P&K 2714

Programmbeschreibung

P&K 2714: Support temporary suspended for review / Unterstützung vorübergehend für Revision ausgesetzt

Ausbreitungsrechnungen für Lärm nach den Richtlinien
ISO 9613-2 (VDI 2714), VDI 2571, VDI 2720, RLS-90 und SCHALL 03


Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Schalltechnischer Hintergrund
1.2 Installation
1.3 Projekte
1.4 Integrierte Hilfe und Handbuch

2. Eingangsdaten

2.1 Dialoge
2.2 Quellen
2.3 Hindernisse
2.4 Aufpunkte
2.5 Spektren
2.6 Varianten

3. Spektrenkatalog- und Generatoren

3.1 Katalogverwaltung
3.2 Katalogtabellen
3.3 Berechnungsformulare
3.4 Relativspektrum
3.5 RLS-90 und SCHALL 03

4. Analysen

4.1 Ausbreitungsrechnung
4.2 Schalleistung der Quelle (Lw)
4.3 Raumwinkelmaß (Ko)
4.4 Luftabsorptionsmaß (Dl)
4.5 Boden/Meteorologiedämpfungsmaß (Dbm)
4.6 Bewuchs/Bebauungsdämpfungsmaß (Ddg)
4.7 Einfügungsdämpfungsmaß (De)

5. Lärmprognosen

6. Wegegrafik

7. Ergebnisgrafiken

7.1 Skalierung
7.2 Legende
7.3 Objektdarstellung schalten
7.4 Zahlendarstellung
7.5 Farbflächendarstellung
7.6 Isoliniendarstellung

8. Grafische Darstellungen

Anhang

Siehe Dokumentenliste


1. Einleitung

Mit P&K 2714 bieten wir Ihnen ein PC-Programm zur Durchführung von Ausbreitungsrechnungen für Lärm nach den Richtlinien DIN ISO 9613-2 (Dämpfung des Schalls bei Ausbreitung im Freien), VDI 2571 (Schallabstrahlung von Industriebauten), VDI 2720 (Schallschutz durch Abschirmung im Freien), ISO 9613-2 (VDI 2714) (Schallausbreitung im Freien), RLS-90 (Lärmschutz an Straßen) und SCHALL 03 (Schallimmissionen von Schienenwegen).

Zur Unterstützung von Planung und Beratung bei schalltechnisch relevanten Projekten kann die Auswirkung einer nahezu beliebigen Anzahl von Lärmquellen auf die Umgebung ermittelt werden. Dabei werden die Phänomene Reflexion, Streuung und Beugung sowohl an Hindernissen (maximal 1000 quaderförmige Objekte) als auch am Boden automatisch berücksichtigt.

Alle Berechnungen werden im Oktavband oder mit bewerteten Pegeln durchgeführt.

Fassaden-, Außenquellen und Linienquellen werden unterschieden. Für die Fassadenquellen bestimmt sich die Schalleistung aus Rauminnenpegel, Fläche und Fassadenmaterial. Für die Außenquellen werden die Leistungen direkt angegeben, und die Lärmabgabe von Linienquellen wird über den Emissionspegel (Lm,E) definiert. Die Quellkoordinaten können auf eines der Hindernisse (Gebäude) bezogen werden, wobei sie dann mit diesem zusammen verschoben werden können. Schalter für die Quelldaten erlauben die gleichzeitige Berechnung von drei Varianten (z.B. Tagespegel, Nachtpegel und Spitzenpegel).

Die Ergebnistabelle weist für jeden Aufpunkt neben dem Schalldruck im Frequenzband auch die dominante Quelle aus. Zur Überprüfung des Rechenganges können unabhängig von der Prognose für ausgewählte Quellen und Aufpunkte detaillierte Reporte und grafische Darstellungen der Schallwege aufgerufen werden.

Ein Spektrengenerator erzeugt Lärmspektren aus den technischen Daten verschiedener Elemente (z.B. Dampfdurchsatz und Temperatur für ein Dampfventil) oder den Emissionspegel (Lm,E) nach RLS-90 und SCHALL 03 und erlaubt den Zugriff auf Listen für Schalleistungen, Dämmaterialien und Halleninnenpegel von Lärmquellen.

Die prognostizierten Lärmpegel können in unterschiedlichen Darstellungen (farbige Raster, platzierte Zahlen oder Isolinien) dargestellt und gedruckt werden.


1.1 Schalltechnischer Hintergrund

Lärmquellen sind charakterisiert durch eine Schalleistung an einem Ort im Raum. Für schallabstrahlende Fassadenelemente wird dieser Wert nach VDI 2571 (Seite 5) berechnet. Dazu müssen dann das Schalldämm-Maß und der Rauminnenpegel definiert sein. Bei Linienquellen ist die Schallabstrahlung durch den Emissionspegel (Lm,E) gemäß RLS-90 bzw SCHALL 03 definiert, der im Mittelpunkt eines in Bezug zum Aufpunkt hinlänglich kleinen Streckenabschnittes wirkt.

Ein Schallpegel (Innenpegel, Dämm-Maß, Schalleistung, Emissionspegel) kann entweder durch einen Zahlenwert oder durch einen Namen als Verweis auf eine Spektrenliste angegeben werden. Bei Angabe einer Zahl ersetzt diese die Definition im Spektrum (Pegel im Frequenzband oder bewerteter Pegel, je nach Rechenmodus). Der Verweis auf die Spektren ist immer dann nötig, wenn mit variablem Frequenzband oder mit Varianten gerechnet werden soll, die nur in der Spektrenliste berücksichtigt werden.

Über die Schalter der Varianten können mit geringem Aufwand bis zu drei Betriebszustände einer Anlage formuliert werden. Solche Zustände könnten z.B. unter Berücksichtigung der Anforderungen der TA Lärm sein: Tagesbetrieb, Nachtbetrieb und maximale Nachtimmission. So sind die nur nachts geschlossenen Tore am Tage abgeschaltet oder sind Kfz-Geräusche gegebenenfalls nachts abgeschaltet oder Kraftwerksanfahrventile nur bei der Ermittlung der Spitzenimmission zugeschaltet, sonst abgeschaltet.

Die Lärmausbreitung im Freien wird entscheidend beeinflußt durch Wechselwirkungen mit den Hindernissen auf dem Schallweg zwischen Quelle und Aufpunkt. Ein Teil dieser Hindernisse wird pauschal als Bewuchs und Bebauung mit einer definierbaren Höhe mit ausschließlich dämpfender Wirkung berücksichtigt. Für Lärmwege innerhalb dieser Schicht wird ein Dämpfungskoeffizient (ISO 9613-2 (VDI 2714), Seite 6) in Ansatz gebracht. Aufwendiger ist die Berücksichtigung diskreter Hindernisse, die im Rahmen der Hindernisliste als auf dem Boden stehende Quader definiert werden. Diese Objekte bedingen, äquivalent zu den Phänomenen im Bereich des sichtbaren Lichtes, Reflexion und Streuung der Schallwellen an den Oberflächen (Wände und Dach) und Beugung an den Kanten. Auch der Boden in der Umgebung der Lärmquelle ist in diesem Sinne ein Hindernis.

Zur Quantifizierung der Beugung werden nach Maßgabe der Richtlinie VDI 2720 (Blatt 1, Seite 5-7) die beiden kürzesten Umwege und der kürzeste Überweg bestimmt und die daraus resultierenden Abschirmmaße zum Einfügungsdämpfungsmaß energetisch subtrahiert.

Die Reflexion an den Hindernisaußenflächen (Wände und Dach) und am Boden werden in Anlehnung an ISO 9613-2 (VDI 2714) (Seite 8) berücksichtigt. Dabei ist zu jedem Hindernis und dem Boden ein Verlustspektrum definierbar. Geringe Reflexionsverluste sind bei schallharten ebenen Flächen zu erwarten. Für Linienquellen sind die Bodenreflexionen in die Algorithmen der Richtlinien RLS-90 und SCHALL 03 integriert und werden deshalb nicht zusätzlich als Spiegelquellen berücksichtigt.

Soweit die auf eine Fläche eingestrahlte Energie nicht über Reflexion abstrahlt oder durch Absorption vernichtet wird (zusammen Streuverluste), wird sie über Streuung wieder in den Raum abgegeben. Die Gesamtleistung der gestreuten Schallstrahlung ist proportional zum, aus Sicht der Quelle, streuenden Raumwinkel vermindert um den Streuverlust. Im Rahmen der Richtlinien (ISO 9613-2 (VDI 2714), Seite 5) wird dieses Phänomen in Form des Raumwinkelmaßes berücksichtigt, wobei der Einfachheit halber von verlustfreier Streuung und pauschalen Streuräumen (Halb-, Viertel- und Achtel- raum) ausgegangen wird. P&K 2714 läßt hier einen differenzierteren Ansatz zu. Bei Linienquellen wird auf das Raumwinkelmaß verzichtet, da die entsprechenden Richtlinien dies nicht vorsehen.

Bei der Abschätzung von Streu- und Reflexionsverlusten ist zu beachten, daß eine Fläche nicht gleichzeitig frei von beiden Verlusten sein kann. Um ein Gespür für die möglichen Konstellationen zu bekommen, ist die Analogie zu sichtbarem Licht hilfreich. Eine Fläche ohne Reflexionsverluste (Spiegel) hat keinen Streuanteil wie eine weiße Fläche und umgekehrt.


1.2 Installation

Starten Sie das Installationsprogramm und folgen Sie den Anweisungen.

Wechseln Sie gegebenenfalls nach dem Start des Programms die Sprache in dem Menü "Optionen".

Das Programm wird mit dem Aufruf pk_2714.exe gestartet. Zur Vereinfachung wurde bei der Installation eine Verknüpfung in einer benutzerdefinierten Programmgruppe erzeugt.


1.3 Projekte

Zur Speicherung aller Parametereinstellungen und Ergebnisse eines Projektes werden jeweils mehrere Dateien mit gleichem Namen und unterschiedlicher Extension angelegt. Nach Programmstart wird das Projekt NONAME vorgelegt.

Der Projektverwalter stellt Funktionen für alle notwendigen Handhabungen der Projekte zur Verfügung:

ÖffnenZur weiteren Bearbeitung wird aus einer Liste ein Projekt ausgewählt
NeuDas aktuelle Projekt wird verlassen und eines mit dem Namen NONAME vorgelegt
SpeichernDas aktuelle Projekt wird gespeichert
Speichern unterDas aktuelle Projekt wird unter neuem Namen gespeichert
Vorige ProjekteHier kann aus einer Liste von zuvor bearbeiteten Projekten eines geöffnet werden.

Zu jedem Projekt wird mit dem Projektverwalter ein Satz von Dateien mit unterschiedlicher Extension und gleichem Namen (dem Projektnamen) angelegt und verwaltet:

*.IDPEingabedaten des Projektes (alte Dateien des Vorgängerprogrammes können auch geladen werden)
*.IDRErgebnisse der Berechnungen inkl. der relevanten Eingangsdaten (Quellen sind Hindernistransformiert)
*.IDDErgebnisse der Analyse inkl. der relevanten Eingangsdaten (Quellen sind Hindernistransformiert)

Kataloge können in verschiedenen Dateien gespeichert werden, die vor der Benutzung in den Katalogverwalter zu laden sind. Innerhalb einer Katalogdatei kann nach Kategorien unterschieden werden. Die Eingabe kann zur vereinfachten Eingabe gefiltert werden. Die benutzten Dateitypen sind:

*.SPEKataloge mit Schalleistungsangaben, Dämm-Maß-Angaben und Innenraumpegel-Angaben (Die alten Kataloge mit der Dateierweiterung SP1, SP2 udn SP3 können ebenfalls geladen werden)

Diese Projektdaten- und Katalogdateien sind komplexe Binär-Dateien. Einfache Textdateien können in die Tabellen importiert oder exportiert werden. Siehe: Export / Import

Zum Lieferumfang des Programmes gehören die Kataloge DAEMMUNG_2571.SPE und INNENRAUM_2571.SPE mit den in der Richtlinie VDI 2571 definierten Schalldämm-Maßen und Innenraumpegeln. Die beiden Dateien befinden sich in den Beispielen.

Für einen einfachen Einstieg in das Programm sind Beispeildateien im Programmverzeichnis enthalten. Das Programm ist programmiert die Verzeichnisse Sample(s) und/oder Beispiel(e) zu Beginn beim Öffnen zu zeigen. Diese Funktion funktioniert nicht auf allen Windows-Versionen. In solch einem Fall muß das Programmverzeichnis (z.B. c:\Programme\P&K\....) manuell angesteuert werden.


1.4 Integrierte Hilfe und Handbuch

Im Programm ist eine kontextbezogene Hilfe integriert, die aus jedem Punkt des Formulares heraus mit der Funktionstaste <F1> aufrufbar ist. In den Hilfetext sind gegebenenfalls - farblich abgehoben - Querverweise eingestreut, die mit Mausklick abgerufen werden können.

In der App-Config kann eine Zeile wie Browser=c:\......\firefox.exe eingetragen werden, die den zu benutzenden Browser definiert. Diese kann z.B. für Wine unter Linux nützlich sein.


2. Eingangsdaten

Die Eingangsdaten zur Spezifizierung einer Lärmausbreitungsrechnung werden unter dem Hauptmenüpunkt EINGABEN in Formulare und Tabellen eingetragen und für den späteren Zugriff in einer Dateien gespeichert. Die tabellarischen Eingabedaten sind in den nachfolgenden Kapiteln ausführlich beschrieben.

Ein Parameterformular nimmt alle nicht tabellarischen Daten auf. Der mehrzeilige Text wird zur näheren Erläuterung der Rechnung in der Ergebnisreport übernommen und als Grafiküberschrift benutzt. Die kurzen Titel der Varianten werden darüber hinaus zur Bildung der Überschriften benutzt. Bodenreflexion und -streuung sind äquivalent den gleichen Phänomenen an den Hindernissen und werden im Detail in den Kapiteln 4.2 und 4.3 dieses Handbuchs beschrieben.

Siehe: Parameterformular


2.1 Dialoge

Bedienung innerhalb der Formulare

In den Bildschirmformularen erfolgen die Eingaben in Formularfeldern. Mit den Tasten Cursor rauf, Cursor runter, Tab und Shift Tab oder mit der Maus kann der Cursor über die Felder bewegt werden. Cursor links und Cursor rechts bewegen den Cursor zeichenweise innerhalb eines Feldes.

Reelle Zahlen können mit Punkt oder Komma oder auch als 1e-6 für 10-6 eingegeben werden. Der Fehlerton kann bei der Eingabe ignoriert werden, er wird nur als Warnung ausgelöst, weil 1e oder 1e- keine gültige Zahl ist.

Gegebenenfalls (wenn im Formular gekennzeichnet) kann eine Auswahlliste von diskreten Eingabewerten geöffnet werden.

Mit F1 wird zu einem Formularfeld oder zum ganzen Formular eine kontextbezogene Hilfe angeboten und das integrierte Handbuch zugreifbar.

Mit OK oder ABBRECHEN wird das aktuelle Formular verlassen.

Siehe auch: Calculator

Bedienung innerhalb der Tabellen

Die Reihenfolge und Weite der Spalten kann durch Klick in den Spaltentitel oder zwischen Spaltentiteln und Ziehen angepaßt werden. Dieses ist insbesondere dann sinnvoll, wenn man eine vorgegebene Reihenfolge der Werte bei der Eingabe hat, weil man nur einmal TAB drücken muß, um in die nächste Spalte zu gelangen.

Wenn die Daten in den Spalten zu weit sind, werden im Spaltentitel die Symbole in Klammern (z.B. Temperatur (T0) ) verdeckt, sie können aber durch verbreitern der Spalte sichtbar gemacht werden.

Die Tasten "+" und "-" sind zum Löschen und Einfügen von Datensätzen. Die Taste "Dup" dient zum duplizieren des aktuellen Datensatzes, welches nützlich ist, wenn man einen Datensatz eingeben muß, der fast genauso aussieht wie der Aktuelle. Der neue Datensatz wird an die Tabelle angehängt. Wenn eine Reihe angefügt werden soll, muß die untere graue Reihe selektiert werden bevor die Plustaste gedrückt wird.

Einzelne Felder, in denen eine Auswahl möglich ist, sind (blass) gelb gekennzeichnet. Zum Aktivieren der Auswahl klickt man einmal in die Zelle, um diese auszuwählen und ein zweites Mal, um die Auswahl zu aktivieren (kein Doppelklick).

Zwischen den einzelnen Feldern kann mit den Cursor- oder Tab-Tasten gewechselt werden.

Die Bewegung des Cursors über den oberen oder unteren Rand des Tabellenformulars hinaus läßt den dargestellten Ausschnitt um eine Zeile nach oben oder unten rollen.

Einige Tabellen können sortiert werden. Mit einem Klick der rechten Maustaste in die maßgebliche Spalte wird ein Pull-Down Menü geöffnet und es kann Sortiere aufsteigend oder Sortiere absteigend gewählt werden.

In einigen Tabellen kann ein Reihen-Editor aufgerufen werden. Der Reihen-Editor stellt nur einen Datensatz zur Eingabe bereit und kann mehr oder weniger Funktionen bieten als der Tabellendialog.

Einzelne Spalten können evtl. über das Popup-Menü importiert werden. Aus der zu wählenden Datei werden die Werte gelesen und ab der Position, von der aus der Dialog aufgerufen wurde, überschrieben. Es wird ein Wert pro Zeile pro Zeile aus einer ASCII-Datei (auch CSV) gelesen.

In einigen Tabellen kann gesucht werden. Siehe Suchen in Tabelle.

Siehe auch: Calculator und Spaltenwerte modifizieren.

Filterung

In vielen Tabellen kann die Ansicht gefiltert werden. Man kann die Ansicht z.B. auf eine Kategorie einschränken und damit übersichtlicher gestalten. Die gefilterte Spalte wird nicht im Datengitter gezeigt. Das Filter kann auf alle Spalten angewendet werden, es sei denn die Spalte ist als eindeutig deklariert. Neu eingegebene Reihen werden dann auf den gefilterten Kategorie-Wert gesetzt. Es wird auf Textbasis gefiltert, d.h. 1.0 ist nicht gleich 1. Die Filterung kann durch Wechsel der Spalte oder verlassen des Formulars ausgeschaltet werden.

Die Filterung verändert die Reihenfolge der Zeilen. Es können nur Spalten gewählt werden, die nicht als eindeutig deklariert sind.. Einige Tabellen können sortiert werden (Klick der rechten Maustaste in die betreffende Spalte).

Filter können z.T. beim Import / Export aktiv sein.

Tabellenimport und Export

In den meisten Tabellen können Daten importiert oder exportiert werden. In der Werkzeugleiste sind Schalter für die hierfür notwendigen Funktionen enthalten. Die Reihenfolge der Spalten und welche Spalten benutzt werden, ist von der aktuellen Spaltenreihenfolge und der aktuellen Filtereinstellung abhängig. Über einen Schalter in der Werkzeugleiste kann ein Formular aufgerufen werden, welches über die aktuellen Einstellungen Auskunft gibt.

Einzelne Spalten können über das Popup-Menü importiert werden. Aus der zu wählenden Datei werden die Werte gelesen und ab der Position, von der aus der Dialog aufgerufen wurde, überschrieben. Es wird ein Wert pro Zeile pro Zeile aus einer ASCII-Datei (auch CSV) gelesen.

Für Import und Export zur Verfügung stehende Formate

CSVSpalten sind durch Komma getrennt (Comma Separated Values). Wenn ein Text Komma enthält. muß er in " " geschrieben werden. Dezimalzeichen ist der Punkt. Zahlenwerte können optional den Exponenten enthalten (z.B.: 6.3E-9), jedoch kein Tausendertrennzeichen.
TXTSpalten sind durch Leerzeichen getrennt. Wenn ein Text Leerzeichen enthält. muß er in ' ' geschrieben werden. Dezimalzeichen ist der Punkt. Zahlenwerte können optional den Exponenten enthalten (z.B.: 6.3E-9), jedoch kein Tausendertrennzeichen.
Aktuelle Projekt ErweiterungAus Projektdateien können einzelne Tabellen geladen werden. Die geladene Tabelle muß logisch mit dem Projekt zusammen passen.
Beim Export wird eine neue Projektdatei angelegt, die aber nur die exportierte Tabelle enthält.

Die Formate können in den entsprechenden Dialogen unter dem Dateityp gewählt werden. Die Filterfunktion wird für andere Formate als CSV, TXT und * abgeschaltet!

Vorschau

Die Tabellen können mit der Vorschaufunktion ansprechend als HTML-Datei eingesehen werden. Siehe hier zu Reportfunktion.

Innerhalb der Grafiken

Die meisten Grafiken können gezoomt werden; dazu muß ein Rechteck von der linken oberen Ecke zur rechten unteren Ecke mit der Maus aufgespannt werden. Um den Zoom rückgängig zu machen, muß ein Rechteck von der rechten unteren zur linken oberen Ecke mit der Maus aufgespannt werden. Außerdem kann die Grafik verschoben werden; dazu zieht man die Grafik, mit der rechten Maustaste gedrückt.

Dialoge können z.T. auch über ein Klick auf die Achsen, die Legende, den Titel oder Doppelklick auf die Darstellung geöffnet werden.

Der Schalter HOME muß für alle Funktionen, die durch Klicken in die Darstellung ausgelöst werden, gedrückt sein.

Grafische Abbildungen vom Bildschirm können mit Datei/Drucken oder dem Schalter Print auf einen Drucker ausgegeben werden.

Der Export von Grafiken kann mit SAVE ausgeführt werden. Grafiken können auch mit Copy To Clipboard in die Zwischenablage kopiert werden.

Edit Setup (Layout, Export und Formate)

Mit dem Edit-Schalter läßt sich ein Formular öffnen, in dem die Grafik parametriert werden kann. Funktionen zum Export oder zum kopieren sind ebenfalls in diesem Dialog enthalten.

Die in Edit gemachten Änderungen werden nicht automatisch gespeichert. In einigen Grafiken ist es trotzdem möglich Konfigurationen unter dem Datei-Menü zu speichern und zu laden. Diese Funktion kann zu ungewollten Ergebnissen führen, weil die Konfigurationsdatei nicht unbedingt zu den aktuellen Daten paßt. In der aktuellen Darstellung nicht benutzte Serien, die nicht automatisch gelöscht werden, können abgeschaltet werden. Die Daten werden in sogenannten Serien verwaltet. Die Konfiguration kann mit und ohne Daten gesichert werden. Meist werden die Daten vom Programm durch die aktuellen ersetzt, dennoch kann es auch mal wichtig sein die Daten mitzusichern.

Änderungen oder Einstellungen in anderen Formularen und der Daten können Modifikationen in Setup überschreiben!

Es wird empfohlen, den Grafiktyp auf die zu ladende Konfiguration voreinzustellen.

MAX MAX

Mit dem Schalter MAX in der Werkzeugleiste können die Skaleneinstellungen auf die Maximalwerte gesetzt werden.

ISO ISO

Der Schalter ISO stellt die Grafik isometrisch dar. Dieses muß nach Größenveränderung der Grafik wiederholt werden.


2.2 Quellen

Im Rahmen dieses Programmes werden zwei Typen punktförmiger Lärmquellen unterschieden. Für sogenannte Außenquellen wird die Schalleistung direkt im Dialog (unter Umständen in Form eines Spektrums) angegeben, während sie für schallabstrahlenden Fassadenelemente von Gebäuden (auch Türen, Fenster, Öffnungen) aus dem Rauminnenpegel des zugehörigen Gebäudebereichs und dem Dämm-Maß des Fassadenmaterials nach der Richtlinie VDI 2571 bestimmt wird. Einzelheiten der Rechnung sind im Kapitel 3.2 des Handbuchs zu finden.

Zusätzlich können verkehrsbedingte Linienquellen entsprechend den Richtlinien RLS-90 (für Straßenverkehr) und SCHALL 03 (für Schienenverkehr) einbezogen werden. Die Immissionsrechnung basiert dann auf den Emissionspegeln (Lm,E) eines geradlinigen Teilstücks der Strecke. Die Ausbreitungsrechnung für Verkehrsquellen unterscheidet sich in einigen Details von denen der Punktquellen (siehe Kapitel 4.1).

Fassaden-, Außen- und Verkehrsquellen in nahezu beliebiger Anzahl können mit dem Tabelleneditor in die Projekt-Datei eingetragen werden. Diese Tabellen können auch außerhalb des Programmes erzeugt werden, müssen dann aber wie im Import/Export beschrieben aufgebaut sein.

Im Ergebnisreport und in den Grafiken werden die Quellen durch Namen und durch eine Nummer identifiziert, die sich aus der Platznummer in der jeweiligen Tabelle und einem führenden Buchstaben ergibt (A bei Außen-, F für Fassaden- und L für Verkehrsquellen).

Wird für einen Pegel (Dämm-, Leistungs-, Emissions- oder Innenraumpegel) anstelle des Verweises auf die Spektrenliste eine Zahl eingetragen, so ersetzt sie alle Einträge des Spektrums, bei A-bewerteten Rechnungen also auch die Spalte für die bewerteten Pegel.

Zur bequemeren Formulierung der Quellkoordinaten (insbesondere der Fassadenquellen) können diese auf die Mitte eines Hindernisgrundrisses bezogen werden. Hierzu ist lediglich das Hindernis anzuwählen. Die Koordinatenachsen sind parallel zu den Gebäudekanten orientiert. Relative Koordinaten besitzen den Vorteil, daß sie mit dem Hindernis (Gebäude) im Raum verschoben werden.


2.3 Hindernisse

Maximal 1000 quaderförmige Hindernisse können mit dem Tabelleneditor in die Projekt-Datei eingetragen werden. Diese Tabelle kann auch außerhalb des Programmes erzeugt werden, muß dann aber wie im Import/Export beschrieben aufgebaut sein.

Außer der Geometrie besitzt jedes Hindernis noch schalltechnische Oberflächeneigenschaften, die als Reflexions- und Streuverluste charakterisiert sind. Diese Eigenschaften sind bei einem Hindernis für die gesamte Außenhaut (einschließlich Dach) identisch.

Wird anstelle der Verlustspektren eine Zahl eingetragen, so ersetzt sie alle Einträge des Spektrums, bei A-bewerteten Rechnungen also auch die Spalte für die bewerteten Pegel.

Siehe Hindernisse


2.4 Aufpunkte

Die Immissionswerte werden für die in Aufpunkte aufgelisteten Orte berechnet. Auf diese Liste kann mit dem Tabelleneditor zugegriffen werden. Diese Tabelle kann auch außerhalb des Programmes erzeugt werden, muß dann aber wie im Import/Export beschrieben aufgebaut sein.

Zur bequemeren Handhabung wird zur Erzeugung eines Aufpunktnetzes mit quadratischen Maschen und einheitlicher Aufpunkthöhe ein Generator zur Verfügung gestellt.

Diese Programmfunktion wird über ein Formular parametriert, in das Mittelpunktkoordinaten und Radius des Gebietes, Maschenweite des Netzes und Höhe der Aufpunkte eingetragen werden. Nur Maschen, die vollständig in dem Gebiet liegen, werden angelegt.

Siehe Aufpunkt generieren und bearbeiten


2.5 Spektren

Maximal 1300 Spektren mit jeweils maximal 8 Stützstellen im Oktavband (für 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 und 8000 Hz) und zusätzlich einem bewerteten Pegel können mit dem Tabelleneditor in die Projekt-Datei eingetragen werden. Diese Tabelle kann auch außerhalb des Programmes erzeugt werden, muß dann aber wie im Import/Export beschrieben aufgebaut sein.

In der Spektrenliste finden Schallpegel (Dezibelangaben) verschiedener Typen Aufnahme. Für Rechnungen im Oktavband werden den Bandmittenfrequenzen Werte zugewiesen, die abhängig von dem späteren Einsatz als Schalleistung, Dämm-Maß, Rauminnenpegel, Emissionspegel, Reflexions- oder Streuverlust interpretiert werden. Für A-bewertete Rechnungen nimmt eine zusätzliche Spalte den vom Spektrum unabhängigen bewerteten Pegel (A-bewertete Schalleistungen oder -drücke und bewertete Dämm-Maße) auf.

Jedem Eintrag der Spektrenliste ist ein Name zugeordnet über den er in die Quellen- und Hindernisdefinitionen (am vorteilhaftesten mit Hilfe der Auswahllisten) aufgenommen werden kann.

Ausführungen zu den Schaltern der Variantensteuerung finden Sie im nachfolgenden Kapitel.

Siehe Spektrenformular


2.6 Varianten

In vielen Fällen, wenn mit im wesentlichen gleicher Datenbasis verschiedene Szenarien durchgerechnet werden sollen, können die von diesem Programm gebotenen Möglichkeiten der Variantenschalter für Lärmpegel ausreichend sein. Die Definition eines Spektrums beinhaltet auch drei Schalter, die in der Reihenfolge der Aufzählung den Projektvarianten 1 bis 3 zugeordnet sind. Jede Variante trägt einen im Parameterformular einzutragenden Titel, der auch in die Ergebnisgrafiken mit übernommen wird.

Zwei Beispiele für die Anwendung dieses Instrumentes seien im nachfolgenden beschrieben:

Orientiert an den Anforderungen der TA Lärm sei Variante 1 der "Tagespegel", Variante 2 der "Nachtpegel" und Variante 3 der "Spitzennachtpegel". Folgende Pegelschaltungen könnten diese Szenarien beschreiben: Die Quelle Lieferverkehr ist nachts abgeschaltet. Für ein nur nachts geschlossenes Tor ist die Dämmung tags abgeschaltet. Für ein nur selten ansprechendes Ventil ist die Leistung nur im Rahmen des Spitzenpegels angeschaltet. Im Rahmen einer Anlagensanierung sei Variante 1 der "Istzustand" und Variante 2 der "Sanierungszustand". Ganz offensichtlich müssen im Istzustand alle neuen Quellen und im Sanierungszustand alle im Zuge des Umbaus entfallenen Quellen abgeschaltet werden.

Intern wird für jede Variante ein vollständiger Rechenlauf mit entsprechendem Rechenzeitbedarf und einem Report zu jeder Variante durchgeführt.


3. Spektrenkatalog- und Generatoren

Die "Spektrengeneratoren" umfassen Programme zur Generierung von Lärmspektren aus den technischen Daten der Elemente (z.B. Dampfdurchsatz und Temperatur für ein Dampfventil) oder die Berechnung des Emissionspegels (Lm,E) nach RLS-90 und SCHALL 03 sowie den Zugriff auf Listen für Schalleistungen, Dämmaterialien und Halleninnenpegeln von Lärmquellen.

Die Spektrengeneratoren werden aus der Spektrenliste oder aus dem Spektrenkatalog heraus über den Schalter in der Werkzeugleiste oder mit der rechten Maustaste gerufen. Das dann vorbereitete Spektrum wird mit der Taste "OK" vom Spektrengenerator in die Zeile der aktuellen Cursorposition in der Spektrenliste eingetragen.

Die Spektren werden im Oktavband berechnet und durch die Angabe eines bewerteten Pegels ergänzt.


3.1 Katalogverwaltung

Die Kataloge können unabhängig von den Projektdaten in einem eigenen Unterverzeichnis gespeichert werden, um von allen Projekten darauf zugreifen zu können.

Die Katalogtabellen sind in Dateien gespeichert, auf die über eine Katalogverwaltung mit den Funktionen "Öffnen", "Neu" und "Speichern unter" zugegriffen wird.

Siehe: Spektrenkatalogformular


3.2 Katalogtabellen

Zu den Klassen LEISTUNG, DÄMMUNG, INNENRAUM und andere können jeweils Katalogtabellen angelegt werden. Die Tabellen bieten zeilenweise jeweils ein Oktavspektrum und einen bewerteten Pegel an. Mit dem Schalter "OK" wird das Spektrum in der aktuellen Cursorzeile an die Spektrenliste des aktuellen Projektes übertragen. Ist dies nicht erwünscht, muß die Tabelle über "ABBRECHEN" verlassen werden. Die Spektrenbezeichnung und Kategorie im Katalog wird auch mit übertragen. Diese Tabellen können auch außerhalb des Programmes erzeugt werden, müssen dann aber wie im Import/Export beschrieben aufgebaut sein.

Siehe Spektrenkatalogformular


3.3 Berechnungsformulare

Für einige einfache schalltechnische Berechnungen werden Formulare angeboten, die jeweils ein Oktavspektrum (mit den Bandmittenfrequenzen: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 und 8000 Hz) und einem bewerteten Gesamtpegel berechnen und an die Spektrenliste des aktuellen Projektes übergeben können:

Unter dem Menüpunkt MITTELUNG:

Das Formular MITTELUNG zur Berechnung eines Mittelungspegels bei zeitlich nicht kontinuierlichen Geräuschen. Auch der Beurteilungspegel nach TA Lärm ist ein Mittelungspegel über die beiden unterschiedlichen Bezugszeiträume "lauteste Nachtstunde" einerseits und "16 Tagesstunden" andererseits.

Unter dem Menüpunkt LEISTUNGEN:

Die weiter unten beschriebenen Funktionen RLS-90 und SCHALL 03 sowie das Untermenü FORMELN zur Ermittlung der Schalleistung einiger Anlagenkomponenten aus den technischen Daten:

Das Mündungsgeräusch der über einen Schornstein abströmenden Gase in Abhängigkeit von Strömungsgeschwindigkeit, Mündungsfläche und Temperatur.

Die von einem Gebläse oder Ventilator in das Rohrsystem und in die Umgebung abgestrahlten Geräusche abhängig vom Ventilatortyp, vom Fördervolumen und von der Druckdifferenz.

Die Geräusche eines Elektromotors abhängig von der Drehzahl und der Motorleistung.

Die Ablassgeräusche eines Dampfdruckventils abhängig von dem Dampfdurchsatz und der Dampftemperatur.

Unter dem Menüpunkt INNENRAUM:

Den Halleninnenpegel aus dem Hallenvolumen, der Nachhallzeit und der gesamten Schalleistung im Raum.

3.4 Relativspektrum

In der Regel stellen die Berechnungsformeln für Schallpegel kein Spektrum bereit. Andererseits kann es dennoch notwendig sein, Immissionsprognosen im Oktavspektrum durchzuführen. Eine Brücke zwischen diesen beiden Rahmenbedingungen soll das Relativspektrum sein, das in allen Formularen angeboten wird. Hier ist vom Anwender, soweit abschätzbar, der Frequenzgang des Geräusches einzutragen, und das Programm ermittelt ein Oktavspektrum, welches dem aus der Formel erhaltenen bewerteten Pegel und diesem relativen Frequenzgang gerecht wird.

Wird ein Spektrenformular über den Schalter "OK" verlassen, so wird dieses Spektrum an die aktuelle Spektrenliste übergeben. Ist dies nicht gewünscht, muß das Formular über "ABBRECHEN"


3.5 RLS-90 und Schall 03

Mit den Formularen RLS-90 und SCHALL 03 werden für ein Straßen- bzw Schienenteilstück Oktavband und A-bewerteter Emissionspegel (Lm,E) nach den Vorgaben der "Richtlinie für den Lärmschutz an Straßen, August 1990" einerseits und der "Richtlinie zur Berechnung der Schallimmissionen von Schienenwegen, August 1990" andererseits berechnet.

Aus dem Block der primären Eingangsdaten (die ersten sechs Felder) werden die Berechnungsparameter (die folgenden sechs bzw. acht Felder) ermittelt und daraus der A-bewertete Emissionspegel sowie unter Berücksichtigung des Ganges im Relativspektrum (siehe Kapitel 3.4) ein Oktavband des Emissionspegels berechnet.

Die Berechnungsparameter können im Dialog überschrieben werden, worauf der Emissionspegel neu berechnet wird.

RLS-90 sieht vor, daß die beiden Fahrtrichtungen als unabhängige Quellen 0.5 m über der Fahrbahnachse zu betrachten sind. Bei mehrstreifigen Fahrbahnen sind sie auf der Mitte der jeweils äußeren Fahrbahn zu plazieren.

SCHALL 03 erwartet für jedes Gleis, jede Fahrzeugart, für jede Klasse mit gleichem Scheibenbremsenanteil und jede Geschwindigkeitsklasse eine Quelle.

Die Richtlinie SCHALL 03 gibt in der Tabelle 2 Anhaltswerte für Geschwindigkeiten und Längen verschiedener Zugarten:

Zugart
max Geschw. (km/h)
mittl. Zugl. (m)
ICE
250
420
EC/IC
200
340
IR
200
205
D/FD-Zug
160
340
Eilzug
140
205
Nahverkehrszug
120
150
S.Bahn (Triebzug)
120
130
S-Bahn Berlin
100
70
S-Bahn Hamburg
100
130
S-Bahn Rhein-Ruhr
120
120
Güterzug (Fernv.)
100
500
Güterzug (Nahv.)
90
200
U-Bahn
80
80
Straßenbahn
60
25


4. Analysen

Über die Funktion "Analysen" können die Rechenschritte zur Kontrolle und zur Analyse der Ergebnisse transparent gemacht werden. Diese Rechnungen werden von den Gesamtrechnungen im Rahmen der Prognose unabhängig durchgeführt und berühren die dort möglicherweise erzeugten Ergebnisse nicht.

Programmintern werden Linienquellen (Verkehrsquellen) abhängig von der Aufpunktentfernung in Streckenabschnitte aufgeteilt, deren Länge den halben Aufpunktsabstand nicht überschreitet (RLS-90, 4.4.2). Emissionsort eines solchen sogenannten Quellenelementes ist die Mitte des Abschnittes.

In den nachfolgenden Ausführungen bezieht sich der Begriff Quelle im Falle der Linienquellen auf ein Quellenelement. In den Richtlinien RLS-90 und SCHALL 03 ist die Bodenreflexion integriert, so daß sie als zusätzliche Spiegelquelle nicht betrachtet werden kann.

Die Analyserechnungen sind nur für eine eingeschränkte Auswahl von Quellen(elementen) und/oder Aufpunkten möglich. Detailuntersuchungen des Rechenganges sind bei der Beschränkung auf einen Aufpunkt und eine Quelle möglich. Dann enthält der Report die Einzelheiten des Rechenweges in einer Ausführlichkeit, die die Nachprüfung durch Handrechnung zuläßt. Für die Quelle und alle Reflexionen (Boden- und Hindernisreflexionen) werden die Abschirmmaße der drei betrachteten Schallwege (ein Überweg und zwei Umwege), das Raumwinkelmaß (Ko) sowie alle schallmindernden Maße aufgeführt.

Bei Einschränkung nur einer der beiden Listen (Aufpunkte und Quellen) wird über den nicht eingeschränkten Parameter eine Ergebnistabelle angelegt, die abhängig von dem Schalter "D-Werte-Tabelle" im Parameterformular zwei unterschiedliche Gestaltungen haben kann: (Siehe das Analysenformular

  1. In der Dämm-Werte-Tabelle sind für die Quelle (oder Quellen) und alle zugehörigen Reflexionen die einzelnen Elemente der Ausbreitungsrechnung aufgeführt.
Für Punktquellen (Rechnung nach ISO 9613-2 (VDI 2714)) sind dies:
NrBezeichnung der Quelle oder des Aufpunktes, je nach Wahl der Liste
HiNummer des Hindernisses, dessen Reflex berücksichtigt wird. Bei der realen Quelle ist Hi fortgelassen, der Boden hat die Hindernisnummer 0
LwSchalleistung der Quelle
DrefReflexionsverlust der Reflexquellen
KoRaumwinkelmaß
smVerbindungsweg zwischen Quelle und Aufpunkt
DsAbstandsmaß
DlgMinderung für Langzeitmittelung
DlLuftabsorptionsmaß
De-ÜEinfügungsdämpfungsmaß des Überweges
De-KEinfügungsdämpfungsmaß des kurzen Umweges
De-LEinfügungsdämpfungsmaß des alternativen Umweges
DeEinfügungsdämpfungsmaß der Schirme
DdgBewuchs- und Bebauungsdämpfungsmaß
DbmBoden- und Meteorologiedämpfungsmaß
LsSchalldruck am Aufpunkt

Für Verkehrsquellen (Rechnung nach RLS-90 oder SCHALL 03) sind dies:

NrBezeichnung der Quelle oder des Aufpunktes, je nach Wahl der Liste
QeleNummer des Quellenelementes
HiNummer des Hindernisses, dessen Reflex berücksichtigt wird. Bei der realen Quelle ist Hi fortgelassen, der Boden hat die Hindernisnummer 0
LmeEmissionspegel des Streckenabschnittes
DrefReflexionsverlust der Reflexquellen
DiRichtwirkungsmaß bei Schienenquellen
smVerbindungsweg zwischen Quelle und Aufpunkt
DsAbstandsmaß
DlgMinderung für Langzeitmittelung
DlLuftabsorptionsmaß
Dr2Zuschlag für Mehrfachreflexion
DtAbschnittslängenzuschlag bei Linienquellen
DeEinfügungsdämpfungsmaß der Schirme
DdgBewuchs- und Bebauungsdämpfungsmaß
DbmBoden- und Meteorologiedämpfungsmaß
LsSchalldruck am Aufpunkt

Die Tabelle setzt voraus, daß entweder mit bewertetem Pegel gerechnet wird oder aus dem Frequenzspektrum eine Stützstelle ausgewählt ist. Die Pegel sind je nach Wahl des Rechenmodus in den Einheiten dB oder dBA angegeben.

  1. Alternativ ist die Darstellung des gesamten Immissionsspektrums möglich, wobei dann aber auf die D-Werte verzichtet wird.

Das Ergebnis der Rechnung wird zusammen mit den relevanten Eingabedaten als Datei mit der Extension .IDD abgelegt und kann mit der Reportfunktion eingesehen und gedruckt werden.

Siehe ein Ausgabebeispiel


4.1 Ausbreitungsrechnung

Die mathematische Behandlung der Schallausbreitung für Punktquellen (Fassaden- und Außenquellen) ist in der Richtlinie ISO 9613-2 (VDI 2714) und die für Verkehrsquellen in den Richtlinien RLS-90 und SCHALL 03 geregelt:

Ls=Lw+Ko-Ds-Dl-Dbm-Ddg-De-Dlg ISO 9613-2 (VDI 2714)

Ls=LmE+Ko-Ds-Dl-Dbm-Ddg-De-Dlg+Dt+Drefl RLS-90

Ls=LmE+Di+Ko-Ds-Dl-Dbm-Ddg-De-Dlg+19.2+Dt-5+Dr2 SCHALL 03

LsSchalldruck am Immissionsort
LwSchalleistung der Punktquellen
LmEEmissionspegel bei Verkehrsquellen
DiRichtwirkungsmaß
KoRaumwinkelmaß
DsAbstandsmaß
DlLuftabsorptionsmaß
DbmBewuchs/Bebauungsdämpfungsmaß
DdgBoden/Meteorologiedämpfungsmaß
DeEinfügungsdämpfungsmaß
DlgMinderungsmaß bei wechselnden Winden
lLänge eines Streckenelementes
Drefl, Dr2Zuschlag für Mehrfachreflexion
DtAbschnittslängenzuschlag bei Linienquellen (10*log(l))

Da P&K 2714 die Richtlinie VDI 2710 Blatt 1 (Entwurf 1991) auch für die Schirmwirkung von Gebäuden anwendet, wird auf das Richtwirkungsmaß im Sinne des Kapitels 5.1 der Richtlinie ISO 9613-2 (VDI 2714) verzichtet. Nur bei Schienenquellen wird darüber hinaus eine Richtwirkung berücksichtigt:

Di = 10*log(0.22+1.27*sqr(sin(delta)))

Das Abstandsmaß ergibt sich zu:

Ds = 10.9921+20*log(sm) ISO 9613-2 (VDI 2714)

Ds = -11.2+20*log(sm) RLS-90

Ds = 7.9818+20*log(sm) SCHALL 03

mit sm als dem Abstand zwischen Quelle und Aufpunkt in Metern. Für Reflexionen am Boden und an den Hindernissen wird sm durch die Lage der virtuellen Spiegelquellen bestimmt.

Soll abweichend von dem üblicherweise ermittelten Mitwindmittelungspegel eine Aussage über den langfristig unter Berücksichtigung wechselnder Windrichtungen zu erwartenden Pegel gemacht werden, kann die Minderung

Dlg = 3/((105/sqr(sm))+1.6)

(ISO 9613-2 (VDI 2714), Seite 9) mit sm als der Entfernung Quelle Immissionsort (in m) in Ansatz gebracht werden (schaltbar im Parameterformular).

Drefl und Dr2 sind von den Richtlinien RLS-90 und SCHALL 03 definierte Zuschläge für Mehrfachreflexion. Dieser Wert ist in der Liste der Verkehrsquellen manuell einzutragen. Beide Richtlinien schlagen für eine Streckenschlucht einen Wert von 4*h/w mit der Schluchttiefe h und der Breite w vor.

Bei Schienenquellen wird mit S=-5 die geringe Störwirkung des Schienenverkehrs (SCHALL 03, Seite 19) berücksichtigt. Alle übrigen Parameter dieser Rechnung werden in den nachfolgenden Kapiteln erläutert.


4.2 Schalleistung der Quelle (Lw)

Für diskrete Lärmquellen wird der Emissionspegel je nach Anforderung entweder im Frequenzband und/oder A-bewertet angegeben.

Bei schalldämmenden Fassadenelementen ermittelt sich die nach außen abgestrahlte Schalleistung in Anlehnung an VDI 2571, Seite 5 zu

Lw = Li-R'-9 bei Rechnung im Frequenzband

Lw = Li-R'w-7 bei A-bewerteter Rechnung, mit

LiHalleninnenpegel
R'Schalldämm-Maß
R'wbewertetes Schalldämm-Maß

Dieser Ansatz berücksichtigt keine Einschränkung des Raumwinkels, da diese vollständig mit dem Raumwinkelmaß (Ko) erfaßt wird.

Bei Reflexionsquellen wird die Schalleistung nach Maßgabe der für den Boden und jedes Hindernis spezifisch angebbaren Reflexionsverluste gemindert.


4.3 Raumwinkelmaß (Ko)

Die Richtlinie ISO 9613-2 (VDI 2714), Seite 5 gibt für das Raumwinkelmaß die Beziehung Ko = -10*lg(O/(4*pi)) mit O als dem Öffnungswinkel an, wobei impliziert ist, daß die einengenden Flächen die eingestrahlte Schalleistung vollständig wieder abstrahlen.

In P&K 2714 wird für den Öffnungswinkel O ein mehr differenzierter Ansatz gemacht, der das Streuvermögen der Flächen berücksichtigt.

O = 4*pi-summe(10-Di/10*Ri) mit Ri der von der Quelle aus sichtbare Raumwinkel des Hindernisses i (weitere Erläuterung siehe 6.1)

Di: die durch Streuverluste am Hindernis i erfolgte relative Minderung der Schalleistung

Ein Streuverlust von 3 dB beschreibt den Umstand, daß die abgestrahlte Leistung nur 50% der eingestrahlten Leistung erreicht.

Für Verkehrsquellen (RLS-90 und SCHALL 03) ist das Raumwinkelmaß nicht vorgesehen.


4.4 Luftabsorptionsmaß (Dl)

Die Luftabsorption wird nach ISO 9613-2 oder VDI 2714 (Seite 5) mit Dl = alpha*sm beschrieben. Siehe Standards.

sm ist die Verbindungsstrecke zwischen Quellen und Aufpunkt in Metern und für alpha wird im Anhang C von VDI 2714 eine Tabelle mit den Parametern Frequenz, Temperatur und Feuchte zur Verfügung gestellt in der das Programm linear interpoliert und über die Ränder linear extrapoliert.


4.5 Boden/Meteorologiedämpfungsmaß (Dbm)

Boden- und Meteorologiedämpfung werden entsprechend der Vorgabe des Kapitels 6.3 von ISO 9613-2 (VDI 2714) berücksichtigt mit:

Dbm = 4.8-2*hm*(17+300/sm)/sm

Dabei ist sm die Verbindungsstrecke zwischen Quelle und Aufpunkt und hm die mittlere Höhe dieser Strecke (beides in Metern).

Da Dbm im Rahmen der Ausbreitungsrechnung als lärmmindernd berücksichtigt wird, muß dieser Wert auch bei der Berechnung des Einfügungsdämm-Maßes für den Schallweg über ein Hindernis hinweg (wo diese Minderung ja nicht mehr wirksam ist) als Reduktion der Dämmung eingerechnet werden (VDI 2720, Kapitel 3.2).

Leider kann die in Anhang D der Richtlinie ISO 9613-2 (VDI 2714) formulierte frequenzabhängige Formel für die Boden- und Meteorologiedämpfung nicht benutzt werden, da sie die Bodenreflexionen einschließt und nur die freie Schallausbreitung beschreibt, dieses Programm jedoch Bodenreflexionen explizit betrachtet und gerade den Einfluß von Hindernissen berücksichtigt.


4.6 Bewuchs/Bebauungsdämpfungsmaß (Ddg)

Soweit Bewuchs und vor allem Bebauung nicht durch diskrete Objekte beschrieben werden können, ist noch eine pauschale Berücksichtigung in Form einer homogenen lärmdämpfenden Schicht bis zu einer festen Höhe möglich. Die Anteile eines Schallweges oberhalb dieser Schicht erfahren keine Dämpfung, während für die Wege in der Bewuchs/Bebauungszone ein Dämpfungsmaß von

Ddg = k*sd*f1/3 mit

kKoeffizient (in ISO 9613-2 (VDI 2714) mit 0.006 angegeben)
fFrequenz in Hz
sdWeg innerhalb der Bewuchs/Bebauungsschicht in m.

Die Schichthöhe und der Koeffizient k sind über den Dialog definierbar. Der Weg sd wird vom Schallweg abgeleitet. Im Rahmen der Ausbreitungsrechnung ist der Schallweg die direkte Verbindung zwischen Quelle und Immissionsort (Dämpfung ohne Hindernis).

Wird der Schallweg durch Hindernisse umgeleitet, so ist sd' für diesen veränderten Weg zu bestimmen. Die sich dann ergebende Dämpfung sei mit Ddg' (mit Hindernis) bezeichnet. Da Ddg in der Ausbreitungsrechnung berücksichtigt wird muß es bei der Ermittlung des Einfügungsdämm-Maßes kompensiert werden (VDI 2720, Kapitel 3.2).


4.7 Einfügungsdämpfungsmaß (De)

Das Einfügungsdämm-Maß für ein Hindernis in oder knapp neben der Verbindungsstrecke zwischen Quelle und Aufpunkt errechnet sich durch energetische Subtraktion aller relevanten Schallwege (VDI 2720, Kapitel 3.1). Im Rahmen von P&K 2714 werden nur auf dem Boden stehende, quaderförmige Hindernisse zugelassen, so daß die Betrachtung von drei unterschiedlichen Schallwegen immer ausreichend ist:

Der kürzeste Überweg von der Quelle über das (eventuell mehrere) Hindernis, wobei der Weg vollständig in der zwischen Quelle und Aufpunkt aufgespannten senkrecht auf dem Boden stehenden Ebene verläuft.

Der kürzeste Umweg um die am weitesten links ausladende Kante des quellnächsten Hindernisses, wobei der Weg in der Ebene durch Quelle und Aufpunkt senkrecht zur Ebene des Überweges verläuft.

Der äquivalent dem linken Umweg kürzeste rechte Umweg.

Die Unterscheidung zwischen linkem und rechtem Weg bezieht sich nur auf das quellennächste Hindernis. Für den weiteren Weg zum Aufpunkt wird stets der kürzeste Weg um die eventuell noch folgenden Hindernisse (unabhängig von rechter oder linker Orientierung) gewählt.

Für diese drei Schallwege wird jeweils ein Einfügungsdämpfungsmaß nach VDI 2720 Kapitel 3.2 bis Kapitel 3.5 berechnet:

De = Dz-Dbm-Ddg+Ddg' für den Überweg und

De = Dz-Ddg+Ddg' für die Umwege.

Die Bewuchs/Bebauungsdämpfung ohne (Ddg) und mit (Ddg') Hindernis sind im Kapitel 3.6, die Boden/Meteorologiedämpfung ist im Kapitel 3.5 dieses Handbuchs beschrieben.

Für Dz gilt:

Dz = 10*lg(C1+C2/lam*C3*z*Kw) mit

C13
C220 für die Umwege
40 für den Überweg
C3(1+(5*lam/e)2)/(1/3+(5*lam/e)2)
Kw exp(-1/2000*(aq*aa*sm/(2*z))0.5) für den Überweg = 1 für den Umweg oder wenn z<=0
lamSchallwellenlänge bei einer Schallgeschwindigkeit von 338 m/s (trockene Luft bei 10 °C und Normaldruck)

Aus den Geometrien von Um- und Überweg werden die Größen:

eEntfernung zwischen quellnächstem und aufpunktnächstem Punkt des Um- oder Überwegs
aqEntfernung zwischen Quelle und quellnächstem Punkt des Um- oder Überwegs
aaEntfernung zwischen Aufpunkt und aufpunktnächstem Punkt des Um- oder Überwegs

zur Bestimmung des Schirmwertes z = aq+e+aa-sm abgeleitet. Der Schirmwert ist im Falle einer Sichtverbindung zwischen Quelle und Aufpunkt negativ, kann aber bei kleinen Werten dennoch eine positives Abschirmmaß bewirken (Beugungsauswirkungen).


5. Lärmprognosen

Im Rahmen der Prognose wird für die unter dem Menüpunkt EINGABEN spezifizierte Anwendung eine vollständige Rechnung durchgeführt, deren Ergebnis in Form einer Tabelle mit den Frequenzspektren der Gesamtpegel an allen Aufpunkten in die Ergebnisdatei geschrieben wird. Diese Ergebnisdatei ist der Dateneingang für die grafischen Abbildungen der Prognoseergebnisse.

Vor dem Start einer zeitaufwendigen Gesamtrechnung können die Eingaben mit der Funktion PRÜFUNG auf Plausibilität überprüft werden. Fehlerhafte Eingaben sind nach der Prüfung im Report kommentiert. Insbesondere sind am Reportende Hinweise auf unzulässig überlappende Hindernisse oder Quellen im Innern von Hindernissen zu finden. Eine weitere sinnvolle Kontrolle kann der zu diesem Zeitpunkt schon verfügbare Lageplan sein.

Das Ergebnis der Prognose wird zusammen mit den relevanten Eingabedaten als Datei mit der Extension .IDR abgelegt und kann mit der Reportfunktion eingesehen und gedruckt werden.

Die Reportdatei der Prognose hat folgenden Aufbau:

1. Protokoll der Eingabedaten mit:

  • Globale Parameter
  • Liste der Spektren
  • Liste der Außenquellen
  • Liste der Fassadenquellen
  • Liste der Linienquellen
  • Liste der Hindernisse
  • Liste der Aufpunkte

2. Fehlermeldungen der Datenprüfung

3. Für jede Variante:

  • Liste der dominanten Quelle an jedem Aufpunkt. Wurde mit Oktavspektren gerechnet, so ist dies die Quelle, die die höchste Spitze im Immissionsspektrum geliefert hat
  • Liste der Immissionspegel an jedem Aufpunkt.

Siehe ein Reportbeispiel


6. Wegegrafik

Zur Dokumentation der Details einer Schallausbreitungsrechnung wird eine dreidimensionale grafische Abbildungen angeboten. Neben den für die Berechnung des Abschirmmaßes erforderlichen Schallwegen werden die Gebäudeumrisse dargestellt.

Diese Grafik erfordert die Einschränkung der Betrachtung auf eine Quelle, bei Linienquellen sogar auf ein Quellenelement und für die Schallwege auf einen Aufpunkt.

In die Berechnung von Ko werden nur die maximal 10 größten (größter Raumwinkel) Objekte die mit einer Ecke in einem Kreis von 200 m um die Quelle liegen aufgenommen.

Die Grafik zeigt die Umrisse aller Gebäude und die relevanten Schallwege für die reale Quelle und alle betrachteten Reflexionen. An den Hindernissen kann die Beizeichnung zugeschaltet werden. Am Ort des Aufpunktes erscheint die gewählte Aufpunktnummer und am Ort der Quelle die Nummer der Quelle (Ax für Außen-, Fx für Fassaden- und Lx für Linienquellen. Bei Linienquellen ist zusätzlich die Lage der Quellenelemente mit einem Kreuz markiert.

Bodenreflexionen werden nur dann berücksichtigt, wenn der Reflexpunkt in einem Quadrat mit der Kantenlänge 100 m um die Quelle liegt. Die Wege der Reflexion werden ab dem Ort des Reflexes gezeichnet.

Für Umwege werden sowohl der kurze als auch der lange Weg um die Hindernisse dargestellt. Bei Sichtverbindung wird nur der Weg an der dichtesten Beugungskante vorbei (nicht aber der direkte Schallstrahl) gezeigt.

Im Falle der Schallbeugung um Hindernisse ist auch der Schallweg über die Objekte zu berücksichtigen. Die Abbildung zeigt den Schallweg über die Hindernisse.


7. Ergebnisgrafiken

Die Prognoseergebnisse sowie die geometrische Anordnung von Quellen, Aufpunkten und Hindernissen können auf Bildschirm und Drucker dokumentiert werden.

Die Spalten der Ergebnistabelle werden wahlweise ausgegeben:

  • mit farbigen quadratischen Flächen (Karos)
  • mit platzierten Zahlen
  • in Form von Isolinien

Umfang und Gestaltung der grafischen Darstellung werden über verschieden Formulare unter den Menüpunkten "Optionen" und "Achsen" gesteuert.

Siehe: Grafische Darstellungen


7.1 Skalierung

Aus dem berechneten Aufpunktgebiet kann durch Festlegung von jeweils einem Intervall in X- und Y-Richtung ein Ausschnitt gewählt werden. Das Programm ermittelt aus den Eingaben eine passende Darstellung. Darüber hinaus kann gezoomt und das Bild verschoben werden.

Die Funktion wird in gleicher Weise für den Lageplan und die Ergebnisdarstellung benutzt.

Für weitere Möglichkeiten siehe Achseneinstellungen


7.2 Legende

Die Farbflächen- und Isoliniendarstellung erwarten Angaben für Werteschwellen. Im Dialog werden aus dem Schwellenbereich und der Anzahl Schwellen entsprechend viele äquidistante Schwellenwerte berechnet. Diese Vorgabe kann aber überschrieben werden. Sind keine Angaben für Minimum oder Maximum gemacht worden, wird die Stufung automatisch ermittelt.

Siehe: Ordinateneinstellungen


7.3 Objektdarstellung schalten

In der grafischen Ausgabe der Ergebnisse und des Lageplanes können die Symbole, Nummern und Farben der geometrischen Elemente geschaltet werden:

  • Kreise für Außen- und Fassadenquellen
  • Linien für Verkehrsquellen
  • Kreuze für Aufpunkte
  • Rechtecke für Hindernisse

Siehe Elemente im Lageplan


7.4 Zahlendarstellung

Eine Spalte der Ergebnistabelle wird in Form von platzierten numerischen Angaben ausgegeben. Für eine große Anzahl von Aufpunkten ist dies nur in einem Ausschnitt des Gebietes sinnvoll. Die Größenordnung der Zahlen kann im Formular Ordinateneinstellungen beeinflußt werden.


7.5 Farbflächendarstellung

Um jeden Aufpunkt herum wird eine quadratische farbige Fläche angelegt, die den Ergebniswert am Aufpunkt kennzeichnet.

Die jeder Farbe in der Legende zugeordnete Zahlenangabe bezeichnet die untere Grenze für das zugehörige Werteintervall, die Zahlenangabe der nachfolgenden Farbe die obere Grenze des Intervalls.

Siehe: Ordinateneinstellungen


7.6 Isoliniendarstellung

Eine Spalte der Ergebnistabelle wird in Form von Isolinien ausgegeben. Die Legende führt den zur Linienfarbe gehörenden Zahlenwert auf.

Die Isoliniengenerierung wählt automatisch zwischen zwei vom Aufpunktgebiet abhängigen Modi:

  • In einem Gebiet, in dem die Aufpunkte in einem regelmäßigen quadratischen Netz angeordnet sind, wird ein einfacher, schneller Modus gewählt.
  • Andernfalls steigt der Zeitbedarf zur Erzeugung der Isolinien quadratisch mit der Anzahl der Aufpunkte. Mit schnellen PC's ist dann bei 1000 Aufpunkten die Grenze des Zumutbaren erreicht.

Siehe: Ordinateneinstellungen


8. Grafische Darstellungen

Siehe: Kenngrößengrafik und Lageplan


A Place in Paradise



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