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[ Ratgeber ]

Raumakustik im Büro: Grundwissen, Anforderungen, Maßnahmen

Gute Raumakustik ist kein „nice to have“, sondern eine allgemein zu erfüllende Anforderung. Allerdings wirken viele gängige Produkte nur eingeschränkt.

Deckenelemente für Raumakustik im Büro
In den Büros der Firma Beiersdorf in Basel kamen zum Einsatz: akustische Absorberauflagen aus Polyesterfaser auf einer Gitterrostkonstruktion, schwarze Deckensegelkassetten aus Lochblech, Breitbandabsorberkassetten aus Polyesterfaserplatten grau meliert bzw. mit Digitaldruck auf Akustikstoffen sowie Akustiksäulen in den Raumecken. Foto: Marc Gilgen

INHALT:

Was akustische Absorber bewirken
Regeln und Grenzwerte der Raumakustik
Auswirkungen schlechter Raumakustik
Frühe Planung der Raumakustik spart Kosten
Nutzungen definieren und Flächen zonieren
Akustikkonzept bietet Sicherheit
Worauf es bei der Auswahl der Akustik-Absorber ankommt
Akustische Maßnahmen für die Decke
Funktionsweise von Deckensegeln
Akustische Maßnahmen bei thermisch aktivierten Decken
Größe und Anordnung von Deckensegeln
Absorber an Wänden und Möbeln
Kantenabsorber gegen tieffrequenten Schall
Zwischenfazit: viele Akustikprodukte wirken nur eingeschränkt
Tücken bei Absorber-Prüfzeugnissen
Messungen der Raumakustik
Anforderungen an die Raumakustik von Ein- und Zweipersonenbüros
Grenzwerte für Räume mit Anforderung an die Sprache
Anforderungen an die Raumakustik von Mehrpersonenbüros
Schallbarrieren gegen Schallausbreitung
Grundlagen für ein Akustikkonzept
Literaturhinweise zur Raumakustik

Von Georg Wiesinger

Unsere Ohren sind ein phänomenales Sinnesorgan, denn sie können 50 Eindrücke pro Sekunde und damit doppelt so viele wie das Auge verarbeiten. Das Ohr kann rund 400.000 Töne unterscheiden und präzise bestimmen, woher diese im Raum genau kommen. Unsere Ohren arbeiten mit circa 25.000 Sinnes-Haarzellen Tag und Nacht auf Hochtouren. Obwohl unsere Ohren damit leistungsfähiger als unsere Augen sind, liegt der Fokus in der Architektur stets auf der visuellen und weniger auf der auralen Gestaltung.

Unsere Ohren sind ein Warnorgan und sind daher sogar nachts, wenn wir schlafen, eingeschaltet, um uns bei drohenden Gefahren alarmieren zu können. Daher können wir unseren Hörsinn auch nicht ausschalten oder weghören. Die akustischen Warnsignale und das Entschlüsseln von Silben zu Wörtern über Vokale und Konsonanten läuft daher auch im Mehrpersonenbüro kontinuierlich in unserem Bewusstsein im Hintergrund.

Die architektonische Gestaltung der Raumgeometrie und der reflektierenden Oberflächen wie Sichtbeton oder Glas bestimmen die Halligkeit des Raumes. Wir spüren dies sofort und reagieren auch unterbewusst darauf. In einem halligen oder dröhnenden Raum sprechen wir mit unserer Stimme dagegen an. Das ist selbst in einem Einpersonenbüro anstrengend. In einem Mehrpersonenbüro spricht man automatisch noch lauter, da man den nahesitzenden Kollegen bereits lauter hört als sich selbst. Diesen Lombard–Effekt kennt man vom Sektempfang in einem halligen Foyer. Hier sprechen alle laut und so versucht man das eigene Wort durch noch mehr Lautstärke verständlicher zu rufen. Doch dadurch nimmt die Lautstärke der Hintergrundgeräusche nur noch mehr zu.

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Was akustische Absorber bewirken

In der Natur kann sich der Schall frei ausbreiten. Das ist der Mensch seit tausenden von Jahren so gewohnt. Dagegen wird der Schall im Innenraum von allen Oberflächen reflektiert. In den Ecken und Kanten des Raums baut sich die Schallwelle sogar noch weiter auf. Daher ist der Innenraum durch Reflexe und Nachhall geprägt. Neben der Nachhallzeit sind somit die Sprachverständlichkeit und die Schallausbreitung im Raum weitere Kriterien für die raumakustische Qualität einer Planung.

Befinden sich breitbandig absorbierende Absorber im Nahfeld des Menschen, so spürt er diese und fühlt sich automatisch ruhiger. Er kann sich besser konzentrieren und kommunizieren. Denn im Nahfeld von Absorbern steigt die Sprachverständlichkeit, sodass man automatisch leiser spricht. Das liegt vor allem daran, dass die tieffrequenten, lauten Stimmanteile (die Vokale) von breitbandig wirksamen Absorbern aufgenommen werden, die leisen Konsonanten treten dann spürbar in den Vordergrund und die Silben und Wörter werden besser verständlich. Da der Raum nicht mehr dröhnt spricht man unterbewusst leiser und versteht auch andere besser.

Büro mit Stehtisch
Für diesen Raum der Firma Beiersdorf wurden die Akustiksäulen mit einem Fotomotiv bedruckt. Georg Wiesinger war für die Nutzerbedarfsplanung, das akustische Konzept, die akustischen Berechnungen und Nachweise sowi die Fertigung der Akustikprodukte verantwortlich. Foto: Marc Gilgen

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Regeln und Grenzwerte der Raumakustik

Nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik sind verschiedene Grenzwerte für die Raumakustik einzuhalten: Lärmpegel, Nachhallzeiten und Pegelabfälle je nach Raumgeometrie und Nutzungsart. Zu den allgemein anerkannten Regeln der Technik in der Raumakustik zählen:

  • die DIN 18041 (03-2016), „Hörsamkeit in Räumen“ – Anforderungen, Empfehlungen und Hinweise für die Planung“
  • die Arbeitsstättenrichtlinie ASR 3.7 „Lärm“ (03-2021), die ASR konkretisiert die in § 3a Absatz 1 und Anhang Nummer 3.7 der Arbeitsstättenverordnung genannten Anforderungen an die Reduzierung der Schalldruckpegel in Arbeitsstätten und an Arbeitsplätzen in Arbeitsräumen
  • die VDI 2569 (10-2019), „Schallschutz und akustische Gestaltung in Büros“

Werden diese Grenzwerte nicht erfüllt, handelt es ich um einen Planungsfehler. Einige der Anforderungen sind nur wirtschaftlich und ästhetisch zu erfüllen, wenn sie frühzeitig in der Entwurfsplanung berücksichtigt werden. Gute Raumakustik ist damit kein Luxus oder ein „nice to have“, sondern eine der allgemein zu erfüllenden Anforderungen.

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Auswirkungen schlechter Raumakustik

Untersuchungen zeigen, dass eine mangelhafte Raumakustik und die Sprache als größte Störung im Mehrpersonenbüro empfunden wird (Literaturhinweise 1 bis 3). Weitere Studien zeigen, dass die Störung durch Sprache die Fehlerhäufigkeit bei wissensintensiver Arbeit extrem erhöht (Literaturhinweise 4 bis 7). Bei einer dauerhaften akustischen Belästigung resultieren hieraus auch Stress und gesundheitliche Schädigungen.

Neuere wissenschaftliche Erkenntnisse rund um die Raumakustik zeigen, dass bereits von niedrigeren dauerhaften Schallpegeln psychische und physische Störungen hervorgerufen werden können. Das sind im Einzelnen:

  • Beeinträchtigung der Sprachverständlichkeit und der akustischen Orientierung,
  • Störung der Arbeitsleistung insbesondere durch sprachinformationshaltige Gespräche (kognitive Leistung, Kurzzeitgedächtnis),
  • psychische Wirkungen und Befindlichkeitsstörungen, wie Gereiztheit, Verärgerung, Angst, Nervosität oder Erschöpfung
  • physiologische und vegetative Wirkung (Aktivierung des zentralen und vegetativen Nervensystems, erhöhter Puls, Erhöhung des Blutdrucks, Ausschüttung von Stresshormonen).
  • Verändertes Kommunikationsverhalten (Rückzug, weniger Interaktion)

Die Zusammenhänge dieser psychischen und physischen Störungen werden in der VDI 2569 und der ARS 3.7 erläutert.

Lounge mit Tisch und Sofas
In der Lounge der Firma Beiersdorf finden sich die schwarzen Deckensegelkassettten aus Lochblech über den Tischen, über den Sofas die Gitterrostkonstruktion mit Absorberauflagen aus Polyesterfaser. Dabei mussten die Sprinklerauslässe, Beleuchtung, Kühl- Heizelemente berücksichtigt werden. Foto: Marc Gilgen

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Frühe Planung der Raumakustik spart Kosten

Trotz dieser bekannten und wissenschaftlich nachgewiesenen gesundheitlichen Beeinträchtigungen wird die Raumakustik in der Architektur noch zu wenig beachtet. Vielleicht liegt es daran, dass die Pläne so schön ruhig sind. Harte Materialien mit Kanten und ebenen Oberflächen stehen in der Architektur für ein klares Design mit starken Linien und Flächen. Doch in der Akustik finden gerade dort die Reflexionen und damit das Aufschaukeln der Schallwellen statt. Ein geübter Akustikplaner kann jedoch bereits aus der Raumgeometrie des Entwurfs erkennen, welche akustischen Phänomene und Probleme auftreten können und wie sich diese für die gewünschte Nutzung verhindern lassen.

Idealerweise werden bereits bei der Bedarfsplanung mit den Nutzern oder Nutzervertretern die Anforderungen an die Raumakustik ermittelt. In der DIN 18041 steht hierzu: „So sollen die raumakustischen Belange bereits in die Grundlagenermittlung, die Vor- und Entwurfsplanung und die Leistungsphasen 1 bis 3 einfließen, um früh in der architektonischen Gestaltung und in der Kostenschätzung Berücksichtigung zu finden. Auch können so teils konkurrierende Anforderungen zu vorgesehenen Klima- und Haustechnikkonzepten (zum Beispiel Erhalt thermischer Speichermassen, bauteilaktivierte Decken) identifiziert und im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung bestmöglich aufeinander abgestimmt werden.“

Damit ist auch in der allgemein anerkannten Regel der Technik zur Raumakustik bereits definiert, dass eine raumakustische Planung möglichst frühzeitig erfolgen sollte. So können zum Beispiel erforderliche Bauteile, Verkleidungen und Hohlräume kostengünstig akustisch wirksam ausgebildet werden. Denn die Mehrkosten für eine Perforation der Verkleidung und Belegung mit einem Akustikvlies oder einer porösen Füllung sind preiswerter als das nachträgliche Einfügen von Absorbern. Zudem können Technikkomponenten, wie Rauchmelder, Beleuchtung, Sprinkler, Lüftung, mit den Akustikelementen in einem schlüssigen Konzept integral geplant werden.

<<< Jump Mark: zonieren >>>
Nutzungen definieren und Flächen zonieren

Bei der Planung eines Mehrpersonenbüros sind die unterschiedlichen Nutzungen zu ermitteln und in der Planung auch akustisch zu zonieren (vgl. VDI 2569). Eine Durchmischung verschiedener Nutzungen in einer Zone ist dabei zu vermeiden. Innerhalb einer akustischen Zone ist dann zum Beispiel ein Arbeitsteam anzuordnen und die Zone raumakustisch auf diese Nutzung einzustellen und von anderen Nutzungsanfordern zu trennen. Die Zonierung dient also dazu, kleinere Raumeinheiten zu bilden, die besser akustisch individuell einstellbar sind und die freie Schallausbreitung im Raum begrenzen, beziehungsweise gezielt lenken. Für jede der akustischen Zonen kann die auf die Nutzung bezogene, passende Anforderung aus ASR 3.7, DIN 18041 oder VDI 2569 gewählt werden.

In der Regel ist die DIN 18041 das zu erfüllende Maß. Die ASR 3.7 gilt als Mindestanforderung an einen gesunden Arbeitsplatz, die der Arbeitgeber seinen Arbeitnehmern nach Arbeitsschutzgesetz zur Verfügung stellen muss. Die VDI 2569 erfordert ein gewisses Expertenwissen, denn die dort definierten drei unterschiedlichen Raumakustikklassen, betrachten neben der Nachhallzeit auch andere akustische Messgrößen und Anforderungen wie den STI (Speech Transmission Index) als Maß für die Sprachverständlichkeit, die räumliche Abklingrate der Sprache (D 2,S , L2D) oder der bewertete Schalldruckpegel der Sprache in einem Abstand von vier Metern (Lp,A,S,4m).

Büro mit Tisch und Monitor
Der Raumteiler „Clamp“ ist eine breitbandig wirksame Stellwand mit der sich akustische Zonierungen vornehmen lassen, in denen sich der Schall aufbaut. Foto: Palmberg

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Akustikkonzept bietet Sicherheit

Ist ein Fachplaner für Akustik für die Büroraumgestaltung eingeschaltet und führt dieser die Bedarfsplanung durch, so sind die nutzungsbezogenen Anforderungen für die Raumakustik gemeinsam mit diesem zu ermitteln. Die technischen Lösungsvarianten zur Erfüllung der raumakustischen Anforderungen sind dann gemeinsam mit den Fachplanern für TGA und dem Architekten für die einzelnen Räume beziehungsweise akustischen Zonen dann weiter zu planen. Ein guter Akustikplaner kann so bereits kostengünstige und an den geeigneten Stellen wirksame Konstruktions-Vorschläge unterbreiten, die später nur durch kostenintensivere Akustikprodukte möglich wären. Solche Konstruktionen können beispielsweise Verkleidungen an Wand und Decke sein, die dann einfach nur mit einem Abstand, einer Füllung und Fugen oder einer Perforation zu versehen sind. Somit können kostengünstige, wirksame Absorberflächen durch Verkleidungen hergestellt werden, die ohnehin erforderlich wären.

Um die Grenzwerte nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik erfüllen zu können sind grundsätzlich große Absorptions-Flächen erforderlich. Ohne Akustikkonzept sind die Oberflächen des Raumes jedoch schnell durch andere Technik, wie Beleuchtung, Lüftung, etc., oder Möblierung belegt und die erforderlichen Flächen nicht mehr herzustellen. Die größte Herausforderung ist es daher, die akustisch wirksamen Absorberflächen in die Architektur zu integrieren. Früher war es in Büros üblich, eine flächig abgehängte Akustikdecke einzuplanen, in der die technischen Komponenten integriert waren. Somit stand eine große Deckenfläche für die Absorption zur Verfügung. Auch heute noch ist die Decke der akustisch wirksamste Faktor. Durch die kurze Distanz zwischen Decke und Boden und die höhere Sitz- beziehungsweise Stehposition ist die Decke der erste große Schallreflektor oder Schallabsorber. Das akustisch wirksame Material, kann dort optimal mit Abstand von der Decke positioniert werden. So können breitbandig wirksame Absorber dort kostengünstig und im sofort spürbaren und hochwirksamen Nahfeld zielgerichtet angeordnet werden.

Aktuell sind in der Architektur viele harte Oberflächen wie Sichtbeton oder raumhohe Glasfassaden im Trend. In der Gebäudetechnik wird immer öfter die thermische Bauteilaktivierung als eine günstige Lösung für Kühlung eingesetzt. Hierdurch ist die Belegung der Decke mit auch breitbandig wirksamen Absorbern nur eingeschränkt möglich. Dennoch können bei einer frühzeitigen Planung auch die verschiedenen Technikkomponenten, wie Klimaelemente, Lüftung, Beleuchtung, Sprinkler, mit Akustik-Deckensegeln abgestimmt werden.

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Worauf es bei der Auswahl der Akustik-Absorber ankommt

Nachfolgend werden verschiedene Absorptionsflächen beziehungsweise Absorbertypen vorgestellt, die sich hinsichtlich ihrer Wirkungsweise in den Frequenzspektren unterscheiden.

Da ein Bürogebäude mit einer lichten Raumhöhe von drei Metern in der Grundgeometrie einem flachen Quader entspricht, sind der Boden und die Decke die beiden großen Reflexionsflächen. Grundsätzlich ist es stets von Vorteil für die Raumakustik, den Boden eines Büros mit Teppich auszustatten, denn somit werden die Trittschallgeräusche bedämpft. Allerdings kann der Teppich aufgrund seiner geringen Bautiefe nur hohe und keine tiefen Frequenzen absorbieren. Auf dem Markt werden verschiedene, besonders leistungsfähige Akustikteppiche beworben. Aber auch diese besitzen nur eine auf hohe Frequenzen beschränkte Wirksamkeit.

Die Raumgeometrie und der Eigenklang des Raumes mit seinen darin stehenden Wellen, den sogenannten Raummoden, beeinflussen zudem wesentlich die Akustik. Die Abstände zwischen Wänden oder Decke und Boden und zwischen den Kanten und Ecken im Raum definieren Längen in denen akustische Wellenlängen stehen. Diese in der Raumgeometrie zwischen den Oberflächen, Kanten und Ecken stehenden Wellenlängen treten mit ihrer jeweiligen Frequenz als sogenannte Raummode akustisch hervor. Der Grundton männlicher Sprache mit einer Frequenz von etwa f = 125 Hz entspricht bei einer Schallgeschwindigkeit von 340 m/s einer Wellenlänge von etwa λ = 2,72 m.

Kleine oder mittelgroße Räume besitzen oft ähnliche Raumproportionen und der Abstand zwischen Boden und Decke liegt auch oft in diesem Bereich. Zudem beschreibt das Raumvolumen auch einen Ton, mit Obertönen wie bei einer Trommel. In kleinen Räumen stehen die Wände und die Decke relativ nahe beieinander und die Schallwellen schaukeln sich darin schnell auf. Der Raum klingt blechern und beginnt zu dröhnen.

Meist sind die tieferen Frequenzen zugleich die akustische Herausforderung in den Räumen. Die lauten Stimmanteile der Sprache sind nämlich die Vokale, welche man auch laut singen kann. Da auch die Räume tieffrequent dröhnen führt das zu einer Modulation in der Sprache, welche als unangenehm wahrgenommen wird. Sie kennen das von einem Sektempfang in einem halligen Foyer. Man muss dann schreien, um sein eigenes Wort verstehen zu können. Die für das Erkennen der Wörter so wichtigen leisen Konsonanten werden durch die laut dröhnenden Vokale stärker überdeckt. Durch die gezielte Anordnung von breitbandig oder tieffrequent wirksamen Wandabsorbern oder Deckensegeln kann dieses Dröhnen beseitigt werden. Die Vokale werden damit bedämpft und die Konsonanten sind besser und deutlicher zu verstehen. Die Absorber sind möglichst im Nahfeld der Sprache anzuordnen, da der Schall dort noch direkt und energiereicher ist und nicht weiter sich verstärken kann. Folglich ist die Decke zur Verringerung der Reflexe und zur Reduzierung der Moden der Schlüssel für eine gute Raumakustik.

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Akustische Maßnahmen für die Decke

Die Decke ist in Bezug auf den Raum meist relativ niedrig und daher eine große Reflexionsfläche. Umso wichtiger ist es, diese mit wirksamen Absorbern auszurüsten. Die Abbildung 1 zeigt verschiedene mögliche Absorberflächen an der Decke. Dort können flächige abgehängte Akustikdecken, Absorberkassetten mit direkter Deckenmontage, Baffeldecken oder abgehängte Deckensegel angebracht werden.

Dabei ist grundsätzlich darauf zu achten, dass diese Elemente auch in den tieferen Frequenzen wirken, da sonst die in den allgemein anerkannten Regeln der Technik zu erfüllenden Grenzwerte in den Frequenzen ab 250 Hz oder in der VDI 2569 ab 125 Hz nicht eingehalten werden können.

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 1: Verschiedene Absorberflächen an der Decke.

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Funktionsweise von Deckensegeln für bessere Raumakustik

Da eine Erläuterung der Wirkweisen der unterschiedlichen Absorbertypen (poröser Absorber, Plattenschwinger, Helmholz-Resonatoren) und deren Kombinationsvarianten hier zu weit führen würde, sollen stellvertretend am Beispiel der Deckensegel einige physikalische Rahmenbedingungen aufgezeigt werden, die zu beachten sind.

Oft werde ich gefragt, warum die effizienten und auch breitbandigen Absorberkassetten eine Stärke von acht bis zehn Zentimeter besitzen und warum man diese nicht filigraner herstellen kann. Bei Deckensegeln oder einer Akustikdecke werden doch auch nur Platten mit einer Schichtstärke von 15 bis 30 Millimetern eingesetzt. Trotzdem würde das gleiche Material direkt auf die Decke montiert nicht so wirken wie in der Bauart mit Abstand zur Wand oder Decke. Doch warum ist das so?

Der Schall breitet sich grundsätzlich über die Luft als Medium aus. Dabei stoßen sich die Luftteilchen gegenseitig an, bewegen sich aber nicht mit der Welle fort. Man kann es sich mit den Wellen im Wasser gut vorstellen (siehe Abbildung 2).

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 2: Physikalisches Prinzip der Schallausbreitung über die Luftteilchen

Die Luftteilchen stoßen sich also nur gegenseitig an und geben den Impuls weiter, der sich als Welle fortsetzt. Dort wo die Schallwelle ihr Maxima besitzt, liegt auch die sogenannte Schallschnelle, an der sich die Luftteilchen maximal anstoßen beziehungsweise die größte Bewegung besitzen. Das poröse Absorbermaterial wirkt optimal, wenn es etwa bei einem Viertel der Wellenlänge ( ¼ λ) positioniert wird. So kann die kinetische Energie der Luftteilchen am effizientesten in Wärmeenergie, zum Beispiel in einem porösen Absorbermaterial, umgewandelt werden. Damit kann auch die Schallenergie am wirksamsten absorbiert werden. Da man hierfür nur wenig Material benötigt und nur mit Abstand montieren muss, ist das auch relativ wirtschaftlich und filigran herstellbar. Den optimalen Abstand der Deckensegel von der Decke kann man so berechnen oder im Versuch in einem zertifizierten Hallraum die Wirksamkeit testen (siehe Abbildung 3).

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 3: Ermittlung der wirksamen Abhänghöhe und Vergleich mit einer direkten Belegung der Decke

Bei Produktprüfzeugnissen der Hersteller ist deshalb auch stets darauf zu achten, wie die Messungen erfolgten und wie hoch der Abstand zur Decke beziehungsweise zum Boden im Prüfaufbau war. Leider werden auch Produkte angeboten, die mit einem Abstand zur Decke gemessen wurden, so aber nicht eingebaut werden.

Der Abstand zur Decke und der Abstand zwischen den Deckensegeln ermöglicht aber auch eine Umbeugung größerer Schallwellen des Deckensegels. Somit wird das Deckensegel auch durch einen Reflex von hinten beschallt. Dadurch wirkt das Akustikmaterial wiederum doppelt. Gruppiert man die Deckensegel, so bieten Sie eine größere Wirkungsfläche und können damit auch besser tieffrequente größere Wellen abosorbieren.

Die Baffeldecke bietet nur einen geringen Widerstand beziehungsweise eine geringe Wirkfläche in der Richtung des wesentlichen Schallreflexes zwischen Boden und Decke. Baffeldecken besitzen daher nicht die zuvor genannten Wirkprinzipien des Deckensegels und sind geringer wirksam als Deckensegel oder eine flächige Akustikdecke. Man bedeutet, man benötigt mehr Akustikmaterial, was auch teurer ist. Zudem birgt die Baffeldecke die Gefahr von 90-Grad-Reflexionen gegen die Ausrichtung der Baffeln (siehe auch Abbildung 1 rechts). Daher sind Wabendecken oder eine kreuzweise versetzte Anordnung zu empfehlen.

<<< Jump Mark: thermisch >>>
Akustische Maßnahmen bei thermisch aktivierten Decken

In Fachkreisen wird oft behauptet, dass betonkernaktivierte Decken gar nicht oder nur mit eingeschränkt mit Deckensegeln belegt werden dürften. Untersuchungen und Langzeitmessungen haben jedoch gezeigt, dass bei einem Belegungsgrad thermisch, bauteilaktivierter Decken von circa 60 Prozent mit Akustik-Deckensegeln, die Raumtemperatur lediglich 0,3 Grad Celsius geringer gekühlt wird (Literaturhinweis 8). Denn durch die akustische und zugleich auch thermische Abschirmung sammelt sich die Kaltluft hinter den Deckensegeln und es setzt hierdurch eine stärkere Konvektion beziehungsweise Zirkulation ein. Dies bewirkt wiederum einen schnelleren Temperaturausgleich. Dieses Phänomen ist auch von eingebauten oder verkleideten Heizkörpern beim Heizen bekannt.

Wichtig hierfür ist jedoch eine Belegung der Decke von maximal 60 Prozent und einem Deckenabstand und Abstand zwischen den Segeln von mindestens 20 Zentimetern. So kann die Konvektion und Zirkulation aufrechterhalten werden.

<<< Jump Mark: anordnung >>>
Größe und Anordnung von Deckensegeln

Grundsätzlich sollten die Deckensegel möglichst groß gewählt werden, da so die großen tiefen Töne auch absorbiert werden können und der Rückkopplungseffekt aus der schallharten Decke am wirkungsvollsten bedämpft wird. In kleineren Elementen werden die Schallwellen aufgrund der verhältnismäßig größeren Wellenlängen lediglich umbeugt und von der Decke reflektiert bzw. gestreut. Um im Nahfeld beispielsweise einer Sitzgruppe einen spürbaren Effekt zu erzielen, empfiehlt es sich, die Absorber darüber zu gruppieren (siehe Abbildung 4, oben rechts). So wird die Sprachverständlichkeit und das Wohlbefinden im Nahfeld gesteigert. Man kann miteinander ein entspanntes Gespräch führen und aufgrund der geringen erforderlichen Lautstärke auch weniger andere stören.

Bei der Anordnung der Deckensegel ist zudem zu beachten, dass diese auch auf die Haustechnik (Rauchmelder, Sprinklerköpfe, Beleuchtungskörper) Rücksicht nehmen sollten. Grundsätzlich folgen die Deckensegel entweder der Möblierung und der Sitzpositionen im Nahfeld oder es werden zum Beispiel neutral die Fensterachsen berücksichtigt und die Decke gleichmäßig belegt.

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 4: Verschiedene Anordnungsmöglichkeiten für Deckensegel
Deckensegel für Raumakustik im Büro
Wie in diesem Fall sollten Deckensegel relativ dicht angeordnet werden. Foto: Georg Wiesinger
Deckenelemente für Raumakustik im Büro
Die kreisförmigen Absorber sollten idealerweise noch dichter gruppiert werden. Foto: Georg Wiesinger

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Absorber an Wänden und Möbeln für bessere Raumakustik

Eine Belegung der Decke allein reicht in der Regel nicht aus, um die geforderten Grenzwerte der allgemein anerkannten Regeln der Technik oder die gewünschte Qualität der Raumakustik zu erreichen. Daher sind geeignete Absorber, an Besten auch wieder solche mit tieffrequenter Wirkung, an den Wänden oder in Möbeln im akustischen Konzept zu ergänzen (siehe Abbildung 5 und 6). So werden die großen, tieffrequenten Wellen im Raum, welche unweigerlich auf die Stirnseiten des Quaders schwappen, dort auch gezielt absorbiert.

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 5: Wandabsorber ergänzen die Deckenabsorber und vermeiden Reflexe.

 

Deckensegel für Raumakustik im Büro
Abbildung 6: Tieftonabsorber für die Einstellung der Raumakustik

 

Element für Raumakustik im Büro
Eine Akustiksäule ist auch tieffrequent wirksam. Foto: Georg Wiesinger

Bei der direkten Decken- oder Wandmontage ohne Abstand sind für ähnlich breitbandige Wirkspektren wie bei Deckensegeln aufwendigere Kassettenkonstruktionen aus Lochblech, Platten aus mineralisch gebundenen Glasfasern oder Filzplatten aus Polyesterfasern erforderlich. Diese Kassettenkonstruktionen sind meist noch zusätzlich mit Akustikvliesen und verschiedenen Schichten aus porösem Absorbermaterial gefüllt. Durch den mehrschichtigen Aufbau und die Kombination verschiedener Absorber-Wirkweisen sind dann auch kompakte Bauweisen zwischen acht und zwölf Zentimetern für breitbandig und in speziellen Einstellungen auch nur tieffrequent wirksame Absorberflächen möglich.

Diese breitbandig wirksamen Kassettenkonstruktionen können gezielt an den Stellen in der Raumgeometrie angeordnet werden, wo sich die großen Schallwellen aufbauen. Dort wirken diese am besten und beseitigen störende akustische Effekte, wie Dröhnen oder Reflexe. Besonders tieffrequent wirksame Absorber aus Schränken mit akustisch wirksamen Fronten oder Akustiksäulen sind daher idealerweise auch in der Nähe der Raumecken in den Raumkanten zu positionieren.

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 7: Reflexion und Aufschaukeln des Schalls in einem langgezogenen, quadratischen Raum

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Kantenabsorber gegen tieffrequenten Schall

Eine weitere Möglichkeit zur Bekämpfung des tieffrequenten Lärms ist der Einsatz von tieffrequent wirksamen Kantenabsorbern. Abbildung 7 zeigt einen langgezogenen Raumquader und die darin zu erwartende stehende Welle.

Die Reflexe können durch das Anordnen eines breitbandig wirksamen Wandabsorbers aufgenommen werden. Für die Absorption der tiefen Frequenzen kann innerhalb einer abgehängten Decke oder in einer Verkleidung aus Gipskarton durch das Anordnen eines größeren Paketes aus porösem Absorbermaterial (Mineralwolle, offenporiger Melaninharzschaum oder Polyesterfaserfilz) ein sogenannter Kantenabsorber kostengünstig ausgebildet werden. Im Vergleich zu den konventionell auf dem Markt erhältlichen Tieftonabsorbern, ist dies eine hochwirksame und kostengünstige Lösung.

Für solche individuellen Absorber-Aufbauten existieren jedoch keine Kennwerte für die Berechnung. Hierzu müsste der gewählte Aufbau in einem zertifizierten Hallraum nach der Messvorschrift der DIN EN ISO 354, 2003-12, „Akustik – Messung der Schallabsorption in Hallräumen“ gemessen werden. Das ist jedoch aufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Solche Lösungen werden daher nur mit Erfahrungswerten eingesetzt, um beispielsweise eine unzureichende Situation im Bestand zu verbessern. So können Probleme in den tiefen Frequenzen, wie dröhnende Kleinräume, durch diese effizienten Maßnahmen wirtschaftlich behoben werden. Bei kleineren Räumen genügt es oft einige Akustiksäulen und breitbandig wirksame Wandabsorber in die Räume zu stellen. Der Unterschied ist sofort hörbar, ebenso wird dort die unterschiedliche Wirksamkeit an verschiedenen Positionen im Raum sofort und direkt erlebbar.

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Zwischenfazit: viele Akustikprodukte wirken nur eingeschränkt

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die meisten, auf dem Markt verfügbaren Akustikprodukte lediglich ein hochfrequentes Wirkspektrum besitzen (Tischaufsätze, Teppich, Vorhang). Lediglich die hier vorgestellten Akustikdecken, Akustikdeckensegel, Breitbandabsorber oder Akustiksäulen besitzen auch ein tieffrequentes Wirkspektrum. Aus meiner Erfahrung ist darauf zu achten, dass Absorber-Produkte bereits bei 125 Hz einen Absorptionsgrad von mindestens 0,45 besitzen. Anderenfalls sind die bei 250 Hz zu erfüllenden Nachhallzeiten beziehungsweise das A/V Verhältnis nicht zu erfüllen.

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Tücken bei Absorber-Prüfzeugnissen

Akustisch wirksame Absorberprodukte sollten stets ein Prüfzeugnis mit im Hallraum-Verfahren nach DIN EN ISO 354 ermittelten Werte in den Terzen (=αs Werte) oder in Oktaven (=αp Werte) besitzen. Dafür werden die Schallabsorber in einem genormten, diffusen Hallraum in einer flächigen Anordnung von zehn bis zwölf Quadratmetern gemessen. Für Einzelobjekte, wie Stühle, freistehende Stellwände oder andere Einrichtungselemente, erfolgt die Messung gemäß ISO 20189 (11-2018), „Akustik – Stellwände und einzelne Objekte zur Verwendung in Innenräumen -Auslegung der Schallabsorption und Schalldämmung von Bauteilen aufgrund von Messungen im Prüfstand“. Die nach ISO 20189 ermittelten Absorptionswerte sind objektbezogen (α obj) und müssen aufgrund der objektspezifischen Geometrie in αs Werte umgerechnet werden, in dem die α obj Werte durch die Hüllfläche des Objektes geteilt werden.

Da die Anforderungen in den Frequenzen von 125-4000 Hertz zu erfüllten sind, werden stets frequenzabhängige Werte benötigt, um fehlende Frequenzbereiche durch passende Absorber unter die gewünschten Grenzwerte zu verschieben zu können. Die DIN EN ISO 11654 von 1997 „Akustik – Schallabsorber – Bewertung von Schallabsorptionsgraden“ ermittelt Einzahlenwerte, die von den Herstellern der Baffeln, Tischaufsätze, Möbeln, Akustikbildern und anderen Akustik-Objekten, oft zu Marketingzwecken verwendet werden. Diese werben mit einem A-Klasse Absorber, der somit die besten Werte nach der Norm DIN EN ISO 11654 besitzt. Das führt in der Regel zu Irritationen, denn eine Bewertung von Baffeln, Tischaufsätzen und einzelnen Objekten ist nach DIN EN ISO 11654 ausgeschlossen. Zudem ist der Wert auf eine Vergleichskurve zwischen 250 bis 4.000 Hz bezogen. Das bedeutet dann zum Beispiel, dass ein A-Klasse Absorber demnach bei 250 Hz einen Wert von αp= 0,7 besitzen darf. Die DIN EN ISO 11654 sollte deshalb bereits seit längeren überarbeitet werden.

Es empfiehlt sich, stets eine frequenzabhängige Ermittlung der Nachhallzeiten mindestens in Oktaven αp Werten durchzuführen, um für die Planung geeignete Maßnahmen – zum Beispiel durch den gezielten Einsatz frequenzadaptierter Absorber zur Einhaltung der Toleranzbereiche – rechnerisch nachweisen zu können. Die meisten Räume benötigen tieffrequente oder breitbandig wirksame Absorber, um den tieffrequenten Eigenklang des Raumes und die lauten Stimmanteile der Sprache, die Vokale absorbieren zu können.

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Messungen der Raumakustik

Die raumakustische Qualität lässt sich auch mit Messgeräten ermitteln. Der Aufwand für diese Messungen ist jedoch kostenintensiv und die Messung der Nachhallzeit ist zudem laut, da der Raum mit Schall mit einer Lautstärke von 60 dB angeregt wird und dann gemessen wird, wie lange es dauert, bis der Nachhall verklungen ist. Um die Nutzer nicht zu stören, finden solche Messungen daher oft abends oder am Wochenende statt. Wie die einzelnen Werte in Großraumbüros zu messen sind, ist in DIN EN ISO 3382-3, 2012, „Akustik – Messung von Parametern der Raumakustik – Teil 3: „Großraumbüros“ festgelegt. Die Bewertungsgrößen für die akustische Qualität in Großraumbüros sind entsprechend dieser Norm:

  • der A-bewertete Schalldruckpegel von Sprache in einem Abstand von 4 Metern (Lp,A,S,4m),
  • die räumliche Abklingrate der Sprache (D2,S),
  • der Sprachübertragungsindex (STI) und
  • der Ablenkungsradius (rD).

Um die Schallpegelabnahme über die Entfernungen zu messen, sind sogenannte Messpfade von Person zu Person im Raum zu definieren. Diese werden dann exemplarisch gemessen. Für Messungen in realen Büroumgebungen werden in der DIN EN ISO 3382-3 für gute, mittlere und schlechte Akustik die Werte gemäß Abbildung 8 beschrieben.

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 8: Bedingungen für die Akustik in Großraumbüros gemäß ISO 3382-3, Anhang A

Bedenkt man, dass ein Normalredner mit einer Lautstärke von 65 Dezibel spricht, sind diese Pegelabfälle in vier Metern Abstand nicht nur durch viele Absorberflächen im Nahfeld des Sprechers abzufangen, sondern sie erfordern zusätzlich den Einsatz abschirmender Bauteile. Daher ist die akustische Zonierung mit hohen Stellwänden, raumhohen Glaswänden oder Vorhängen im Raum von zunehmend hoher Bedeutung.

Die Pegelabfälle oder das Nachlassen der Sprachverständlichkeit über einen oder mehrere Messpfade zu messen, wie es die VDI 2569 beziehungsweise die ISO 3382-3 fordern, ist jedoch sehr aufwendig und wird daher selten durchgeführt. Die Simulation und Visualisierung der Schallausbreitungen erfordert eine CAD-3D-Modellierung mit Eingabe verschiedener Werte zum Absorptions- und Reflexionsverhalten unterschiedlicher Oberflächen. Neben dem hohen Aufwand sind zudem die tatsächlichen Reflexionen im Raum oft noch komplexer, als sich das in einem Simulationsprogramm darstellen ließe. Dagegen lassen sich lassen sich die einwirkenden physikalischen Systeme und die dadurch wahrscheinlich entstehenden akustischen Phänomene mit ingenieur­technischen Sachverstand besser verstehen und daraus geeignete Maßnahmen abzuleiten.

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Anforderungen an die Raumakustik von Ein- und Zweipersonenbüros

Oft existiert in der Praxis der Irrglaube, man müsse doch für ein Einpersonenbüro keine raumakustische Qualität erfüllen, denn die Person störe sich ja nur selbst. Dennoch existieren Anforderungen aus den allgemein anerkannten Regeln der Technik an die Nachhallzeit und das Verhältnis von äquivalenter Schallabsorptionsfläche zu Raumvolumen (A/V Verhältnis). Zudem ist es sehr anstrengend, wenn man als Einzelnutzer zum Beispiel beim Telefonieren kontinuierlich gegen den halligen Raum ansprechen muss. Die Anforderungen sind mit der Raumhöhe beziehungsweise dem Raumvolumen raumspezifisch zu ermitteln.

In der Abbildung 9 werden die Anforderungen an ein Ein-/Zweipersonenbüro mit einer Raumhöhe von drei Metern nach VDI 2569, der ASR 3.7 und der DIN 18041 gegenübergestellt. Zur besseren Vergleichbarkeit wurden die Werte grafisch dargestellt und die A/V Werte auf die Nachhallzeit T einheitlich umgerechnet.

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 9: Gegenüberstellung der Anforderungen an Ein-/Zweipersonenbüros nach VDI 2569, ASR 3.7 und DIN 18041 für 3,00 m lichte Raumhöhe.

Man erkennt, dass die Anforderungen der VDI 2569, der ASR 3.7 und der DIN 18041 eine gewisse Streubreite besitzen. Während die ASR 3.7 und die DIN 18041 nur die Oktaven zwischen 250 und 2.000 Hz betrachten, fordert die VDI 2569 auch eine Oktave darunter und darüber bereits Grenzwerte.

Für die Nutzungsgruppe B3 der DIN 18041 ist eine rechnerische Nachhallzeit von T ≤ 0,87 s gefordert, für die Nutzungsgruppe B4 ist es eine niedrigere Nachhallzeit von T ≤ 0,71 s gefordert. Die ASR 3.7 und die Raumakustikklasse B der VDI 2569 fordert eine Nachhallzeit von T ≤ 0,8 s. Die VDI 2569 hat damit für die Nachhallzeit in der Raumakustikklasse C die schwächste Anforderung von T ≤ 1,0 s.

Stehen die Mitarbeiter im Unternehmen in einem klassischen Arbeitgeber – Arbeitnehmer Verhältnis, ist zumindest die ARS 3.7 mit T ≤ 0,8 s zu erfüllen. Ansonsten genügt es, die Anforderungen der DIN 18041 B3 oder die der VDI 2569 Raumakustikklasse C einzuhalten.

Für Planer bedeutet das, dass sie mit der Bauherrschaft die Anforderungen und Nutzungen im Vorfeld klären sollten. Selbst das Einpersonenbüro hat oft seine Tücken, denn durch die eng zusammenstehenden reflektierenden Wände einschließlich Boden und Decke dröhnen diese Räume oft. Das bedeutet, es sind insbesondere tieffrequent wirksame Absorber einzuplanen, da sonst die in Abbildung 9 gezeigten Anforderungen bei 250 Hz nicht erfüllt werden können. Bei der Anordnung der Absorber ist zu bedenken, dass hochfrequente Absorber auch hier leichter herzustellen sind oder meist automatisch durch Teppichboden und Vorhänge bereits vorhanden sind. Die für die Absorption der lauten Vokale und der Raummoden so wichtigen breitbandig wirksamen Absorber benötigen eine gewisse Bautiefe oder einen Abstand zur Decke oder Wand.

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Grenzwerte für Räume mit Anforderung an die Sprache

Bei den Nutzungen im Büro ist grundsätzlich zwischen Räumen mit der Anforderung „Aufenthalt“ oder „sprachliche Qualität“ zu unterscheiden. Bei den Räumen mit Anforderungen an die Sprache, wie Loungebereiche, Cafeterias, Besprechungs-, Konferenz-, Projekt- und Meetingräume, ist eine sehr gute Sprachverständlichkeit herzustellen. Die Sprachverständlichkeit wird gemessen als STI (Speech Transmission Index). Bei einem Wert von <0,5 ist die Sprache nicht gut verständlich und stört daher auch nicht sehr.

Auch weiter entfernt sitzende Personen müssen den Redner gut verstehen können. Diese Räume werden in der DIN 18041 als Räume der Gruppe A klassifiziert und in den Unterkategorien A1-5 mit verschiedenen Vorgaben hinsichtlich der einzuhaltenden Nachhallzeiten versehen. Dabei ist ein Korridor mit oberen und unteren Grenzwerten über die Frequenzen einzuhalten. Die Sprachverständlichkeit im Raum steigt, wenn die Nachhallzeit geringer wird. Insbesondere die lauten dröhnenden Töne des Raumes und die lauten Stimmanteile (Vokale) sind mit möglichst breitbandig wirksamen Absorbern zu bedämpfen. Die leisen für die Silbenerkennung so wichtigen Konsonanten treten dann hervor und man versteht die Wörter besser. Für einen normalen Besprechungsraum sind die Anforderungen der Kategorie A3 aus der DIN 18041 ausreichend. Möchte man auch Hörbehinderte inkludieren oder eine Videokonferenz in diesen Räumen durchführen ist die Anforderung der Kategorie A4 der DIN 18041 geeigneter. Die Abbildung 10 zeigt Beispiele für die nach dem vorhandenen Raumvolumen errechneten Soll-Nachhallzeiten in Räumen nach DIN 18041.

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Abbildung 10: Ermittelte und einzuhaltende Nachhallzeiten für Räume nach DIN 18041

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Grenzwerte für die Nachhallzeit in Räumen mit Büronutzung

Die anderen Raumkategorien in Büros sind die Räume für die Wissensarbeit wie:

  • Einzelbüro, Auswertebüro Forschung
  • Kleines Mehrpersonenbüro
  • Großes Mehrpersonenbüro, Großraumbüro
  • Callcenter

Bei der Büroarbeit soll ein begrenzter Wissensaustausch und Kommunikation möglich sein, jedoch ist hier die Sprachverständlichkeit eher kontraproduktiv. Denn versteht man die Sprache, so stört Sie auch. Die DIN 18041 differenziert in den Nutzungsarten 5 Kategorien, die in Abbildung 11 aufgeführt sind. Die Nutzungsarten stehen für diese Raumkategorien:

  • B1: Räume ohne Aufenthaltsqualität (z.B. Eingangshallen, Flure)
  • B2: Räume zum kurzfristigen Verweilen (z.B. Schalterhallen)
  • B3: Räume zum längerfristigen Verweilen (z.B. Einzelbüro, Büro, Bibliothek, Labor)
  • B4: Räume mit Bedarf an Lärmminderung und Raumkomfort (z.B. Büro, Bürgerbüro)
  • B5: Räume mit besonderem Bedarf an Lärmminderung und Raumkomfort (z.B. Callcenter, Leitstellen)
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Abbildung 11: Sollwerte der Nachhallzeit für die Gruppe B gemäß DIN 18041

Für eine gute Raumakustik im Büro ist zumindest nach DIN 18041 der Anteil absorbierender Oberflächen im Verhältnis zum Raumvolumen so einzustellen, dass die geforderten Grenzwerte für das A/V Verhältnis eingehalten werden.

Zur Erfüllung der DIN 18041 ist das dort geforderte A/V Verhältnis maßgebend. Diese äquivalente Schallabsorptionsfläche kann für die Raum-Gruppe B rechnerisch nach EN 12354-6, „Bauakustik – Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften“, Teil 6: „Schallabsorption in Räumen“ bestimmt oder durch Messungen nachgewiesen werden. Die äquivalente Absorptionsfläche und die Nachhallzeit können gemäß EN 12354-6 relativ einfach bestimmt werden.

Die Möglichkeiten einer raumakustischen Zonierung können dann zum Beispiel eine Zone in der Qualität B3 und eine Zone in B4 bedeuten.

Die akustische Zonierung und die gezielte, akustische Einstellung der Zonen werden immer wichtiger. Büros sind nicht mehr nur Räume für die Büroarbeit (Sachbearbeitung), sondern bieten zunehmend auch völlig verschiedene Arbeitswelten und Nutzungen an wie Orte der Begegnung für, Projektarbeit, kreatives Arbeiten oder formelle und informelle Kommunikation. Durch die Zunahme des Homeoffice-Anteils werden die Mitarbeiter künftig crossfunktional zusammenarbeiten. Alle Arbeitsplätze auf der Fläche werden daher zu temporären Arbeitsplätzen mit Räumen für Fokussierung, Wissensaustausch und kreativer Zusammenarbeit. Der „shared Desk“ wird zum Regel-Arbeitsplatz

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Abbildung 12: Anforderungen an kleine und große Mehrpersonenbüros nach VDI 2569

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Anforderungen an die Raumakustik von kleinen und großen Mehrpersonenbüros

In der VDI 2569 wird zwischen kleinen und großen Mehrpersonenbüros unterschieden. In kleinen Mehrpersonenbüros beträgt die weiteste Entfernung zwischen zwei Personen acht Meter. Die Abbildung 12 zeigt die Anforderungen der einzuhaltenden Nachhallzeiten über die Frequenzen von 125 bis 4.000 Hz an ein kleines und ein großes Mehrpersonenbüro nach VDI 2569.

Die Abbildung 13 zeigt ein kleines Mehrpersonenbüro in dem durch Breitband-Wandabsorber, Tischaufsätze und Deckensegel die geforderten Werte aus der DIN 18041, der VDI 2569 und der ASR 3.7 ermittelt wurden. In den Diagrammen wird sichtbar, dass die tiefe Frequenz 250 Hz der kritische Wert ist. Sowohl die Nachhallzeit 0,8 s als auch das A/V-Verhältnis von mindestens 0,23 wird dort gerade so erreicht. Für die Schallausbreitung im Raum sind die Wandabsorber für die Reflexe und die Tischaufsätze im Zusammenspiel mit den Deckensegeln wirksam.

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Abbildung 13: Ermittlung der akustischen Kennwerte für ein kleines Mehrpersonenbüro

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Schallbarrieren gegen Schallausbreitung

Eine weitere Anforderung aus der VDI 2569 ist die Rate des räumlichen Abklingens des A-bewerteten Schalldruckpegels der Sprache je Abstandsverdopplung: DL2 ≥ 4 Dezibel. In der Natur breitet sich der Schall frei aus und es kommt kein Schall als Reflex zurück. Dabei kann man sich die Schallausbreitung wie eine Kugel vorstellen, die mit der Schallgeschwindigkeit größer wird. Durch die größer werdende Oberfläche dieser Kugel nimmt auch die Schallenergie über den Abstand ab. Das Maximum dieser Schallpegelabnahme im Freiraum beträgt 6 dB pro Abstandsverdopplung. In Innenräumen ist 6 dB Pegelabfall kaum möglich, da die Räume bereits an Decke, Boden Wänden Kanten und Ecken viele Reflexe erzeugen, welche den Schall aufrechterhalten und daher lange nachhallen lassen. Mit einer gezielten, flächigen Absorption im Nahfeld, zum Beispiel an der Decke und an Wandseiten, sind 5 dB Pegelabfall über Abstandsverdopplung in Innenräumen möglich.

Fügt man weitere Schallbarrieren ein, die so groß sind wie die zu bekämpfenden Wellenlängen, wie große Stellwände, flächige Vorhänge, Schränke oder abgehängte Baffel-Wände sind auch größere Schallpegelabfälle bei Abstandsverdopplung erreichbar. Somit entstehen akustisch wirksame Zonen. Am wirksamsten für die akustische Zonierung sind dicht an die Bauteile anschließende möglichst hohe Stellwände in Kombination mit darüber angeordneten Deckenabsorbern, oder raumhohe Wände oder Glasscheiben.

Die Abbildung 14 zeigt, wie durch das Einfügen von Schallbarrieren, wie Stellwände, Tischaufsätze, Vorhänge oder Glaswände, die Schallausbreitung im Raum begrenzt werden kann. Hierdurch kann der Schallpegelabfall pro Entfernungsverdopplung DL2 beziehungsweise die Pegelabnahme in vier Metern Entfernung LpAS4 gezielt eingestellt werden.

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Abbildung 14: Einfügen von Schallbarrieren zur Begrenzung der freien Schallausbreitung im Raum
Zwischenwände für Raumakustik im Büro
Hier dienen absorbierende Zwischenwände als Schallbarrieren Foto: Georg Wiesinger
Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 15: Mögliche Anordnungen von Möbeln und Stellwänden in großen Mehrpersonenbüros

Laute Drucker oder Personen in Besprechungsecken werden durch Schallschirme zoniert oder in Nebenräumen platziert. Die Empfangstheke kann beispielsweise durch eine größere Glaswand vom Mehrpersonenbüro getrennt werden.

Werden für Besprechungen kleinere und größere Räume, Einzelbüros oder Telefonboxen eingeplant, so können diese im Konzept so angeordnet werden, dass verschiedene Zonen entstehen. So werden Räume mit viel Lärm und Sprache bauakustisch als Raum separiert und mit der Anordnung dieser Räume wiederum akustische Zonen im Großraum geschaffen.

Die Abbildung 15 zeigt verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Möbeln, Stellwänden und Glaswänden, um die Schallausbreitung im Raum zu begrenzen. Das führt dazu, dass die Pegel über die Entfernung stärker abnehmen und die Sprachverständlichkeit in weiter entfernten Sitzplätzen abnimmt. Dies ist insbesondere in großen Mehrpersonenbüros gewünscht. Der Grundriss links zeigt zudem, wie durch das Einfügen von Besprechungsräumen in der Mittelzone die Schallausbreitung in der Querrichtung unterbrochen werden kann. Die hierdurch entstehenden kleineren Teilzonen erfordern dann wiederum eine höhere Schallabsorption innerhalb der Teilzonen.

Große Büroräume sind am Besten in verschiedene Arbeitswelten zu unterteilen und diese auf die individuellen Nutzungen und ihre Raumakustik einzustellen. Call Center erfordern besondere akustische Maßnahmen, die den Schall bereits an der Quelle reduzieren, absorbieren beziehungsweise kapseln sollten. Daher wird das Callcenter hier nicht weiter betrachtet, da dies noch detaillierteres Fachwissen voraussetzt.

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Abbildung 17: Ansatzpunkte zur Erstellung eines Akustikkonzepts für Bürowelten

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Grundlagen für ein Akustikkonzept

In einem Akustikkonzept sind grundsätzlich die in Abbildung 17 aufgeführten Faktoren in Bezug auf die Lärmquelle, den Arbeitsplatz sowie dem Nutzer zu beachten.

Grundlage für ein Akustikkonzept ist die nutzerorientierte Bedarfsplanung, wobei den ermittelten Büronutzungen verschiedene akustische Zonen zugewiesen werden. Für die jeweiligen Zonen werden die geltenden Grenzwerte aus den allgemein anerkannten Regeln der Technik ausgewählt und rechnerisch nachgewiesen (Abbildung 16).

 

Grafik zu Raumakustik im Büro
Abbildung 16: Die verschiedenen Nutzungsbereiche in den Kategorien nach DIN 18041

Grundsätzlich gilt: Je mehr Personen und damit potenzielle Schallquellen im Raum vorhanden sind, desto mehr sind akustische Zonierungen im Raum sinnvoll, um die Schallausbreitung im Raum zu begrenzen und verschiedene akustische Zonen gestalten zu können. Hierzu sind möglichst große Elemente, die auch für die größeren Schallwellen schallschirmend wirken, einzusetzen. Raumakustische Richtwerte für Arbeitsräume in denen ständige Arbeitsplätze vorhanden sind, sollten die folgenden raumakustischen Bedingungen erfüllen:

  1. nach DIN 18041 ist für Büroräume mit Aufenthaltsqualität das Verhältnis äquivalenter Schallabsorptionsfläche eines Raumes und des Raumvolumens (A/V) in Bezug auf die Raumhöhe zu ermitteln
  2. Die Nachhallzeit T ist nach DIN 18041 für Räume mit Nutzungsschwerpunkt Kommunikation und für die Raumakustikklassen für Büroräume nach VDI 2569 rechnerisch zu ermitteln. Die Grenzwerte der ASR 3.7 betragen für Mehrpersonen- und Großraumbüro: T = 0,6 s und für Ein- und Zweipersonenbüro: T = 0,8 s.
  3. Für die Raumakustikklassen nach VDI 2569 können auch weitergehende Werte, wie die Schalldruckpegelabnahme pro Abstandverdoppelung DL 2 festlegt und durch geeignete Schallbarrieren einplant werden (z.B.  DL 2 ≥ 5 dB)
  4. Die Anforderungen bzgl. Lärmpegel (Dauerschallpegel, Hintergrundgeräusche), welche die DIN 18041 und ASR 3.7 festlegen, sind durch Verhaltensregeln einzuhalten und ggf. mit Messungen belegen.
  5. Eine Maskierung durch das Einspielen von Hintergrundrau­schen für die Hintergrundsprache soll nach ASR 3.7 vermieden werden. Jedoch ist zu überlegen, ob sich durch das Rauschen aus der Lüftungsanlage nicht eine ähnliche Wirkung erzielen lässt. Daher ist für die Einstellung der Grenzwerte nach  der VDI 2081 und die DIN EN 16798-3 für die Lüftungsanlage dieser Aspekt zu berücksichtigen.

Tätigkeitsbezogener Richtwert für sich wiederholende, geistige Tätigkeiten mit zeitweisen oder ständig hohen Anforderungen an die Konzentration: 55 dB (A). Das bedeutet, dass bei einer Langzeit Lärmpegelmessung über mehrere Stunden, gemittelt über eine Stunde kein Dauerpegel von über 55 dB (A) vorherrschen darf.

Bedenkt man, dass ein Mensch mit normaler Sprache bereits einen Schallpegel von 65 dB erzeugt, so dürfen die Menschen in diesen Räumen nicht kontinuierlich sprechen. Um die geforderten Dauerschallpegel einhalten zu können sind längere Ruhephasen erforderlich. Daher sind auch die Verhaltensregeln in Mehrpersonenbüros zu beachten.

Beispiele für Verhaltensregeln, die sich in Mehrpersonenbüros bewährt haben, sind:

  • Auch am Telefon leise sprechen
  • Besprechungen und Telefonkonferenzen finden im Besprechungsraum/Aufenthaltsraum statt
  • Zurufe vermeiden
  • Führen kurzer Gespräche am Schreibtisch nur über kleine Distanzen. (ideal Rollcontainer mit Sitzauflage)
  • Bei Abwesenheit den Anrufbeantworter oder die Umleitung einschaltenMobil-Telefone auf „vibrieren“ stellen

Für akustische Störungen und Phänomene sind zusätzlich die folgenden Faktoren zu beachten:

  • Schallausbreitung im Raum (langgezogener Quader oder Kreisrund)
  • Reflexe und Quadrierung des Schalls in den Kanten und Ecken
  • Fokussierung an beispielsweise konkaven Flächen
  • Diffusion des Schalls durch unterschiedlich angeordnete Möbel oder Hindernisse
  • Schirmung und Umbeugung des Schalls an größeren schirmenden Objekten
  • Einsatz von senkrechten Schirmen in Kombination mit darüber angeordneten Deckenabsorbern

Werden diese Aspekte akustischer Phänomene aus der Raumgeometrie nicht beachtet, so kann es durchaus sein, dass ein Mitarbeiter der in einer Ecke des Raums sitzt, den gesamten Raum beschallt und der Mitarbeiter, der in der weit entfernten gegenüberliegenden Ecke sitzt, diesen besonders gut versteht.

Zusammenfassend sind für die Erstellung eines Akustikkonzepts neben der raumakustischen Einstellung des Arbeitsplatzes durch Berechnung, Anordnung und Dimensionierung mit passenden Absorbern auch die Schallausbreitung im Raum von der Schallquelle aus und die Verhaltensregeln, also der Faktor Mensch, maßgebend.

Dr. Georg Wiesinger ist Architekt, Dr. Ing. Maschinenbau, Produktentwickler und Experte für die Planung akustisch wirksamer Innenausbauten


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Literaturhinweise zur Raumakustik

[1] Pejtersen, J., Allermann, L., Kristensen, T.S., Poulsen O.M.: Indoor climate, psychosocial work environment and symptoms in open-plan offices. Indoor Air 16, Hoboken: Wiley. 2006, S. 392-401

[2] Helenius, R., Hongisto, V.: The effect of the acoustical improvement of an open-plan office on workers. Proceedings of Inter-Noise 2004, Paper 674, 21-25 August, Prague, Czech Republic. Notre Dame: International Institute of Noise Control Engineering (I-INCE), 2004

[3] Meis, M., & Klink, K.: Lärmwirkungen in Büroumwelten: Review und Optimierungsansätze durch Mitarbeiterbefragungen. In: Schick, A., Meis, M., & Nocke, C.: Akustik in Büro und Objekt, Beiträge zur psychologischen Akustik 10, Oldenburg: Isensee Verlag, 2010, S. 89-113

[4] Haapakangas, A., Helenius, R., Keskinen, E., Hongisto, V.: Perceived acoustic environment, work performance and well-being – survey results from Finnish offices. International congress on noise as a public health problem (ICBEN) 2008, Foxwoods, CT, International Commission on Biological Effects of Noise, 2008

[5] Banbury, S., Berry, D.C.: Habituation and Dishabituation to Speech and Office Noise. Journal of Experimental Psychology: Applied 3(3), Washington: American Psychological Association (APA), 1997, S. 181-195

[6] Schlittmeier, S. J. & Hellbrück, J.: Background music as noise abatement in open-plan offices: A laboratory study on performance effects and subjective preferences. Applied Cognitive Psychology, 23(5), Hoboken: Wiley, 2009, S. 684 – 697

[7] Sundstrom E., Town J.P., Rice, R.W., Osborn, D.P., Brill, M.: Office Noise, Satisfaction, and Performance. Environment and Behavior 26, Los Angeles: Sage publications, 1994, S. 195-222

[8] Machner E.; Yoan Le M., Kombination von thermisch aktivierten Bauteilsystemen (TABS) und hohen raumakustischen Anforderungen: Akustische und thermische Ergebnisse einer Felduntersuchung; Saint-Gobain Ecophon, DAGA Kongress, 2014 Oldenburg

[9] Fasold, W., Veres, E., Schallschutz und Raumakustik in der Praxis, Verlag für Bauwesen, Berlin 1998

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