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Die (Schall)platte

i-Punkt Ausgabe 02/2006

Gesundheit

 

Messung von Nachhallzeiten in Kitas und Schulen
Eine gute Raumakustik ist Vorraussetzung für fehlerfreie Informationsübertragung. Gerade Bildungsräume, die Sprachsignale unzumutbar stark reflektieren, behindern Lernprozesse nachhaltig. Auch in Sachsens Schulen und Kitas besteht akustischer Sanierungsbedarf.

Dieser Beitrag stellt einige Ergebnisse von Messungen in Kindertagesstätten und Schulen sowie ein zum Jahresende abgeschlossenes Projekt vor. Es weist nach, dass auch nachträgliche Maßnahmen ausgezeichnet dazu beitragen können, die Raumakustik nachhaltig zu verbessern.

Was wurde gemessen?

Ein wichtiger Indikator zur Beurteilung der Raumakustik in Räumen ist die Nachhallzeit. Sie wird unabhängig von den tatsächlich auftretenden Schallereignissen ermittelt und eignet sich daher im Gegensatz zum Beurteilungspegel gut zur Bewertung baulicher Gegebenheiten. Seit Frühjahr 2005 sind wir in der Lage, dieses Kriterium für die akustischen Eigenschaften eines Raumes selbst zu bestimmen.

Weshalb wurde gemessen?

Uns lagen Anfragen vor, die einen erheblichen Messbedarf bestätigten. So stellten Erzieher fest, dass sich die Raumakustik nach Sanierungsmaßnahmen im Vergleich zum Ausgangszustand verschlechtert hatte. In Neubauten wurden manche Bereiche als „leise“ und andere als „laut“ empfunden. Und im Allgemeinen zeichnete sich durch die Veröffentlichungen zum „Jahr des Lärms“ eine neue Sensibilisierung für dieses Thema ab. Die Verabschiedung neuer Normen und die Veränderungen im Regelwerk erzeugten zusätzlichen Klärungsbedarf.

Wo wurde gemessen?

Messungen erfolgten in drei baugleichen Kindertagesstätten vom Typ WBS 70 in Dresden mit zum Teil sanierten und unsanierten Aufenthaltsräumen, in vier neu gebauten bzw. vollständig sanierten Kindertagesstätten („Neubauten“), in zwei teilsanierten Altbaukindertagesstätten, im Hort einer Grundschule und in Unterrichtsräumen von zwei Grundschulen. Die Ergebnisse waren ausgesprochen differenziert. Hier zwei Beispiele:

1. Nur in zwei der „Neubauten“ gab es keine Veranlassung, die Träger der Einrichtungen zur Nachbesserung aufzufordern. Hier waren beide Räume von vornherein entsprechend den Erfordernissen mit schallabsorbierenden Materialien ausgestattet worden. Bei den anderen „Neubauten“ war dies nicht er Fall.

2. Erstaunlich: Die unsanierten Räume der Kindertagesstätten vom Typ WBS 70 erfüllten die Anforderungen bei Ausnutzung einer nach DIN 18041 „Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen“ zulässigen Toleranz von 20%. In vergleichbaren teilsanierten Räumen des gleichen Typs wurden schlechtere Werte gemessen. [Diagramm unten] Der offensichtliche Grund hierfür war schnell gefunden. Die unsanierten Räume sind mit einem Spannteppich aus der DDR, der offensichtlich recht gute akustische Eigenschaften aufweist, ausgelegt. Leider haben erste Recherchen ergeben, dass Spannteppich in solcher Qualität offensichtlich nicht mehr produziert wird. Kunststoffbeläge mit sehr guten Trittschalleigenschaften existieren zwar, sie erfüllen auch die brandschutztechnischen Anforderungen und sind zum Teil sogar preiswerter als das in den sanierten Räumen ausgelegte Linoleum. Inwieweit sie allerdings bestimmten Beanspruchungen unter den speziellen Bedingungen standhalten, muss der Nutzer beurteilen.

Wie schon erwähnt, war als neuer Fußbodenbelag in den sanierten Räumen Linoleum verlegt worden. Dieses hat zwar gute Eigenschaften hinsichtlich Brandschutz, Stabilität und Pflege, aber keinerlei Trittschalldämmung, so dass sich wahrscheinlich aufgrund dieser Schallhärte so schlechte Werte ergaben.  

In einem Fall war Kork unter das Linoleum verlegt worden. Auch das brachte nur eine ganz geringfügige Verringerung der Nachhallzeitwerte.

Nachhallzeiten abhängig vom Fußbodenbelag gemittelt über alle Räume

Welche Erkenntnisse gab es?

1. Im Ergebnis der Messungen konnten zwei bekannte Einflusssphären auf die Raumakustik sehr gut nachgewiesen werden:

Einfluss der Trittschalldämmung

Schall entsteht beim Begehen oder vergleichbaren Anregungen eines Fußbodens als Körperschall und wird teilweise als Luftschall abgestrahlt. Es hat sich bestätigt, dass ein Belag ohne Trittschalldämmung wesentlich ungünstigere Nachhallzeiten bewirkt als ein Belag mit guter. Es gibt Beläge mit bis zu ca. 20 dB Trittschalldämmung. Natürlich hat auch der Fußbodenaufbau einen wesentlichen Einfluss. Schlechtes Trittschallverhalten von Linoleum oder einfachem PVC kann durch einen höheren Aufwand bei der Fußbodenunterkonstruktion ausgeglichen werden. Akustische Eigenschaften, gekennzeichnet durch das Trittschall-Verbesserungsmaß, üblicher Bodenkonstruktionen und Berechnungsverfahren findet man in den DIN der Reihe 4109/Schallschutz im Hochbau. So erzielt man z. B. die besten akustischen Eigenschaften mit einem schwimmend verlegten Estrich auf einer möglichst weichen Dämmschicht.

Die Luftschalldämmung

Da sich der auf den Menschen einwirkende Luftschall aus einem direkten und einem indirekten Anteil zusammensetzt, gibt es zwei Möglichkeiten der Beeinflussung. Zum einen die Einschränkung der Verbreitung von Schallwellen (direkter Anteil), indem viele Absorptionsflächen (Möbel, Einrichtungsgegenstände) in einem Raum verteilt werden. Dem sind natürlich Grenzen gesetzt. Oder die Verringerung des indirekten Anteils der Schallwellen durch Verminderung der Reflexion an Wänden und Decke. Das kann durch eine gezielte Auswahl von schallabsorbierenden Materialien erreicht werden und stellt die übliche Vorgehensweise von Anbietern auf dem Schallschutzsektor dar. Ausgehend vom gewünschten Ergebnis lässt sich ziemlich genau berechnen, wie viel Absorptionsfläche eines definierten Absorbers zusätzlich in einen Raum eingebracht werden muss.

Einen Raum akustisch optimal zu gestalten, bedeutet dabei, nicht unbedingt ein Maximum an Absorptionsfläche einzubringen, sondern gezielt durch den Einsatz ausgewählter Absorbermaterialien die Akustik eines Raumes den Nutzeranforderungen anzupassen.

2. Nach DIN 18041 werden nur die Frequenzen 250, 500, 1000 und 2000 Hz für die Bewertung herangezogen. In Kindertagesstätten treten aber häufig Spitzen im Bereich 50 bis 150 Hz und 1000 bis 3000 Herz auf. Sofern möglich, sollte das bei der Auswahl von Absorbermaterialien berücksichtigt werden. Zum Beispiel der Einsatz textiler Vorhänge. Auch wenn diese im breiten Frequenzspektrum kaum eine Wirkung zeigen, sind sie jedoch geeignet, die Akustik im Bereich hoher Frequenzen positiv zu beeinflussen.

3. Architekten oder Ingenieurbüros, die mit der Planung von Sanierungsmaßnahmen oder Neubauten beauftragt werden, sollten darauf hingewiesen werden, auch Anforderungen, die sich aus der Akustik ergeben, in die Planung einzubeziehen. Wir haben festgestellt, dass überall dort, wo das fachgerecht erfolgt ist, gute Bedingungen herrschen. In diesem Zusammenhang wird noch einmal ausdrücklich auf die DIN 18041 verwiesen, die seit Mai 2004 mit neuen, niedrigeren Werten als die Vorgängernorm gilt. Als allgemein anerkannte Regel der Technik ist sie bei Neu- und Umbauten sowie bei der Sanierung zu beachten.

Die rechtliche Verpflichtung, diese Norm anzuwenden, lässt sich aus dem Arbeitsschutzgesetz, der Arbeitsstättenverordnung sowie der Unfallverhütungsvorschrift „Grundsätze der Prävention“ – GUV-V A1 ableiten.

4. Es muss versucht werden, Ruhe in die Gruppen der Kinder zu tragen. Ein Beispiel: Bei Lärmmessungen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen trugen zwei unterschiedliche Aufsichtspersonen ein Lärmdosimeter in vergleichbaren Aufenthaltsräumen und Kindergruppen. Es wurden einmal 83 dB (A) [Beurteilungspegel 82 dB (A)] und einmal 86 dB (A) [Beurteilungspegel 85 dB (A)] gemessen. Auffällig war, dass die Aufsichtsperson im Raum mit dem höheren Messwert spürbar unruhiger wirkte als die andere Aufsichtsperson. Es zeigt sich hier – nicht allein hohe Nachhallzeiten bewirken höhere Schallpegel, auch die Versuche der Kinder untereinander, durch lautes Sprechen Aufmerksamkeit in den eigenen Reihen und bei den Aufsichtspersonen zu erlangen, erhöht den Lärm genauso, wie besonders lautes Sprechen durch die Aufsichtspersonen, um überhaupt gehört zu werden. Innere Ruhe, ausgestrahlt durch die Aufsichtspersonen und weitergegeben an die Kinder, kann erfolgreich die Lärmbelastung reduzieren.

Mit dem Einsatz visueller Hilfsmittel, wie z.B. der Lärmampel, können die Kinder dahingehend sensibilisiert werden, bewusst ruhiger zu sein.

Nachhallzeit Klassenraum

Das Projekt

Akustiksanierung im Klassenzimmer in der 3. Grundschule Leipzig
Akustiksanierung im Klassenzimmer in der 3. Grundschule Leipzig
Deckenplatten der Absorbtionsklasse A
Deckenplatten der Absorbtionsklasse A

Immer wieder fiel uns auf, dass die Akustik in Gruppen- und Unterrichtsräumen nicht den Anforderungen genügt. Im Jahr 2005 prüften wir, inwieweit diese Eindrücke tatsächlich zutrafen, wie akzeptable Bedingungen realisiert werden konnten und welche Kosten damit verbunden sind.

Nach Auswertung der Messungen wurde eine Grundschule in Leipzig als Projektschule ausgewählt, deren Bedingungen in allen Räumen ausgesprochen schlecht waren. Nach den Herbstferien konnte ein akustisch sanierter Unterrichtsraum übergeben werden, der die Anforderung nach DIN 18041 hervorragend erfüllt und auch optisch einen sehr guten Eindruck hinterlässt.

Bleibt die Frage der Kosten? 61 m2 von 78 m2 Deckenfläche wurden mit von der Firma ECOPHON gesponserten Platten der Absorptionsklasse A vom Typ ECOPHON Master f/alpha ausgekleidet. Entsprechend den Forderungen des Schulverwaltungsamtes wurde aus brandschutztechnischen Gründen als Traggerüst für die Absorptionsplatten eine Metallunterkonstruktion verwendet. Es wurde die direkte Deckenmontage gewählt, um die Raumhöhe nicht zu stark zu verringern (um 6 cm auf 2,95 m). Steht mehr Raumhöhe zur Verfügung, sollten die Absorptionsplatten als abgehängte Decke montiert werden, da hier die Montagekosten niedriger sind. Die Montagekosten inklusive Montagezubehör konnten unter 1500 € gehalten werden. Es ist bei einigem handwerklichen Geschick auch möglich, die Dämmplatten selbst zu montieren.

Die Kosten für die Deckenplatten inklusive Spezialzubehör betrugen ca. 2750 €. In Abhängigkeit von den möglichen Eigenleistungen muss mit Kosten zwischen 45 bis 70 €/m2 gerechnet werden, um mit dem von uns eingesetzten Material dieses Ergebnis zu erzielen.

Mehr Informationen

Mehr Infos: i-punkt 4/2005 „Lärm in Bildungseinrichtungen“

Bernd Hallek

Noch Fragen: hallek@unfallkassesachsen.com oder Tel. (03521) 72 43 07

Wir sind für Sie da.

Unfallkasse Sachsen
Rosa-Luxemburg-Str. 17a
01662 Meißen

+49 (0)3521 7240
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