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Trittschalldämmung
Einfach erklärt
In der Bauphysik unterscheidet man zwischen Luftschall (auch Raumschall) und Trittschall (auch Körperschall).
Die Unterscheidung bezieht sich lediglich auf das Ausbreitungsmedium: Ausbreitung in der Luft oder Ausbreitung in festen Körpern, etwa Balken, Mauerwerk, Fußböden, Rohrleitungen etc.
Zu den Grundlagen:
Zunächst ist eine Welle die Ausbreitung einer Schwingung.
Schallwellen sind dabei Längswellen oder Longitudinalwellen, bei denen die Schwingungsrichtung identisch mit der Ausbreitungsrichtung ist. Schallwellen sind, vereinfacht gesagt, Druckwellen. Die Luftteilchen oder die Körperteilchen schwingen bei einer Schallwelle in Richtung der Schallausbreitung.
Ein Schwingungsdämpfer oder Stoßdämpfer ist ein Energieumwandler, der Bewegungsenergie in Wärme umwandelt, speziell schwingende Bewegung oder impulsartige Schwingungsauslösung.
Auch bei einer gedämpften Schwingung der Ausbreitung von Schall wird Energie umgewandelt, letztlich in Wärme. Man spricht dann von Schallverzehr oder Dissipationsschall.
Der Schwingungsdämpfer LLS200 vereint die Komponenten Dämpfer und Feder. Die LLS200 ist also ein klassischer Feder-Schwingungsdämpfer, wenngleich nicht einer Hookschen Feder, denn die Höhenänderung der LLS200 ist nicht linear zur Laständerung, weshalb die 5% bei "normaler Wohnlast" relevant ist.
Wie jede Feder, reduziert sich die lastlose Höhe auf eine Höhe unter Last. Sofern nun ein Stoß oder eine Schwingung auf die Last ausgeübt wird, diese auf die Feder LLS200 übertragen wird, dämpft die LLS200 als Dämpfer diese Vibration bzw. den Körperschallschwingung. Diese Eigenschaft des Schwingungsdämpfen heißt nun Körperschalldämmung.
Die extakte Beachtung des Grundspannung der Feder LLS200 durch die Höhenänderung von 5% durch das Gewicht von Fußbodenaufbau und Wohnungseinrichtung gewährleistet die exakten Anschlüsse an Treppenabsätzen, bodenebenen Duschen, barrierefreien Türschwellen etc.
Eine Trittschalldämmung, wie auch ein Stoßdämpfer, darf kein starrer Körper sein, sondern muss unter Lasteinwirkung schwingend nachgeben, wobei die Schwingung materialspezifisch gedämpft wird.
Ohne Last ist sowohl der Stoßdämpfer, wie auch die Trittschalldämmung ungestaucht.
LLS 200 nach Einbringung, mit Schwinger 1+2 geebnet: Höhe = 14,74 cm
Unter Last staucht sich der Stoßdämpfer, wie auch die Trittschalldämmung.
LLS 200 nach Last durch Möbel, Nutzung und Wohnen : Höhe = (14,74 - 5%)cm = 14,0 cm
Lagerhölzer falsch eingebracht.
Bei Einsetzen der Lagerhölzer darf das Material darunter NICHT höher verdichtet werden. Anderenfalls wird die Schwingungsdämpfung nur dem wenigen Material unterhalb der Lagerhölzer überlassen. Das übrige Material dient hier nicht als Trittschalldämmung.
Lagerhölzer richtig eingebracht.
Die Verdichtung unterhalb der Lagerhölzer ist identisch mit dem übrigen Material. Eine homogene Verdichtung sichert eine großflächige Lastabtragung und eine gute Trittschalldämmung.
Deformation einer Trittschalldämmung
Jeder Stoßdämpfer und jede Trittschalldämmung benötigen eine Vorspannung, die zunächst eine Deformation/Stauchung verursacht. Bei der LLS 200 beträgt diese Stauchung bei in Wohnung angesetzten 200 kg/m² recht genau 5 %.
Ein kleines Klavier wiegt ca. 150 kg. Ein großes Klavier bis zu 300 kg, verteilt auf 4 Lastpunkte - verteilt auf ca. 3 m². Umgerechnet auf die Flächenlast: 50–100 kg/m². Tresore oder Waffenschränke (für Jäger oder Polizisten) wiegen 100 bis 200 kg. Gefüllte Bücherregale tragen Gewichte von gern 150 kg auf 1 m Breite.
Zement- oder Anhydrit-Estriche haben je nach Dicke und Zusammensetzung ein Gewicht von ca. 100 kg/m². Damit wird bereits bei der Erstich-Einbringung der Großteil der Stauchung vorweggenommen.
Bei Trockenestrich mit einem Gewicht von 20–40 kg/m² geschieht die Stauchung erst durch das Bewohnen und das Einbringen der Möbel. Die Stauchung der LLS 200 von insgesamt 5 % kann mitunter 3–4 Wochen der Wohnraumbenutzung dauern.
Höhere Lastansprüche werden in Werkstätten oder in Industriehallen angesetzt. Bei einer (unrealistischen) Mehrbelastung von 200 kg/m² auf 2.000 kg/m² würde sich die LLS 200 um weitere 5 % stauchen. In Wohnungen und Geschäftsräumen ist so etwas völlig ausgeschlossen.
Eine Belastbarkeit der LLS 200 von 8.000 kg/m² wurde im Versuchsstand nachgewiesen.
Physikalische Details zur Trittschalldämmung:
(A)
Für homogene Dämmstoffe gilt: Dynamische Steifigkeit: s' = Edyn/d, wobei dynamische Elastizitätsmodul Edyn eine Materialkonstante ist und d die Dicke des Dämmstoffs.
(B)
Für die dynamische Steifigkeit gilt die Summenformel: sges= 1/(1/s1 + 1/s2 + 1/s3 ...)
(C)
Grundsätzlich gilt: Je mehr Kontaktschichten es gibt, also je mehr Baustofflagen kombiniert werden, desto besser ist die Schalldämmung und auch die Trittschalldämmung.
(D)
Die Trittschallverbesserung eines Estrichs auf einer Dämmschicht wird gemäß der Annahme einer unendlichen Platte oberhalb der Resonanzfrequenz f0 frequenzabhängig mit
ΔL = 40 • log(f/f0) [dB] berechnet.
Die Resonanzfrequenz fo eines Systems ergibt sich aus der dynamischen Steifigkeit s' des Dämmmaterials und der flächenbezogenen Masse m` der Estrichplatte mit
fo = 160 * √(s'/m') [dB]
In DIN EN 12354-2 wird bei der Bestimmung des Trittschallverbesserungsmaßes ΔL unterschieden zwischen schwimmend verlegten Zement- und Calciumsulfatestriche und schwimmend verlegten Gussasphalt- und Trockenestriche. Ohne Quellenangabe wird in DIN EN 12354-2 auf experimentell ermittelte Daten verwiesen, die für Zement- und Calciumsulfatestriche unter üblichen Baubedingungen ein Trittschallverbesserungsmaß von
ΔL = 40 • log(f/f0) [dB] angegeben.
Für Gussasphalt- und Trockenestriche soll aufgrund des höheren inneren Verlustfaktors mit
ΔL = 40 • log(f/f0) [dB] gerechnet werden.