Das Umweltbundesamt in Dessau Akustische Überströmelemente ...

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Recht
Autor
Werner Veldboer
Entwicklungsleiter bei Westaflex,
33334 Gütersloh
Das Umweltbundesamt in Dessau
Akustische Überströmelemente für angenehmes Klima
Durch die Umsetzung eines modernen, energietechnisch optimierten
und umweltgerechten Konzeptes für die Klimatisierung, setzt das
Umweltbundesamt den Maßstab für weitere Behördenbauten.
Damit werden nicht nur die eigenen hohen Ansprüche an die Umweltverträglichkeit
erfüllt, sondern man möchte auch Vorbild für
möglichst viele Nachahmer sein.
Das Lüftungskonzept
Die angesaugte Außenluft strömt durch Erdwärmetauscher und kann
je nach Jahreszeit erwärmt oder abgekühlt werden. Die Wärmerück-
Kenndaten
Objekt: Umweltbundesamt, 06846 Dessau
Fertigstellung: Februar 2005
Hauptnutzungsfläche: ca. 18 000 m2 Architekt: sauerbruch hutton architects, 10557 Berlin
Ausführung: Zibell, Wollner & Partner
Heizung & Lüftung: Berlin
Überströmelemente: 590 x Westaflex Typ 400
38 x Westaflex Typ 400 mit mech. Absperrung
Hersteller: Westaflexwerk GmbH, 33334 Gütersloh
Infos im Internet: www.umweltbundesamt.de
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Bild 1: Schematische Darstellung
eines Absorberelements
Fachbeiträge 692
Lüftungstechnik
Ständerwerk
75 mm
GK-Platte
2 x 12,5 mm
Schrauben
Absorberelement
Luftweg
Frontblech
Perforierung
Abschlussprofil
Eine Schleife aus Stahl und Glas, die ein Atrium umschließt. So präsentiert sich der Neubau
des Umweltbundesamtes in Dessau mit seinen 18 000 m2 Nutzfläche. Rund 800 Menschen
werden ab Februar 2005 in dem von Berlin nach Sachsen-Anhalt verlagerten Umweltbundesamt
in Büros mit modernster Lüftungstechnik arbeiten. Mit dem neuen Verwaltungsbau
will das Umweltbundesamt zeigen, dass sich kostengünstiges Bauen und
Ökologie nicht ausschließen, sondern sinnvoll ergänzen.
gewinnungsanlage innerhalb der Klimaanlage führt die Abluftwärme
der Zuluft wieder zu. Solarkollektoren, hohe Wärmedämmung und
Photovoltaikanlagen ergänzen diese Maßnahmen. Die über Erdwärmetauscher
und Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung konditionierte
Luft wird in die Büroräume über herkömmliche Zuluftkanäle
eingetragen. Durch dieses Lüftungskonzept wird ein angenehmes
Büroklima geschaffen, das außerdem den Energieeintrag reduziert.
In traditionellen Systemen wird die Luft aus den Büros über Abluftleitungen
und -Kanäle wieder nach außen geführt. Durch das hier eingesetzte
Konzept kann jedoch auf diese aufwendig zu installierende,
separate Führung der Abluft aus jedem einzelnen Büro komplett verzichtet
werden. Die Investitions- und Betriebskosten werden dadurch
nachhaltig gesenkt. Statt der Abluftstränge in Zwei-Kanal-Systemen
werden in die Trennwand zwischen Büro und Flur nur akustische
Überströmelemente eingesetzt. Der bei geschlossenen Türen im Büro
entstehende leichte Überdruck ermöglicht es der Luft durch das
Überströmelement in den Flur zu migrieren. Dort fungiert der Flur als
ein großer Abluftkanal, in dem die Abluft aus allen Büros gesammelt
und an dessen Ende an einem Punkt abgesaugt wird.
Aufgrund des großen Querschnittes beträgt die Luftgeschwindigkeit
im Flur weniger als 0,1 m/s. Der Schall wird durch in den Überströmelementen
befindliche Absorber so gedämpft, dass ein ruhiges Arbeiten
möglich ist und keinerlei Geräusche in den Flur gelangen.

Bild 2:Integriert den Wörlitzer Bahnhof: Das Umweltbundesamt in Dessau Bild 3:Westaflex Überströmelement Typ 400 in mechanisch dicht schließender
Ausführung im Detail
Akustische Überströmelemente
Das innovative Konzept verzichtet somit nicht nur auf die übliche
kostenintensive Abluftführung, sondern bietet auch weitere Gestaltungsmöglichkeiten.
Die Überströmelemente können nahezu unsichtbar
in die Trennwand integriert werden, lediglich eine Schattenfuge
als Luftdurchlass ist zu sehen, oder werden als gestalterisches Element
mit einer optisch ansprechenden Frontblende versehen. Ein
Einbau in abgehängte Decken ist ebenfalls möglich.
Das Überströmelement besteht aus dem Absorberelement und einer
Sichtblende bzw. einem entsprechend gestalteten Trennwandelement.
Das Absorberelement wird zur Luftführung direkt in die Trennwand
eingebaut und dämpft den Schall durch integrierte mineralfaserfreie
und damit ökologisch unbedenkliche Absorbermaterialien (Brandschutzklasse
DIN 4102,A2). Durch die Kombination von akustisch hochwirksamen
Dämm-Material und einer entsprechend gestalteten Luftführung
sind außerdem hohe Schalldämpfungswerte realisierbar.
Dadurch wird eine Geräuschübertragung zum Flur und weiteren Räumen
weitestgehend vermieden.
Technisch versierte Unternehmen haben für die unterschiedlichsten
Anwendungsfälle eine umfassende Modellpalette akustisch wirksamer
Überströmelemente zur Auswahl. Je nach akustischer und baulicher
Anforderung können entsprechende Überströmelemente ausgewählt
werden. Bei besonderen Vorgaben, können für ein neues
Bauvorhaben auch projektorientierte Lösungen entwickelt werden.
Sonderlösungen
Im Umweltbundesamt wurden 38 Büroräume – für die der Bauherr
ein Überströmelement wünschte, welches im Brandfall mechanisch
dicht schließt – mit einer Sonderausführung ausgestattet. Das Absorberelement
wurde um einen Absperrschieber in Verbindung mit
einem Federrücklaufmotor erweitert und kann so im Brandfall rauchdicht
(nach DIN 18095-1) geschlossen werden. Eine Rauchübertragung
von Raum zu Raum wird so verhindert. Die Ansteuerung des Motors
erfolgt über die hauseigene Feuermeldeanlage.
Einbausituation
Beim Neubau des Umweltbundesamts in Dessau kamen 590 akustische
Absorberelemente vom Typ 400 der Westaflexwerk GmbH
(www.westaflex.com) zum Einsatz und wurden in das Trennwandsystem
eingepasst. Die gesamte Tiefe der hier verwendeten Wandbauteile
betrug 125 mm. In der Mitte des Ständerwerkes ist das Absorberelement
mit einer Tiefe von 98 mm integriert. Das in der Breite variable
Absorberelement wurde in diesem Fall vertikal eingebaut.
Normschallpegeldifferenz Dn Zur Kennzeichnung der schalldämmenden Eigenschaften von akustischen Überströmelementen
wird zur Beschreibung der Luftschalldämmung in Gebäuden die
Normschalldifferenz Dn verwendet. Dabei wird die Schalldruckpegeldifferenz D korrigiert
auf eine Bezugsabsorptionsfläche mit den äquivalenten Schallabsorptionsflächen
des Raumes ins Verhältnis gesetzt:
Dn = D + 10 lg (A/A o )
A = äquivalente Schallabsorptionsfläche im Empfangsraum in m2 A o = Bezugsabsorptionsfläche mit 10 m 2
Technische Daten
Absorberelement
Überströmelement Typ 400
Außenmaße (H x B* x T)
* Maß B ist variabel
200 x 2000* x 98 mm
Material: Gehäuse Stahl verzinkt, gelocht, 1 mm
Sichtflächen
Absorber Mineralfaserfrei, DIN 4102 A2
Lerchenholz mit senkr. Schlitz
Lufttechnische Daten
Volumenstrom pro Meter V 55 m3 / (h x m)
Druckverlust
Akustische Daten
∆p 19,5 Pa
bew. Normschallpegeldifferenz D n, e, w 41 dB
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Bild 4: Einfache Montage, da sich das Absorberelement passgenau in die Trennwand
einsetzen lässt
Das 200 mm hohe und 2000 mm breite Gehäuse besteht aus verzinktem
Stahlblech, das in einer CNC gesteuerten Fertigung millimetergenau
hergestellt wird. Die so dimensionierten Absorberelemente
konnten problemlos in die vorhandenen Öffnungen der vorgefertigten
Wände eingeschoben werden. Die Sichtflächen des Überströmelements
wurden vor Ort mit Lerchenholz furnierten MDF-Platten
verkleidet, in denen sich ein senkrecht verlaufender, kaum erkennbarer
Schlitz befindet.
Die Breite der Überströmelemente vom Typ 400 ließ sich schon in der
Fertigung den örtlichen Gegebenheiten anpassen. Lediglich die lufttechnischen
Leistungsdaten sind zu diesem Zweck mit dem Hersteller
abzustimmen.
Planung
Für die Planung werden nur wenige Angaben benötigt. Bei Standardelementen
kann die Breite (nicht aber Höhe und Tiefe) der Elemente
beliebig variiert werden, ohne die im Labor gemessenen normierten
Schalldruckpegeldifferenzen und damit die akustische Wirksamkeit
zu verändern. Entsprechende Leistungsnachweise liegen vor und sor-
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Abluft
Flur
Zuluft
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Lüftungstechnik
Abluft
Überstömöffnung
Abluft
Überstömöffnung
Abluft
Überstömöffnung
Bild 5:Funktionsprinzip der Lüftungskonzeption
Zuluft
Zuluft
Zuluft
gen für eine hohe Planungssicherheit. Die Berechnung des Schalldämm-Maßes
Rw für eine Trennwand mit und ohne Überströmelement,
ist in den technischen Unterlagen ausführlich beschrieben.
Durch Veränderung der Breite kann der Druckverlust bei konstantem
Volumenstrom verringert werden.
Zur optimalen Auslegung passender Absorberelemente werden folgende
Daten benötigt:
Welcher Luftvolumenstrom muss hindurchströmen können?
Welcher Druckverlust darf nicht überschritten werden?
Welche akustische Wirksamkeit wird gefordert?
Welche optischen Gestaltungswünsche gibt es?
Technische Angaben
Für jedes Element werden die akustischen Leistungsdaten im Labor
gemessen und mit einem Prüfbericht dokumentiert.
Fazit
Durch sorgfältige Planung konnte in den Bürobereichen des neuen
Umweltbundesamtes ein ökologisch vorbildliches und kostengünstiges
Büro
Büro
Büro

Bild 6:Rund 800 Mitarbeiter werden die schlichte Eleganz ihres neuen Arbeitsplatzes
erleben können. Die Trennwände sind mit Lerchenholz verkleidet, die Böden
aus Linoleum
Bild 7: Die Ausströmöffnungen des Überströmelementes
sind kaum zu sehen
Klimakonzept umgesetzt werden. Sowohl die Investitions- als auch
die Betriebskosten der Lüftungsanlage fallen niedriger aus, als bei
konventionellen Zwei-Kanal-Systemen. Die von Westaflex für derartige
Lüftungskonzepte entwickelten akustisch wirksamen Absorberelemente
lassen sich problemlos in die Systemwände integrieren. Alle
Ein- und Ausströmöffnungen sind optisch ansprechend und dezent
neben den Bürotüren angebracht. Darüber hinaus kommen in Dessau
erstmals Absorberelemente zum Einsatz, die im Falle eines Brandes
automatisch den Durchgangsquerschnitt verschließen. Die Wirkungsweise
überzeugt, die Ein- und Ausströmöffnungen sind optisch
ansprechend und dezent neben den Bürotüren angebracht.
Das hier beschriebene Bauvorhaben zeigt, wie effektiv eine enge
Zusammenarbeit zwischen Planern, Architekten und der herstellenden
Industrie sein kann. Bereits in der frühen Planungsphase wurde
beispielsweise die Entwicklungsabteilung von Westaflex mit den
brandschutztechnischen Vorgaben des amtseigenen Aufbaustabes
und der Architekten Sauerbruch Hutton, Berlin, konfrontiert. Damit
konnte eine projektorientierte kostengünstige Entwicklung der mechanisch
dicht schließenden Absorberelemente durchgeführt werden.
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