ЭЛЕМЕНТ ПЕРЕГОРОДКИ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ И ТОМУ ПОДОБНОГО С НАПОЛНИТЕЛЕМ ИЗ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, ОСОБЕННО МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ Российский патент 2007 года по МПК E04B2/74 E04B1/62 

Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности касается элемента перегородки для разделения помещений.

Известен элемент перегородки для разделения помещений, содержащий две внешние обшивки, расположенные на расстоянии друг от друга, и наполнитель из теплоизоляционного материала, расположенного в незаполненном пространстве между внешними обшивками (например, патент DE 2611033 A1, E04B 2/58, 22.09.1977).

Такие элементы перегородки главным образом формируют из листов сухой штукатурки, расположенных на расстоянии друг от друга, возможно с наполнителем из теплоизоляционного материала, и преимущественно используются для разделения помещений и отличаются своей легкой конструкцией и скоростью, с которой они могут быть установлены. Поэтому такие элементы перегородки очень часто используются для работ по отделке интерьера и в этом отношении должны отвечать ряду критериев, а именно: иметь компактную и простую конструкцию, легкость изготовления, устойчивость и быстро и просто собираться.

Задачей настоящего изобретения является создание такого элемента перегородки для использования его в качестве разделителя помещения таким образом, чтобы обеспечить прежде всего акустические требования, предъявляемые к нему, и получить этот результат с использованием мер, конструктивно простых и экономичных в отношении цен.

В соответствии с изобретением эта задача достигается тем, что в элементе перегородки для разделения помещений, содержащем две внешние обшивки, расположенные на расстоянии друг от друга, и наполнитель из теплоизоляционного материала, расположенного в незаполненном пространстве между внешними обшивками, наполнитель из теплоизоляционного материала между внешними обшивками выполнен из нескольких изоляционных слоев, простирающихся параллельно внешним обшивкам, где, по меньшей мере, один внутренний изоляционный слой находится в контакте с изоляционным слоем, смежным с внешней обшивкой, обладает хорошими упругими свойствами и выполнен с превышением размера соседнего изоляционного слоя/слоев настолько, чтобы при размещении его между внешними обшивками и соседним изоляционным слоем/слоями обеспечивалась возможность создания противодействующих сил для постоянного прижатия соседнего изоляционного слоя/слоев к внешней обшивке/обшивкам с образованием колебательного взаимодействия крайнего изоляционного слоя/слоев с указанными внешними обшивками.

Предпочтительно, внешние обшивки выполнены из листа сухой штукатурки, а внутренний или центральный изоляционный слой/слои может/могут иметь/иметь пористую и/или открытую структуру.

Кроме того, наполнитель между двумя внешними обшивками может состоять из трех изоляционных слоев, из которых слои, смежные с внешними обшивками, для обеспечения звукопоглощения выполнены с высокой объемной плотностью.

По меньшей мере, изоляционный слой, расположенный смежно с внешней обшивкой, а предпочтительно оба внешних изоляционных слоя могут иметь объемную плотность между 100 и 370 кг/м³, предпочтительно между 160 и 175 кг/м³.

Более предпочтительно, слои, смежные с внешними обшивками, имеют объемную плотность около 160 кг/м³ при расстоянии между обшивками 50 мм и объемную плотность около 175 кг/м³ при расстоянии между обшивками 100 мм, а внутренний слой между слоями, смежными с обшивками, имеет объемную плотность около 17 кг/м³.

Дополнительно, внутренний слой и слои, смежные с ним, до размещения между внешними обшивками, могут удерживаться в предварительно напряженном или предварительно сжатом состоянии посредством лентообразных хомутов.

Предпочтительно, центральный слой выполнен с объемной плотностью от 14 до 25 кг/м³, предпочтительно от 16 до 18 кг/м³, а главным образом 17 кг/м³.

Кроме того, наполнитель может быть выполнен либо из минеральной ваты, либо из натуральных материалов, главным образом волокон, либо из смешанного продукта, в котором внешние слои выполнены из минеральной ваты, а центральный слой из натуральных материалов, или наоборот.

Предпочтительно наполнитель имеет такой тип или такую плотность, чтобы иметь сопротивление потока, по меньшей мере, около 5 кПа·с/м².

Более предпочтительно, элемент перегородки представляет собой составное изделие, состоящее из внешних обшивок и слоя наполнителя.

Более конкретно, наполнитель между внешними обшивками, которые обычно выполнены из листа сухой штукатурки, состоит из структуры типа «сэндвич» из нескольких слоев изоляционных материалов, каждый из которых различным образом определен относительно его тепло- или звукопоглощающей способности и/или его упругости. Многослойный наполнитель предпочтительно характеризуется тем, что, по меньшей мере, один слой изоляционного материала, который находится в непосредственном контакте с внешней обшивкой, но предпочтительно оба слоя изоляционного материала, смежные с внешними обшивками, связаны с внешними обшивками, выполненными, главным образом, из листа сухой штукатурки, что касается колебательной характеристики. Такое колебательное взаимодействие самых крайних изоляционных слоев предпочтительно получается посредством выполнения внутренних изоляционных слоев с хорошими упругими свойствами, так что при размещении между внешними обшивками они будут создавать противодействующие силы, которые действуют на изоляционные слои, смежные с внешними обшивками, т.е. на два крайних изоляционных слоя, и прижимать их постоянно к внешним обшивкам. Таким образом обеспечивается то, что внешние слои наполнителя будут колебаться с внешними обшивками, в результате чего элемент перегородки приобретает превосходные звукоизоляционные свойства.

Предпочтительно выполнение внутреннего слоя из материала с пористой, открытой и/или ячеистой структурой, главным образом минеральной ваты, и преимущественно из материала с малой объемной плотностью в диапазоне между 14 и 25 кг/м³, предпочтительно между 16 и 18 кг/м³, главным образом 17 кг/м³, что ведет к довольно значительной упругости слоя и созданию соответствующих противодействующих сил, когда структура типа «сэндвич» размещена между внешними обшивками. Внешние слои наполнителя, т.е. слои, смежные с внешними обшивками, с одной стороны, выполняются более тяжелыми, чем внутренний слой, главным образом, с объемной плотностью в диапазоне между 100 и 370 кг/м³, предпочтительно между 150 и 185 кг/м³, главным образом в диапазоне между 160 и 175 кг/м³. При формировании наполнителя в соответствии с изобретением внешние обшивки с непосредственно прилегающими слоями выполняются как можно более тяжелыми и пружинистыми. Желательно, если внешние изоляционные слои будут аналогичным образом выполнены из минеральной ваты. Предпочтительно, тем не менее, чтобы эти внешние изоляционные слои также имели пружинистые свойства, так как они обеспечивают преимущество в отношении колебательного взаимодействия и звукопоглощающей способности.

Если необходимо, центральный изоляционный слой может также быть выполнен как многослойная система. Более того, изобретение не ограничено использованием минеральной ваты, хотя это является предпочтительным вариантом применения, но другие материалы также могут использоваться при условии, что они обладают вышеописанными свойствами, пористой, открытой и/или ячеистой структурой, чрезвычайно желательной для центрального или самого внутреннего слоя. Наполнитель согласно изобретению соответственно выполняется из комбинации слоев с хорошей звукопоглощающей способностью и существенной теплоизоляцией, и это делает элемент перегородки подходящим для использования во множестве различных применений.

Элемент перегородки может быть преимущественно выполнен как изготовленный заранее элемент, в частности, как составной элемент, в котором, главным образом, внешние слои изоляционного материала прикреплены к двум внешним обшивкам, возможно приклеены, а изоляционные слои также прикреплены друг к другу, предпочтительно склеиванием. Но также возможно изготавливать составную конструкцию типа «сэндвич», состоящую из центрального слоя и смежных с ним изоляционных слоев, подобную полуфабрикату, в котором отдельные слои расположены свободно в контакте друг с другом и удерживаются вместе в предварительно напряженном состоянии посредством лентообразных хомутов. Полуфабрикат затем помещают между внешними обшивками, после чего хомуты удаляются, так что предварительное сжатие будет сохранять внешний слой изоляционного материала в тесном контакте с внешними обшивками.

Предпочтительный вариант выполнения изобретения описан ниже со ссылками на чертеж, приложенный к заявке, на котором показано, хотя и чисто схематично, поперечное сечение части элемента перегородки.

Элемент перегородки 1, показанный на чертеже, имеет две внешних обшивки 2 и 3, которые образуют внешние поверхности элемента перегородки 1 и выполнены, главным образом, из листа сухой штукатурки. Между этими внешними обшивками или листами сухой штукатурки 2, 3, которые разделены заданным расстоянием, расположен наполнитель, который в показанном примере состоит из слоев, в частности, из трех слоев изоляционного материала 4, 5 и 6. Изоляционные слои 4-6 предпочтительно выполнены из минеральной ваты.

Два изоляционных слоя 4 и 6, смежные с внешними обшивками 2 и 3, выполнены как можно более тяжелыми по сравнению с центральным изоляционным слоем 5, но не вплоть до потери упругости. Центральный изоляционный слой 5 характеризуется сравнительно большой упругостью. В частности, упругая характеристика центрального изоляционного слоя 5 выбрана так, что после размещения между смежными изоляционными слоями 4 и 6, выполненный с соответственно большим размером центральный слой будет сжат и создаст противодействующие силы, так что два изоляционных слоя, смежные с внешними обшивками, будут постоянно давить на эти внешние обшивки. Это будет обеспечивать колебательное взаимодействие между внешними изоляционными слоями 4 и 6 и двумя листами сухой штукатурки 2 и 3, так что эти два слоя могут колебаться вместе с листами сухой штукатурки 2 и 3. Так как эти два слоя являются тяжелыми и поэтому имеют значительную массу, это обеспечивает благоприятные акустические свойства, дополняющие хорошие изоляционные свойства элемента перегородки.

На изображенном варианте выполнения расстояние между внутренними поверхностями двух внешних обшивок 2 и 3 доходит до 100 мм. Два внешних изоляционных слоя 4 и 6 выполнены с толщиной 32 мм каждый, в то время как центральный изоляционный слой имеет толщину 40 мм, при этом взятые вместе три изоляционных слоя превышают указанное расстояние на 4 мм, это превышение компенсируется сжатием центрального слоя. Два изоляционных слоя 4 и 6 имеют объемную плотность 175 кг/м³, в то время как центральный изоляционный слой 5 имеет гораздо меньшую объемную плотность 17 кг/м³, то есть центральный изоляционный слой характеризуется пористой открытой структурой по сравнению с массивной и тяжелой конструкцией внешних изоляционных слоев 4 и 6. Размещение центрального изоляционного слоя в элемент перегородки вызывает противодействующие силы, воздействующие на внешние изоляционные слои 4 и 6, так что они становятся акустически и колебательно связанными с внешними обшивками 2 и 3.

На альтернативном варианте выполнения расстояние между внутренними поверхностями двух внешних обшивок доходит до 50 мм. Два внешних изоляционных слоя будут иметь тогда толщину 12 мм каждый, в то время как толщина центрального изоляционного слоя будет опять доходить до 40 мм. Объемная плотность двух внешних слоев в этом случае доходит до 160 кг/м³, в то время как центральный изоляционный слой имеет плотность 17 кг/м³. Тем не менее, изобретение не ограничено каким бы то ни было образом двумя описанными вариантами выполнения и отдельными значениями, связанными с ними. В частности, могут быть предпочтительными варианты выполнения, в которых только один из изоляционных слоев, смежных с внешними обшивками, колебательно связан со своей внешней обшивкой благодаря конструкции, которая придает соответствующую высокую упругость внутреннему слою или слоям.

Хотя описанные варианты выполнения предполагают, что внешние обшивки 2, 3 создаются из листов сухой штукатурки, также будет уместно использовать металлические листы, имеющие толщину, например, 0.6 мм для внешних обшивок, в этом случае общая толщина элемента перегородки согласно изобретению может быть преимущественно выбрана в диапазоне между 70 и 120 мм.

Улучшение звукопоглощающей характеристики R_w, являющееся результатом применения наполнителя со структурой типа «сэндвич» согласно изобретению определялось посредством двух серий тестов, выполненных на синусоидальных профилях, которые имели обычную промышленную толщину, соответственно, 75 и 100 мм и были выполнены как показано на чертеже. Такие же листы с однослойными наполнителями служили в качестве эталонов для сравнения в обеих сериях тестов.

Однослойный наполнитель с изоляционным материалом, имеющим толщину 70 мм, давал звукопоглощающую характеристику R_w 43 дБ независимо от объемной плотности материала и с сопротивлением потока более 5 кПа·с/м². Когда однослойный наполнитель имел толщину всего 60 мм, было обнаружено, что звукопоглощающая характеристика R_w снижается на 1 дБ и имеет значение 42 дБ. Многослойный наполнитель, согласно изобретению состоящий из двух внешних изоляционных слоев, имеющих толщину 22 мм каждый и объемную плотность 195 кг/м³, которые объединены с центральным изоляционным слоем толщиной 20 мм, имеющим объемную плотность 10 кг/м³, с другой стороны, давал звукопоглощающую характеристику R_w 47 дБ. Что касается синусоидального профиля толщиной 75 мм, наполнитель с конструкцией типа «сэндвич» согласно изобретению улучшил звукопоглощающую характеристику R_w на величину вплоть до 5 дБ.

Сопоставимые улучшения были получены в тестах, выполненных на синусоидальных профилях толщиной 100 мм. Сопротивление потока устанавливалось на, по меньшей мере, 5 кПа·с/м² во всех случаях. Эталонные значения были определены как 46 дБ для однослойного наполнителя, имеющего толщину 95 мм и объемную плотность 27 кг/м³, и также 46 дБ, когда толщина достигала 80 мм, а объемная плотность 26 кг/м³. Всего было протестировано 4 многослойных наполнителя согласно изобретению.

Вариант выполнения наполнителя с двумя внешними изоляционными слоями толщиной 12 мм и центральным изоляционным слоем толщиной 80 мм, имеющими объемные плотности соответственно 144 и 14 кг/м³, дали звукоснижающую характеристику R_w 48 дБ. Вариант выполнения наполнителя с двумя внешними изоляционными слоями толщиной 32 мм и центральным изоляционным слоем толщиной 40 мм, имеющими объемные плотности соответственно 161 и 14 кг/м³, дали звукоснижающую характеристику R_w 49 дБ. Вариант выполнения наполнителя с двумя внешними изоляционными слоями толщиной 12 мм и центральным изоляционным слоем толщиной 80 мм, имеющими объемные плотности соответственно 367 и 14 кг/м³, дали звукоснижающую характеристику R_w 50 дБ. Что касается синусоидального профиля толщиной 100 мм, наполнитель с конструкцией типа «сэндвич» согласно изобретению улучшил звукопоглощающую характеристику R_w на величину снова вплоть до 5 дБ.

Хотя был описан предпочтительный элемент перегородки с тремя изоляционными слоями, центральный изоляционный слой сам по себе может быть выполнен как многослойная система. Особенно подходящими также являются наполнители с четырьмя изоляционными слоями или двумя изоляционными слоями. Когда используются только два изоляционных слоя, только один из изоляционных слоев будет акустически связан с внешней обшивкой, т.е. выполнен соответственно как тяжелый слой с большой объемной плотностью, в то время как другой изоляционный слой будет иметь существенно меньшую объемную плотность и соответственно хорошие упругие свойства.

Кроме того, изобретение не ограничено применением минеральной ваты, которая рассматривается в большей степени как предпочтительный материал, но другие материалы также могут использоваться и, в частности, наполнитель может состоять из некоторой смешанной формы минеральной ваты. Необходимым является то, что центральный слой должен иметь соответствующую пористую, открытую и/или ячеистую структуру и обеспечивать создание постоянных противодействующих сил.

Изобретение относится к области строительства и в частности касается элемента перегородки для разделения помещений. Технический результат: создание элемента перегородки для использования его в качестве разделителя помещения таким образом, чтобы обеспечить прежде всего акустические требования, предъявляемые к нему, и получить этот результат с использованием мер, конструктивно простых и экономичных в отношении цен. Элемент перегородки для разделения помещений, содержащий две внешние обшивки, расположенные на расстоянии друг от друга, и наполнитель из теплоизоляционного материала, расположенного в незаполненном пространстве между внешними обшивками. Наполнитель из теплоизоляционного материала между внешними обшивками выполнен из нескольких изоляционных слоев, простирающихся параллельно внешним обшивкам, где, по меньшей мере, один внутренний изоляционный слой находится в контакте с изоляционным слоем, смежным с внешней обшивкой, обладает хорошими упругими свойствами и выполнен с превышением размера соседнего изоляционного слоя/слоев настолько, чтобы при размещении его между внешними обшивками и соседним изоляционным слоем/слоями обеспечивалась возможность создания противодействующих сил для постоянного прижатия соседнего изоляционного слоя/слоев к внешней обшивке/обшивкам с образованием колебательного взаимодействия крайнего изоляционного слоя/слоев с указанными внешними обшивками. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Элемент перегородки для разделения помещений, содержащий две внешних обшивки, расположенных на расстоянии друг от друга, и наполнитель из теплоизоляционного материала, расположенного в незаполненном пространстве между внешними обшивками, отличающийся тем, что наполнитель из теплоизоляционного материала между внешними обшивками выполнен из нескольких изоляционных слоев, простирающихся параллельно внешним обшивкам, где, по меньшей мере, один внутренний изоляционный слой (5) находится в контакте с изоляционным слоем, смежным с внешней обшивкой, обладает хорошими упругими свойствами и выполнен с превышением размера соседнего изоляционного слоя/слоев (4, 6) настолько, чтобы при размещении его между внешними обшивками (2, 3) и соседним изоляционным слоем/слоями (4, 6) обеспечивалась возможность создания противодействующих сил для постоянного прижатия соседнего изоляционного слоя/слоев (4, 6) к внешней обшивке/обшивкам с образованием колебательного взаимодействия крайнего изоляционного слоя/слоев (4, 6) с указанными внешними обшивками.2. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что внешние обшивки выполнены из листа сухой штукатурки.3. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что внутренний или центральный изоляционный слой/слои имеет/имеют пористую и/или открытую структуру.4. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что наполнитель между двумя внешними обшивками состоит из трех изоляционных слоев, из которых слои, смежные с внешними обшивками, для обеспечения звукопоглощения выполнены с высокой объемной плотностью.5. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, изоляционный слой, расположенный смежно с внешней обшивкой, а предпочтительно оба внешних изоляционных слоя, имеют объемную плотность между 100 и 370 кг/м³, предпочтительно между 160 и 175 кг/м³.6. Элемент перегородки по п.5, отличающийся тем, что слои, смежные с внешними обшивками, имеют объемную плотность около 160 кг/м³, при расстоянии между обшивками 50 мм и объемную плотность около 175 кг/м³ при расстоянии между обшивками 100 мм, а внутренний слой между слоями, смежными с обшивками, имеет объемную плотность около 17 кг/м³.7. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что внутренний слой и слои, смежные с ним, до размещения между внешними обшивками, удерживаются в предварительно напряженном или предварительно сжатом состоянии посредством лентообразных хомутов.8. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что центральный слой выполнен с объемной плотностью от 14 до 25 кг/м³, предпочтительно от 16 до 18 кг/м³, а главным образом 17 кг/м³.9. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что наполнитель выполнен из минеральной ваты.10. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что наполнитель выполнен из натуральных материалов, главным образом волокон.11. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что наполнитель выполнен из смешанного продукта, в котором внешние слои выполнены из минеральной ваты, а центральный слой из натуральных материалов, или наоборот.12. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что наполнитель имеет такой тип или такую плотность, чтобы иметь сопротивление потока, по меньшей мере, около 5 кПа·с/м².13. Элемент перегородки по п.1, отличающийся тем, что элемент перегородки представляет собой составное изделие, состоящее из внешних обшивок и слоя наполнителя.