The objective of this study was to investigate the sound absorption coefficient of bark-based insulation panels made of softwood barks Spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) and Larch (Larix decidua Mill.) by means of impedance tube, with a frequency range between 125 and 4000 Hz. The highest efficiency of sound absorption was recorded for spruce bark-based insulation boards bonded with urea-formaldehyde resin, at a level of 1000 and 2000 Hz. The potential of noise reduction of larch bark-based panels glued with tannin-based adhesive covers the same frequency interval. The experimental results show that softwood bark, an underrated material, can substitute expensive materials that involve more grey energy in sound insulation applications. Compared with wood-based composites, the engineered spruce bark (with coarse-grained and fine-grained particles) can absorb the sound even better than MDF, particleboard or OSB. Therefore, the sound absorption coefficient values strengthen the application of insulation panels based on tree bark as structural elements for the noise reduction in residential buildings, and concurrently they open the new ways for a deeper research in this field.
Potenzial von Baumrinde für den einsatz als Schallabsorptionsmaterial1 einleitung Viele Menschen fühlen sich heutzutage von Lärm beeinträchtigt. Bei einer Umfrage 2015 gaben knapp 40 % der österreichischen Bevölkerung an, sich durch Lärm gestört zu fühlen [1], europaweit ist die Situation ähnlich. So ist ein Drittel der Europäer allein durch Verkehrslärm einem gesundheitlich Risiko ausgesetzt [2]. Übermäßige Lärmbelastung beeinträchtigt die Lebensqualität und kann zu Schlafproblemen, kardiovaskulären, psychischen und psychosomatischen Erkrankungen führen. Die Weltgesundheitsorganisation hat daher eine Leitlinie zur Vermeidung lärmbedingter, negativer Gesundheitsauswirkungen publiziert [3]. Neben diesen direkten Auswirkungen sind die Folgen von Lärm-Langzeitbelastungen derzeit noch unzureichend geklärt [4], aber es steigt die Nachfrage nach schallschutztechnisch vorteilhaft ausgeführten Gebäuden und Räumen. In der Bautechnik wird dem Schallschutz im Bereich der Bauakustik, dem Einfluss der baulichen Gegebenheiten auf die Schallausbreitung in einem Gebäude und in der Raumakustik, die die Auswirkungen der baulichen Situation auf die Schallereignisse in einem Raum thematisiert, Rechnung getragen. Im Bereich der Raumakustik kann mit porösen Absorbern durch Reibungsverluste der Luftströmung in den Materialporen Schallenergie in Wärmeenergie umgewandelt werden, was vor allem bei hohen Frequenzen effizient ist. Je dicker poröse Absorber ausgeführt werden, desto tiefer ist die Frequenz des Absorptionsmaximums [5]. Bei Schallabsorptionsmaterialien geringer Dichte hat die Anzahl, Größe und Art der Materialporen/-hohlräume den größten Einfluss auf die jeweiligen Absorptionseigenschaften [6]. Folglich kann durch das Kaschieren von Schalldämmplatten mit verschiedenen Geweben deren Schallabsorptionskoeffizient deutlich verbessert werden [7]. Resonanzabsorber werden durch die Schallwellen im Bereich ihrer Resonanzfrequenz angeregt und entziehen dem Schall bei niedrigen Frequenzen Energie [8]. Schalldämmmaterialien aus nachwachsenden Ressourcen wie Kenaf, Holzfasern, Hanf, Cork, Zuckerrohr, Karton, Schafwolle [5], Teeblattfasern [7] und Rindentuch [9] wurden auf ihre Schallabsorptionskoeffizienten untersucht und es zeigte sich, dass diese je nach Dicke bei einem untersuchten Frequenzband von 250-2000 Hz zwischen 0,2 und fast 1,0 liegen. Damit stellen diese eine ernstzunehmende Alternative zu weitläufig eingesetzten, meist synthetischen Schallabsorptionsmaterialien dar. Nachwachsende Materialressourcen zur Herstellung von Akustikplatten können auch gemischt eingesetzt werden, wie z. B. Reisschalen und expandierter Kork, wobei dabei das Schalldämmvermögen durch Rohstoffmischung und Dichte am stärksten beeinflusst werden kann [10]. Baumrinde ist ein natürlich hoch optimiertes Material, das als periphere Grenzschicht eines Baumes diesen vor mannigfaltigen Beschädigungen schützt. Daher weist Baumrinde interessante technologische Eigenschaften wie eine geringe Dichte und gute biologische Beständigkeit auf. In der Holzindustrie fallen g...
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