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Wie montiere ich richtig?

Dipl.-Ing. Willi Mantz* Teil 4
Im letzten Teil der Serie geht es um die fachgerechte Aufstellung eines Ventilators. Die Ermittlung des Schwerpunktes wird in einem Beispiel in allen Einzelheiten erklärt.

Der Einfluß eines Fremdgeräusches

Nachdem nun die einzelnen Hauptprobleme bei Sanitär-, Heizungs- und Klimaanlagen abgehandelt wurden, soll nun noch auf ein ganz spezielles Problem eingegangen werden. Dies Problem stellt sich immer wieder dann, wenn angeblich der Anlagen-Schalldruckpegel in dem Raum zu hoch ist, obwohl ein Fremdgeräusch zweifellos lauter ist. Aber Fremdgeräusche entziehen sich dem eigenen Einfluß. Und so muß man damit rechnen, daß das Anlagengeräusch schon bald das einzige im Raum sein kann.

Bild 1: Nomogramm zur Ermittlung des Einflusses eines Fremdgeräusches.

Man kann trotz vorhandenem Fremdgeräusch das Anlagengeräusch messen. Wie, ist in der nachfolgenden Rechenmethode angegeben. Beispiel: Das Gesamtgeräusch darf nicht lauter sein als 40 dB, das Fremdgeräusch verursacht aber bereits 40 dB. Das Fremdgeräusch kann z.B. von einer Maschine herrühren, das gerade noch zu ertragen ist, während das Maschinengeräusch plus dem Geräusch der Klimaanlage von den dort arbeitenden nicht mehr zu ertragen ist.

In einem solchen Falle muß die Klimaanlage mit ihrem Eigengeräusch so niedrig liegen, daß durch die Klimaanlage keine merkliche Pegelzunahme stattfindet. Es wäre in diesem Beispiel nur dadurch zu erreichen, daß die Klimaanlage z.B. um mindestens 10 dB unter dem Fremdgeräusch liegt, da dann kaum noch eine merkliche Pegelzunahme stattfindet.

Bild 2: Aufstellung eines Ventilators.

Zur Ermittlung eines Anlagengeräusches ohne Fremdgeräusch kann das Bild 1 benutzt werden. Man ermittelt, um wieviel dB das Fremdgeräusch vom Gesamtgeräusch entfernt liegt, man spricht vom Fremdgeräuschpegelabstand. Dieser Wert wird vom Gesamtmeßwert abgezogen.

Beispiel: Gesamtgeräusch (Fremdgeräusch + Anlagengeräusch) = 43 dB, Fremdgeräusch alleine: 40 dB. Somit ergibt sich ein Fremdgeräuschpegelabstand von 3 dB (43 – 40). Vom Gesamtwert 43 sind somit 3 abzuziehen, so daß sich dann ein Anlagengeräusch von 40 dB ergibt.

Die Aufstellung von Ventilatoren

Da auch Schallprobleme dadurch auftreten können, daß sich die Geräusche des Ventilators durch die Decke auf die darunterliegenden Räume übertragen, soll im nachfolgenden auf die Aufstellung von Ventilatoren (und ähnliche Geräte) ganz besonders eingegangen werden. Um eine zufriedenstellende Schwingungsdämpfung eines solchen Aggregates durch untergebaute Schwingungsdämpfer zu erreichen, ist es unbedingt notwendig, seinen Schwerpunkt zu ermitteln und die Schwingungsdämpfer in gleichmäßigem Abstand von diesem Schwerpunkt zu montieren. Solche Aggregate können auch auf ein kompaktes Fundament gestellt werden, wobei jedoch einige Details ganz besonders zu beachten sind.

Das Bild 2 zeigt die Aufstellung eines Ventilators. Dabei ist es notwendig, daß die Kanäle saug- und druckseitig mit elastischen Verbindungen angeschlossen werden, damit keine Schwingungen vom Ventilator auf die Kanäle übertragen werden.

Bild 3: Zeichnerische Ermittlung des Schwerpunktes.

Ventilator und Motor müssen auf einen gemeinsamen Rahmen aufgebaut werden, der auf Schwingungsdämpfern steht. Die Schwingungsdämpfer müssen im gleichen Abstand zum Schwerpunkt montiert sein, damit sie gleichmäßig einfedern. Andernfalls ist kein gleichmäßiges Einfedern möglich, obwohl vielleicht nach den Lastkennwerten richtig ausgelegt wurde. Der Gesamtschwerpunkt muß in der Länge und in der Breite ermittelt werden. Die beiden Bilder 3 und 4 zeigen einen recht einfachen Lösungsweg.

Dazu sind die einzelnen Massen an der entsprechenden Stelle durch eine Senkrechte einzutragen. Im Hilfsdiagramm (Bild 4) werden die Gewichte der einzelnen Teile in einem beliebigen Maßstab untereinandergezeichnet z.B. 100 kg = 1 cm. Es ist nur wichtig, daß immer der gleiche Maßstab gewählt wird. Ein Bezugspunkt rechts oder links von der Linie der einzelnen Gewichte kann willkürlich gewählt werden. Dann ist dieser Bezugspunkt mit den Anfangs- und Endpunkten des Gewichtsmaßstabes zu verbinden wie im Beispiel mit 1, 2, 3 und 4 gekennzeichnet. Die Strahlen 1, 2, 3 und 4 sind dann parallel zu verschieben – wobei mit 1 begonnen wird – der im linken Anfangspunkt des Grundrahmens beginnt und die Linie des Schwerpunktes Motor schneidet (Bild 3). Von der Linie des Schwerpunktes Motor aus ist der Strahl 2 auf die nächste Schwerpunktlinie parallel zu verschieben. Dieses wird fortgesetzt, bis der letzte Strahl parallel verschoben ist. Im Schnittpunkt des Strahles 1 und des Strahles 4 liegt dann der Gesamtschwerpunkt in dieser Achse (Längsansicht).

Bild 4: Hilfsdiagramm zur Ermittlung des Schwerpunktes.

Für die andere Achse (Breite) ist genauso zu verfahren, so daß sich ein Gesamtschwerpunkt ergibt. Dies ist eine recht einfache Methode, die zu ausreichenden Ergebnissen führt. Die Schwingungsdämpfer sind dann so zu verteilen, daß sie immer den gleichen Abstand vom Schwerpunkt des Systems haben. Nur so ist sichergestellt, daß eine ausreichende Schwingungsdämpfung erreicht wird.

Das Bild 5 zeigt die Musterausführung eines Fundamentes. Bei einer solchen Fundamentausführung muß darauf geachtet werden, daß der auf dem Kork liegende Beton keinerlei Verbindung zum Boden hat, da sonst die ganze Maßnahme sinnlos wird. Damit der Kork über längere Zeit nicht ausbröselt, ist zu empfehlen, eine Armierung mitzubestellen.

Bei einem solchen Fundament wirkt die große Masse des Betons, die auf dem Kork liegt, als "Beruhigungsmasse". Eine solche Beruhigungsmasse kann auch angewandt werden, wenn z.B. bei Ventilatoren Schwingungsdämpfer verwendet werden. In diesem Falle kann der Grundrahmen des Ventilators mit Beton ausgegossen werden. Dieses Gewicht muß selbstverständlich bei der Auslegung des Schwingungsdämpfers und bei der Anordnung mit berücksichtigt werden.

Bild 5: Fundamentausführung.

Kleine Ursache – Große Wirkung

Ganz besondere Sorgfalt sollte bei der Wand- und Deckendurchführung von Leitungen aufgewendet werden, da Geräusche sehr leicht aus dem einen Raum in den anderen übertragen werden können. Die Durchführungen dienen dem Schall dann als Schlupfloch.

Kleine Fehler und kleine Nachlässigkeiten wirken sich in diesem Falle ganz besonders schwerwiegend aus, weil eine kleine verbleibende Öffnung bzw. eine kleine Schallübertragungsfläche fast die gesamte vorherige Aufwendung zunichte macht. Denn die letzte kleine verbleibende Öffnung läßt fast genauso viel Schall durch wie ein großes Loch.

Schlußbetrachtung

Ich hoffe, daß die einzelnen Betrachtungen und Ausführungen dem einen oder anderen bei der alltäglichen Arbeit eine kleine Hilfe sein können. Sollte sich wenigstens ein wenig Ärger vermeiden lassen, so hat es sich schon gelohnt, wenn man sich bis hierher durch diese Materie durchgearbeitet hat.

L i t e r a t u r :

(1) Recknagel, H.; Sprenger, E.; Schramek, E.: Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik. Oldenburg Verlag.
(2) Dobrinski; Krakau; Vogel: Physik für Ingenieure. Teubner Verlag.
(3) Lindner, H.: Physik für Ingenieure. Vieweg Verlag.
(4) Trendelenburg, F.: Physik. Springer Verlag.
(5) Kuchling: Taschenbuch der Physik. Verlag Harry Deutsch.
(6) Forschungsbericht Nr. 1117 des Landes NRW. Westdeutscher Verlag
(7) Schmidt, H.: Schalltechnisches Taschenbuch.
(8) Veit, I.: Technische Akustik.
(9) Bruckmeyer, F.: Schalltechnik im Hochbau.
(10) Stuart, H. A.: Lehrbuch der Physik. Springer Verlag.
(11) Arbeitskreis der Dozenten der Klimatechnik: Lehrbuch der Klimatechnik, Band 2. Verlag C. F. Müller.
(12) Reimitz, P.: Schallschutz und Lärmschutz. Vorlesung FH Gießen.
(13) DIN 4109: Schallschutz im Hochbau.
(14) VDI 2081: Lärmminderung bei lüftungstechnischen Anlagen.
(15) DIN 52210: Luft- und Trittschalldämmung.
(16) VDI 2715: Lärmminderung an Warmwasser- und Heißwasserleitungsanlagen.
(17) DIN 45641: Mitteilung von Schallpegeln.
(18) Firma Trox: Schalltechnische Unterlagen.

*) Dipl.-Ing. Willi Mantz, VDI, Energie- und Wärmetechnik, Heizung - Kälte - Klima

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