Теплозвукоизоляционная панель Советский патент 1981 года по МПК E04B1/88 

Изобретение относится к строитель ству и предназначено для использования в качестве ограждающей конструкц жилых, общественных и производственных зданий. Наиболее предпочтительны является применение изобретения при воздействии интенсивных акустических .полей и повышенных требованиях к ограяздаюцим конструкциям здания по термическому сопротивлеиию. Известны теплозвукоизоляционные трехслойные панели, включающие наружные обшивки, промежуточный изоляционный слой и силовые элементы в виде легкой пространственной фермы из тонкостенных трубочек, соединенных сваркой или пайкой. Наружные обшивки выполнены из плоских металлических или стеклош1астиков1ых листов, объединенных между собой в жесткую пространственную структуру посредством силовых элементов из пространственных ферм, а изоляционный слой выполнен ; из различных пенопластов. Известная панель обладает, повышенной жесткостью и прочностью 1. Однако ее теплозвукоиэоляционные показатели недостаточно высоки вследствие наличия мостиков холода и акус тических мостиков. Известны панели, состоящие из стальных профилирующих листов в качестве наружной обшивки и промежуточных изоляционных минеральных плит.Панели содержат стальной каркас, включающий стойки, верхние и нижние ригели из труб и стальных прокатных уголков. Стальные профилированные листы крепятся к каркасу с двух сторон при помощи самонарезающих винтов и соединнются между собой при помощи комбинированных заклепок.. Для улучшения звукоизоляции одна из обшивок отнесена от стоек каркаса панели 2 . Недостаткб1ми известной панели являются то, что она характеризуется большой металлоемкостью и сложностью в изготовлении, является многодельной с большим количеством сварных и болтовых соединений.Крюме того,из-за наличия мостиков холода и высокой температуре-проводности каркаса имеет место значительное снижение сопротивления теплопередаче, что затрудняет ее использование в массовом строительстве. Таким образом,в известных теплозвукоизоляционных панелях имеет место техническое противоречие, связанное с необходимостью обеспечить достаточную жесткость и прочность панели, с одной стороны,а с другой стороны устранить жесткие связи между обшивками для повьлаения ее теплозвукоиэоляции и снижения температурных напряжений, Наиболее ;Гглизкой к предлагаемой является панель, выключающая каркас fc продольными и поперечными ребрами, предварительно напряженные обшивки с заключенным между ними изоляционным проглежуточным слоем и силовые элементы из предварительно напряженных стержней. Обшивки с утеплителем прикреплены с одной стороны каркаса и соединены с помощью силовых элементов с вантами, расположенными с другой стороны каркаса. При этом силовые элементы проходят через обшивки перпендикулярно к ним З. Однако несмотря на увеличенную жесткость и повышенную геометрическую неизменяемость известная панель характеризуется недостаточной теплои звукоизоляцией. Это объясняется тем что в результате повышения цилиндрической жесткости при изгибе область Частот волнового совпадения для панелей с небольшой поверхностной плотнос тью снижается и перемещается в низкочастотный диапазон,что приводит к повышенному излучению звуковой энергии в области низких частот и следователь но к понижению собственной звукоизоля ции панели. Снижению звукоизоляции в области низких частот способствует также наличие жесткой связи между обшивками посредством силовых элементов силовые элементы, выполняемые иЗ металла, являются также мостиками холода и снижают термическое сопротивление панели, способствуя уменьшению разности температур на противоположны обшивках, Кроме того, панель сложна в контру кции, что увеличивает трудоемкость ее изготовления и следовательно стои мость и содержит большое количество болтовых соединений и вантовые устройства. Цель изобретения - повышение звукоизоляции, панели в области низких частот, увеличение термического сопротивления и упрощение ее конструкци Поставленная цель достигается тем что в теплозвукоизоляционной панели, включаквдей предварительно напряженны обвднвки, каркас с продольными и поперечными ребрами, промежуточный изо ляционный слой и силовые элементы из предварительно напряженных стержней, силовые элементы размещены в изоляци онном промежуточном слое параллельно обшивкам и соединены с противоположн ми продольными ребрами каркаса, кото рые соединены с поперечными ребрг1ми податливыми связями, причем наружные обшивки имеют цилиндрическую вогнуту форму и закреплены в пазах, имеющихс в продольных ребрах. Пазы в продольных ребрах размещены под углом 10-30° к нейтральной плоскости панели. Изоляционный слой имеет переменную толщину с уменьшением ее от продольных ребер к середине панели. Силовые элементы размещены предпочтительно в нейтральной плоскости панели, Пазы заполнены упруго-вязким материалом. На фиг. i изображена панель,общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - узел соединения обшивки и продольных ребер; на фиг. 4 - узел соединения поперечных л продольных ребер, Теплозвукоизоляционная панель содержит каркас, состоящий из продольных 1 и поперечных ребер 2,к которым прикреплены обшивки 3, состоящие из предварительно напряженных металлических листов вогнутой цилиндрической формы, между которь 4и расположен изоляционный промежуточный слой 4, например из пенопласта. Продольные ребра соединены между собой силовыми элементами 5 в виде предварительно напряженных стержней с резьбой на концах, размещенных в изоляционном слое параллельно наружным обшивка м и содержащих на концах натяжные гайки 6, Продольные кромки обшивок закреплены в пазах 7/ имеющихся в продольных ребрах. Пазы 7 размещены под углом10 к плоскостям ребер, причем их полость заполнена упруго-вязким материалом. Длина поперечных ребер 2 меньше или равна расстоянию между внутренними плоскостями продольных ребер в готовом изделии. Положение поперечных ребер фиксируется посредством элементов 8, прикрепленных к продольным ребрам и допускающих свободное перемещение ребер друг относи тельно, друга. Изготовление теплозвукоизоляционной панели осуществляется преимущественно в заводских условиях. Сборку панели со средним слоем из традиционных материалов, например из. стекловаты, производят в кондукторе с днищем выпуклой цилиндрической формы в следующем порядке: установка продольных ребер, установка нижней обшивки и соединение ее с продольньзми ребрами в паз, установка поперечных ребер и силовых элементов, укладка материала среднего слоя, установка верхней обшивки и соединение ее с продольными ребрами в паз, обжатие с помощью силовых элементов до упора продольных ребер в поперечные. При устройстве среднего слоя из заливочных пенопластов панель собирают на матрице силовой формы с днищем выпуклой цилиндрической формы с указанной выше последовательностью операций, за исключением операции по укладке материала среднего слоя. На собранную и обжатую сил -выми элементами панель устанавливают верхнюю часть силовой формы (пуансон с упором на матрицу и соединяют с по ледней. На заключительном этапе изготовления во внутреннюю полость панели заливают компоненты пенопласта при этом давление, развиваемое при вспучивании, воспринимается силовой формой. Стрела прогиба обшивок 3 определя ется разностью междудлиной поперечных ребер и шириной заготовок (плоских листов) наружных обшивок, В качестве материала для обигавок используются листы из металла, стеклопластика, древесноволокнистые плиты, фанера и т.п. Изоляционный слой выполняется преимущественно из пенопластов, минеральной ваты, стекловаты и др. При действии на обшивки 3 воздушгных шумов их передача через панель значительно снижается вследствие отсутствия жестких акустических мостиков между обшивками, потерь энергии в пазах 7 с упруго-вязким матери лом, снижения излучательной способно ,ти обшивок. С другой стороны, терми.ческое сопротивление панели также увеличивается, поскольку силовые эле менты не образуют мостиков холода меж ду наружными обшивками. В местах соединения обшивок 3 с ребрами 1 имеет . место повышенное сопротивление тепло передаче через стык.Соединение обшивок с ребрами в паз характеризуется податливостью,что способствует умень шению температурных напряжений в эле ментах панели. Предлагаемая панель характеризует ся простотой конструктивного выполнения, невысокой трудоемкостью изготов ления, в частности, при ее изготовле НИИ отпадает необходимость в устройст ве заклепочных соединений поперечных ребер с продольными и наружных обшивок, с ребрами, требующих больших зат рат ручного труда. Панель выгодно отличается от известных панелей благодаря новому размещению силовых элемен тов и форме наружных обшивок, .что в ;сочетании с остальными признаками позволяет обеспечить достижение положительного эффекта.Высокие тепло- и звукоизоляционные качества панели позволяют использовать ее в жилищногражданском и промышленном строительстве, в том числе в условиях действия низких температур и низкочастотных шумов. Формула изобретения 1. Теплозвукоизоляционная панель, включающая предварительно напряженные обшивки, каркас с продольными и поперечными ребрами, изоляционный промежуточный слой и силовые элементы из предварительно напряженных стержней, отличающаяся тем, что, с целью повышения звукоизоляции панели в области низких частот, увеличения термического сопротивления и упроще- , ния конструкции, силовые элементы разещены в изоляционном слое параллельно обшивкам и соединены с продольными ребрами, которые соединены с поперечными ребрами податливыми связями,причем обшивки имеют цилиндрическую вогнутую форму, а продольные ребра - пазы для введения краев обшивок. 2. Панель по п. 1, о. т л и чающаяся тем, что пазы впродольных ребрах размещены под углом Ю-ЗОк нейтральной плоскости панели, 3.Панель по п. 1, отличающаяся тем, что силовые элементы размещены в нейтргшьной плоскости панели. 4.Панель по п. 1, отличающаяся тем, что пазы заполнены упруго-вязким материалом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Прохоров Б.Р. и др. Трехслойные конструкции в судостроении. Л., Судостроение, 1972, с. 12. 2.Эффективные строительные конструкции. Под ред. В.Д.Таирова, И.А.Рохлина. Вуд1вельник, 1978, с. 114., 3.Авторское свидетельство СССР № 263107, кл.. Е 04 С 2/40, 1967. «l/«i2 5

AЧЛ

.,

-

Фм.4