Dienstag, den 26. Sep 2017

Schallschutz bei massiven Gips-Wandbauplatten

Leichte innere Trennwände in Wohnungen ermöglichen einen schnellen und flexiblen Innenausbau, sind aber auch an der erhöhten Flankenübertragung des Schalls über Decken und Wohnungstrennwände beteiligt. Wände aus massiven Gips-Wandbauplatten, bei denen der elastische Anschluss die Regelbauweise ist, reduzieren hingegen die bauakustische Anregung der Bauteile und führen nicht zu Beeinträchtigungen beim Schallschutz. Der Zusammenhang lässt sich in baupraktischen Versuchen nachweisen und wird in der künftigen Neufassung von DIN 4109 auch rechnerisch berücksichtigt.

Nichttragende innere Trennwände aus massiven Gips-Wandbauplatten verbinden die homogene Bauweise des Mauerwerksbaus mit den Vorteilen des leichten und schnellen Trockenbaus. Einerseits entstehen die Wände ohne Unterkonstruktion durch und durch aus massivem Gips. Sie haben wie Mauerwerk im gesamten Querschnitt und in der gesamten Fläche die gleichen Eigenschaften, was z.B. die Befestigung von Lasten oder den Einbau von Türöffnungen vereinfacht. Andererseits werden Bauteile aus Gips-Wandbauplatten allein mit Gipskleber errichtet und benötigen keinen Putz. Die Oberflächen werden lediglich verspachtelt, sodass flächensparende Konstruktionen entstehen, die durch ihre weitgehend wasserfreie Bauweise ein schnelles Bautempo ohne lange Wartezeiten erlauben.

Typisch für den massiven Trockenbau sind außerdem die vergleichsweise geringen flächenbezogenen Massen, die bei einschaligen Wänden in Größenordnungen von 70 kg/m² (80 mm Dicke, mittlere Rohdichte nach DIN EN 12859) bis 137 kg/m² (100 mm Dicke, hohe Rohdichte) liegen. Damit gehören sie bei den im Wohnungsbau üblichen Raumhöhen zu den leichten Trennwänden, die nach dem nationalen Anhang von Eurocode 1 Teil 1-1 (DIN EN 1991-1-1/NA) bei der Deckenbemessung nicht als Einzellast, sondern mit einem pauschalen Trennwandzuschlag berücksichtigt werden. Was sich hier zunächst etwas trocken und theoretisch liest, eröffnet dem Planer in der Praxis eine hohe Gestaltungsflexibilität. Denn die genaue Raumaufteilung muss dadurch noch nicht mit dem Rohbau festgelegt werden. Stattdessen können Gips-Massiv-Wände spät im Bauablauf geplant und nach dem Prinzip des günstigsten Grundrisses an jeder beliebigen Stelle errichtet werden. Unterzüge oder Wandträger sind nicht erforderlich, sodass auch ein nachträgliches Hinzufügen oder Entfernen, also ein späteres Abteilen oder Zusammenlegen von Räumen jederzeit möglich ist.

Diese Flexibilität ist – in Kombination mit schlankem Tragwerk, das aus den geringen Massen der Wände resultieren kann – ein wichtiges Merkmal moderner Trockenbauweisen. Zugleich bieten Gips-Massiv-Wände und ihr schallentkoppelter, elastische Anschluss an angrenzende Bauteile einen zeitgemäßen Schallschutz. Dies gilt zum einen für den Direktschallschutz, bei dem die Gips-Massiv-Wände das trennende Bauteil zwischen zwei Räumen bilden, aber noch viel mehr für die Schallübertragung auf Nebenwegen, bei der die Bauteile aus Gips-Wandbauplatten als Flanken von Decken und tragenden Wänden auftreten.

Der elastische Anschluss der Trennwände mit Randanschlussstreifen stellt bei Gips-Wandbauplatten die Regelbauweise nach DIN 4103-2 dar. Es handelt sich folglich nicht um gesondert nachzuweisende oder gar zulassungspflichtige Sonderausführungen. Ein systemkonformer Randanschlussstreifen ist z.B. der nur 3 mm dicken MultiGips AkustikPro 120 aus PE-Schwerschaum. Mauerwerksanker oder andere zusätzliche starre Verbindungsteile sind für den Wandanschluss nicht erforderlich und müssen im Sinne des Schallschutzes unterbleiben.

Mit dem fachgerecht ausgeführten elastischen Anschluss wird die Verbindung zwischen Gips-Massiv-Wand und flankierendem Bauteil im schalltechnischen Sinne aufgehoben. Die bauakustische Anregung, die von einer flankierenden Trennwand auf eine trennende Decke oder Wohnungstrennwand ausgehen kann, lässt sich damit deutlich reduzieren. Oder anders formuliert: Obwohl es sich um leichte flankierende Bauteile handelt, verschlechtern Gips-Massiv-Wände nicht die Schalldämmung der trennenden Bauteile.

Im Rahmen eines umfangreichen AiF-Forschungsvorhabens (siehe Kasten) konnte baupraktisch nachgewiesen werden, dass diese Ausführungsart die bauakustische Anregung der Bauteile untereinander und damit die Schallweiterleitung über flankierende Bauteile deutlich reduziert. Es ergibt sich ein verbesserter Schallschutz für Wohnungstrennwände und Geschossdecken, was speziell im mehrgeschossigen Wohnungsbau eine Ausführung auf zeitgemäßem Lärm- und Ruheschutzniveau ermöglicht. In dem Forschungsprojekt wurden durch zahlreiche Gebäudemessungen Stoßstellendämm-Maße für entkoppelte Gips-Massiv-Wände ermittelt und als Verbesserung gegenüber dem Rechenwert für einen starren Anschluss dokumentiert. Je nach Übertragungssituation beträgt die Verbesserung der Stoßstellendämmung dabei 2 bis 15 dB.

Die zu erwartende Neufassung von DIN 4109 Schallschutz im Hochbau wird diese Stoßstellen-Verbesserungsmaße künftig auch rechnerisch berücksichtigen. Baupraktisch anwenden lassen sich die Vorteile schon heute.


 

Messung der Luftschalldämmung in ausgeführten Gebäuden mit Gips-Wandbauplatten

Neben dem direkten Schalldurchgang Dd ist immer auch die Schallübertragung über die Nebenwege Fd, Df und Ff relevant. Nach DIN 4109 (1989) ist für den Einfluss der Nebenwegsübertragung im Massivbau allein die flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile maßgeblich. Im pauschalen Berechnungsmodell mit dem Korrekturwert KL,1 bleibt die Art des Anschlusses unberücksichtigt. Bild: VG-Orth Multigips
Im Rahmen des AiF-Forschungsvorhabens »Umsetzung der europäischen Normen des baulichen Schallschutzes für das Bauen mit Gips-Wandbauplatten« im Auftrag des Bundesverbandes der Gipsindustrie, umgesetzt von der Hochschule für Technik HfT Stuttgart am Institut für angewandte Forschung unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Heinz-Martin Fischer, wurden in 14 Gebäuden mit Innenwänden aus entkoppelten Gips-Wandbauplatten die Luftschalldämmung von vertikalen und horizontalen Übertragungssituationen bestimmt. Dabei wurden vor allem solche vertikalen Übertragungssituationen untersucht, die zwei oder drei Gips-Massiv-Wände als flankierende Bauteile aufwiesen. Bei allen Gebäudemessungen wurden bei vertikaler Übertragung für die in der Regel 200 mm dicken Geschossdecken mit flankierenden Gips-Massiv-Wänden bewertete Schalldämm-Maße von R′w ≥ 58 dB ermittelt. Der Mittelwert des bewerteten Schalldämm-Maßes aller durchgeführten Messungen betrug 61,7 dB. Damit sind nicht nur die Anforderungen von DIN 4109 (R′w = 54 dB) weit übertroffen, sondern es werden auch die Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz nach Beiblatt 2 zu DIN 4109 (R′w ≥ 55 dB) und die Schallschutzstufe II (R′w = 57 dB) gemäß VDI 4100 sicher erreicht. Sogar Schallschutzstufe III nach VDI 4100 (R′w = 60 dB) kann erreicht werden. Die Flankendämm-Maße der entkoppelten Gips-Massiv-Wände waren dabei in der Regel so hoch, dass sie keinen wesentlichen Anteil mehr zur Gesamtübertragung lieferten. Bemerkenswert ist dabei, dass die Flankendämm-Maße der entkoppelten Gips-Massiv-Wände in derselben Größenordnung wie das Flankendämm-Maß einer etwa viermal so schweren nicht entkoppelten Massivwand liegen.

Wegen der Bedeutung der Flankenübertragung werden leichte Trennwänden aus Gips-Wandbauplatten nicht nur nach ihrer Direktdämmung beurteilt. Es ist zu berücksichtigen, dass die Wände nur einen geringen Beitrag zur Schallübertragung auf Nebenwegen (Körperschall) leisten, weil sie durch den elastischen Wandanschluss wirksam von angrenzenden Bauteilen entkoppelt werden. Bild: VG-Orth Multigips

Bei der horizontalen Übertragung über Wohnungstrennwände mit einer flankierenden Trennwand aus Gips-Wandbauplatten – die untersuchten horizontalen Bausituationen wiesen jeweils nur eine flankierende Wand auf – ergab sich aus sieben durchgeführten Messungen für das bewertete Schalldämm-Maß ein Mittelwert von 57,1 dB. Auch hier werden die Anforderungen der DIN 4109 (R′w = 53 dB) deutlich überschritten und die Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz nach DIN 4109 Beiblatt 2 (R′w ≥ 55 dB) oder die Schallschutzstufe II nach VDI 4100 (R′w = 56 dB) können eingehalten werden.

 

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