Umsetzung der Interoperabilität

Bei der Berechnung zur Interoperabilität werden die relevanten Trennwände/Trenndecken in ein Raster unterteilt. Die Rasterweite wird in CadnaB über den „Projekt“ Dialog definiert, siehe Projekt. Jedes Rasterelement besitzt eine sogenannte Kupplung (Coupling), dem eine Fläche (Patch) zugeordnet ist. Die Berechnungen zu Interoperabilität erfolgen Großteils für jedes Coupling getrennt.

Coupling

Ein Coupling besteht aus einem Immissionspunkt und einer Punktschallquelle. Der Immissionspunkt und die Punktschallquelle werden durch ein Trennbauteil getrennt. Bei der Interoperabilität werden je nach Anwendungsfall für jedes Coupling Berechnungen durchgeführt. Für eine Trennwand werden im Regelfall automatisch in Abhängigkeit von der Rasterweite (siehe Projekt) mehrere Couplings definiert. Die Immissionspunkte bzw. Schallquellen befinden sich in CadnaR jeweils in einem Abstand von 10 cm vor dem Trennbauteil und in CadnaA in einem Abstand von 5 cm.

Patch

Patch wird die Fläche genannt, die einem Coupling zugeordnet ist. Die Fläche eines Patch variiert, je nach eingestellter Rasterweite. In der Transmissions-Berechnung durch eine Trennwand wird die Fläche mit einer Korrektur C_Area berücksichtigt (siehe Transmission durch eine Trennwand (ISO 12354)). Der Immissionspunkt und die Punktschallquelle des Coupling befinden sich in der Mitte des Patch. Ein Patch kann aus einer einheitlichen Konstruktion sowie aus einer Konstruktion und verschiedenen Bauteilen/Elementen (z.B. Fenster, Tür) bestehen.

Hinweis

Wände deren Fläche kleiner als die Rasterweite ist erhalten ein Coupling. Die geringere Fläche wird über die Flächenkorrektur berücksichtigt.

Erläuterung der Transmissions-Berechnung am Coupling

Nachstehende Abbildung „Draufsicht Senderaum-Empfangsraum mit zwei Patches an der Trennwand“ zeigt zwei Räume, einen Senderaum und einen Empfangsraum. Das Raster für die Aufteilung der Patches wurde beispielsweise so gewählt, dass der Trennwand zwischen den Räumen zwei Patches zugeordnet werden.

- Punktschallquelle

- Immissionspunkt

Linkes Patch/Coupling (blaue Markierung) mit einem Immissionspunkt auf der Senderaumseite und einer Punktschallquelle auf der Empfangsraumseite.
Rechtes Patch/Coupling (orange Markierung) mit einem Immissionspunkt auf der Senderaumseite und einer Punktschallquelle auf der Empfangsraumseite.

Draufsicht Senderaum-Empfangsraum mit zwei Patches an der Trennwand

In der folgenden Abbildung „Blick auf die Trennwand ausgehend vom Senderaum“ ist der Blick auf die Trennwand ausgehend vom Senderaum dargestellt. In der Mitte jedes Patches ein Immissionspunkt angeordnet.

Blick auf die Trennwand ausgehend vom Senderaum

Bei der raumakustischen Berechnung (CadnaR) im Senderaum wird für die Immissionspunkte an den Patches ein Schalldruckpegel L_p,SR ermittelt. Aus dem Schalldruckpegel wird über die Berechnung (siehe Transmission durch eine Trennwand (ISO 12354)) in CadnaB ein Schallleistungspegel Lw,RR für die jeweilige Punktschallquelle im Empfangsraum gebildet.

Die nachstehende Abbildung zeigt den Blick auf die Trennwand ausgehend vom Empfangsraum. In der Mitte der Patches befinden sich, die den Couplings zugeordneten Punktschallquellen.

Blick auf die Trennwand ausgehend vom Empfangsraum

In CadnaR wird anschließend eine raumakustische Berechnung für den Empfangsraum durchgeführt.

Hinweis

Bei der Interoperabilität werden ausschließlich die Couplings am Trennbauteil berücksichtigt.

Coupling Rasteraufteilung in der Praxis

In der Praxis werden die Rasterabstände des Coupling Rasters (siehe Projekt) so gewählt, dass an einer gewöhnlichen Trennwand wesentlich mehr als zwei Couplings liegen. Voreingestellt ist eine Rasterweite von 0,5 m. Die Feinmaschigkeit steht in direktem Zusammenhang mit dem Berechnungsaufwand und der Genauigkeit der Ergebnisse, die die Softwaresysteme liefern. Nachstehende Abbildung zeigt eine Trennwand (Breite 5 m, Höhe 3 m) mit einer praxisgerechten Rasteraufteilung mit der Weite von 1,0 m.

Trennwand mit praxisgerechter Rasteraufteilung

Transmission durch eine Trennwand (ISO 12354)

Die Luftschallübertragung über Trenn- bzw. Flankenbauteile ist in CadnaB in Zusammenhang mit der Interoperabilität über folgende Formel umgesetzt. Die Berechnung erfolgt für jedes Coupling separat. $$ \large L_{W,RR} = L_{p,SR} + C_{Area} - R $$ $L_{W,RR}\quad -$ Schallleistungspegel im Empfangsraum
$L_{p,SR}\quad\ \ -$ Schalldruckpegel im Senderaum
$C_{Area}\quad\ \ -$ Flächenkorrektur
$R\qquad\quad -$ Schalldämm-Maß

In Abhängigkeit von der Übertragungssituation wird das Schalldämm-Maß R durch das Bau-Schalldämm-Maß $R'$, das gesamte Schalldämm-Maß $R_{ges}$ oder das gesamte Bau-Schlldämm-Maß $R'_{ges}$ ersetzt.

$R' \qquad$ Bau-Schalldämm-Maß; Berücksichtigung der Flankenübertragung

$R_{ges} \quad\ $ gesamtes Schalldämm-Maß; Berücksichtigung verschiedener Elemente/Bauteile in einer Wand.

$R'_{ges} \quad\ $ gesamtes Bau-Schalldämm-Maß; Berücksichtigung verschiedener Bauteile/Elemente auch kleiner Elemente in einer Wand sowie der Flankenübertragung.

Hinweis

Die situ Korrektur wird bei dieser Transmissions-Berechnung ausschließlich an den Flankenbauteilen berücksichtigt (siehe Körperschall-Nachhallzeit, $R_{situ}$ Korrektur).

Hinweis

Die Waterhouse-Korrektur wird bei der Interoperabilität vernachlässigt.

Ermittlung des Schallpegels der Fassadenwand (DIN 4109)

Mit eingestellter Berechnungsnorm DIN 4109 wird bei der Interoperabilität zwischen CadnaA und CadnaB für jedes Coupling an den Fassadenwänden des CadnaB Haus in CadnaA ein Beurteilungspegel ermittelt. Der maximale Schallpegel vor den jeweiligen CadnaB Wänden wird ausgewählt und beim Synchronisieren, den Wänden in CadnaB als Schallpegel zugeordnet.

Ermittlung des Schallpegels der Fassadenwände (ISO 12354)

Mit eingestellter Berechnungsnorm ISO 12354 wird bei der Interoperabilität zwischen CadnaA und CadnaB für jedes Coupling an den Fassadenwänden des CadnaB Haus in CadnaA ein Beurteilungspegel ermittelt. Aus den Schallpegeln wird für jede Fassadenwand, über die Energiebilanz zwischen Innen- und Außenseite, ein mittlerer Schallpegel gebildet.

Mittelung über die Energiebilanz

Berechnung je Patch:

Ermittlung des linearen Schalldruckpegels bzw. Beurteilungspegels an der Außenseite des Bauteils $L_{p,i}$ (CadnaA).
Berechnung der Luftschallübertragung von außen nach innen, siehe Transmission durch eine Trennwand (ISO 12354).

Hinweis

Liegen bei einer Konstruktion nicht für alle Terzen zwischen 100 Hz und 5000 Hz Werte für das Schalldämm-Maß vor, so wird das Band mit dem letzten vorhandenen Wert am unteren bzw. oberen Ende des Terzbandes erweitert.

A-Bewertung des Schallpegels auf der Innenseite.
Bildung eines Einzahlwertes durch energetische Addition $L_i$.
Bilden einer Schallenergie: $$ \large E_i = 10^\frac{L_i}{10} $$
Bilden eines Quotienten aus der ermittelten Schallenergie und der Anzahl der Couplings (n) an der Wand: $$ \large E_{n,i} = 10^\frac{E_i}{n} $$
Erzeugen eines Skalar Si je Coupling durch die Bildung eines Quotient aus der ermittelten Schallenergie Ei und der Summe aller En,i der Couplings der Wand. $$ \large S_i = \frac{E_i}{\sum_{i=1}^{n}E_{n,i}} $$
Skalierung der linearen Schalldruckpegel an der Außenseite: $$ \large L_{p,i,S} = 10 \cdot (S_i \cdot 10^{0,1\cdot L_{p,i}}) $$

Berechnung für alle Couplings:

Aus den ermittelten linearen Schalldruckpegeln an der Außenseite Lp,i,S wird für jede Fassadenwand ein Mittelpegel Lp,S gebildet, der in CadnaB als Schallpegel für die jeweilige Wand definiert wird. $$ \large L_{p,S} = 10 \cdot \log \left(\frac{1}{n} \cdot \sum_{i=1}^{n} 10^{0,1\cdot L_{p,i,S}} \right) $$

Hinweis

Der in CadnaB angezeigte Einzahlwert ist A-Bewertet.

Einschränkungen

Für Informationen zu Einschränkungen und Limitationen siehe Einschränkungen / Designentscheidungen