Schalltransmission durch Isolierverglasung

Der Nachweis der Schalldämmwirkung von Isolierfenstern erfolgt bisher in der Regel durch Messungen unter normierten Bedingungen, obwohl eine numerische Simulation schneller und effektiver wäre. Deshalb wird dafür hier ein Berechnungsmodell entwickelt, das die Schallwellenausbreitung und den Schalldurchgang durch mehrfach verglaste Fenster sowie alle auftretenden dynamischen Wechselwirkungsvorgänge beinhaltet. Bei diesem Berechnungsmodell sollen die Vorteile der Finite-Element-Methode (FEM) für elastische Strukturen und abgeschlossene Gebiete mit den Vorteilen der Randelementmethode (REM) für unendlich ausgedehnte Gebiete kombiniert werden. Daher werden die Fensterscheiben, die aufgrund von Schalldruckänderungen der umgebenden Luft Biegeschwingungen erfahren und als Kirchhoffplatten modelliert werden, ebenso wie der gasgefüllte Scheibenzwischenraum und die abgeschlossenen, luftgefüllten Räume des Gebäudes mit der FEM behandelt. Die das Gebäude umgebende Luft stellt ein unendlich ausgedehntes Gebiet dar und wird daher mit der REM approximiert. Den Wechselwirkungen zwischen der Struktur und dem umgebenden Fluid wird durch eine Kopplung der Simulationsmodelle über das Arbeitsprinzip Rechnung getragen. Einen Schwerpunkt der Untersuchungen bilden die Anwendungen des Verfahrens zur Simulation der Schalltransmission durch ein spezielles Außenbauteil im Hochbau, das Fenster. Anhand von Beispielen wird die Bandbreite konstruktiver Gestaltungen von Isolierverglasungen aufgezeigt und insbesondere der Einfluß verschiedener Konstruktionsparameter auf die Schalldämmung näher erläutert. Es wird deutlich, daß mit dem vorgestellten numerischen Berechnungsmodell der Schalltransmissionsmechanismus durch Isolierverglasungen für beliebige Lärmsituationen simuliert und die Auswirkungen konstruktiver Modifikationen in der Entwurfsphase abgeschätzt werden können.