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Akustik vs. Thermik

 

Die Anzahl an Bauprojekten mit thermoaktiven Bauteilsystemen (TABS) nimmt stetig zu. Die Nutzung vom Betonkern des Gebäudes als Bestandteil der Temperaturregulierung senkt den Energieverbrauch im Vergleich zu klassischen Kühltechnologien deutlich. TABS verhindern starke Schwankungen der Raumtemperatur in den Sommermonaten und wirken sich somit positiv auf den thermischen Komfort aus. Aus akustischer Sicht stellen Betonwände und - decken allerdings eine Herausforderung dar. Der Schall wird von den glatten Oberflächen reflektiert, wobei störende Reflexionen entstehen, die sich rasch über den gesamten Raum erstrecken. Der Schallpegel wird mitunter so hoch, dass es für die Menschen, die in diesem Büro arbeiten, schwierig wird, sich zu konzentrieren oder gar Gespräche zu führen. Dies wiederum führt zu Stress und zu einem generell unzureichenden Arbeitsumfeld.


Akustisch hochwirksame Deckensegel sind in Gebäuden mit thermisch aktivierten Bauteilsystemen die perfekte Lösung, da vollflächige Akustikdecken von Wand zu Wand aus technischen Gründen nicht in Frage kommen: Sie würden die thermische Zirkulation verhindern.

Aber kann die erkaltete Luft wirklich ungehindert zirkulieren und den Raum hinreichend kühlen, wenn Deckensegel montiert sind? „Die erste große Feldstudie zeigt, dass die Konvektion nur minimal beeinflusst wird”, so Rainer Machner, einer der Verantwortlichen der Studie.

 

Differenz von 0,3°C

Bei der einzigartigen Feldstudie wurden Temperatur und Raumakustik in zwei gleich großen Büros verglichen. In dem Büro, in dem die Deckenfläche zu 50% mit Deckensegeln belegt wurde, lag die Temperatur nur maximal 0,3°C höher als im Referenzbüro mit gänzlich freier Decke. Die Differenz betrug lediglich 1/10 der zulässigen täglichen Schwankung. Gleichzeitig wurde die Akustik markant verbessert und erfüllte erst so die nationalen Regularien. Die über mehrere Wochen dauernde Studie fand im Sommer 2012 im Gebäudekomplex WOOPA in Vaulx-en-Velin statt, einer französischen Stadt im Ballungsgebiet von Lyon.

Um die Vergleichbarkeit gewährleisten zu können, waren die Büros während der Studie nicht personell besetzt. Stattdessen wurden mithilfe einer speziellen Technik naturgetreue Luftströme geschaffen und die menschliche Körperwärme sowie die Abwärme von Büromaschinen simuliert, welche einen entscheidenden Einfluss auf die Konvektion im Raum haben.

„Ein wichtiges Ergebnis der Feldstudie: Eine 50-prozentige Belegung der Decke mit Ecophon Deckensegeln kann die Akustik in Gebäuden mit thermisch aktivierten Bauteilen deutlich verbessern, ohne die durchschnittliche Raumtemperatur wesentlich zu beeinflussen“, so Hanneke Peperkamp, Projektmanagerin im Bereich Raumklima der Ingenieurbüros Peutz, die die thermischen Messungen im WOOPA-Komplex durchführte.

 

Neue internationale Norm

Auch die Raumakustik in Großraumbüros wurde im Rahmen des Projekts untersucht. Das Ergebnis zeigt, dass sowohl die Schallausbreitung als auch der Geräuschpegel markant reduziert werden.

Da die Akustik in Großraumbüros generell ein Problem ist, wurde unlängst eine neue internationale Norm entwickelt: die ISO 3382-3, die auch bei diesem Projekt maßgebend bei der Quantifizierung war. Die Norm wurde entwickelt, um die unzulängliche raumakustische Kenngröße „Nachhallzeit“ durch Messkriterien zu ersetzen, die bei der Beurteilung der Raumakustik in Großraumbüros sinnvoller sind. Die neue Norm zur Raumakustik trat im Mai letzten Jahres in Kraft. Aktuell beschäftigen sich Fachleute der Raum- und Bauakustik, u. a. auch Rainer Machner, mit der nationalen Übersetzung dieser Erkenntnisse in ein Regelwerk zum akustischen Design von Büros in der Planungsphase.

WOOPA – innovatives Hightech in Lyon
Der vom Amsterdamer Architekten Thomas Rau entworfene WOOPA-Komplex entstand im französischen Lyon, einer Stadt, die sich dem Umweltschutz verschrieben hat. Das Gebäude ist CO₂-neutral und energiepositiv, d.h. es produziert mehr Energie als es verbraucht, unter anderem mithilfe von Solarzellen. Beim Bau kamen umweltfreundliche Baustoffe wie Recyclingglas und recycelter glasfaserverstärkter Beton zum Einsatz.
In dem Multifunktionsgebäude mit seiner Gesamtfläche von 21.000 m² sind Büros, Geschäfte, Wohnungen und Parkplätze untergebracht.

 

 

 

 

Studienbeteiligte:

  •  Ingenieurbüro Peutz Frankreich, Niederlande
  •  Ecophon R&D
  •  Saint-Gobain Research
  •  COGECI (Nutzer und 22-prozentiger Teilhaber am Gebäude)
  •  KATENE (Ingenieurbüro für Strömungs-/Kühltechnik)
  •  DIC (Installationen)

 Den WOOPA-Report gibt es auf Anfrage beim Autor: Rainer.Machner@ecophon.de

Autor:
Rainer Machner
Anwendungsforscher, Konzeptentwickler Offices, Ecophon

Diese Studie wurde auf der InterNoise in Innsbruck, Österreich, September 2013, vorgestellt.
Sie sind auch Bestandteil des Vortrags von Rainer Machner auf den Bauphysiktagen 2013 in Kaiserslautern am 27./28. November 2013.

 

 

Kontakt

Akustikmodular Specker und Partner AG 

Hubstrasse 104
CH 9500 WIL 
Tel: +41 71 929 10 80
Fax: +41 71 929 10 88 

E-Mail: info@akustikmodular.ch

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