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E-Book

Technische Akustik und Lärmschutz

AutorDieter Maute
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl218 Seiten
ISBN9783446405288
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
Lärm gehört zu den gravierendsten Umweltbelastungen. Vermeidung von Lärm und Lärmschutz gehören deshalb zu den wichtigsten Aufgaben bei der Konstruktion von Maschinen, Land-, Luft- und Schienenfahrzeugen, Schiffen sowie Straßenfahrzeugen/Baumaschinen/Land- und Forstmaschinen. Das vorliegende Buch ist eine wertvolle Hilfe bei der Auslegung von Maschinen, Gebäuden, Straßen, Verkehrsanlagen usw.

Lärmquellen sowie Möglichkeiten zur Verminderung der Emission dieser Lärmquellen werden übersichtlich dargestellt und beschrieben. Außerdem sind die mathematischen und physikalischen Grundlagen der Technischen Akustik enthalten, die für das Verständnis der Aufgaben zum Lärmschutz unerlässlich sind. Neben Kapiteln über die Verfahren und Geräte der Lärmmesstechnik veranschaulichen zahlreiche anwendungsorientierte Beispiele sowie Software (Demo-Programme zur Ermittlung der Lärmimmissionen und zur Bearbeitung und Darstellung von Schallmessungen) die Thematik.

Der Autor

Prof. Dipl.-Ing. Dieter Maute hält Vorlesungen zur Technischen Akustik an der Fachhochschule Aalen. Er ist öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Bauakustik und Lärmschutz.

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Kapitelübersicht
  1. Inhaltsverzeichnis und Einführung
  2. Schall und Schallpegel
  3. Hören und Wahrnehmen – Physiologische Grundlagen und ihre technische Umsetzung
  4. Messtechnik
  5. Schallausbreitung im Freien
  6. Die Europäischen Verträge und der Lärmschutz
  7. Lärm von Maschinen
  8. Lärm am Arbeitsplatz
  9. Lärm in der Nachbarschaft
  10. Schallschutz im Hochbau
  11. Elementare Raumakustik
  12. Hinweise zur CD-ROM zum Buch (Inhalte auf Anfrage)
  13. Sachwortverzeichnis
Leseprobe
7 Lärm am Arbeitsplatz (S. 126-127)

7.1 Die Berufskrankheit „Lärmschwerhörigkeit"

Berufskrankheiten sind seit 1936 in der Berufskrankheitenverordnung (BKV) aufgeführt. Unter der früheren Nr. 26, neuerdings unter der Nr. 2301, wird die Berufskrankheit „Lärmschwerhörigkeit" genannt, welche zur Minderung der Erwerbsfähigkeit führt. Ist diese anerkannt, ergibt sich ein Anspruch auf Rentenzahlungen. Außer für Entschädigungsleistungen, Heilbehandlungen, Rentenzahlungen sind die Berufsgenossenschaften (BG) per Gesetz auch für Prävention, arbeitsmedizinische Untersuchungen, Technische Aufsichtsdienste sowie für Aus- und Fortbildung zuständig. Die Kosten werden auf die Beiträge der Versicherten (derzeit etwa 3 Mio. gewerbliche Unternehmen mit 30 Mio. Vollbeschäftigten) umgelegt. Laut BG-Statistik für das Jahr 2003 sieht die Bilanz für die BK 2301 wie folgt aus:

• Anzeigen auf Verdacht: 9.918 Fälle
• Anerkannt: 6.407 Fälle
• Darunter neue Renten: 651 Fälle (zum Vergleich: 1996 1.252 Fälle)

Die Kosten für die Renten betragen pro Fall vom Eintritt bis zum Tod des Empfängers etwa 80.000 EUR. Da die Maßnahmen zur Lärmminderung sich inzwischen auswirken, ist die Zahl anerkannter Fälle rückläufig. Die Spitzenwerte lagen in den Jahren 1995/1996 bei je etwa 8.000 anerkannten Fällen.

7.2 Richtlinie des Rates RLR 86/188/EWG

Schutz der Arbeitnehmer gegen Gefährdung durch Lärm am Arbeitsplatz (s. auch Kapitel 7.7).

7.2.1 Wesentliche Inhalte

1986 wurden in der genannten Richtlinie Grundsätze für den Schutz der Arbeitnehmer in mehreren Artikeln festgelegt. Die wichtigsten werden nachfolgend aufgeführt, sie sind inzwischen Bestandteil der nationalen Gesetzgebung (Kapitel 5.2). Durch natio nale Rechts- und Verwaltungsvorschriften kann ein weiter gehender Schutz, z. B. zur Berücksichtigung von impulsartigem Lärm, nach dem Grundsatz eingeführt werden:

„Die Lärmexposition ist unter Berücksichtigung des technischen Fortschritts auf das niedrigste, in der Praxis vertretbare Niveau zu senken".

• Definition der täglichen und wöchentlichen Lärmexposition,
• Vorschriften über Ermittlung, Messung, Geräte und Verfahren,
• Unterrichtung und Belehrung der Betroffenen,
• Treffen geeigneter Maßnahmen, falls die persönliche Lärmexposition 85 dB(A) überschreitet oder L peak 140 dB (ppeak 200 Pa) ist,
• Ursachenermittlung, Einleitung technischer und organisatorischer Maßnahmen zur Lärmminderung, falls die persönliche Lärmexposition 90 dB(A) überschreitet oder L peak 140 dB ist,
• Das Tragen von Gehörschutzmitteln ist zu veranlassen, falls die persönliche Lärmexposition 90 dB(A) überschreitet oder Lpeak 140 dB ist.
• Die Hörfähigkeit ist zu überwachen, falls die persönliche Lärmexposition 85 dB(A) überschreitet.
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis8
0 Einführung15
1 Schall und Schallpegel18
1.1 Begriffe und physikalische Grundlagen18
1.1.1 Schwingungen, Wellen, Schall – eine Übersicht18
1.1.2 Schwingungen19
1.1.3 Frequenz und Wellenlänge23
1.1.4 Schallgeschwindigkeit24
1.1.5 Ton24
1.1.6 Klang25
1.1.7 Tongemisch und Geräusch25
1.1.8 Rauschen25
1.1.9 Frequenz und Kreisfrequenz25
1.1.10 Effektivwert26
1.1.11 Reflexion26
1.1.12 Beugung27
1.1.13 Brechung27
1.1.14 Stehende Wellen28
1.1.15 Schwebungen, Amplitudenmodulation29
1.2 Die verschiedenen Schallpegel und deren Definitionen33
1.3 Analogien – Schalldruck- und Schallintensitätspegel35
1.4 Rechnen mit Logarithmen37
1.4.1 Definitionen37
1.4.2 Rechenregeln mit Beispielen37
1.5 Rechnen mit Pegeln40
1.5.1 Grundsätzliches40
1.5.2 Addition und Subtraktion41
1.5.3 Örtlicher Mittelwert43
1.5.4 Zeitlicher Mittelwert und Beurteilungspegel44
1.5.5 Schallleistungspegel47
1.5.6 Anlagen- und Fremdpegel48
1.5.7 Einzelereignispegel48
2 Hören und Wahrnehmen – Physiologische Grundlagen und ihre technische Umsetzung50
2.1 Frequenzgang und Eigenschaften des Gehörs50
2.2 Frequenzbewertung von Schallpegeln54
2.3 Zeitbewertung von Schallpegeln56
2.4 Schallpegel, Lautstärkepegel, Lautheit, Lästigkeit, Lärmstärke59
3 Messtechnik62
3.1 Schallpegelmesser62
3.1.1 Allgemeine Hinweise62
3.1.2 Frequenzbereich und Messbereich62
3.1.3 Genauigkeitsklassen63
3.1.4 Frequenzbewertung63
3.1.5 Zeitbewertung63
3.1.6 Mikrofone64
3.1.7 Digitalisierung / Speicherung der Messdaten64
3.1.8 Handhabung65
3.2 Spektrale Darstellungen65
3.2.1 Übersicht65
3.2.2 Analyse in Frequenzbändern66
3.2.3 Schmalbandanalysen67
3.2.4 Beispiel69
3.3 Beschreibung zeitlich veränderlicher Pegelverläufe71
3.3.1 Pegel als Funktion der Zeit71
3.3.2 Häufigkeitsverteilung (Level Distribution)72
3.3.3 Summenhäufigkeit (Cumulative Distribution)73
3.3.4 Überschreitungspegel (Perzentilpegel)74
3.3.5 Geräuschtrennung75
3.4 Ermittlung des Schallleistungspegels75
3.4.1 Übersicht75
3.4.2 Hüllflächenverfahren76
3.4.3 Messung der Schallintensität78
3.4.4 Geräte und Software85
3.5 Weitere Verfahren für die rechnerische Signalverarbeitung85
3.5.1 Zeitliche Mittelung86
3.5.2 Kreuzkorrelation und Impulsantwort86
4 Schallausbreitung im Freien89
4.1 Schallfelder89
4.2 Freie, ungehinderte Schallausbreitung89
4.2.1 Punkförmige Schallquellen90
4.2.2 Linienförmige Schallquellen – Schallausbreitung in den Raum eines Halbzylinders92
4.2.3 Flächenschallquellen92
4.3 Prognosen nach DIN EN ISO 9613-2 und den VDI-Richtlinien 2714 und 2720 [1], [2], [3]93
4.3.1 Gültigkeit und Einschränkungen des grundsätzlichen Berechnungsverfahrens93
4.3.2 Pegelerhöhende Einflussgrößen96
4.3.3 Pegelminderungen auf dem Ausbreitungsweg97
4.3.4 Wirkung von Hindernissen: Reflexion103
4.3.5 Einfluss der Meteorologie105
4.4 Prognosen für besondere Schallquellen108
4.5 Linien- und Flächenschallquellen108
4.6 Prognose und Messung – Ergebnisunsicherheit109
4.7 Programme zur Berechnung der Schallausbreitung und von Geräuschimmissionen111
5 Die Europäischen Verträge und der Lärmschutz112
5.1 Schallemission und Schallimmission112
5.1.1 Emission112
5.1.2 Immission113
5.2 Artikel 100a EWG und 118a EWG – Gerätesicherheitsgesetz und Arbeitsschutzgesetz114
5.3 Die Zuständigkeit von Herstellern und Betreibern von Maschinen116
6 Lärm von Maschinen118
6.1 Lärminformation118
6.1.1 Warum Lärminformation?118
6.1.2 Wo Lärminformation?118
6.1.3 Konformitätserklärung und CE-Kennzeichnung119
6.2 3. Verordnung zum Gerätesicherheitsgesetz (3. GSGV)119
6.3 Normen zur Ermittlung von Emissionskennwerten120
6.4 Maschinen und Geräte zur Verwendung im Freien123
6.5 Lärmarm konstruieren – Grundsätze zur Lärmminderung bei Maschinen und Anlagen124
7 Lärm am Arbeitsplatz127
7.1 Die Berufskrankheit „Lärmschwerhörigkeit“127
7.2 Richtlinie des Rates RLR 86/188/EWG127
7.2.1 Wesentliche Inhalte127
7.2.2 Tägliche persönliche Lärmexposition / Beurteilungspegel128
7.2.3 Lärmdosis129
7.3 Verordnung über Arbeitsstätten (ArbStättV)130
7.4 UVV-Lärm (Unfallverhütungsvorschrift Lärm)130
7.4.1 Kriterien zur Vermeidung von Gehörschäden131
7.4.2 Impulshaltiger und tonhaltiger Lärm131
7.4.3 Technische Lärmminderung132
7.4.4 Lärmgefährdung und Lärmbereiche132
7.4.5 Persönlicher Schallschutz133
7.4.6 Persönlicher oder ortsbezogener Beurteilungspegel134
7.4.7 Pausendauer / Erholungszeit134
7.4.8 Zusammenfassende Übersicht: 3. GSGV und UVV-Lärm135
7.5 VDI-Richtlinie 2058, Blatt 2135
7.5.1 Begriffe135
7.5.2 Lärmpausen während der Arbeitszeit136
7.6 VDI-Richtlinie 2058, Blatt 3137
7.7 Richtlinie 2003/10/EG138
7.8 Gestaltung lärmarmer Arbeitsstätten138
8 Lärm in der Nachbarschaft140
8.1 Übersicht: Vom Emissions- zum Immissionsort140
8.2 Rechnerische Prognose oder Messung141
8.3 Schutz vor Immissionen: Berechnung und Beurteilung142
8.3.1 Lärm von gewerblichen Anlagen142
8.3.2 Lärm durch Sport- und Freizeitanlagen147
8.3.3 Verkehr148
8.3.4 Schießgeräusche155
8.3.5 Lärmkontingentierung156
8.4 Die EU-Umgebungslärm-Richtlinie 2002/49/EG156
8.4.1 Zielsetzung, Betroffene, Termine, Zuständigkeiten156
8.4.2 Lärmquellen157
8.4.3 Wesentliche Merkmale der Richtlinie158
8.4.4 Beschreibung der Lärmbelastung158
8.4.5 Positive und negative Aspekte in Stichworten159
8.4.6 Ermittlung der Immissionen – Rechnung oder Messung?159
8.5 Umgang mit Lärm in der Nachbarschaft – Zuständigkeiten, Beschwerdewege, Instanzen160
9 Schallschutz im Hochbau162
9.1 Einführung162
9.1.1 Geschichte des Schallschutzes162
9.1.2 Bauakustik und Raumakustik163
9.1.3 Schalldämmung und Schalldämpfung164
9.2 Dämmung von Luftschall165
9.2.1 Energiebilanz165
9.2.2 Schalldämm-Maß, bewertetes Schalldämm-Maß166
9.2.3 Spektrum-Anpassungswerte169
9.2.4 Zusammenfassende Darstellung – Weitere Kenngrößen170
9.3 Dämmung von Trittschall172
9.3.1 Körperschall172
9.3.2 Norm-Trittschallpegel, bewerteter Norm-Trittschallpegel173
9.3.3 Weitere Kenngrößen174
9.3.4 Spektrum-Anpassungswert175
9.3.5 Verbesserung der Trittschalldämmung massiver Decken durch eine Deckenauflage175
9.4 Schalldämmung von Bauteilen177
9.4.1 Bauphysikalische Grundlagen für die Dämmung von Luftschall177
9.4.2 Anforderungen an Bauteile181
9.4.3 Resultierendes Schalldämm- Maß zusammengesetzter Bauteile184
9.4.4 Flanken- und Nebenwegübertragung185
9.4.5 Unsicherheit und Einflüsse auf die Prüfergebnisse187
9.5 Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels189
9.6 Zulässige Schalldruckpegel in schutzbedürftigen Räumen190
9.7 Nutzergeräusche190
9.8 Wahrung der Vertraulichkeit191
9.9 Vertragliche Vereinbarungen192
9.10 Zusammenfassung der Regelwerke194
9.11 Software196
9.12 Beispiele196
10 Elementare Raumakustik199
10.1 Umfang und Aufgaben der Raumakustik199
10.2 Nachhallzeit und Schallabsorption199
10.3 Schallabsorptionsgrad und Strömungswiderstand203
10.4 Hallradius, Raumpegel, mittlerer Schallabsorptionsgrad205
10.4.1 Schalleinwirkung von außen205
10.4.2 Schallquellen im Raum205
10.5 Sprachverständlichkeit207
11 Hinweise zur CD-ROM zum Buch (Inhalte auf Anfrage)209
11.1 Programme zur Berechnung von Lärm-Immissionen209
11.1.1 CadnaA210
11.1.2 IMMI DEMO 531 Verkehr211
11.2 Programme zur Bearbeitung und Darstellung von Schallmessungen211
11.2.1 Noise Explorer Type 7815212
11.2.2 NOISY DEMO 72213
12 Sachwortverzeichnis214
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