P&K 2714

Vorbemerkung

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Ausbreitungsberechnung für Lärm nach den Richtlinien
ISO 9613-2 (VDI 2714), VDI 2571, VDI 2720, RLS-90 und SCHALL 03

Auszüge aus den Richtlinien VDI 2571, VDI 2720, ISO 9613-2 (VDI 2714) und DIN ISO 9613-2.

DIN ISO 9613-2: 1990-10

Akustik

Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien

Teil 2: Allgemeines Berechnungsverfahren

Einleitung

Die Normen der Reihe ISO 1996 legen Verfahren zur Beschreibung des Außengeräusches in der Wohnnachbarschaft fest. Andere Normen legen Verfahren zur Bestimmung der Schalleistungspegel verschiedener Schallquellen fest. Beispiele für die Schallquellen sind Maschinen und bestimmte Geräte (Normen der Reihe ISO 3740) und Industrieanlagen (ISO 8297). Dieser Teil von ISO 9613 zielt darauf ab, die Lücke zwischen diesen beiden Arten von Normen zu überbrücken. Es ist das Ziel, die Vorhersage von Schallpegeln in der Nachbarschaft zu ermöglichen, wenn die Geräuschemission der Quellen bekannt ist. Das in diesem Teil von ISO 9613 beschriebene Verfahren ist insofern allgemein, als es auf eine Vielzahl verschiedener Quellen anwendbar ist und die meisten der wesentlichen Dämpfungsmechanismen abdeckt. Für die Anwendung dieses Verfahrens gelten dennoch Einschränkungen, die sich in der Hauptsache aus der Beschreibung der Geräusche in den Normen der Reihe ISO 1996 ergeben.

1. Anwendungsbereich

Dieser Teil von ISO 9613 legt ein Verfahren der Genauigkeitsklasse II zur Berechnung der Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien fest, mit dem die Pegel von Geräuschimmissionen in einem Abstand von verschiedenen Schallquellen vorausberechnet werden können. Nach dem Verfahren wird der äquivalente A-bewertete Dauerschalldruckpegel (wie ISO 1996-1 bis ISO 1996-3 beschrieben) von Schallquellen mit bekannter Geräuschemission unter schallausbreitungsgünstigen Witterungsbedingungen vorausberechnet.

Diese Bedingungen gelten für die Mitwindausbreitung nach ISO 1996-2: 1987, 5.4.3.3, oder gleichwertig für Schallausbreitung bei gut entwickelter leichter Bodeninversion, wie sie üblichweise nachts auftritt. Inversionsbedingungen über Wasserflächen sind hier nicht berücksichtigt. Sie können zu höheren Schalldruckpegeln führen als sie nach diesem Teil von ISO 9613 vorausberechnet werden.

Nach dem Verfahren wird ebenfalls das langfristige Mittel des A-bewerteten Schalldruckpegels nach ISO 1996-1 und ISO 1996-2 vorausberechnet. Das langfristige Mittel des A-bewerteten Schalldruckpegels beinhaltet Pegel für eine breite Palette von Witterungsbedingungen.

Das in diesem Teil von ISO 9613 festgelegte Verfahren besteht speziell aus Oktavband-Algorithmen (für Bandmittelfrequenzen von 63 Hz bis 8 kHz) zur Berechnung der Dämpfung von Schall, der von einer punktförmigen Schallquelle oder einer Menge von Punktquellen ausgeht. Die Schallquelle(n) kann/können beweglich oder feststehend sein. Die Algorithmen enthalten spezielle Terme für die folgenden Effekte:

geometrische Ausbreitung,
Luftabsorption,
Bodeneffekt,
Reflexion an Flächen,
Abschirmung durch Hindernisse.

Anhang A enthält zusätzliche Angaben zur Schallausbreitung durch Bebauung, Bewuchs und Industriegelände.
Dieses Verfahren ist in der Praxis für verschiedenste Schallquellen und Umgebungen anwendbar. Es lässt sich direkt oder indirekt auf die meisten Fälle von Straßen- oder Schienenverkehr, industriellen Schallquellen, Bautätigkeiten und vielen anderen bodennahen Schallquellen anwenden. Es ist nicht anwendbar auf Fluglärm oder auf Druckwellen, die durch Sprengungen, militärische oder ähnliche Aktivitäten verursacht werden.

Für die Anwendung des in diesem Teil von ISO 9613 festgelegten Verfahrens müssen mehrere Parameter bekannt sein, und zwar im Hinblick auf die Geometrie der Schallquelle und der Umgebung, die Eigenschaften der Bodenoberfläche und die Quellenstärke, ausgedrückt als Oktavband-Schalleistungspegel in den Richtungen, die für die Schallausbreitung von Bedeutung sind.

ANMERKUNG 1:
Sind nur A-bewertete Schalleistungspegel der Schallquellen bekannt, können die Dämpfungswerte bei 500 Hz verwendet werden, um die resultierende Dämpfung abzuschätzen.

Die Genauigkeit des Verfahrens und Einschränkungen in der Praxis sind in Abschnitt 9 beschrieben.

ISO 9613-2 (VDI 2714)
Einführung

In dieser Richtlinie werden die Zusammenhänge zwischen der Schallemission (gekennzeichnet durch den Schalleistungspegel) und der Schallimmission im interessierenden Einwirkungsbereich (gekennzeichnet durch den Schalldruckpegel) dargestellt, und es wird gezeigt, wie bei vorgegebenen Ausbreitungsbedingungen die Schallimmission berechnet werden kann.

Der von der Schallquelle im Freien in ihrem Einwirkungsbereich (Umgebung) erzeugte Schalldruck hängt von den Eigenschaften der Schallquelle (Schalleistung, Richtcharakteristik, Schallspektrum), der Geometrie des Schallfeldes (Lage von Aufpunkt und Schallquelle zueinander, zum Boden und zu Hindernissen im Schallfeld), den durch Topographie, Bewuchs und Bebauung bestimmten örtlichen Ausbreitungsbedingungen und von der Witterung ab.

Während die Einflüsse der Witterung in der Nähe der Schallquelle meist vernachlässigbar sind, wirken sie sich mit zunehmendem Abstand immer stärker auf die Schallausbreitung aus und verändern dabei auch die Schallpegelminderung durch Bodeneinflüsse und durch Hindernisse. Da die Witterungsbedingungen örtlich und zeitlich unregelmäßig schwanken, können am Immissionsort sehr unterschiedliche Schalldruckpegel auftreten.

Für die Rechnung wird in dieser Richtlinie von einer Wetterlage ausgegangen, die die Schallausbreitung begünstigt. Entsprechende Meßwerte sind gut reproduzierbar. Zu einer solchen Wetterlage gehört insbesondere die "Mittwindwetterlage" (siehe Abschnitt 8). Die Erfahrung zeigt, dass der über längere Zeit und verschiedene Witterungsbedingungen gemittelte Schalldruckpegel (Langzeitmittelungspegel) unterhalb der Rechenwerte für die "Mittwindwetterlage" liegt. Die Berechnung dieser Schallpegeldifferenz ist in der Richtlinie enthalten.

Voraussetzung für die im Abschnitt 9 angegebenen Übereinstimmungen von berechneten und gemessenen A-Schalldruckpegeln am Immissionsort ist die Verwendung zuverlässiger Emissionsdaten. Angaben zur Bestimmung der abgestrahlten Schalleistung sind den entsprechenden Normen (z.B. DIN 45635 und Folgeteile, DIN 18005 Teil 1) zu entnehmen.

VDI 2720
Einführung

1.1 Wirkungsweise

Im freien Schallfeld bilden Schallschirme wie Lichtschirme auf der Seite, die der Quelle abgewendet ist, einen Schatten. Dieser Schallschatten ist jedoch weniger ausgeprägt als ein optischer Schatten, weil die Wellenlängen von hörbarem Schall sehr viel größer als die Wellenlängen des sichtbaren Lichtes sind. Die geometrische Schattengrenze wird durch Beugung an den Schirmkanten überwunden. Die Beugung ist um so stärker je größer die Wellenlänge bzw. je niedriger die Frequenz des Schalls ist.

Des weiteren gelangt im freien Schallfeld auch Schall infolge von Transmission durch die Schirmfläche in die Schattenzone. Aber auch ohne wesentliche Transmission ergeben sich bei üblichen Schall- bzw. Umgebungsbedingungen in der Regel geringere Abschirmwirkungen als aus der Beugungstheorie zu errechnen sind. Dies ist bedingt durch

die begrenzte Länge von Schirmen,
Bodenreflexionen,
Reflexionen an anderen Hindernissen im Schallfeld,
gekrümmte Ausbreitungswege durch Temperatur- und Windgeschwindigkeitsveränderungen in der Atmosphäre.

Während die Abschirmwirkung eines Schallschirms allein näherungsweise durch sein Abschirmmaß D_z beschrieben wird, dient zur Berücksichtigung der Rand- und Umgebungsbedingung das Einfügungsdämpfungsmaß D_e. Es hängt zusätzlich von unterschiedlichem Bodeneinfluß mit und ohne Schallschirm ab.

Bei Straßen und Schienenwegen bewirken Schallschirme eine stärkere Minderung der Vorbeifahrtpegel als des Mittelungspegels, was gleichzeitig zu einer Verringerung der Pegelschwankungen führt.

VDI 2571
Zweck und Anwendung

Diese Richtlinie wendet sich an alle, die sich im Rahmen ihrer Tätigkeit mit Fragen der Schallbestrahlung (Emission) von Industriebauten des Schutzes gegen Schalleinwirkungen (Immissionen) befassen müssen.

Sie gibt Regeln an, mit denen der Schalldruckpegel in der Nachbarschaft von Gewerbe- und Industriebetrieben näherungsweise vorherbestimmt werden kann. Durch Vergleich der errechneten Schalldruckpegel mit den für den betrachteten Ort gültigen Immissionsrichtwerten kann abgeschätzt werden, ob die vorhergesehenen Schallschutzmaßnahmen, insbesondere die Schalldämmung der Bauelemente, ausreichen, oder ob eine aufwendigere Bauweise erforderlich ist.

Das in dieser Richtlinie niedergelegte Berechnungsverfahren gilt für Abstände bis etwa 200 m von der Schallquelle. Berechnungsverfahren für größere Abstände enthält die Richtlinie VDI 2714 [15].