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der raum- und bauakustischen Planung von
Restaurants, Großraumbüros, Bibliotheken,
Museen, Bahnhöfen, Industriehallen oder
Außenräumen. Bereits im Planungsstadium
kann beispielsweise das Hörerlebnis eines
Konzertbesuchers von jeder Position aus
nachempfunden werden. Auch das Verhalten
von Bauteilen, etwa von Schallschutzfenstern,
bei unterschiedlichen akustischen
Einwirkungen wie Bau-, Straßen- oder Fluglärm
oder die Schalldämmeigenschaften
von Trockenbaukonstruktionen werden virtuell
hörbar. Damit sind Planer in der Lage,
ihren Bauherren die akustische Qualität
von Räumen oder Bauteilen unmittelbarer
zu vermitteln und den Nutzen akustischer
Maßnahmen nachdrücklicher zu demonstrieren.
Noch realitätsnäher lassen sich
akustische Verhältnisse im Rahmen virtueller
Begehungen durch Räume oder Gebäude
vermitteln. Unterschiedliche Konzepte
werden so interaktiv erfahrbar und unmittelbar
vergleichbar. Ebenso können bauakustische
Maßnahmen zur Eindämmung
akustischer Störeinflüsse und Umgebungslärm
von jeder Position aus besser eingeschätzt
werden. Bauprodukthersteller können
die akustische Qualität ihrer Produkte
schon in der Entwicklungsphase prüfen
sowie Planern und Bauherren realitätsnah
vermitteln. Akustikplaner können die Auswirkungen
vorgeschlagener Maßnahmen
sowohl anhand von Zahlenwerten als auch
durch einen subjektiven, individuellen Höreindruck
deutlich machen.
Welche Lösungen gibt es
und wie funktionieren sie?
Die Analyse anspruchsvoller akustischer
Szenarien setzt in der Regel ein dreidimensionales
Raum- oder Gebäudemodell
voraus, das alle akustisch relevanten Strukturen
geometrisch definiert. Entweder liegt
es im Zusammenhang mit der Gebäudeplanung
ohnehin schon vor und kann per DXF-
, DWG- oder IFC-Schnittstelle importiert
werden oder es muss mit einem internen
3D-Editor oder externen 3D CAD-Programm
neu modelliert werden. In CAD-Programme
integrierte Lösungen (z. B. Auratorium)
erübrigen die sonst üblichen, umständlichen
Arbeitsschritte: CAD-Modelleingabe,
anschließender Import in die Raumakustiksoftware,
Simulation, anschließend Änderung
des CAD-Modells, erneuter Import
etc.
Bevor der zu untersuchende Raum für die
Berechnung vorbereitet wird, sollten die
individuellen Rahmendaten analysiert und
eine Zielvorgabe definiert werden. Anschließend
müssen die Art der Schallquelle
und des Empfängers, deren Position und
mögliche Bewegung, Übertragungswege,
raumakustische Oberflächeneigenschaften
wie Absorptions- und Streugrade und andere
Randbedingungen definiert werden.
Das FEM-Netz wird entweder manuell oder
vom System automatisch im Hintergrund
erzeugt. Danach kann der Berechnungsvorgang
gestartet werden. Die Ergebniswerte
(Nachhallzeit, Schalldruckpegel oder der
Sprachübertragungsindex als Messgröße
für die Sprachverständlichkeit etc.) werden
tabellarisch oder in Form sogenannter Isolinien
oder Isoflächengrafiken ausgegeben.
Dabei werden Bereiche mit identischen
Ergebniswerten mit einer Linie, respektive
Farbfläche markiert und so die Vielzahl der
Ergebniswerte einfacher „lesbar“ gemacht.
Programmbeispiele und Anwendungen
Die Palette der raum- und bauakustischen
Berechnungs- und Simulationsprogramme
reicht von einfachen Programmen für
die Analyse individueller, eng umgrenzter
akustischer Probleme, den Nachweis von
Bauteilen, die Analyse komplexer Raumformen
oder die Berechnung von Lärm in
Arbeitsstätten und die Überprüfung von
Lärmminderungsmaßnahmen, bis hin zur
Echzeit-Auralisation architektonisch anspruchsvoller
Räume und Gebäude, inklusive
interaktiver Objektbegehung per
VR-Brille (siehe auch Produkt-/Anbieterliste).
Im Folgenden werden einige Programme
beispielhaft vorgestellt.
Auratorium von Audioborn ist eine im
CAD-Programm integrierte Echtzeit-Akustiksimulationssoftware.
Änderungen am
Raum oder an den Quell- und Empfangspositionen
werden quasi in Echtzeit berechnet,
visualisiert und hörbar gemacht. Die
zugrunde liegenden Simulationsalgorithmen
bilden auch Welleneffekte ab, wie etwa
Schallabsorption, -streuung und -beugung
oder Interferenz-Effekte. Die Software wird
sowohl in der Raumakustiksimulation als
auch in der Musik- und Filmproduktion sowie
VR-Anwendungen eingesetzt.
CATT-Acoustic von CATT berechnet mithilfe
numerischer Simulationsverfahren die
Impulsantworten mehrerer Schallquellen
mit beliebiger Richtfunktion. Werkzeuge
zur Faltung und Auralisation stehen in der
Vollversion bereit. Die akustischen Kenndaten
der Oberflächenmaterialien lassen
sich in einer individuell erweiterbaren
Datenbank verwalten, was die Definition
akustischer Szenarien beschleunigt. Ein
OpenGL-basierter CATT 3D-Viewer sorgt
für eine optisch ansprechende Darstellung
der Modelle bei Kundenpräsentationen.
EASE von AFMG Technologies dient der
Die Bandbreite numerischer Bauakustik reicht
von Programmen zur schalltechnischen Optimierung
von Bauteilen …
© Marshall Day Acoustics, Akustikbüro Rahe-Kraft
… über Werkzeuge zur Berechnung der Schalldämmung
in Gebäuden gemäß DIN EN 12354, …
© Sound of Numers, Akustikbüro Rahe-Kraft
… bis hin zur Auralisation („Hörbarmachung“)
von Konzerthallen, Theatern oder Stadien.
© Audioborn, Trimble
Die App TOPview misst Schallpegel und Nachhallzeiten
eines Raumes und schlägt passende
akustische Maßnahmen vor.
© Knauf
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