BSP-Decken mit großer Spannweite: auf der Suche nach Stabilität und Schalldämmung.

Für die Stabilität und Steifigkeit von Konstruktionen aus Timber Frame spielen die Befestigungen eine entscheidende Rolle, außerdem haben sie einen direkten Einfluss auf ihre mechanische Leistung und Beständigkeit. Aber ihre Wirkung reicht über die konstruktive Integrität hinaus.

Befestigungskonfigurationen beeinflussen ebenfalls das dynamische Verhalten von Holzdecken, insbesondere in Bezug auf die Reaktion auf Schwingungen. Während die Optimierung der Schraubenpositionierung die Steifigkeit verbessern kann, könnte ihr Einfluss auf den Wohnkomfort und die Schalldämmung von Holzgebäuden nicht unbedingt positiv sein.

Hier tragen Schalldämmlösungen wie Entkopplungsprofile dazu bei, niederfrequente Schwingungen und Luftschall zu dämpfen, um so den Wohnkomfort in Gebäuden aus Timber Frame zu verbessern.

Bei der Planung von BSP-Decken mit großer Spannweite (in der Regel 8 bis 9 Meter) sind spezifische Herausforderungen im Zusammenhang mit Schwingungen und akustischer Isolierung zu bewältigen.

Aufgrund seiner Leichtigkeit ist Holz im Vergleich zu dichteren Materialien anfälliger für Trittschall und Luftschall – mit entsprechendem Einfluss auf den Komfort der Bewohner.
Zwar wurden bereits auf internationaler Ebene Fortschritte in diese Richtung erzielt, aber der Sektor investiert weiterhin in die Beschaffung umfassender experimenteller Daten zum Schwingungsausbreitungsverhalten von Mass Timber bei seiner Montage mit größeren Spannweiten.
Sowohl in Bezug auf die Konstruktion als auch auf die Schalldämmung sind Untersuchungen notwendig, um Wissenslücken zu schließen.

Hierzu hat die Griffith University’s School of Engineering and Built Environment (Gold Coast Campus) ein Forschungsprojekt im Rahmen der Advance Timber Hub (ATH) gestartet, das vom Australian Research Council finanziert wird.

Das Projekt konzentriert sich auf die Verbesserung der Stabilität, der Schalldämmung sowie der Gesamtleistung von BSP-Decken, die von Balken gestützt werden. Rothoblaas unterstützt die Initiative aktiv mit technischem Fachwissen und Spezialprodukten und hilft dabei, Planungsansätze für Mass-Timber-Anwendungen mit großer Spannweite zu perfektionieren.

Die Testphase lief von November 2024 bis Februar 2025. Dabei wurde bewertet, wie die Befestigungskonfigurationen, die Entkopplungsprofile und die Deckenplanungsparameter das Verhalten dieser Konstruktionen beeinflussen.

Planungsüberlegungen für BSP-Decken mit großer Spannweite

Große Spannweiten bieten mehr architektonische Flexibilität in Großraumbüros, auf Gewerbeflächen und in Wohngebäuden. Aber sie stellen auch bauliche und akustische Herausforderungen dar:

• Schwingungsempfindlichkeit: Größere Spannweiten können zu niedrigeren Eigenfrequenzen führen und das Störrisiko durch Vibrationen steigern.

• Schallübertragung: Die geringe Masse von Holz im Vergleich zu Beton wirkt sich auf den Trittschall und auf die Luftschalldämmung aus.

• Begrenzte Branchendaten: Planer und Ingenieure benötigen geprüfte Richtlinien, um die Performance großer BSP-Decken in realen Anwendungen zu optimieren.

Ziel dieser Studie ist es, einen detaillierten Datensatz zu Konfigurationen für die Befestigung, Dämmung und akustische Leistung zu erstellen, der Fachleuten klare Erkenntnisse liefert.

Der Beitrag von Rothoblaas zu dieser Studie: die engagierte und fortwährende Erforschung der Wärme- und Schalldämmung von Decken.

Rothoblaas trägt als Partner zu dieser Untersuchung mit technischem Support und seinen bereits zertifizierten Befestigungs- und Schalldämmlösungen bei, um den Einfluss der Studie zu bekräftigen. Getestet wurden:

• Teilgewindeschrauben HBS: Sie werden in verschiedenen Konfigurationen analysiert, um ihre Auswirkungen auf die konstruktive Verbindung und das Schwingungsverhalten zu bewerten.

• 250 Meter Entkopplungsprofile für die Schalldämmung ALADIN: Diese Lösung wurde für die Verbesserung der Schallabsorption und Verringerung der Schallübertragung entwickelt und optimiert den Komfort der Decke wie auch die akustische Leistung.

Durch die Einbindung dieser Elemente in kontrollierte Tests will die Studie praktische Leitlinien für die Optimierung von BSP-Deckensystemen mit großer Spannweite und für die akustische Leistung festlegen.

Befestigungskonfigurationen

Im Rahmen des australischen Forschungsprojekts untersucht das Forschungsteam verschiedene Anordnungen von Schrauben, sowohl für die BSP-BSP-Verbindungen als auch für die BSP-Balken-Befestigung und misst deren Einfluss auf die konstruktive Integrität und die Schwingungsreaktion der Decke.

Die Studie bewertete drei Befestigungskonfigurationen:

• 95 Schrauben - Basiskonfiguration.

• 190 Schrauben - Zwischenverstärkung.

• 322 Schrauben - verstärkte Konfiguration.

Die Ergebnisse zeigen von der ersten bis zur dritten Konfiguration einen Anstieg der fundamentalen Eigenfrequenz von 5,2 %, was darauf schließen lässt, dass die optimierte Positionierung der Schrauben die Steifigkeit der Decke und die Schwingungskontrolle verbessert. Diese Ergebnisse liefern künftige Orientierungshilfen für den Achsabstand und die Anordnung von Befestigungen für BSP-Decken mit großer Spannweite.

Performance mit dem Entkopplungsprofil ALADIN: Nach dem Einbau einer Schalldämmung

Die Verringerung von Vibrationen und Trittschall wirkt sich auf den Komfort der Bewohner von Holzbauten aus.
Innerhalb dieser Studie wurde eine Standard-BSP-Decke mit einer Konfiguration mit dem Entkopplungsprofil ALADIN von Rothoblaas verglichen. Dieses eignet sich perfekt für eine Optimierung des Schallschutzes unter Berücksichtigung typischer Belastungen im Holzbau.

Die ersten Analysen der Daten zeigen einen Anstieg der Dämpfungsleistung von 15,6 %, wenn ALADIN bereits in der Planungsphase in das Deckensystem integriert wird. Dies belegt, dass ALADIN eine effiziente Reduzierung des Trittschallpegels bietet, die sowohl von der Zertifizierungsstelle der Österreichischen Gesellschaft für Holzforschung als auch vom Zentrum für industrielle Forschung der Universität Bologna gemäß der Norm EN ISO 10848 überprüft und anerkannt wurde.

Mass-Timber-Konstruktionen: Schallabsorbierende Profile zur Verbesserung der Schalldämmung

Je früher die Informationen vorliegen, desto eher ist eine gute Planung möglich: Deshalb ist es sinnvoll, bei noch laufenden Untersuchungen vorläufige Daten zu liefern. So wird bereits in dieser Phase klar, wie eine Kombination optimierter Konfigurationen für Befestigungen und Entkopplungslösungen für die Schalldämmung die Leistungen von BSP-Decken mit großer Spannweite in Bezug auf Schwingungsübertragung und akustischen Komfort verbessern kann.

Diese Erkenntnisse helfen:

• Architekten und Ingenieuren, die Holzkonstruktionen planen.

• Investoren, die Mass Timber in Projekte für Wohn- und Bürogebäude integrieren möchten.

• Fachleuten der Baubranche auf der Suche nach bewährten Lösungen für die Schwingungsdämpfung und Schalldämmung.

Partner des Projekts und Zusammenarbeit mit der Industrie

Diese Untersuchung wird geleitet von:

• Assoz. Prof. Hassan Karampour (Griffith University, Project Leader).

• Mr. Adam Faircloth (PhD Researcher, Queensland Department of Primary Industries).

• Mr. Tom Watts (XLam Australia, Technical Support & Timber Supply).

• Mr. Sebastian Jaimes (Rothoblaas Representative for Project 1.1).

Die Studie ist Teil der Advance Timber Hub (ATH) und wird vom Australian Research Council mit Beiträgen des Queensland Department of Primary Industries (DPI) und XLam Australia finanziert.

Weitere Informationen zu den Partnern:

• Advanced Timber Hub (ATH)

• Griffith University

• Queensland Department of Primary Industries (DPI)

• XLam Australia

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Hier weiterlesen: Rothoblaas Soundproofing Reports