PL217392B1

PL217392B1 - Dwuskorupowy ścienny element działowy z wypełnieniem z wełny mineralnej

Info

Publication number: PL217392B1
Application number: PL377580A
Authority: PL
Inventors: Jürgen Royar
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 2003-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2014-07-31
Also published as: RU2005127455A; DK1597442T4; DE502004010997D1; ATE463627T1; PL377580A1; EP1597442B8; EP1597442A1; NO339519B1; DK1597442T3; EP1597442B2; RU2339770C2; DE20302119U1; WO2004072397A1; NO20054190L; EP1597442B1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dwuskorupowy ścienny element działowy z wypełnieniem z wełny mineralnej.

Tego rodzaju ścienne elementy działowe z dwóch usytuowanych w odstępie od siebie skorup zewnętrznych, zwłaszcza płyt gipsowo-kartonowych, pomiędzy którymi znajduje się wypełnienie z materiału termoizolacyjnego, są znane w praktyce budowlanej. Są stosowane zwłaszcza jako ściany działowe wewnętrzne. W porównaniu do konstrukcji pełnych ich zaletami są lekka konstrukcja, szybki montaż i wynikające stąd korzyści w odniesieniu do kosztów. Konstrukcja ściennego elementu działowego znana jest, przykładowo, z opisu wzoru użytkowego DE 201 18 909, w której na pierwszym miejscu jest zwłaszcza poprawa właściwości akustycznych. W tym celu w tej konstrukcji wypełnienie jest wykonane w postaci konstrukcji sandwiczowej z kilku warstw tłumiących o różnorodnych charakterystykach, jeśli chodzi o właściwości termoizolacyjne, pochłanianie dźwięku, sprężystość. W znanym ściennym elemencie działowym według wzoru użytkowego, przewidziano konstrukcję trójwarstwową, która składa się z dwóch leżących na zewnątrz warstw o dużej gęstości materiału i leżącej wewnątrz warstwy o małej gęstości, przy czym przez warstwę o małej gęstości ma zostać osiągnięte siłowo-kształtowe sprzężenie wibracyjne.

Konstrukcja ściennego elementu działowego opisana we wzorze użytkowym DE 201 18 909 sprawdziła się wprawdzie całkowicie pod względem poprawy właściwości akustycznych, ma jednak, z powodu konstrukcji z co najmniej trzech warstw niepołączonych ze sobą elementów tłumiących, praktyczne wady w wykonaniu. I tak, podczas wbudowania warstwa środkowa o małej gęstości materiału może wczepić się w jedną lub obie warstwy o dużej gęstości, zwłaszcza w obszarze profili słupków, przez co może dojść do uszkodzeń Iaminarnej struktury warstwowej tych warstw na skutek uskoków warstwy środkowej. Te uszkodzenia warstw mogą wpłynąć niekorzystnie na właściwości akustyczne i doprowadzić do mniejszego pochłaniania dźwięków niż w konstrukcji nieuszkodzonej. Aby uniknąć tego rodzaju niedogodności, wymagany jest stosunkowo wysoki nakład pracy odnośnie starannego operowania, aby móc wykorzystać maksymalną dźwiękochłonność nieuszkodzonej struktury warstwowej.

Aby konstrukcja stała się lżejsza, w znanym wzorze użytkowym zaproponowano otaśmowania w postaci pasów elementów sandwiczowych, przy których jednak rozłączenie i ewentualnie usunięcie tych otaśmowań w stanie wbudowania, po umieszczeniu drugiej skorupy zewnętrznej może powodować trudności. Dalsze rozwiązanie przewiduje zastosowanie prefabrykowanych jednoczęściowych produktów, które jednak ze swej strony mają tę niedogodność, że maja zadane wymiary zewnętrzne.

Wykonanie według znanego wzoru użytkowego dodatkowo powoduje w rezultacie podwyższone nakłady na logistykę, ponieważ stosowane są różne elementy tłumiące o różnych gęstościach na wypełnienie ściany działowej. Do tego dochodzi to, że częsty brak możliwości optycznego rozróżnienia elementów tłumiących o różnych gęstościach grozi niebezpieczeństwem ich zamiany, co prowadzić do nieprawidłowej konstrukcji warstwowej.

Zadaniem wynalazku jest zaprojektowanie takiego ściennego elementu działowego w taki sposób, aby pozostawione zostały korzystne właściwości akustyczne konstrukcji warstwowej i jednocześnie, aby umożliwić uproszczone i korzystne pod względem kosztów wykonanie

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane przez to, że dwuskorupowy ścienny element działowy na ściany działowe wewnętrzne i podobne, utworzony, z co najmniej dwóch skorup zewnętrznych usytuowanych w odstępie od siebie i z wypełnieniem z wełny mineralnej jako materiału termoizolacyjnego, znajdującym się w pustej przestrzeni pomiędzy skorupami zewnętrznymi, przy czym wypełnienie pomiędzy skorupami zewnętrznymi ukształtowane jest, z co najmniej dwóch, usytuowanych w lustrzanym odbiciu w odniesieniu do osi symetrii przebiegającej pomiędzy skorupami zewnętrznymi wielowarstwowych płyt tłumiących, przy czym płyty tłumiące są usytuowane pomiędzy skorupami zewnętrznymi, a ich warstwy mają różne charakterystyki w odniesieniu do co najmniej jednej z cech: właściwości termoizolacyjnych, pochłaniania dźwięku i sprężystości, przy czym płyty tłumiące mają co najmniej przylegające do siebie warstwy o różnej gęstości i są tak usytuowane, że warstwy o małej gęstości sąsiadują ze sobą od wewnątrz, a warstwy o dużej gęstości przylegają od zewnątrz do każdorazowej skorupy zewnętrznej i przy czym każda wielowarstwowa płyta tłumiąca jest ukształtowana jako jedna część, charakteryzuje się że skorupy zewnętrzne są wykonane jako płyty gipsowo-kartonowe i, że wielowarstwowe płyty tłumiące są w sumie grubsze niż odstęp w świetle

PL 217 392 B1 pomiędzy płytami gipsowo-kartonowymi, tak, że przez sprężyste odkształcenie w warstwach o małej gęstości jest wytwarzana siła przywracająca.

₃

Korzystnie, z dwóch warstw o różnej gęstości jedna ma dużą gęstość pomiędzy 150 i 250 kg/m³3 i jedna małą gęstość pomiędzy 25 i 50 kg/m³.

Korzystnie, wypełnienie pomiędzy dwiema skorupami zewnętrznymi jest utworzone przez dwie wielowarstwowe płyty tłumiące w taki sposób, że każdorazowo warstwa o dużej gęstości przylega do skorup zewnętrznych, a warstwy o małej gęstości sąsiadują ze sobą.

Korzystnie, przylegające do skorup zewnętrznych warstwy o dużej gęstości są sprzężone wibracyjnie ze skorupami zewnętrznymi.

Korzystnie, wypełnienie posiada nadmiar wymiarowy w odniesieniu do odstępu w świetle pomiędzy skorupami zewnętrznymi.

Korzystnie, nadmiar wymiarowy jest tak dobrany, że w stanie wbudowania, warstwy o dużej gęstości przylegające do skorup zewnętrznych dociskane są przez siły przywracające warstw o małej gęstości do skorup zewnętrznych.

Zgodnie z wynalazkiem wielowarstwowe płyty tłumiące włożone w odstęp w świetle skorup zewnętrznych wynoszący 50 mm, w warstwach o dużej gęstości mają gęstość wynoszącą około 160 kg/m³ a w warstwach o małej gęstości mają gęstość wynoszącą około 30 kg/m³, a włożone w odstęp skorup zewnętrznych wynoszący 100 mm, w warstwach o dużej gęstości mają gęstość wynoszącą 33 około 170 kg/m³, a w warstwach o małej gęstości gęstość wynoszącą około 30 kg/m³.

Zgodnie również z wynalazkiem wielowarstwowe płyty tłumiące są z wełny mineralnej, zwłaszcza z wełny skalnej.

Zgodnie dalej z wynalazkiem wypełnienie, za pomocą co najmniej jednej z cech: gęstość i ro₂ dzaj materiału, nastawione jest na opór przepływu wynoszący, co najmniej około 5 kPa^s/m .

Zgodnie z wynalazkiem wypełnienie ukształtowane jest jako półfabrykat prefabrykowany z połączonych trwale wielowarstwowych płyt tłumiących.

Zgodnie z wynalazkiem ścienny element działowy ukształtowany jest jako prefabrykowany produkt ze skorup zewnętrznych i z wypełnienia z wielowarstwowych płyt tłumiących.

Wielowarstwowe płyty tłumiące odznaczają się zwłaszcza tym że są ukształtowane jako jedna część i mają co najmniej dwie przylegające do siebie warstwy o różnej gęstości.

W rozwiązaniu według wynalazku warstwy o małej gęstości znajdują się obok siebie, tak, że warstwy o dużej gęstości przylegają bezpośrednio do skorup zewnętrznych, które, korzystnie, zbudowane są z płyt gipsowo-kartonowych. Ten układ płyt tłumiących odznacza się tym, że warstwy o dużej gęstości są połączone ze skorupami zewnętrznymi sprzężeniem wibracyjnym. Sprzężenie wibracyjne powstaje z nadmiaru wymiarowego wypełnienia w stosunku do odstępu w świetle pomiędzy skorupami zewnętrznymi, które prowadzi do wytworzenia w stanie wbudowanym sił przywracających w warstwach o małej gęstości, który wywołuje połączenie siłowo-kształtowe warstw zewnętrznych o dużej gęstości ze skorupami zewnętrznymi. Przez to ścienny element działowy odznacza się wyjątkowymi właściwościami pochłaniania dźwięku.

Celowo, wszystkie warstwy wielowarstwowych płyt tłumiących są z wełny mineralnej.

₃

Gęstość warstwy o małej gęstości jest pomiędzy 25 i 50 kg/m³, dzięki czemu powstają bardzo wysokie właściwości sprężystości i po wbudowaniu, pomiędzy skorupami zewnętrznymi wywoływane są odpowiednie siły przywracające. Warstwy przylegające do skorup zewnętrznych mają gęstość po₃ między 150 i 250 kg/m³. Dzięki zgodnemu z wynalazkiem wykonaniu wypełnienia, skorupy zewnętrzne z bezpośrednio przylegającymi warstwami są zaprojektowane jako możliwie najgrubsze i sprężynujące w celu pochłaniania drgań. Warstwy zewnętrzne mają przy tym korzystnie, mieć jeszcze własności sprężynowania, które są korzystne dla wspólnego drgania i dla właściwości pochłaniania dźwięków.

Zgodne z wynalazkiem zastosowanie wielowarstwowych płyt tłumiących redukuje nakłady na montaż dla ustawienia ściany działowej. Problemy w montażu, trójwarstwowego wykonania w postaci sandwicza z luźnych płyt tłumiących, zwłaszcza Iaminarnej budowy warstwowej zostały znacząco zmniejszone dzięki korzystnemu wykonaniu z dwiema, usytuowanymi w lustrzanym odbiciu płytami tłumiącymi. Zapewniono dzięki termu szybki i korzystny pod względem kosztów montaż. Warstwy o dużej i małej gęstości wielowarstwowych płyt tłumiących można łatwo zidentyfikować optycznie, tak, że ich zamiana i przez to nieprawidłowe wykonanie konstrukcji jest wykluczone. Dalej, nakłady na logistykę są znacznie zredukowane, ponieważ przy ustawieniu w odbiciu lustrzanym z korzystnie takimi samymi wielowarstwowymi płytami tłumiącymi, tylko jeden produkt musi być wytworzony, włożony pomiędzy skorupy i obrobiony. Dzięki temu zgodne z wynalazkiem zastosowanie wielowarstwowych

PL 217 392 B1 płyt tłumiących jako wypełnienia ściany działowej gwarantuje wykonanie w szczególnie wysokim stopniu proste konstrukcyjnie i korzystne pod względem kosztów.

Zgodny z wynalazkiem ścienny element działowy może być również ukształtowany jako element zespolony o różnych kształtach. I tak, wypełnienie z wielowarstwowych płyt tłumiących może być ukształtowane jako półfabrykat, przy czym obie płyty tłumiące są połączone ze sobą trwale we właściwej konfiguracji, korzystnie przez klejenie. Jest również możliwe ukształtowanie ściennego elementu działowego jako elementu gotowego, przy czym warstwy materiału tłumiącego z obiema skorupami zewnętrznymi i płyty tłumiące pomiędzy sobą są połączone trwale, korzystnie, sklejone.

Wynalazek w przykładzie wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym przedstawiono schematycznie przekrój poprzeczny przez część ściennego elementu działowego.

Ścienny element działowy, oznaczony jako 1, posiada skorupy zewnętrzne 2 i 3, które tworzą obie powierzchnie zewnętrzne ściennego elementu działowego 1 i najczęściej są wykonane z gipsokartonu. Wewnątrz tych usytuowanych w odstępie od siebie skorup zewnętrznych 2 i 3 umieszczone jest wypełnienie, które w przedstawionym przykładzie wykonania składa się z dwóch płyt tłumiących 4 i 5 umieszczonych w lustrzanym odbiciu. Wielowarstwowe płyty tłumiące 4 i 5 wykonane są, korzystnie, z wełny mineralnej. Stosowane są jednakowe wielowarstwowe płyty tłumiące.

Wielowarstwowe płyty tłumiące 4 i 5 są tak umieszczone, że ich warstwy o dużej gęstości, oznaczone 4' i 5', przylegają do obu skorup zewnętrznych 2 i 3. Obie warstwy o małej gęstości, oznaczone 4” i 5”, przylegają do siebie. Wszystkie warstwy 4', 4”, 5', 5” są tak ukształtowane, że mają własności sprężynowania. Sprężystość warstw o małej gęstości 4” i 5” jest względem warstw o dużej gęstości 4' i 5' porównywalnie większa. Jest ona tak nastawiona, że przy wbudowaniu z pewnym nadmiarem wymiarowym warstwy o małej gęstości 4” i 5” korzystnie są ściśnięte i powstają w nich siły przywracające (do stanu poprzedniego), które wytwarzają połączenie siłowo-kształtowe warstw o dużej gęstości 4' i 5' ze skorupami zewnętrznymi 2 i 3. To wywołuje pożądane sprzężenie wibracyjne skorup zewnętrznych 2 i 3 z warstwami o dużej gęstości 4' i 5'. Konstrukcja wynikająca z połączenia siłowo-kształtowego o dużej masie wywołuje bardzo korzystne właściwości akustyczne przy jednocześnie dobrych właściwościach tłumiących ściennego elementu działowego.

W przedstawionym przykładzie wykonania odstęp w świetle obu skorup zewnętrznych 2 i 3 wynosi 100 mm. Jako wypełnienie zastosowano dwie płyty tłumiące 4 i 5 wielowarstwowe umieszczone w lustrzanym odbiciu, z jedną warstwą o dużej gęstości 4' lub 5' i jedna warstwa o małej gęstości 4” lub 5” o całkowitej grubości każdej płyty tłumiącej wynoszącej 52 mm. W odniesieniu do odstępu w świetle skorup zewnętrznych 2 i 3, powstaje nadmiar wymiarowy wbudowania wynoszący 4 mm. Gęstość ₃ warstw o małej gęstości 4” i 5” wynosi około 30 kg/m^{1 * 3}, a gęstość warstw o dużej gęstości 4' i 5' oko₃ ło 170 kg/m³. Po wbudowaniu powstają siły przywracające na warstwy leżące na zewnątrz o dużej gęstości 4' i 5', które powodują powstanie połączenia kształtowo-siłowego ze skorupami zewnętrznymi 2 i 3 i akustyczne sprzężenie wibracyjne.

W alternatywnej postaci wykonania odstęp w świetle pomiędzy obiema skorupami zewnętrznymi 2 i 3 wynosić może 50 mm. Całkowita grubość płyty tłumiącej wielowarstwowej 4, której w odbiciu lustrzanym przyporządkowana jest druga taka sama płyta tłumiąca 5 wynosi w tym przypadku 27 mm. ₃

Dla gęstości wybrane zostają wartości, w warstwach o dużej gęstości 4' lub 5' około 160 kg/m³, ₃ w warstwach o małej gęstości 4” lub 5” około 30 kg/m³.

Wynalazek w żadnym razie nie ogranicza się do opisanych dwóch przykładów wykonania i podanych wartości. Wynalazek nie ogranicza się również do wełny mineralnej, nawet, jeśli te uważa się za preferowana. Wchodzą w grę wszystkie materiały, w których wielowarstwowe płyty tłumiące z warstw o większej i małej gęstości, w warstwach o małej gęstości, w stanie wbudowanym mogą powstać stałe siły przywracające i trwałe połączenie siłowo-kształtowe wypełnienia ze skorupami zewnętrznymi. Poza tym, te materiały powinny mieć porowatą strukturę otwartą i/lub komórkową, dla poprawy własności tłumienia dźwięku ściany działowej.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Dwuskorupowy ścienny element działowy z wypełnieniem z wełny mineralnej na ściany działowe wewnętrzne i podobne, utworzony, z co najmniej dwóch skorup zewnętrznych usytuowanych w odstępie od siebie i z wypełnieniem z wełny mineralnej jako materiału termoizolacyjnego, znajdującym się w pustej przestrzeni pomiędzy skorupami zewnętrznymi, przy czym wypełnienie pomiędzy

PL 217 392 B1 skorupami zewnętrznymi ukształtowane jest, z co najmniej dwóch, usytuowanych w lustrzanym odbiciu w odniesieniu do osi symetrii przebiegającej pomiędzy skorupami zewnętrznymi, wielowarstwowych płyt tłumiących, przy czym płyty tłumiące są usytuowane pomiędzy skorupami zewnętrznymi, a ich warstwy mają różne charakterystyki w odniesieniu do co najmniej jednej z ich cech: właściwości termoizolacyjnych, pochłaniania dźwięku i sprężystości, przy czym płyty tłumiące mają co najmniej dwie przylegające do siebie warstwy o różnej gęstości i są tak usytuowane, że warstwy o małej gęstości sąsiadują ze sobą od wewnątrz, a warstwy o dużej gęstości przylegają na zewnątrz do każdorazowej skorupy zewnętrznej i przy czym każda wielowarstwowa płyta tłumiąca jest ukształtowana jako jedna część, znamienny tym, że skorupy zewnętrzne są wykonane jako płyty gipsowo-kartonowe i, że wielowarstwowe płyty tłumiące (4; 5) są w sumie grubsze niż odstęp w świetle pomiędzy płytami gipsowo- kartonowymi, tak, że przez sprężyste odkształcenie w warstwach o małej gęstości jest wytwarzana siła przywracające.
2. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1, znamienny tym, że z dwóch ₃ warstw (4', 4” 5', 5”) o różnej gęstości jedna ma dużą gęstość (4', 5') pomiędzy 150 i 250 kg/m³ i jedna ₃ ma stałą gęstość (4”, 5”) pomiędzy 25 i 50 kg/m³.
3. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wypełnienie pomiędzy dwiema skorupami zewnętrznymi (2, 3) jest utworzone przez dwie wielowarstwowe płyty tłumiące (4, 5) w taki sposób, że każdorazowo warstwa o dużej gęstości (4'; 5') przylega do skorup zewnętrznych (2, 3), a warstwy o małej gęstości 4”, 5” sąsiadują ze sobą.
4. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 3, znamienny tym, że przylegające do skorup zewnętrznych (2, 3) warstwy o dużej gęstości (4', 5') są sprzężone wibracyjnie ze skorupami zewnętrznymi (2, 3).
5. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełnienie posiada nadmiar wymiarowy w odniesieniu do odstępu w świetle pomiędzy skorupami zewnętrznymi (2, 3).
6. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 5, znamienny tym, że nadmiar wymiarowy jest tak dobrany, że w stanie wbudowania, warstwy o dużej gęstości (4', 5') przylegające do skorup zewnętrznych (2, 3) dociskane są przez siły przywracające warstw o małej gęstości (4”, 5”) do skorup zewnętrznych (2, 3).
7. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 3, znamienny tym, że wielowarstwowe płyty tłumiące włożone w odstęp w świetle skorup zewnętrznych wynoszący 50 nm, w war₃ stwach o dużej gęstości (4', 5') mają gęstość wynoszącą około 160 kg/m³, a w warstwach o małej ₃ gęstości (4”, 5”) gęstość wynoszącą około 30 kg/m³, a włożone w odstęp skorup zewnętrznych (2, 3) ₃ wynoszący 100 mm, w warstwach o dużej gęstości (4', 5') mają gęstość wynoszącą około 170 kg/m³3 a w warstwach o małej gęstości (4”, 5”) gęstość wynoszącą około 30 kg/m³.
8. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wielowarstwowe płyty tłumiące (4, 5) są z wełny mineralnej, zwłaszcza z wełny skalnej.
9. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełnienie, za pomocą co najmniej jednej z jego cech: gęstość i rodzaj materiału, nastawione jest na opór ₂ przepływu wynoszący, co najmniej około 5 kPa^s/m .
10. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełnienie ukształtowane jest jako półfabrykat prefabrykowany z połączonych trwale wielowarstwowych płyt tłumiących (4, 5).
11. Dwuskorupowy ścienny element działowy według zastrz. 1, znamienny tym, że ukształtowany jest jako prefabrykowany produkt ze skorup zewnętrznych (2, 3) i z wypełnienia z wielowarstwowych płyt tłumiących (4, 5).