DE4436348A1 - Lärmschutzwand zur Abschirmung von Lärm, insbesondere zur Abschirmung von Straßen- und Schienenverkehrslärm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzwand zur Abschirmung von Lärm. - Lärm bezeichnet Schallemissionen bzw. Geräusche, die ungewollt und störend auf Menschen einwirken. Schallquellen für Verkehrslärm sind beispielsweise Autos, Eisenbahnen oder Flug­ zeuge. Eine Lärmschutzwand ist eine Einrichtung, die in der Nähe von Schallquellen angeordnet wird, um die Emission von Schall zu verhindern.

Aus der Praxis sind Lärmschutzwände bekannt, die aus einer Pfostenreihe und an der Pfostenreihe befestigten Lärmschutz- Plattenelementen bestehen. Die Lärmschutz-Plattenelemente sind dabei in der Regel als Schalldämm-Plattenelemente ausgeführt. Schalldämmung bezeichnet eine Behinderung der Schallausbreitung durch schallreflektierende Hindernisse gegenüber der Schall­ dämpfung, welche durch Absorption von Schall bewirkt wird. Zur Schalldämmung geeignete Werkstoffe, d. h. Werkstoffe mit einem hohen Schallreflexionsgrad, müssen eine Schallkennimpedanz aufweisen, die sehr verschieden von der Schallkennimpedanz von Luft ist. Solche Werkstoffe werden aufgrund ihres hohen Schallreflexionsgrades auch als schallhart bezeichnet. Ein Nachteil der bekannten Lärmschutzwände ist, daß die Schalldämm-Plat­ tenelemente Koinzidenzeffekte bei Schallwellenlängen aufweisen, welche kleiner als die Biegewellenlängen der Plattenelemente sind. Dadurch entstehen oberhalb der kritischen Frequenz Spuranpassungsdurchbrüche, und zwar unabhängig von der Schall­ kennimpedanz des Schalldämmwerkstoffes. Zwar hat die Praxis gezeigt, daß Spuranpassungsdurchbrüche durch Schalldämm-Plat­ tenelemente mit besonders hoher Dicke und/oder Biegesteifheit reduzierbar sind, dies ist jedoch sehr aufwendig und teuer. Ein weitere Nachteil der bekannten Lärmschutzwände ist, daß der Lärm nur wenig diffus reflektiert wird. Dadurch tritt in stö­ render Weise eine beachtliche Erhöhung des Lärmpegels bei der Schallquelle ein. Ferner ist der Schallreflexionsgrad verbes­ serungsfähig.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrun­ de, eine Lärmschutzwand zu schaffen, die praktisch frei von Spuranpassungsdurchbrüchen ist, Lärm mit hoher Diffusität und hohem Schallreflexionsgrad reflektiert und dennoch wenig auf­ wendig in der Herstellung ist.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung eine Lärmschutzwand zur Abschirmung von Lärm, insbesondere zur Ab­ schirmung von Straßen- oder Schienenverkehrslärm, mit zwei im wesentlichen parallelen Pfostenreihen, deren Pfosten mit Stab­ gitteranordnungen, zwei durch einen Wandzwischenraum getrennte Stabgitterwände bildend, verbunden sind, mit wandzwischenraum­ seitig bei den Stabgitterwänden angeordneten Drahtnetzen und mit einer schalldämmenden Wandzwischenraumfüllung, wobei die Wandzwischenraumfüllung aus einer Schüttung von stückigem, schallharten Baustoff gebildet ist. - Die Drähte des Draht­ netzes haben einen Querschnitt, welcher klein gegenüber jenen der Gitterstäbe ist. Es versteht sich, daß die Maschen der Drahtnetze enger als die der Stabgitteranordnungen, aber auch klein gegenüber der mittleren Stückgröße des Baustoffes sind.

Überraschenderweise zeigt eine erfindungsgemäße Lärmschutzwand sowohl einen allen Anforderungen genügenden Schallreflexionsgrad als auch eine hohe Diffusität des reflektierten Lärms. Der hohe Schallreflexionsgrad beruht darauf, daß die Stabgitter­ anordnungen, insbesondere aber auch die Drahtnetze, bereits einen Teil des Lärms reflektieren. Dies ist insbesondere bei tiefen Frequenzen festzustellen, bei welchen die Maschenweiten der Stabgitteranordnungen und der Drahtnetze klein gegenüber der Wellenlänge sind. Der nicht von den Stabgitteranordnungen oder den Drahtnetzen reflektierte Teil des Lärms wird an der Schüttung des stückigen, schallharten Baustoff s praktisch voll­ ständig reflektiert. Die hohe Diffusität des reflektierten Lärms beruht zunächst darauf, daß die Schüttung des stückigen Baustoffes eine zerklüftete Oberfläche aufweist. Von besonderer Bedeutung ist aber im Zusammenhang damit, daß lärmquellenseitig das Drahtnetz sowie die Stabgitteranordnungen sowohl für den einfallenden als auch für den reflektierten Lärm zusätzlich als der Schüttung vorgeschaltete bzw. nachgeschaltete Diffusoren funktionieren, und zwar im Bereich jener Wellenlängen, die im Bereich der Maschenweiten liegen. Insofern entsprechen die Stabgitteranordnungen und das Drahtnetz Beugungsgittern. Schließlich wird der geringfügige Anteil des die Lärmschutzwand durchdringenden Lärms auf der lärmquellenabgewandten Seite der Lärmschutzwand diffus abgestrahlt. Die diffuse Reflexion (lärmquellenseitig) und Abstrahlung (lärmquellenabgewandt) des Lärms reduziert die Lärmbelastung zusätzlich, dann nur noch ein geringerer Teil des Lärms in einen Raumwinkel fällt, in welchem sich Personen aufhalten. Die vorstehenden schalltechnischen Vorteile der Erfindung beruhen also insgesamt auf einer Kombi­ nation der Schüttung des stückigen, schallharten Baustoffes mit den Drahtnetzen sowie mit den Stabgitteranordnungen. Das Fehlen störender Spuranpassungsdurchbrüche beim Erfindungsgegenstand beruht in erster Linie darauf, daß eine Schüttung praktisch frei von Biegeschwingungen ist. Bautechnische Vorteile einer erfindungsgemäßen Lärmschutzwand sind, daß zu deren Errichtung gegenüber Schalldämm-Plattenelementen billigerer, stückiger Baustoff lediglich zwischen die Drahtnetze geschüttet zu werden braucht. Zudem läßt sich eine erfindungsgemäße Lärmschutzwand ohne besondere weiteren Maßnahmen begrünen. Eine solche Be­ grünung verbessert im übrigen die schalltechnischen Eigen­ schaften zusätzlich.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Stab­ gitteranordnungen eingesetzt, welche eine erste Stabgruppe und eine gegenüber der ersten Stabgruppe verwinkelt angeordnete zweite Stabgruppe aufweisen, wobei die Stäbe der ersten Stab­ gruppe im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind, und wo­ bei die Stäbe der zweiten Stabgruppe Stabpaare bildend beidsei­ tig der Stäbe der ersten Stabgruppe sowie einander gegenüber­ liegend angeordnet und an Knotenpunkten mit den Stäben der er­ sten Stabgruppe verbunden sind. Die Stabpaare bewirken eine wirkungsvolle Versteifung der Stabgitteranordnungen, wodurch Verformungen der Lärmschutzwand aufgrund des Schüttungsdruckes reduziert sind. Vermutlich tritt zudem an den Stabpaaren eine Mehrfachbeugung des Lärms auf.

Vorteilhafterweise ist die Maschenfläche der Drahtnetze weniger als ein 1/10, vorzugsweise weniger als 1/20, der Maschenfläche der Stabgitteranordnungen. Dadurch funktionieren die Stabgit­ teranordnungen bzw. Drahtnetze als Diffusoren und/oder Reflek­ toren für unterschiedliche Wellenlängenbereiche des Lärms und verbessern die Schalldämmung hinsichtlich der Gleichmäßigkeit über den gesamten Wellenlängenbereich.

Eine höchsten Anforderungen genügende Schalldämmung ist ein­ richtbar, wenn der Baustoff ein Raumgewicht von mehr als 600 kg/m³, vorzugsweise von mehr als 1200 kg/m³, aufweist. Diese Angabe bezieht sich dabei auf den Baustoffwerkstoff selbst und nicht auf die Schüttung. Durch ein hohes Raumgewicht wird eine besonders hohe Reflektivität in einem Wellenlängenbereich des Lärms eingerichtet, in welchem das Massengesetz Gültigkeit hat. Dieser Wellenlängenbereich ist für die Schallisolation am wich­ tigsten. Daher erreicht man eine sehr hohe Reflektivität, wenn die Wandzwischenraumfüllung mit gebrochenem Basalt gebildet ist, da Basalt ein gegenüber anderen Baustoffen sehr hohes Raumgewicht aufweist. Eine den Anforderungen genügende Lärm­ schutzwand wird aber auch erhalten, wenn die Wandzwischenraum­ füllung mit Bausteinbruch gebildet ist. Bausteine sind bei­ spielsweise Backsteine, Zement- und Kalksandsteine sowie Sand­ steine. Bausteinbruch entsteht beispielsweise als Ausschuß bei der Produktion von Bausteinen oder beim Abriß von Bauwerken. Bausteinbruch ist normalerweise nicht verwendbar und muß ent­ sorgt werden. Bausteinbruch ist daher sehr billig.

Wenn eine erfindungsgemäße Lärmschutzwand mit großer Bauhöhe eingerichtet werden soll, empfiehlt es sich, einander gegen­ überliegende Pfosten und/oder Stäbe der Stabgitteranordnungen mit Zugstreben zu verbinden. Durch diese Maßnahme werden stö­ rende Verformungen der Lärmschutzwand aufgrund des Schüttungs­ druckes reduziert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Aus­ führungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Lärmschutz­ wand, und

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man eine Lärmschutzwand zur Ab­ schirmung von Straßenverkehrslärm. Die Lärmschutzwand weist zwei im wesentlichen parallele Pfostenreihen 1, 1′, deren Pfo­ sten 2, 2′ mit Stabgitteranordnungen 3, 3′, zwei durch einen Wandzwischenraum 4 getrennte Stabgitterwände 5, 5′ bildend, verbunden sind. Wandzwischenraumseitig sind bei den Stabgit­ terwänden 5, 5′ Drahtnetze 6, 6′ angeordnet. Der Wandzwischen­ raum 4 ist mit einer schalldämmenden Wandzwischenraumfüllung 7 versehen, wobei die Zwischenraumfüllung 7 aus einer Schüttung von stückigem, schallharten Baustoff gebildet ist. Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß die Stabgitteranordnungen 3, 3′ eine erste Stab­ gruppe 8 und eine gegenüber der ersten Stabgruppe verwinkelt angeordnete zweite Stabgruppe 9 aufweisen, wobei die Stäbe der ersten Stabgruppe 8 im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind, und wobei die Stäbe der zweiten Stabgruppe 9 Stabpaare bildend beidseitig der Stäbe der ersten Stabgruppe 8 sowie ein­ ander gegenüberliegend angeordnet und an Knotenpunkten mit den Stäben der ersten Stabgruppe 8 verbunden sind. Der Fig. 2 ist weiterhin entnehmbar, daß die Maschenfläche der Drahtnetze 6, 6′ weniger als 1/20 der Maschenfläche der Stabgitteranordnungen 3, 3′ beträgt. Grundsätzlich können die Maschen der Drahtnetze 6, 6′ als auch der Stabgitteranordnungen 3, 3′ unterschiedliche Formen, auch nicht rechtwinklige Formen, aufweisen. Im Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Wandzwischenraumfüllung 7 mit gebrochenem Basalt gebildet. Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß einander gegenüberliegende Pfosten 2, 2′ und/oder Stäbe der Stabgitter­ anordnungen 3, 3′ mit Zugstreben 10 verbunden sind.

Claims (7)

1. Lärmschutzwand zur Abschirmung von Lärm, insbesondere zur Abschirmung von Straßen- oder Schienenverkehrslärm,
mit zwei im wesentlichen parallelen Pfostenreihen (1, 1′), de­ ren Pfosten (2, 2′) mit Stabgitteranordnungen (3, 3′), zwei durch einen Wandzwischenraum (4) getrennte Stabgitterwände (5, 5′) bildend, verbunden sind,
mit wandzwischenraumseitig bei den Stabgitterwänden (5, 5′) an­ geordneten Drahtnetzen (6, 6′) und
mit einer schalldämmenden Wandzwischenraumfüllung (7), wobei die Wandzwischenraumfüllung (7) aus einer Schüttung von stückigem, schallharten Baustoff gebildet ist.

2. Lärmschutzwand nach Anspruch 1, wobei die Stabgitter­ anordnungen (3, 3′) eine erste Stabgruppe (8) und eine gegen­ über der ersten Stabgruppe (8) verwinkelt angeordnete zweite Stabgruppe (9) aufweisen, wobei die Stäbe der ersten Stabgruppe (8) im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind und wobei die Stäbe der zweiten Stabgruppe (9) Stabpaare bildend beidsei­ tig der Stäbe der ersten Stabgruppe (8) sowie einander gegen­ überliegend angeordnet und an Knotenpunkten mit den Stäben der ersten Stabgruppe (8) verbunden sind.

3. Lärmschutzwand nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Maschen­ fläche der Drahtnetze (6, 6′) weniger als 1/10, vorzugsweise weniger als 1/20, der Maschenfläche der Stabgitteranordnungen (3, 3′) beträgt.

4. Lärmschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Baustoff ein Raumgewicht von mehr als 600 kg/m³, vorzugsweise von mehr als 1200 kg/m³, aufweist.

5. Lärmschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wandzwischenraumfüllung (7) mit gebrochenem Basalt gebildet ist.

6. Lärmschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wandzwischenraumfüllung (7) mit Bausteinbruch gebildet ist.

7. Lärmschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei einander gegenüberliegende Pfosten (2, 2′) und/oder Stäbe der Stabgitteranordnungen (3, 3′) mit Zugstreben (10) verbunden sind.