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Entwicklung modularer Naturfaser-Absorber für kommunikationsintensiv genutzte Räume

Abschlussbericht; Förderkennzeichen: 22003905
 
: Drotleff, H.; Zhou, X.

:
Fulltext (PDF; )

Stuttgart, 2008, 55 pp.
German
Report, Electronic Publication
Fraunhofer IBP ()
Mikrostruktur; Naturfaser; Fasermatte; Schallabsorptionsgrad; Einfallswinkel; Hochfrequenz; Niederfrequenz; Absorptionsspektrum; Hanf; Flachs; Dissipation; Nachhall; Zeitdauer; Strömungswiderstand; Dichte; Rechenmodell; Schalldämmung; Mineralwolle

Abstract
Die Untersuchung führte zu den folgenden Ergebnissen. Die Mikrostruktur und die Zusammensetzung der Fasermatten ist für den Schallabsorptionsgrad von geringer Bedeutung. Der längenbezogene Strömungswiderstand ist die maßgebliche Größe, die den Schallabsorptionsgrad der 'nackten' Faserbauteile beschreibt. Es wurde ein Zusammenhang zwischen Dichte und Strömungswiderstand hergestellt, der es den Herstellern erlaubt Ausgangsmatten mit optimalen Strömungswiderständen zu fertigen. Die Naturfasermatten können so hergestellt werden, dass sie dieselben akustischen Parameter aufweisen wie ihre künstlichen Pendants. Es wurden Rechenmodelle formuliert, die den Schallabsorptionsgrad und die Wandimpedanz bei senkrechtem Schalleinfall für 'nackte' Faserbauteile und MNA-Konstruktionen (Plattenabsorber und Schlitzabsorber) beschreiben. Als Erweiterung wurde ein Rechenmodelle für die Bestimmung der Dissipation und Schalldämmung im Impedanzrohr bei senkrechten Schalleinfall formuliert. Der Schallabsorptionsgrad der MNA-Matten wurde im Impedanzrohr untersucht. Die Modelle zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Messergebnissen. Die MNA-Ansätze ändern das üblicherweise hochfrequente Absorptionsspektrum der Naturfaserbauteile in zweckmäßigere mittel- und tieffrequente Absorptionsspektren. Die Untersuchungen im Hallraum (diffuses Schallfeld) bestätigten die Effekte der MNA-Ansätze. Das Schallabsorptionsvermögen unterhalb 100 Hz von VPR aus Hanfmatten und Flachsmatten wurde im T(iefton)-Labor untersucht. Matten mit höherem Strömungswiderstand erzielen dabei bessere Ergebnisse. Es wurde die Dissipation im Impedanzrohr für senkrechten Schalleinfall untersucht. Die Dissipationsgrade von Hanfmatten und Flachsmatten liegen bei ca. 50% und steigen zu hohen Frequenzen leicht an. Materialien mit höherem Strömungswiderstand besitzen etwas höhere Dissipationsgrade. Die Schalldämmung der Hanfmatten und Flachsmatten wurden sowohl im Impedanzrohr für senkrechten Schalleinfall als auch im Tür-Prüfstand für Diffusschalleinfall untersucht. Beide Untersuchungen zeigen ähnliche Trends. Die Schalldämmung steigt zu den höheren Frequenzen leicht an, wobei Naturfaserabsorber mit größerem Strömungswiderstand etwas bessere Werte erzielen. Ein Musterraum wurde mit MNA-Modulen als akustische Maßnahme behandelt. Mit wenigen MNA-Absorbern wurde die Nachhallzeit auf einen optimalen Wert von ca. 0.5 Sek., für Sprache, gebracht. Im interessanten Frequenzbereich sind MNA-Fasern praktisch genau so gut wie künstliche Fasern (Mineralwolle, etc.). Insgesamt kann festgestellt werden, dass Naturfaserabsorber herkömmlichen Faserabsorbern in nichts nachstehen. Das Verhalten in praktischen Anwendungen bedarf noch einer genauere Überprüfung. Untersuchungen bezüglich der Brennbarkeit, des Veraltens bei Feuchtigkeit und der Beständigkeit gegen Insektenbefall sollten ebenfalls noch vorgenommen werden.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-129843.html