämmung der Außenbauteile und zwischen den Nutzungseinheiten definiert. Im Planungsstadium muss daher nicht nur der Trennbauteil, sondern die gesamte Konstruktion des Gebäudes bekannt sein. Intensive Forschungstätigkeit in den vergangenen Jahrzehnten hat zu einem Berechnungsmodell für die schalltechnische Prognose zwischen zwei Räumen im Gebäude, der EN 12354, geführt. Dieses Verfahren wurde jedoch für mineralische Massivkonstruktionen entwickelt und ist für Holzkonstruktionen nur bedingt anwendbar, denn Massivholzkonstruktionen wurden diesbezüglich noch nicht untersucht.

Prinzipiell erfolgt die Schallübertragung zwischen zwei Räumen über das Trennbauteil und über die Flanken. Im Falle der Geschossdecke liegen Nebenwege vor allem in Form der flankierenden Wände vor. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden die unterschiedlichsten Massivholzdeckenkonstruktionen mit verschiedenen Baulagern, mit und ohne Befestigungsmittel sowie akustisch optimierten Befestigungsmitteln, schalltechnisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden einerseits mit den Berechnungen nach EN 12354 verglichen, um deren Anwendbarkeit auf Massivholzkonstruktionen zu prüfen, andererseits in einem Katalog mit bewerteten Konstruktionen zusammengefasst.

Mithilfe des Detailkatalogs lassen sich Lösungen ableiten

Der erste Schritt zur Prognose besteht darin, aus der im Katalog enthaltenen umfangreichen Bauteilsammlung jeweils ein Wand- und ein Deckensystem auszuwählen. Dann wird in den zu den jeweiligen Wandsituationen gehörenden Übersichtstabellen der Knotenpunkt mit der darin bereits ersichtlichen Lagerempfehlung identifiziert. Dieser Knotenpunkt wird im zugehörigen Abschnitt mit den Knotendetails nachgeschlagen, wo nicht nur eine detaillierte Darstellung, sondern auch eine Tabelle zur Flankenübertragung zu finden ist. Diese Tabelle enthält den über die Flanken übertragenen bewerteten Norm-Trittschallpegel LnDf,w und die bewertete Norm-Schallpegeldifferenz Dnf,w der Flanken jeweils für vier unterschiedliche Baulager (jene der Projektteilnehmer) sowie für die verschraubte und die unbefestigte Knotensituation.

Darstellung eines bestimmten Knotenaufbaus Decke-Wohnungstrennwand (links) und Beispiel für ein Knotendetail mit zugehöriger Tabelle mit akustischen Kennwerten zur Flankenenübertragung. Angegeben für Luft- und Trittschall, unterschiedliche Baulager und Befestigungssituationen (rechts). Bilder: Holzforschung Austria

Diese Kennwerte aus den Tabellen werden nun nach Anleitung mit dem Zahlenwert des bewerteten Norm-Trittschallpegels Ln,w beziehungsweise der bewerteten Norm-Schallpegeldifferenz der Decke Dn,w energetisch addiert. Das Ergebnis stellt die jeweiligen schalltechnischen Kenngrößen am Bau dar, die nun auch noch unter Berücksichtigung des Volumens in weitere akustische Parameter wie etwa den bewerteten Standard-Trittschallpegel L‘nT,w oder die bewertete Standard-Schallpegeldifferenz DnT,w umgerechnet werden können.

Ein eigenes Kapitel des Detailkatalogs wird dem Brandschutz des Bauteilknotens gewidmet. Zur Verhinderung von Bränden in Gebäuden reicht es nicht aus, die Feuerwiderstandsdauer der jeweiligen Bauteile zu kennen, vielmehr ist das brandschutztechnische Zusammenwirken der einzelnen Bauteile entscheidend. Bei der Planung müssen aus diesem Grund auch das Brandverhalten bei den Anschlüssen und Installationen sowie die Verhinderung der Weiterleitung des Brandes und der Rauchgase durch Hohlräume und Fugen mit berücksichtigt werden. Bei den durchgeführten Brandversuchen wurde der Raumabschluss von Wand-Decken-Konstruktionen in Holzrahmen- und Holzmassivbauweise untersucht.

Fazit: Hilfreiches Werkzeug geschaffen

Der Detailkatalog "Deckenkonstruktionen für den mehrgeschossigen Holzbau Schall- und Brandschutz" liefert Lösungen hinsichtlich der Ausbildung von Wand-Decken-Verbindungen für die mehrgeschossige Holzbauweise. Dabei werden, basierend auf umfangreichen schalltechnischen Untersuchungen in Versuchsgebäuden, die verschiedenen akustischen Kenngrößen, unter anderem auch jene für die Flankenübertragung, angeführt. Damit konnte ein für Planer und Ausführende hilfreiches Werkzeug geschaffen werden.

PlanungsTipps: Generelle Regeln aus Sicht des Bauakustikers

Aus den schalltechnischen Untersuchungen, die im Rahmen des Forschungsprojekts durchgeführt wurden, lassen sich die folgenden prinzipiellen Planungsüberlegungen ableiten.

- Befinden sich Vorsatzschalen an den Wänden und an der Decke (abgehängte Unterdecke), so ist die Anordnung von Baulagern für gewöhnlich nicht mehr erforderlich.

- Sind für die Wände keine Vorsatzschalen vorgesehen, ist die Decke aber mit einer abgehängten Unterdecke versehen, so sind sowohl über als auch unter der Decke Baulager anzuordnen.

- Werden weder an den Wänden noch an der Decke Vorsatzschalen geplant, so muss der Fußbodenaufbau entsprechend dimensioniert werden, um den erforderlichen Trittschallschutz zu erfüllen. In diesem Fall sind Baulager zur Reduktion der Luftschallübertragung über die Flanken oberhalb der Decke einzubauen.

- Im Falle von Vorsatzschalen an den Wänden, aber nicht an der Decke wird trotzdem ein Lager oberhalb der Decke empfohlen, da die Energieeinleitung und die daraus resultierende Abstrahlung der Decke zu hoch sein könnten.

Franz Dolezal und Martin Teibinger

DI Dr. Martin Teibinger, leitet den Arbeitsbereich Bauphysik und Geschossbau bei der Holzforschung Austria.

DI Dr. Franz Dolezal ist dort Mitarbeiter.


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