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Schallschutznachweis nach DIN 4109 von Massivtreppen, Laubengängen und Balkonen

Kapitel Bauaufsichtliche Anforderungen nach DIN 4109

Kaum eine Eigenschaft ist so schnell und zerstörungsfrei auf der Baustelle und auch im bezogenen Gebäude zu prüfen wie der Schallschutz. Deshalb ist bei der Nachweisführung darauf zu achten, dass die Planung nach den neuesten Erkenntnissen erfolgt, sodass der zu erwartende Schallschutz auch korrekt prognostiziert wird.

Allgemeines zum Schallschutznachweis nach DIN 4109

Der rechnerische Nachweis der Erfüllung der Anforderungen an den Schallschutz im Hochbau wird nach der DIN 4109 Teil 2 geführt. Hier ist wie bei den Anforderungen die bauaufsichtlich eingeführte Ausgabe zu beachten. Es empfiehlt sich jedoch die aktuellste Ausgabe aus dem Jahr 2018 zu verwenden, da es besonders bei dem Nachweis von Treppen Änderungen gibt, die die Erfüllung der Anforderungen beeinflussen können.

Die Nachweisführung des Trittschallschutzes nach DIN 4109 erfolgt im generellen nach DIN EN 12354 „Bauakustik - Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften - Teil 2: Trittschalldämmung zwischen Räumen.", Ausgabe September 2000. Diese enthält allerdings keine Regelungen und Angaben zum Trittschall massiver Treppen, Laubengängen oder Balkonen. Die überarbeitete Version DIN EN ISO 12354-2, Ausgabe November 2017, beschreibt einen detaillierten Nachweis von massiven Treppen, welche jedoch noch nicht in die DIN 4109 Teil 2 vom Januar 2018 übernommen wurde. Interimsweise greift die DIN 4109 auf pauschale Regeln zurück.

Sicherheitskonzept der DIN 4109

Eine weitere Neuerung im Nachweisverfahren nach DIN 4109 Teil 2 (Juli 2016 und Januar 2018) ist das Sicherheitskonzept der DIN 4109. Es basiert auf Unsicherheitsermittlungen und betrifft sowohl die rechnerischen als auch die messtechnischen Nachweise des Schallschutzes.

Das bedeutet für den Planer, dass erst die Prognose erfolgt und dann ein Sicherheitsbeiwert zu- oder abgeschlagen wird. Der Sicherheitsbeiwert berücksichtigt die Unsicherheit bei der Prognose. Er kann vereinfacht bestimmt oder detailliert ermittelt werden. Für bauaufsichtliche Nachweise sind die vereinfachten Werte zu berücksichtigen, wenn nicht andere Regelungen in bauaufsichtlichen Bestimmungen bestehen. Für die Trittschallübertragung wird ein Sicherheitsbeiwert uprog = 3 dB angesetzt.

Somit muss der bewertete Norm-Trittschallpegel L'n,w um 3 dB unter dem zulässigen bewerteten Norm-Trittschallpegel zul. L'n,w liegen. Es gilt:

FOR_L´n,w+uprog_#SALL_#AIN_#V1.svg

Der Erweiterungsfaktor der Unsicherheit k erlaubt auch eine erweiterte Festlegung:

FOR_L´n,w+k x uprog kleiner gleich_#SALL_#AIN_#V1.svg

Für den bauaufsichtlichen Nachweis wird k = 1 angesetzt. Für weitere Anwendungsfelder, wie beispielsweise die Planung mit den erhöhten Anforderungen an den Trittschallschutz, können für k auch andere Festlegungen getroffen werden, um eine erweiterte Unsicherheit der Prognose an individuelle Begebenheiten anzupassen. Hierfür gibt die DIN 4109 keine konkreten Vorschläge. Somit liegt die Auslegung des Faktors k im Ermessen des Planers.

Für die detailliert ermittelten Sicherheitsbeiwerte liegen für massive Treppen aktuell noch keine Werte vor. Somit empfehlen wir auf den vereinfachten Sicherheitsbeiwert uprog = 3 dB zurückzugreifen, zumal dieser auch für den bauaufsichtlichen Schallschutznachweis relevant ist.

Der bauaufsichtliche Schallschutznachweis von massiven Treppen wird nach Kapitel 4.3.2.3 der DIN 4109 "Schallschutz im Hochbau - Teil 2: Rechnerische Nachweise der Erfüllung der Anforderungen" geführt. Für die bauaufsichtlichen Mindestanforderungen ist ein pauschaler Nachweis mit Ausführungsbeispielen nach Teil 32 ausreichend. Wenn geringere, also strengere, Norm-Trittschallpegel erreicht werden sollen als die Mindestanforderungen von Treppen in Mehrfamilienhäusern (L'n,w ≤ 53 dB), empfiehlt die DIN 4109 auf Prüfergebnisse, die in repräsentativen Versuchsaufbauten messtechnisch bestimmt wurden, zurückzugreifen. „Ein Labor-Prüfverfahren mit verbindlichen Festlegungen für die Prüfung wird in der DIN 7396 beschrieben." (Auszug aus DIN 4109 Teil 32 Absatz 4.9.4)

Pauschaler Nachweis nach DIN 4109 mit Ausführungsbeispielen

Wie im Absatz „Allgemeines zum Schallschutznachweis nach DIN 4109" beschrieben basiert die Nachweisführung der DIN 4109 Teil 2 auf den Regelungen und Annahmen der DIN EN 12354-2 (2002). Diese enthält keine Nachweisführung von Massivtreppen und daher kann die DIN 4109 nicht auf diese zurückgreifen. Die DIN 4109 Teil 32 gibt interimsweise für den Schallschutznachweis Beispiele für Treppenausführungen an, mit denen ein Norm-Trittschallpegel von L'n,w ≤ 50 dB erreicht wird.

In dem Beiblatt 1 zur DIN 4109 in der Ausgabe von 1989 wurden diese Beispiele der Treppenausführung mit L'n,w ≤ 43 dB angegeben. „Aktuelle Erfahrungen zeigen, dass entgegen den Angaben in DIN 4109 Beiblatt 1:1989-11 Werte L'n,w ≤ 40 dB mit den Treppenausführungen in den Bildern 6 bis 10 nicht sicher erreicht werden können." (Auszug aus DIN 4109 Teil 32 Absatz 4.9.4)

Hinweis:

Für den Nachweis der Prognose von L'n,w ≤ 40 dB ist der Sicherheitsbeiwert von 3 dB zu addieren, sodass dies die frühere Angabe von L'n,w ≤ 43 dB ergeben würde.

Nachweis:

FOR_L´n,w+uprog...kleiner gleich 53dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

bauaufsichtliche Mindestanforderungen eingehalten

Damit werden die bauaufsichtlichen Mindestanforderungen nach DIN 4109 erreicht. Allerdings ist hier nur ein Unsicherheitsfaktor der Prognose uprog berücksichtigt. Mögliche auch nur geringe Ausführungsfehler, die eine leichte Schallbrücke bilden, sind hier nicht abgedeckt.

Pauschaler Nachweis nach DIN 4109 mit Kennwerten nach DIN 7396

Für den Nachweis der erhöhten Anforderungen ist der pauschale Nachweis mit Ausführungsbeispielen nicht mehr ausreichend. Im üblichen Wohnungsbau wird daher in der DIN 4109 Teil 2 der pauschale Nachweis mit Kennwerten aus dem Prüfverfahren der DIN 7396 empfohlen. Die messtechnische Prüfung erfolgt mit bauüblichen Treppengeometrien und realistischen Auflasten. Im Prüfbericht sind die zu erwartenden Norm-Trittschallpegel im Empfangsraum anzugeben.

Der Nachweis erfolgt, indem auf den nach DIN 7396 gemessenen Prüfstandswert Ln,w der Sicherheitsbeiwert von uprog = 3 dB aufgeschlagen und diese Summe mit dem Anforderungswert verglichen wird.

Ln,w + 3dB ≤ zul. L'n,w

Beispiele für den Schallschutznachweis nach DIN 4109 Teil 2 für verschiedene Schöck Tronsole® Typen:

Tronsole® Typ F-V1 und B-V1:

Ln,w ≤ 35 dB:

FOR_Ln,w+uprog=...38 kleiner gleich 38 dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

SSt III / DEGA Klasse A eingehalten.

Tronsole® Typ T-V4:

Ln,w ≤ 36 dB:

FOR_Ln,w+uprog=...39 kleiner gleich 39 dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

SSt III / DEGA Klasse B eingehalten.

Tronsole® Typ Q:

Ln,w ≤ 38 dB:

FOR_Ln,w+uprog=...41 kleiner gleich 43 dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

SSt II / DEGA Klasse B eingehalten.

Tronsole® Typ Z:

Ln,w ≤ 40 dB:

FOR_Ln,w+uprog=...43 kleiner gleich 43 dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

SSt II / DEGA Klasse B eingehalten.

Hinweis:

Für den Nachweis der Anforderungen ist die Prognose der geringeren Schalldämmung der Treppe zu verwenden. Das bedeutet, wenn eine Treppe mit Tronsole® Typ F-V1 und Typ Z entkoppelt ist, wird der Nachweis für die Tronsole® Typ Z mit einer geringen Trittschallpegeldifferenz geführt.

Die Bewertung der Schallschutzstufen nach VDI 4100 (SSt II und SSt III) erfolgt hier nach den Anforderungen der Ausgabe von August 2007 (Tabelle 10).

In der VDI 4100:2012-10 wird als Anforderungswert der Standard-Trittschallpegel L'nT,w zu Grunde gelegt. Da hier zusätzlich das Volumen des schutzbedürftigen Raums VE berücksichtigt wird, ist er stärker von der jeweiligen Situation vor Ort abhängig. Er berechnet sich wie folgt:

FOR_L´nT,w=...+15dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

Diese Nachweisführung nach DIN 4109 ist relativ pauschal und ergibt daher Werte auf der sicheren Seite. Die Nachweisführung nach DIN EN ISO 12354-2 berücksichtigt die Flankenübertragung der einzelnen Bauteile und ergibt somit in der Prognose genauere Werte.

Pauschaler Nachweis nach DIN 4109 bei Reihen- und Doppelhäusern

Bei der Trittschallübertragung bei Treppen in Doppel- und Reihenhäusern ist die Übertragung in fremde Aufenthaltsräume relevant, also die Übertragung des Trittschalls in das benachbarte Haus. In der DIN 4109 werden für diese Übertragungswege konkrete Werte für den Norm-Trittschallpegel angegeben. Diese Werte gelten für Treppenläufe und Treppenpodeste aus Stahlbeton mit einer Mindestdicke von 120 mm.

Treppenlauf, abgesetzt von Treppenraumwand, und durchgehender Gebäudetrennfuge nach Kapitel 4.3.3.2 zur DIN 4109: L'n,w ≤ 40 dB

Treppenpodest, fest verbunden mit Treppenraumwand, und durchgehender Gebäudetrennfuge nach Kapitel 4.3.3.2 zur DIN 4109: L'n,w ≤ 47 dB

Schallschutznachweis:

Treppenlauf:

FOR_L´n,w+uprog=...43 kleiner gleich 46 dB_#SALL_#AIN_#V1.svg
Treppenpodest:

FOR_L´n,w+uprog=...50 größer 46 dB_#SALL_#AIN_#V1.svg

Damit hält der von der Wand abgesetzte Treppenlauf die bauaufsichtlichen Mindestanforderungen ein. Das Treppenpodest, das starr angebunden ist, hält diese nicht ein.

Diese Werte gelten nur, wenn die Gebäudetrennfuge nach Kapitel 4.3.3.2 zur DIN 4109 ausgebildet ist. Somit muss die Gebäudetrennfuge durchgehend sein.

In Kapitel 4.3.3.3 weist die DIN 4109 Teil 32 darauf hin, dass bei schutzbedürftigen Räumen, die unmittelbar über der Bodenplatte liegen, die erreichbare Schalldämmung stark von der Art der konstruktiven Trennung der Wandschalen im Bereich des Fundaments und der Bodenplatte abhängt. Das ist beispielsweise häufig der Fall bei nicht unterkellerten Gebäuden.

Daher empfiehlt es sich auch bei Doppel- und Reihenhäusern die Treppen akustisch von der Trennwand zu entkoppeln, um den Schallschutz sicher einzuhalten. Dies ist vor allem bei gewendelten Treppenläufen relevant, die direkt an die Trennwand angeschlossen werden.

Wenn Anforderungen der Schallschutzstufe II nach VDI 4100 oder besser erreicht werden sollen, ist die akustische Entkopplung der Treppe notwendig.

Kennwerte der Schöck Tronsole®

Die Werte der Tabelle sind unter maximal zulässiger Eigenlast – oder bis zur maximal im Prüfstand realisierbaren Last – des angeschlossenen Treppenbauteils gemäß DIN 7396 geprüft worden und stellen somit Werte auf der sicheren Seite dar. Die Kennwerte der Schöck Tronsole® Typen wurden alle in Kombination mit der Fugenplatte Schöck Tronsole® Typ L gemessen. Falls systemfremde Fugenmaterialien mit dem Trittschalldämmelement Schöck Tronsole® kombiniert werden sollten, werden sich im Allgemeinen, aufgrund der gegebenenfalls höheren Trittschallübertragung über das flankierende Fugenmaterial, geringere Trittschalldämmwerte ergeben. Die angegebenen Kennwerte sind in diesen Fällen nicht mehr sichergestellt. Die Ausbildung einer Luftfuge ist möglich, wenn sie ausreichend groß ist (größer 5 cm), sodass sich weder durch Schmutz noch durch Putz Schallbrücken bilden können.

Hinweis:

L'n,w ermittelt nach DIN EN ISO 12354-2 für ein typisches Mehrfamilien-Treppenhaus (Treppenraumwand 24 cm KS-Mauerwerk, flankierende Wände Empfangsraum 17,5 cm KS-Mauerwerk, Rohdichteklasse 2,0)

1) Typ B-V1/B-V2: von der Schöck Tronsole® Typ F abgeleitete Werte

2) Typ T-V7/T-V8: extrapolierte Werte

Die Nachweisführung für Laubengänge und Balkone ist in der DIN 4109 nicht beschrieben. Dies stellt die Planer vor die Herausforderung, den rechnerischen Nachweis zur Erfüllung der Anforderungen an Laubengänge und Balkone zu führen. Bereits in der DIN 4109 von 1989 gab es Mindestanforderungen an Laubengänge. Daher haben sich mit der Zeit viele Planer dem Deckenverfahren bedient, um den rechnerischen Nachweis zu führen. Es ist dabei nur eine Hilfestellung um die Anforderungen nachzuweisen.

Pauschaler Nachweis nach DIN 4109 (Deckenverfahren)

Der rechnerische Nachweis von massiven Decken erfolgt nach DIN 4109 Teil 2 (Ausgabe 2016 oder 2018) bzw. Beiblatt 1 (Ausgabe 1989), je nach eingeführter Ausgabe. Der bewertete Norm-Trittschallpegel der Massivdecke wird aus dem äquivalent bewerteten Norm-Trittschallpegel Ln,eq,0,w der Rohdecke und der bewerteten Trittschallminderung ∆Lw durch eine Deckenauflage berechnet. Zusätzlich ist eine Korrektur anzurechnen. Dabei unterscheidet die DIN 4109 die übereinanderliegenden Räume und Räume mit unterschiedlicher Raumanordnung. Für Räume mit unterschiedlicher Raumanordnung ist der Korrekturwert KT zu verwenden, der je nach Anordnung die Übertragung zwischen Sende- und Empfangsraum berücksichtigt.

Der bewertete Norm-Trittschallpegel für Decken ergibt sich wie folgt:

FOR_L´n,w-mit-Delta-Lw_#SALL_#AIN_#V1.svg

L'n,w = bewerteter Norm-Trittschallpegel der Massivdecke bei nicht übereinanderliegenden Räumen in dB

Ln,eq,0,w = äquivalent bewerteter Norm-Trittschallpegel der Rohdecke in dB

∆Lw = Trittschallminderung durch eine Deckenauflage in dB

KT = Korrekturwert bei unterschiedlicher räumlicher Zuordnung in dB

Die Korrekturwerte unterscheiden sich je nach räumlicher Zuordnung. Im Vergleich zu übereinanderliegenden Räumen ist die Übertragung in benachbarte und diagonale Räume abgemindert. Das wird durch eine Korrektur von KT = 5 dB pauschal bei der Nachweisführung berücksichtigt. Befindet sich zwischen Sende- und Empfangsraum ein sogenannter ‚Pufferraum', so ist die Übertragung um weitere 5 dB abgemindert und eine Korrektur von KT = 10 dB kann angesetzt werden. Voraussetzung für das Ansetzen der Korrekturwerte ist, dass „die Wände zwischen angeregter Decke und Empfangsraum starr angebunden sind und eine flächenbezogene Masse m' ≥ 150 kg/m² haben." (Auszug aus der DIN 4109 Teil 2, Absatz 4.3.2.1.2)

Pauschaler Nachweis nach DIN 4109 von Laubengängen und Balkonen

Frühere Untersuchungen haben bei Treppen bereits gezeigt, dass Trittschalldämmelemente wie schwimmende Aufbauten berücksichtigt werden können. Daraus ergibt sich, dass die Trittschallpegeldifferenzen ∆Lw der Trittschalldämmelemente von den starr angeschlossenen Elementen abgezogen werden können. Analog kann dies nach aktuellem Kenntnisstand auf Laubengänge und Balkone übertragen werden, die mit einem tragenden Wärmedämmelement akustisch entkoppelt sind. Die Trittschallpegeldifferenz ∆Ln.v.w des tragenden Wärmedämmelements, mit Trittschalldämmwirkung, wird wie ein schwimmender Aufbau von dem äquivalent bewerteten Norm-Trittschallpegel Ln,eq,0,w der massiven Rohdecke abgezogen.

Es gilt als Näherung der Prognose:

FOR_L´n,w-mit-Delta-Ln,v,w_#SALL_#AIN_#V1.svg

Der Korrekturwert KT ist in der Messung der Trittschallpegeldifferenzen des Schöck Isokorb® nicht enthalten, daher ist die Einschätzung von dem planenden Ingenieur unter Berücksichtigung der Voraussetzungen für den Korrekturwert zu treffen. Um den rechnerischen Nachweis zu führen, wird der bewertete Norm-Trittschallpegel L'n,w der Prognose mit dem Sicherheitsbeiwert uprog addiert und mit den zulässigen Anforderungen zul. L'n,w verglichen:

FOR_L´n,w+uprog_#SALL_#AIN_#V1.svg

 

Kennwerte des Schöck Isokorb®

Die Kennwerte des Schöck Isokorb® sind nach einem standardisierten Messverfahren ermittelt worden. Auf Grund der Vielzahl der verschiedenen Isokorb® Typen wenden Sie sich bitte bei Bedarf an unsere Anwendungstechnik.

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