Ziel der Raumakustik eines Bauwerkes ist eine der geplanten Nutzung sowie dem jeweiligen Raum angepasste akustische Qualität. Berücksichtigt werden hierbei Aspekte wie Geräuschdämpfung, Nachhallzeit, Sprachverständlichkeit oder Klangcharakter. Da die in einem Gebäude vorherrschenden Gegebenheiten neben der Auswirkung auf den akustischen Eindruck auch Einfluss auf Wohlbefinden sowie Gesundheit der Nutzer besitzen, gewann die Suche nach funktionalen, wirtschaftlichen Lösungen in den vergangenen Jahren zunehmend an Bedeutung.

Suche nach Alternativen

Entscheidend für die Schallausbreitung ist die Schalldämmung bestehender Bauteile. Standen hierzu bislang Decken und Wände als Träger für schallabsorbierende Maßnahmen zur Verfügung, konzentriert sich der Markt mittlerweile mehr und mehr auf den Boden.

Dies resultiert aus zweierlei baulichen Veränderungen: Auf der einen Seite bedingt der Trend hin zu einer kühlen Architektur, sprich die großflächige Verwendung von Werkstoffen wie Sichtbeton oder Glas, den Einsatz von schallreflektierenden Materialien in Decken und Wänden – zur Reduktion der Nachhallzeit steht in solchen Gebäuden folglich oft nur der Boden als Absorptionsfläche zur Verfügung.

Auf der anderen Seite werden im Zuge der immer mehr eingesetzten Betonkernaktivierung – vor allem innerhalb von Bürogebäuden – Wände und Decken im Gebäude dazu genutzt, zum Zwecke der Heizung und Kühlung thermische Energie zu speichern.

Durch den Wegfall bzw. die eingeschränkte Verfügbarkeit jener Bauteile, in welchen vormals Maßnahmen zum Schallschutz integriert wurden, sowie die reduzierte Anwendung schallabsorbierender Unterdecken hat die Schallabsorption ebenfalls im Boden zu erfolgen.

Dem Wunsch, trotz trendbedingter baulicher Veränderungen eine optimale Raumakustik sicherstellen zu können, nahm sich auch die Weiss Doppelbodensysteme an. Vor allem auf die Bereiche Doppel- und Systemböden spezialisiert, fokussierte sich das Unternehmen im Laufe seiner Historie bereits mehrfach darauf, maßgeschneiderte und innovative Lösungen rund um spezielle Kunden- und/oder Marktanforderungen zu entwickeln

– und präsentiert mittlerweile ein umfangreiches Spektrum von Doppelböden aus unterschiedlichen Materialien über Spezialböden bis hin zu aktiven Platten.

Im Falle des Akustik-Doppelbodens arbeitete man eng mit einem akkreditierten Prüflabor zusammen, welches in über 60 Untersuchungen die einer guten raumakustischen Situation zuträglichste Ausführung berechnete. Im Folgenden soll zunächst näher auf diese Analysen eingegangen werden; die darin verwendeten Begriffe für die Schallabsorptionsgrade sind:

  • aw,B Schallabsorptionsgrad des Doppelbodens ohne Teppichboden,
  • aw,T Schallabsorptionsgrad des Teppichbodens,
  • res,aw resultierender Schallabsorptionsgrad des Doppelbodens mit Teppichboden.

Zunächst konzentrierte man sich auf die Bodenaufbauten und betrachtete dazu eine gelochte Calciumsulfatplatte sowie eine perforierte Doppelboden-Stahlplatte. Als schallabsorbierendes Material wurde in der Regel Mineralfasermaterial oder Melaminschaum verwendet (Bild 1).

Lärmbekämpfung Bd. 14 (2019) Nr. 5 - September

Bild 1 Schematischer Aufbau der untersuchten schallabsorbierenden Doppelböden, A – gelochte Calciumsulfatplatte mit aufgeklebtem Absorptionsmaterial (z.B. Melaminschaum), z.T. mit rückseitigem Stahlblech, B – gelochte Stahllüftungsplatte mit rückseitigem
Stahlblech und Mineralfaserplatteneinlage

Die Messungen ergaben, dass Stahl als Baustoff dem Gips vorzuziehen ist (siehe Bild 2 und 3).

Ein weiterer Vorteil des Stahls liegt in der Kapazität der Schalldissipation durch den möglichen freien Querschnitt. Doppelbodenplatten aus Calciumsulfat vertragen maximal eine freie Fläche von 9 %, ohne dabei nennenswert in ihrer Traglast beeinträchtigt zu werden.

Mit einer Stahllüftungsplatte lässt sich eine wesentlich höhere Leistung erzielen, da hier problemlos eine freie Fläche von bis zu 51 % realisiert werden kann. Auf Grund der Tatsache, dass hierdurch eine größere Absorberfläche auf geringerem Raum verwirklicht wird, erzielen deutlich weniger Stahllüftungsplatten im Vergleich zu Gipsplatten dasselbe Ergebnis – die vordergründig höheren Kosten werden damit amortisiert. Welche Auswirkungen der Lochanteil auf die unterschiedlichen Platten besitzt, ist ebenfalls den oben gezeigten Grafiken zu entnehmen.

Schallabsorptionsgrade von gelochten Calciumsulfatplatten mit 50 mm

Bild 2 Schallabsorptionsgrade von gelochten Calciumsulfatplatten mit 50 mm dicker Melaminschaum-Hinterklebung in Abhängigkeit vom
Lochanteil:
A – 30 mm dicke Calciumsulfatplatte, Lochanteil 4%, αw,B= 0,05 (L)
B – 40 mm dicke Calciumsulfatplatte, Lochanteil 15,2 %, αw,B= 0,35 (L)

Schallabsorptionsgrade einer Stahllüftungsplatte mit Mineralfaserplatten-Hinterlegung

Bild 3 Schallabsorptionsgrade einer Stahllüftungsplatte mit Mineralfaserplatten-Hinterlegung in Abhängigkeit vom Lochanteil:
A – Stahllüftungsplatte, Lochanteil 16,9 %, αw,B= 0,65 (MH)
B – Stahllüftungsplatte, Lochanteil 28,2 %, αw,B= 0,75
C – Stahllüftungsplatte, Lochanteil 38,5 %, αw,B= 0,70 (M)

Schallabsorptionsgrade erhöhen

Als nächsten Schritt widmete man sich der Frage nach dem Belag. Hierzu untersuchte man neben Bahnenware und Fliesen verschiedene Teppichböden, welche sich unter anderem in puncto Perforation unterschieden. Das beste Resultat hinsichtlich des Schallschutzes ist zwar durch Platten ohne Belag oder identisch perforiertem Belag zu erzielen, jedoch ist dies in Büroräumen weder üblich noch optisch ansprechend.

Um eine gelochte Bodenoptik zu vermeiden, ist es folglich am Praktikabelsten, mit textilen Belägen wie Teppich zu arbeiten – ein optimales Ergebnis lässt sich in diesem Fall mit selbstlegenden Teppichfliesen inklusive perforiertem Rücken erzielen. Die speziell für diese Anwendungen entwickelten Produkte wurden in den folgenden Messreihen getestet und vermessen. Jene Messungen ergaben dabei, dass der Teppichboden einen ausreichend niedrigen Strömungswiderstand aufweisen muss, um die möglichst hohen Schallabsorptionsgrade des Gesamtaufbaus zu erhalten.

Wird die falsche Kombination aus Teppichböden und Doppelboden

Bild 4a Wird die falsche Kombination aus Teppichböden und Doppelboden gewählt, kann durch den Teppichboden der Schallabsorptionsgrad des Doppelbodens verschlechtert werden:
A – Schallabsorptionsgrad des Teppichbodens, αw,T= 0,20 (H)
B – Schallabsorptionsgrad des Doppelbodens, αw,B= 0,65 (MH) (Kurve A, Bild 3).
C – resultierender Schallabsorptionsgrad des Doppelbodens mit Teppichboden, res,αw= 0,35 (L).

Auf die richtige Kombination von Teppichboden und Doppelboden kommt es an

Bild 4b Auf die richtige Kombination von Teppichboden und Doppelboden kommt es an
Schallabsorptionsgrade von:
A – Teppichboden, αw,T= 0,15 (H)
B – Doppelboden, αw,B= 0,65 (MH) (Kurve A, Bild 3)

Teppichböden ohne Perforierung, also mit relativ hohem Strömungswiderstand, erzielen in Kombination mit den absorbierenden Doppelböden nur geringe resultierende Schallabsorptionsgrade.

Bei der Verwendung von Standard-Teppichen/-Teppichfliesen, ergo einer falschen Kombination zwischen Teppich- und Doppelboden, ist demgemäß mit einem Verlust der Dissipationskraft zu rechnen (Bild 4a und 4b).

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der hier Erwähnung finden sollte, ist, dass der perforierte Teppich quelllufttauglich zur Belüftung des Raumes ist.

Über eine Kombination von perforierten Platten mit Absorber und ohne Absorber kann somit ein Belüftungskonzept umgesetzt werden, welches mit der Raumakustik einhergeht.

Auf Ergebnisse gestützt Wie in den oben dargestellten Messungen hinsichtlich der unterschiedlichen Absorptionsgrade von Plattenelementen gezeigt, ist der passende Verbund von perforiertem Textilbelag, Größe des Lochflächenanteils der Stahllüftungsplatte sowie darunter eingebautem Absorber ausschlaggebend für eine optimale Akustik.

Des weiteren gilt:

Je höher die bewerteten Schallabsorptionsgrade von Teppichboden und Doppelboden per se, desto höher ist auch der resultierend bewertete Schallabsorptionsgrad.

Auf Grundlage dieser Berechnungen entschied sich Weiss Doppelbodensysteme bei ihrer Doppelboden-Akustikplatte dazu, die jeweils besten Bestandteile miteinander zu vereinen, um ausgezeichnete Ergebnisse für die Raumakustik zu gewährleisten.

Aufbau eines Akustikbodens

Bild 5 Aufbau eines Akustikbodens

Mittels idealer Verknüpfung aller erforderlichen Elemente erreicht diese Platte so innerhalb der durchgeführten Messungen hervorragende Werte hinsichtlich ihres Absorptionsvermögens Betrachtet man die Akustikplatte genauer, so setzt sie sich aus einem selbstliegenden, perforierten Textilbelag sowie einer perforierten Doppelboden-Stahllüftungsplatte mit integriertem Absorber aus Mineralwolle zusammen.

Unterseitig befindet sich ein verzinktes Stahlblech aus 1,0 mm und stufenlos höhenverstellbare M16-Stützen, ebenfalls aus verzinktem Stahl (Bild 5).

Auf vielerlei Weise einsetzbar

Verwendbar in aller Art von Räumen wie Büros, Besprechungsräumen, Auditorien, Schulungs- und Forschungsräumen, Gewerbe-/-Verwaltungsbauten etc. bietet der Akustik-Doppelbodenneben den nun für andere Maßnahmen zur Verfügung stehenden Wänden und Decken – vielerlei Vorteile:

So werden zum Beispiel Installationen im Hohlraum nicht beeinflusst, dieser kann folglich weiterhin für Verkabelungen, Rohrsysteme usw. genutzt werden. Die Standard-Aufbauhöhe liegt dabei zwischen 30 und 620 mm (lichte Höhe).

Auch die Belüftung durch den Hohlraum wird nicht eingeschränkt. Ein weiterer Vorteil besteht im unkomplizierten Austausch – so kann jedes konventionelle Plattenelement (600 x 600 mm) verlegt werden, was wiederum nicht nur eine Kostenersparnis bedeutet, sondern gleichermaßen ein Einhalten geforderter Brandschutzvorgaben, beispielsweise für Fluchtwege.

Mit einer Nennpunktlast von 3 kN und einer Baustoffklasse 1 nach EN 13501 bleiben zudem alle mechanischen und statischen Eigenschaften erhalten.

Durch das breite Portfolio aus einer Vielzahl von Ausführungen mit unterschiedlichen Absorptionseigenschaften sowie den Zugriff auf Berechnungen und Know-how des Marktführers für Akustik-Doppelboden, die Schweizer Firma AGB Bautechnik, ist es Weiss Doppelbodensysteme möglich, gezielt auf die Marktanforderungen einzugehen.

Auf Wunsch bietet man Kunden auch die Abnahme einer geringeren Anzahl Platten an, um im Gebäude einen Verbund mit herkömmlichen Doppelbodenplatten zu realisieren.

QUELLE: © VDI Fachmedien GmbH & Co. KG, Düsseldorf 2019