DE2758041C2 - Verwendung eines aus mindestens zwei übereinander angeordneten Folien, insbesondere Kunststoffolien, bestehenden Bauelements - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein schallabsorbierendes Bauelement mit mindestens zwei Lagen aus Folie zur Auskleidung von Innenraeumen, insbesondere Kunststoff-Folien. Das Bauelement ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Folie rasterfoermig nebeneinanderliegende becherfoermige Vertiefungen aufweist, deren beim Einbau dem Schallfeld auszusetzende Bodenflaechen bei Schalleinfall zu verlustbehafteten Schwingungen anregbar sind, und dass die oberen Raender der becherfoermigen Vertiefungen gemeinsam durch eine weitere, ebenfalls schwingungsfaehige, aber ebene Folie abgedeckt sind, die die in den einzelnen becherfoermigen Vertiefungen enthaltenen Luftvolumen luftdicht abschliesst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die schallabsorbierenden Folienelemente eine glatte, geschlossene Oberflaeche haben, die dem Schmutz nur geringe Haftflaechen bietet und leicht abzuwaschen ist. Die schallabsorbierenden Folienelemente nehmen keine Feuchtigkeit auf und eignen sich deshalb auch fuer Feuchtraeume. Der Schallabsorber kann lichtdurchlaessig sein oder aber auch farbig hergestellt werden. ...U.S.W

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines aus mindestens zwei übereinander angeordneten Folien, insbesondere Kunststoffolien, bestehenden Bauelements, bei dem mindestens die eine Folie rasterförmig nebeneinanderliegende becherförmige Vertiefungen aufweist, die durch die zweite, eben ausgebildete Folie abgedeckt sind, derart, daß die in den einzelnen Vertiefungen enthaltenen Luftvolumina eingeschlossen sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Bauelement zu dieser Verwendung.

In Arbeitsräumen, wie zum Beispiel Großraumbüros, Rechenzentren, Werkstätten und Fabrikhallen sind die Menschen heute einer ständig wachsenden Lärmbelasiung ausgesetzt. Man steht deshalb vor der Aufgabe, den Lärmpegel so weil wie möglich zu reduzieren, um annehmbare Arbeitsbedingungen zu schaffen. Eine Senkung des Lärmpegels kann dadurch erreicht werden, daß man die Räume mit schallabsorbierenden Wandoder Deckenelementen (Schallabsorbern) auskleidet Die bisher verwendeten Schallabsorber bestehen im allgemeinen aus Mineralfaserplatten, wie beispielsweise in dem Buch von W. Fasold und E. Sonntag: Bauphysikalische Entwurfslehre, Band 4, Kapitel 3.4, Köln-Braunsfeld, 1971 beschrieben ist Die Porosität dieser Mineralfaserplatten ist bei der praktischen Anwendung in manchen Fällen von Nachteil. Die porösen Absorber sind nämlich nicht abwaschbar, so daß sich an ihrer Oberfläche sehr leicht Schmutz und Staub festsetzen können. Sie eignen sich deshalb nicht für Räume, in denen hohe hygienische Anforderungen gestellt werden, wie zum Beispiel in Krankenhäusern, insbesondere Operalions sälen, und in Großküchen. Sie eignen sich ebenfalls nicht für Feuchträume (Brauereien, Molkereien usw.), weil sich dort der poröse Absorber vollsaugt und unwirksam wird. In Räumen mit Dachbelichtungselementen können die herkömmlichen porösen Schallabsorber für ab- gehängte Decken nur in Wabenformen verwendet werden, die relativ viel Platz einnehmen und ein hohes Rächengewicht haben.

Die Verwendung eines Bauelements der eingangs genannten Art zur Schalldämmung ist aus der DE-OS 22 61 866 bekannt Dieses Bauelement ist in der Verwendung, wie sie in der DE-OS 22 61 866 angegeben ist, jedoch nur als Däc-material gegen Schall und Wärme bei gleichzeitiger Isolierung gegen Feuchtigkeit, insbesondere Wasserdampf, geeignet und hat keinerlei luft- schallabsorbierende Eigenschaften. Denn dieses Bauelement wird als Zwischenschicht, beispielsweise in einen Fußboden unter Belastung eingebaut und gehalten, und zwar unter einer so starken Belastung, daß die Seitenwandungen benachbarter becherförmiger Vertiefungen aneinander zur Anlage kommen. Nach den Ausführungen in der DE-OS 22 61 866 stellen nämlich die Räume zwischen den einzelnen Luftpolstern, die in den becherförmigen Vertiefungen eingeschlossen sind, Schallbrükken und daneben auch Kältebrücken dar, so daß das unbelastete Bauelement in diesem Zustand nicht als Dämmstoff, welcher bei einfacher Herstellung und hoher Dämmwirkung gegen Schall und Wärme sowie gleichzeitig gegen Feuchtigkeit, insbesondere auch gegen Wasserdampf, isoliert, für das Bauwesen geeignet ist In dem Zustand, in welchem das vorgenannte Bauelement gemäß der DE-OS 22 61 866 verwendet wird, ist zwischen Oberseite und Unterseite des Bauelements eine praktisch durchgehende isolierende Luftschicht eingeschlossen, welche durch die Seiten wände der ein zelinen Vertiefungen lediglich in eine Vielzahl einzelner Zellen unterteilt ist Eine solche isolierende Luftschicht, die, damit sich die Seitenwände der Vertiefungen aneinander anlegen, notwendigerweise zwischen zwei starren Platten eingespannt sein muß, hat praktisch überhaupt keine schallabsorbierenden Eigenschaften und ist daher nicht dazu geeignet den Lärmpegel in Innenräumen, insbesondere in Arbeitsräumen, wie zum Beispiel Großraumbüros, Rechenzentren, Werkstätten und Fabrikhallen zu reduzieren, damit sich annehmbare Arbeitsbedin- gungen für die Menschen ergeben, die sich in dem Innenraum aufhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung des eingangs genannten Bauelements vorzuschlagen, mit welcher der in Innenräumen entstehende

b5 Lärm in einem breiten Frequenzbereich reduziert wird und annehmbare Arbeitsbedingungen geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines

Bauelements der eingangs genannten Art in der Weise gelöst, daß das Bauelement zur luftschallabsorbierenden Auskleidung von Innenräumen dient, diß die dem Innenraum zugewandten Boden- und Seitenflächen der becherförmigen Vertiefungen dem Luftschallfeld unmittelbar ausgesetzt sind, so daß diese zu Biegeschwingungen anregbar sind, und daß die Form und Größe der Boden- und Seitenflächen, die Dicke und das spezifische Gewicht, die innere Reibung und die Biegesteifigkeit der Folie auf den gewünschten Schallabsorpiionsbereich abgestimmt sind.

Auf diese Weise wird durch die erfindungsgemäße Verwendung eine SchaFabsorption in dem Innenraum, der mit dem Bauelement ausgekleidet ist, erreicht, wogegen durch die Verwendung nach der DE-OS 22 61 866 überhaupt keine Schallabsorption bewirkt, scndern vielmehr der im Innenraum entstehende Schall praktisch ungeschwächt wieder in den Innenraum reflektiert wird, da diese Verwendung nur einen Obertritt des Schalls, und zwar weniger des Luftschalls als vielmehr des durch Tritte, Klopfen od. dgl. verursachten Schalls in benachbarte Räume verhindert bzw. vermindert Dagegen ermöglicht es die Erfindung, den in dem jeweilig in Innenraum entstehenden Schall zu absorbieren und damit die Lärmbelastung, denen die Menschen in Arbeitsräumen, beispielsweise Großraumbüros, Rechenzentren, Werkstätten und Farbrikhallen ausgesetzt sind, weitgehend herabzusetzen.

Die bei einfallendem Schall zu Schwingungen angeregten Boden- und Seitenflächen der becherförmigen Vertiefungen absorbieren also durch innere Reibung einen Teil der einfallenden Schallenergie des Luftschallfelds.Die Schallabsorption ist besonders groß bei den sogenannten Plattenresonanzen der Boden- und Seitenflächen. Diese Plattenresonanzen sind bestimmt durch die Abmessungen und mechanischen Eigenschaften der Boden- und Seitenflächen der becherförmigen Vertiefungen sowie durch die Resonanzfrequenz des Masse-Feder-Systems, das aus der Masse der Boden- und Seilenflächen und dem in jeder becherförmigen Vertiefung eingeschlossenen Luftpolster besteht Die Resonanzfrequenzen werden durch Auswahl der Parameter Form und Größe der Boden- und Seitenflächen, Dicke und spezifisches Gewicht, innere Reibung und Biegesteifigkeit der Folie abgestimmt.

Die durch die erfindungsgemäße Verwendung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Iuftschallabsorbierende Auskleidung einerseits von geringem Gewicht ist, andererseits eine dichte bzw. glatte geschlossene Oberfläche hat, die dem Schmutz nur geringe Haftflächen bietet und daher leicht sauber zu halten, insbesondere abzuwaschen, und hygienisch ist. Dadurch wird Jie Ansiedlung von Bakterien auf der Absorberoberfläche verhindert. Dies ist vor allem wichtig in Krankenhäusern, insbesondere Operationssälen, und in Betrieben der Nahrungsmittelindustrie. Auch in Großküchen, wo die starken Fettablagerungen die Poren der herkömmlichen porösen Absorber verstopfen würden, ist die glatte abwaschbare Oberfläche der schallabsorbierenden Auskleidung von Vorteil. Außerdem kann die Auskleidung von Zeit zu Zeit erneuert werden, da sie leicht austauschbar und billig ist. Diese schallabsorbierende Auskleidung nimmt keine Feuchtigkeit auf und eignet sich deshalb auch für Feuchträume.

Zur Erzielung eine"· breitbandigen Absorption, d. h. einer Vergrößerung der Anzahl der Resonanzen, kann man ein Bauelement zur »;rfindungsgemäßen Verwendung vorteilhaft so ausbilden, daß bei ein- und demselben Bauelement die Bodenflächen und/oder die Seitenflächen der einzelnen becherförmigen Vertiefungen voneinander unterschiedlich gestaltet sind.

Nach einer weiteren Ausbildung der Bauplatte zur erfindungsgemäßen Verwendung kann eine breitbandige Absorption auch dadurch erreicht werden, daß mindestens zwei Folien mit gleich angeordneten becherförmigen Vertiefungen derart ineinandergesteckt sind, daß sie zusammen mit der die becherförmigen Vertiefungen abschließenden ebenen Folie einen mehrschichtigen Aufbau mit eingeschlossenen Luftpolstern bilden. Dabei kann ohne zusätzliche Befestigung der Abstand der Folien mit den becherförmigen Vertiefungen durch den Winkel der konischen Seitenwände bestimmt werden.

Eine weitere Möglichkeit eine breitbandige Absorption des Luftschalls zu erreichen, besteht darin, daß die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen Ausprägungen aufweisen.

Weiter ist es möglich, daß die Folien lichtdurchlässig, insbesondere glasklar oder farbig, au-v-r.bildet sind.

Schließlich kann das Bauelement zur irfindungsgcmäßen Verwendung im Abstand von der raumbegrenzenden Wandung angeordnet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und erläutert; es zeigt

Fig. la eine perspektivische Ansicht eines schallabsorbierenden Bauelements, das aus einer Folie mit becherförmigen Vertiefungen und einer ebenen Folie besteht;

Fig. Ib eine Draufsicht auf das schallabsorbierende Bauelement nach F i g. la;

Fig. Ic eine schematische Schnittansicht durch das schallabsorbierende Bauelement nach F i g. la;

Fig. 2a eine der F i g. Ic entsprechende schematische Schnittansicht des schallabsorbierenden Bauelements bei dessen Verwendung zur Auskleidung von Innenräumen;

F i g. 2b eine Kurvendarstellung, welche den Srhallabsorptionsgrad des schallabsorbierenden Bauelements bei der Verwendung nach F i g. 2a in Abhängigkeit von der Tchallfrequenz wiedergibt;

F i g. 3a eine schematische Schnittansicht eines schallabsorbierenden Bauelements, das aus zwei Folien mit becherförmigen Vertiefungen und einer ebenen Folie besteht;

Fig.3b eine Kurvendarstellung, welche den Schallabsorptionsgrad des schallabsorbierenden Bauelements nach F i g. 3a in Abhängigkeit von der Schallfrequenz wiedergibt, und zwar für zwei verschiedene Abstände desselben von der Wand eines Innenraums, in dem dasselbe als Auskleidung verwendet wird;

Fig.4a und 4b je eine schematische Schnittansicht durch ieweils eine einzelne becherförmige Vertiefung mit diese abdeckender ebener Folie, wobei in Fig.4a die Bodenfläche glat' ist, während in F i g. 4b die Boden fläche Ausprägungen aufweist; und

F i g. 4c eine der F i g. 3a entsprechende Kurvendarstellung, welche den Schallabsorptionsgrad eines schallabsorbierenden Bauelements mit becherförmigen Vertiefungen gemäß Fig.4a und im Vergleich dazu den Schallabsorptionsgrad eines schallabsorbierenden Bauelements mit becherförmigen Vertiefungen gemäß F i g. 4b veranschaulicht, woraus ersichtlich ist, daß eine Verbreiterung der Schallabsorptionskurve durch die Ausprägungen der Büdenflächen der becherförmigen Vertiefungen entsteht.

Das in den F i g. la bis Ic gezeigte schallabsorbieren-

de Bauelement besteht aus einer Folie 1 mit rasterförmig nebeneinander angeordneten becherförmigen Vertiefungen 2 mit einer Tiefe t von zum Beispiel 30 mm. Die becherförmigen Vertiefungen 2 haben eine rechtekkige Form mit den Seitenabmessungen a und b von zum Beispiel a - 80 mm und b - 90 mm am oberen Rand (in den Fig. la und Ib liegt dieser obere Rand unten) und einen gegenseitigen Abstand c von zum Beispiel 7 mm. Die Folie I besteht aus Kunststoff, zum Beispiel Polyäthylen mit einer Dicke von zum Beispiel 0,1 mm. Die becherförmigen Vertiefungen 2 der Folie 1 sind an ihrem oberen Rand durch eine ebene Folie 3 aus Polystyrol von etwa 03 mm abgedeckt, so daß das Luftvolumen jeder einzelnen becherförmigen Vertiefung 2 für sich luftdicht abgeschlossen ist. Ein derartiges Bauelement hat bei einer Fläche von zum Beispiel 1 m² ein Gewicht von zum Beispiel 1 kg. Die Folien können glasklar oder auch farbig sein. Der Pfeil gibt die Richtung dss Schsüsiwfäüs sn.

Die F i g. 2b zeigt den Schallabsorptionsgrad eines Bauelements gemäß Fig. la bis Ic in Abhängigkeit von der Schallfrequenz, gemessen bei 50 mm Entfernung des Bauelements von einer Wandung 7, wie in F i g. 2a dargestellt.

In Fig. 3a ist ein schallabsorbierendes Bauelement dargestellt, bei dem zwei mit ihren becherförmigen Vertiefungen in Schalleinfallsrichtung hintereinander angeordneten Folien 4 und 5 mit einer ebenen Folie 6 verbunden sind. Der mit einem derartigen Bauelement erreichbare Schallabsorptionsgrad bei verschiedenen Ab- ständen A von einer Wandung 7 ist aus dem Kurvenverlauf ersichtlich.

Inwieweit es vorteilhaft ist, die Bodenfiächen der becherförmigen Vertiefungen mit Ausprägungen zu versehen, geht aas der F i g. 4c hervor. Die F i g. 4a zeigt eine Vertiefung mit glatter Bodenfläche und die F i g. 4b eine Vertiefung mit einer mit Ausprägungen versehenen Bodenfläche. Ein Vergleich der Kurven 4a und Ab der F i g. 4c zeigen, daß die Ausführung des Bauelements mit Ausprägungen in den Bodenfiächen einen breitbandigeren Schallabsorptionsgrad besitzt.

Das schallabsorbierende Bauelement kann schließlich, wie aus Fig. la und Ic ersichtlich ist, an den Rändern eine Umkantung zur Befestigung in einer Tragkonstruktion besitzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verwendung etoes aus mindestens zwei übereinander angeordneten Folien, insbesondere Kunststoffolien, bestehenden Bauelements, bei dem mindestens die eine Folie rasterförmig nebeneinanderliegende becherförmige Vertiefungen aufweist, die durch die zweite, eben ausgebildete Folie abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in den einzelnen Vertiefungen enthaltenen Luftvolumina eingeschlossen sind, zur iuftschallabsorbierenden Auskleidung von Innenräumen, wobei die dem Innenraum zugewandten Boden- und Seitenflächen der becherförmigen Vertiefungen (2) dem Luftschallfeld unmittelbar ausgesetzt sind, so daß diese zu Biegeschwingungen anregbar sind, und daß die Form und Größe der Boden- und Seitenflächen, die Dicke und das spezifische Gewicht, die innere Reibung und die Biegesteifigkeit der Folie (1; 5) auf den gewünschten Schallabsorptionsbereich abgestimmt sind.

2. Bauelement zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ein- und demselben Bauelement die Bodenflächen und/oder die Seitenflächen der einzelnen becherförmigen Vertiefungen (2) voneinander unterschiedlich gestaltet sind.

3. Bauelement zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?ß mindestens zwei Folien (5 und 4} mit gleich angeordneten becherförmigen Vertiefungen derart ineinandergesteckt sind, daß sie zusammen mit der die becherförmigen Vertiefungen abschließenden ei-jnen Folie (6) einen mehrschichtigen Aufbar· mit eingeschlossenen Luftpolstern bilden (F i g. 3a).

4. Bauelement zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen (2) Ausprägungen aufweisen.

5. Bauelement zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (1,3; 4,5,6) lichtdurchlässig, insbesondere glasklar oder farbig, ausgebildet sind.

6. Bauelement zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement in Abstand (A) von der raumbegrenzenden Wandung (7) angeordnet ist.