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Schallschutznachweis nach DIN 4109 und E DIN EN ISO 12354-2

Schallschutznachweis 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.

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 aktuell keine Regelungen und Angaben zum Trittschall massiver Treppen. Interimsweise greift die DIN 4109 auf pauschalere Regeln zurück.

Schallschutznachweis nach DIN 4109: Allgemeines zu Massivtreppen

Der Nachweis für massive Treppen wird nach Kapitel 4.9 der DIN 4109 "Schallschutz im Hochbau – Teil 32: Daten für die rechnerischen Nachweise des Schallschutzes (Bauteilkatalog) – Massivbau" geführt.

Grundsätzlich sind zur Verringerung der Trittschallübertragung vom Treppenraum in angrenzende Aufenthaltsräume massive Treppenläufe von der Treppenraumwand akustisch zu trennen. Wirkungsvolle Entkopplungsmaßnahmen sind die körperschallgedämmte Auflagerung der Treppenpodeste in den Treppenraumwänden oder eine körperschallgedämmte Auflagerung der Treppenläufe bei Verwendung eines schwimmenden Estrichs auf starr in die Wand eingebundenen Podesten. Voraussetzung ist, dass die Ausführung der Entkopplung der Treppe und die Aufbringung von schwimmendem Estrich sowie Belägen und Putzschichten schallbrückenfrei erfolgt. Ein schwimmender Estrich ist unter der Wohnungseingangstür akustisch zu trennen.

Anmerkung der Redaktion: Auch Geländer sind so zu befestigen, dass sie keine Schallbrücke zwischen der entkoppelten Treppe und dem restlichen Baukörper bilden.

Sicherheitsbeiwert nach DIN 4109

Der Sicherheitsbeiwert berücksichtigt die Unsicherheit bei der Prognose. Er kann vereinfacht bestimmt werden oder detailliert ermittelt werden.

Für bauaufsichtliche Nachweise sind die vereinfachten Werte zu berücksichtigen, wenn nicht andere Regelungen in bauaufsichtlichen Bestimmungen bestehen. Für die Trittschalldämmung bei Treppen wird ein Sicherheitsbeiwert uprog = 3 dB angesetzt.

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

L'n,w + uprog = L'n,w + 3 dB ≤ zul. L'n,w (dB)

Der Erweiterungsfaktor der Unsicherheit k erlaubt auch erweiterte Festlegung:

L'n,w + k · uprog ≤ zul. L'n,w (dB)

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 die bauaufsichtliche Nachweisführung relevant ist.

Pauschale Nachweisführung nach DIN 4109

Die DIN 4109 gibt für den Schallschutznachweis Beispiele für Treppenausführungen mit denen ein Norm-Trittschallpegel von L'n,w ≤ 50 dB erreicht wird.

elastisch_entkoppelt_mit_Estrich.jpg

Treppenlauf elastische entkoppelt und Podest mit schwimmenden Estrich. Treppenlauf von Treppenraumwand abgesetzt.

elastisch_entkoppelt_starr.jpg

Treppenpodest elastisch entkoppelt und Treppen starr aufliegend auf Podest. Treppenlauf von Treppenraumwand abgesetzt.

Nachweis:

L'n,w + uprog = 50 dB + 3 dB ≤ 53 dB (zul. L'n,w) 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 berücksichtigt.

Nachweisführung nach DIN 4109 mit Kennwerten nach DIN 7396

Wenn geringere, also strengere, Norm-Trittschallpegel erreicht werden sollen, empfiehlt DIN 4109, auf Prüfergebnisse, die in repräsentativen Versuchsaufbauten messtechnisch bestimmt wurden, zurückzugreifen. Ein Labor-Prüfverfahren mit verbindlichen Festlegungen für die Prüfung wird in DIN 7396 beschrieben.

Die Prüfung erfolgt mit bauüblichen Treppengeometrien und Auflasten . Im Prüfbericht sind die zu erwartende Norm-Trittschallpegel angegeben.

Beispiel für den Schallschutznachweis verschiedener Tronsole® Typen:

Typ F-V1 und B-V1:
Ln,w ≤ 35 dB:
Ln,w + uprog = 35 dB + 3 dB = 38 ≤ 39 dB SST III / DEGA Klasse B eingehalten.

Typ T-V4:
Ln,w ≤ 36 dB:
Ln,w + uprog = 36 dB + 3 dB = 39 ≤ 39 dB SST III / DEGA Klasse B eingehalten.

Typ Q:
Ln,w ≤ 38 dB:
Ln,w + uprog = 38 dB + 3 dB = 41 ≤ 46 dB SST II / DEGA Klasse C eingehalten.

Typ Z:
Ln,w ≤ 40 dB:
Ln,w + uprog = 40 dB + 3 dB = 43 ≤ 46 dB SST II / DEGA Klasse C eingehalten.

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

In VDI 4100, Ausgabe Oktober 2012 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 mehr von der jeweiligen Situation vor Ort abhängig. Er berechnet sich wie folgt:

L'nT,w = L'n,w – 10 · lg(0,032 · VE) (dB)

Die Nachweisführung nach DIN 4109 ist noch 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.

Schallschutznachweis nach DIN EN ISO 12354-2

Eine gute Möglichkeit der Nachweisführung bietet der Entwurf zur DIN EN ISO 12354-2 "Bauakustik - Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften - Teil 2: Trittschalldämmung zwischen Räumen".

In diesem Normentwurf vom März 2016 wird im Anhang ein Nachweisverfahren für die Trittschallübertragung von Treppenläufen und Treppenpodesten beschrieben.

Dieser Schallschutznachweis sieht eine Betrachtung der einzelnen Übertagungswege über das trennende Bauteil aber auch über die flankierenden Bauteile vor. Es kann sowohl die detaillierte Nachweisführung gewählt werden als auch die vereinfachte. Bei der detaillierten wird die Berechnung terzweise durchgeführt und erst das Endergebnis wird bewertet. Beim vereinfachten Verfahren wird mit den Einzahlwerten gerechnet. Somit sind die Eingangsdaten bereits bewertet und können als Kennwert zur Berechnung zu Grunde gelegt werden.

Das detaillierte Nachweisverfahren ist zwar rechnerisch noch etwas genauer, hat allerdings den Nachteil, dass die Eingangsdaten häufig nicht vorliegen und die Berechnung sehr aufwändig ist. Das vereinfachte Verfahren bietet die Alternative. Hier gibt es für viele Bauteile Eingangsgrößen und die Berechnung ist deutlich vereinfacht.

Alle weiteren Angaben in diesem Kapitel beziehen sich auf das vereinfachte Verfahren.

Schallschutznachweis für Treppenpodeste:

Schallschutznachweis_Treppe_1.jpg

Beim Schallschutznachweis wird die Kenngröße der Treppen-Trittschallminderung nach E DIN 7396 zugrunde gelegt.

Ln,w,Podest = Ln0,w,Wand – ΔLw,Podest**

Ln,w,Podest: bewerteter Norm-Trittschallpegel der mit dem freistehenden Treppenpodest verbundenen
Wand, wenn das Treppenpodest angeregt wird

Ln0,w,Wand: bewerteter Norm-Trittschallpegel der Wand ohne Treppenpodest

ΔLw,Podest**: in der E DIN EN ISO 12354-2 wird auf die Größe des Entwurfs der DIN 7396 zurückgegriffen. Mit dem Erscheinen der DIN 7396 im Juni 2016 wurde dieser Wert in die bewertete Podest-Trittschallminderung ΔLw,Podest geändert.

U_bertragungswege_1.jpg

Übertragungswege des Trittschalls bei Treppenpodesten

Schallschutznachweis für Treppenläufe:

Für den Schallschutznachweis für Treppenläufe wird die Kenngröße der Treppenlauf-Trittschallminderung nach E DIN 7396 zugrunde gelegt.

Schallschutznachweis_Treppe_2.jpg

Auch bei der Nachweisführung für Treppenläufe wird die Kenngröße der Treppen-Trittschallminderung nach E DIN 7396 zugrunde gelegt.

Ln,w,Lauf = Ln0,w,Podest – ΔLw,Lauf**

Ln,w,Lauf: bewerteter Norm-Trittschallpegel im angrenzenden Raum, wenn der Treppenlauf mit einem Norm-Hammerwerk angeregt wird.

Ln0,w,Podest: bewerteter Norm-Trittschallpegel des Podests, gemessen im angrenzenden Raum

ΔLw,Lauf**: in der diese DIN EN ISO 12354-2 wird auf die Größe des Entwurfs der DIN 7396 zurückgegriffen. Mit dem Erscheinen der DIN 7396 im Juni 2016 wurde dieser Wert in die bewertete Lauf-Trittschallminderung ΔLw,Lauf geändert.

Bei diesem Nachweis ist sowohl die Trittschallübertragung zu den benachbarten Räumen zu betrachten als auch die Übertragung in den schräg darunter liegenden Raum.

U_bertragungswege_2.jpg

Übertragungswege des Trittschalls bei Treppenläufen

Schallschutznachweis an einem Beispiel

Exemplarisch wurde für ein Bauvorhaben mit folgenden Randbedingungen die Berechnungen für verschiedene Tronsole® Typen durchgeführt:

Treppenraumwand:
24 cm Kalksandstein, Rohdichteklasse 2,0

Flankierende Wände im Empfangsraum (schutzbedürftigen Raum):
17,5 cm Kalksandstein, Rohdichteklasse 1,8

Treppenlauf:
16 cm Stahlbeton

Treppenpodest:
18 cm Stahlbeton

Für Wände mit geringerer flächenbezogenen Masse resultiert ein größerer, also schlechterer Norm-Trittschallpegel Ln,w. Für Wände mit größerer flächenbezogenen Masse resultiert ein geringerer, also besserer, Norm-Trittschallpegel Ln,w.

Nachweisfuehrung_Tabelle_1_2.jpg

Die nach E DIN EN ISO 12354-2 berechneten Werte sind geringer, also besser, als die Prüfstandwerte, da im Prüfstand die Treppenraumwand eine geringere flächenbezogenen Masse hat als die Treppenhauswand in dem gewählten Beispiel.

Schallschutznachweis 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: L'n,w + uprog = 40 dB + 3 dB = 43 dB ≤ 46 dB
Treppenpodest: L'n,w + uprog = 47 dB + 3 dB = 50 dB > 46 dB

Damit hält der von der Wand abgesetzte Treppenlauf die bauaufsichtlichen Mindestanforderungen ein. Der Treppenpodest, der 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 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.

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