5.2.4.1. Akustisches Verhalten zweischaliger Haustrennwände

Akustisch kann die zweischalige Haustrennwand im einfachsten Fall wie ein Feder-Masse-System betrachtet werden, bei dem die Massen $m'_1$ und $m'_2$ durch die beiden Wandschalen und die Feder $s'$ durch die Steifigkeit des Schalenzwischenraums (Dämmschicht) gebildet wird (Bild 17).

Die Resonanzfrequenz $f_0$ [Hz] dieses Schwingungssystems kann berechnet werden durch

$f_0 = 160 \sqrt{s'\left(\frac{1}{m'_1} + \frac{1}{m'_2}\right)}$ [Hz] (5.6)

mit
$m'_1$ und $m'_2$ flächenbezogene Massen der Wandschalen in $\mathrm{kg/m^2}$
$s'$ dynamische Steifigkeit der Dämmschicht im Schalenzwischenraum in $\mathrm{MN/m^3}$.

Der prinzipielle Verlauf der Schalldämmung der zweischaligen Konstruktion mit drei charakteristischen Frequenzbereichen wird in Bild 18 dargestellt und mit der Schalldämmung einer gleichschweren einschaligen Wand verglichen.

Für die Dimensionierung der zweischaligen Wand heißt das demnach: die Resonanzfrequenz $f_0$ ist so tief wie möglich zu legen, damit der Einbruch der Schalldämmung im interessierenden bauakustischen Frequenzbereich keinen Schaden anrichtet und damit gleichzeitig ein möglichst großer Teil des Frequenzbereichs von der Verbesserung durch die Zweischaligkeit profitiert. Eine übliche Dimensionierung sieht vor, dass $f_0 \le 80\,\mathrm{Hz}$ gelegt wird.

Durch die zweischalige Ausführung von Haustrennwänden kann gegenüber gleichschweren einschaligen Wänden eine wesentlich höhere Schalldämmung erreicht werden. Wichtig ist dabei die schalltechnisch richtige Ausführung der massiven zweischaligen Konstruktion. DIN 4109-32 enthält dafür detaillierte Vorgaben, die schon in Beiblatt 1 zu DIN 4109:1989 enthalten waren und mit denen eine fehlerfreie Ausführung und die Einhaltung der Anforderungen gewährleistet werden soll.

Neben den bisher genannten Einflussgrößen, die sich aus den grundsätzlichen physikalischen Betrachtungen für die zweischalige Konstruktion ergeben, spielen für das praktische Verhalten die konstruktiven Vorgaben des Gebäudes eine wesentliche Rolle. Bild 19 zeigt, dass die Schallübertragung über die Wand allein nur in denjenigen Stockwerken wirklich zum Tragen kommt, in denen keine zusätzliche flankierende Übertragung erfolgt. Im Dachgeschoss muss in diesem Zusammenhang die Übertragung über das Dach und im Fundamentbereich die Übertragung über eine gemeinsame Bodenplatte oder ein gemeinsames Fundament zusätzlich berücksichtigt werden (siehe hierzu die Ausführungen zur Berechnung der Schalldämmung in Abschnitt 5.2.4.3). Oft spielen diese Flankenwege sogar die Hauptrolle und vermindern die Schalldämmung der zweischaligen Konstruktion in den betroffenen Stockwerken erheblich.

Bilder

Bild 17: Zweischalige Wand als Feder-Masse-System
Bild 18: Schalldämmung einer zweischaligen und einer gleichschweren einschaligen Wand