<Desc/Clms Page number 1>
Vloersysteem, geprefabriceerd element en werkwijze voor vervaardigen van geprefabriceerd element
Deze uitvinding heeft betrekking op een vloersysteem voor toepassing in de bouwindustrie, een geprefabriceerd element als onderdeel van een dergelijk vloersysteem en een werkwijze voor het vervaardigen van een geprefabriceerd element.
Volgens de huidige stand van de techniek, worden verdiepingen in onder meer appartementsgebouwen opgebouwd zoals getoond in figuur 1. Eerst wordt een draagvloer 6 gelegd als overspanning tussen twee muren. Deze draagvloer 6 omvat een prefab
EMI1.1
dunne sétiil erheen'constructieve betonlaag 'dié op de 'd:uilA'é's2h,)!estort wordt. Bovenop 'due' draagvtoer' wordt een eerste- 1:Ji\vullingslaag 7 aangebracht. Eventueel kunnen leidingen 5 in de eerste uitvullingslaag 7 opgenomen worden, door 'ze vooraf op de draagvloer 6 te plaatsen.
Om de bovenliggende 'verdieping akoestisch te isoleren van de onderllggende
EMI1.2
verdieping.' Wordt 'óp 'de ''eerste uitvullingslaag 7 één' laag"8' uit 'een akoestisch isolerend materiaal aangebracht. 'Op 'deze''isolatielaag 8 wordt vervolgens een zogenaamde zwevende dekvloer 9 aangebracht, dre aangebracht'wordt als 'een tweede uitvulling'slaag.
Een vloer die volgens;:'deze methode is opgebouwd heeft het nadeel "dat 'er een groot risico is óp' geluidslekken,
EMI1.3
wat het akoestisch )sotëreHd vermogen van de vloer kari'áárlastèri. "#''' 11' Hët: J , is' een' 'doel 'van 'deze ''uitvinding :'een vloersysteem voor toepassing in ' de bouwindustrie te' 'verschaffen',
<Desc/Clms Page number 2>
waarmee een betere akoestische isolatie tussen de bovenliggende en onderliggende verdieping verkregen kan worden.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een vloersysteem dat de technische kenmerken vertoont van het kenmerkend deel van de eerste conclusie.
Volgens de uitvinding wordt een vloer opgebouwd uit een veelheid van geprefabriceerde elementen met een gelaagde structuur. Een eerste laag van de gelaagde structuur wordt gevormd door een draagstructuur, die zorgt voor het dragend vermogen van de geprefabriceerde elementen. Een tweede laag van de gelaagde structuur, die zich in hoogterichting boven de eerste laag bevindt, wordt gevormd door een zwevende dekvloer. Tussen de dekvloer en de draagstructuur bevindt zich een akoestische isolatielaag.
Een analyse van het isolatieprobleem van de stand van de techniek heeft uitgewezen, dat het grote risico op geluidslekken een gevolg is van het feit dat de isolatielaag pas aangebracht wordt in een afwerkingsfase van het gebouw, die plaatsvindt na de ruwbouwfase. Wegens het late stadium waarin de isolatie aangebracht wordt, is de kans reëel dat onzuiverheden in de isolatielaag terecht komen. Daarnaast is er een reele kans op montagefouten bij het plaatsen van de isolatielaag. De onzuiverheden en montagefouten kunnen leiden tot geluidslekken, zodat de uiteindelijke isolatie van de vloeren in het gebouw lager kan liggen dan wat vooropgesteld werd.
In het vloersysteem volgens de uitvinding is de isolatielaag reeds in de geprefabriceerde elementen aanwezig, die als één geheel op de bouwwerf aangeleverd worden. Bij het plaatsen van de geprefabriceerde elementen, wat gebeurt in de ruwbouwfase van het gebouw, wordt dus ineens ook de isolatielaag aangebracht. Hierdoor verdwijnt de nood aan het aanbrengen van een isolatielaag in een latere bouwfase. Voorts is de isolatielaag op het moment dat zij op de werf aankomt reeds ingesloten tussen de draagstructuur en de dekvloer, zodat
<Desc/Clms Page number 3>
de kans dat er onzuiverheden in terecht komen aanzienlijk beperkt wordt.
Dit alles leidt tot een aanzienlijke verlaging van het risico op geluidslekken en kan voorkomen dat de uiteindelijke isolatie lager is dan het beoogde resultaat.
Bij het vloersysteem van de stand van de techniek komt het bovendien vaak voor dat de geluidsisolatie tussen de boven elkaar liggende verdiepingen zich niet uitstrekt tussen de muren van boven elkaar liggende verdiepingen. Dit is een gevolg van het feit, dat de isolatielaag pas aangebracht wordt na de ruwbouwfase en het dus niet langer mogelijk is de muren van boven elkaar liggende verdiepingen akoestisch van elkaar te scheiden. Bijgevolg kunnen via de muren geluidstrillingen nagenoeg ongehinderd doorgegeven' worden van de ene verdieping 'naar de andere. '
In het vloérsysteem volgens dé uitvinding is'de isolatielaag reeds voorzien in de geprefabriceerde elementen.
Deze worden in de ruwbouwfase bovenop de muren van een onderliggende verdieping geplaatst en dienen als basis voor de muren van een bovenliggende verdieping. Bijgevolg strekt de isolatielaag 'Zich ook uit tussen de muren van boven elkaar liggende verdiepingen,' zodat het akoestisch isolerend' vermogen van het vloersysteem volgens de uitvinding verhoogd kan worden. '
Verder heeft het vloersysteem ' volgens' de
EMI3.1
uitinding"het voordeel,' dat'een u'itvullingslaag uitgespaard kan'worden.
De leidingen' kunnen namelijk bovenop de dekvloer van de geprefabriceerde elementen geplaatst worden, waarna één uitvullingslaag volstaat om 'een 'effen geheel te verkrijgen. ' Dit heeft niet alleen het voordeel' van tijdswinst op de werf, maar ook dat het gewicht van het
EMI3.2
vloé'rsysteem daalt. :(C' 1.;, CI'r' '#''' De ''akoestisch isolerende "tussenlaag1 vah' C1S geprefabriceerde elementen' 'volgens de uitvinding" 'w6:rdt bij voorkeur gevormd 'door een 'veelheid van discrete elementen van een 'akoestisch'
<Desc/Clms Page number 4>
isolerend materiaal. Dit heeft het voordeel dat het contactoppervlak voor het doorgeven van geluidstrillingen tussen boven elkaar liggende verdiepingen geminimaliseerd wordt.
Voorts ontstaat hierdoor een massaveersysteem, waarbij de massa gevormd wordt door de dekvloer en de veer door de discrete elementen. Door de omvang van de discrete elementen beperkt te houden en de ruimte tussen de elementen te vergroten, wordt het verend vermogen van de discrete elementen verhoogd en het massaveersysteem geoptimaliseerd. Dit alles kan leiden tot een aanzienlijke verhoging van het akoestisch isolerend vermogen van het vloersysteem volgens de uitvinding.
De discrete elementen zijn bij voorkeur in een
EMI4.1
gélijkniátigê' Vl3rdhllng over de isolatielaag' verspreid, biJ0cio'rbeeld'\!6Igens een raster; '' De discrete elementen bij voorkeur ingebed iri
EMI4.2
een 'neutraal' ' materiaal, 'zoals bijvoorbeeld "een ''11'c'h'tde'ns-d kunststofschuim', voor het opvullen' Van de' tussenruimten tussen de discrete elementen. Hierdoor 'kan vermeden worden dat stofdeeltjes' en dergelijke in' de tussenruimte tusseri'de discrete elementen terechtkomen,'
EMI4.3
wat' opnieuw1 aan'iëidin'g'zou kunnen geven tot geluids1ekRerF 'Aan de onderzijde van de geprefabriceerde
EMI4.4
elementen bestaat' 6en' oplégzon'è'.
Dit is een zone die in contact komt met de muren van de onderliggende vérdieping,'wa'nneë'r'ceegépréfabt'i'éer3é ëternëhtërt op' déte muren 'gelegd worden. Deze 'zone' kaft voorz)ërPz)Jf1 van een'bijkomende akoestische isolatie, om het isolerend vermogen van het vloersysteem volgens de uitvinding verder te verhogen1. ' ' i'",I,:t' .1 ,il ''##'<# 'I ce draagstruötuur van de "g'd"prefal'b'rlceeráá elementen heeft bij voorkeur langszijden' die zocfantg gevormd' zijn.' dat e'ën 'fa'ngszijde 'sameh''rnet "de 'tangszijde 'van de1 'dra'as'tVuctüur 'v/aneefi naa'stliggènd1 'g'eprefab'ncée'rd" 'element een 6pvulbaré:' vog:
rtt1t:n Het opvullen' vain 'dé voeg zófgt' 'dan1 'voor ''een laterale 'verbinding van de geprefabriceerde elementri:/' zodat' eerf dragend g1éhél' 'ontkat:' 't)ë
<Desc/Clms Page number 5>
isolatielaag van de geprefabriceerde elementen strekt zich bij voorkeur uit tot tegen deze langszijden, terwijl de dekvloer inspringt ten opzichte van deze langszijden. Op die manier ontstaat een ruimte voor het leggen van bijkomende dekvloerelementen op de isolatielaag, als afdekking van de voegen.
De werkwijze voor het vervaardigen van de geprefabriceerde elementen volgens de uitvinding omvat de volgende stappen. In een eerste stap wordt een betonnen draagstructuur vervaardigd, bijvoorbeeld door het storten van beton in een mal of in een mobiele bekistingsmachine, zoals bijvoorbeeld een glijbekisting of een extrusiemachine. Op de draagstructuur wordt vervolgens de veelheid van
EMI5.1
discrete 'elementen van een' akoestisch isolere'nd iwteriá'a1"aà'rigérá'cht; waarna'dë 'dekvloer bp'de discrete elementen aangebracht wordt.'' r' ' ''
De discrete elementen worden bij voorkeur in het beton van de 'draagstructuur gedrukt vooraleer dit uitgehard is. Eventueel kunnen de discrete elementen ook eerst op de dekvloer aangebracht worden, bijvoorbeeld door verlijming, waarna' dit geheel op de'draagvloer aangebracht wordt.
In een alternatieve uitvoerin'gsvorm'zijn de discrete elementen opgenomen in een folie van neutraal materiaal, die de
EMI5.2
o6venzijde"\fan ; de' 'dáágvloor volledig afdekt. Hierbij I bhtstat 'dg mogelijkheid tim de' dekVlóer aan te brengen' door be'tón te storten 'óp de folie'. Deze:1 UitVbêrin'g'svohn is voordelig, Vermits dé' d'ri la - b'-" 6k continu proces, bijvoorbeeld in een mobiele bekistingsmàhirié,'iop elkaar aangebracht kunnen worden. '
EMI5.3
'# ' ' '' ou, 'uitvinding' zal verder" verdG'idëlfjkt:, Wbtdên aan de hand van onderstaande beschrijving en de bijgevoegde figuren.
' Figuur 1 'toont een doorsnede van een
EMI5.4
vloersystéem' volgens de stand'van de techniek.
Figuur' 2 tö'ont een do6rsnedë"'van"'eëh gëprefab'ncéërd vibe-reiérhent volgens de uitvinding. " zut "' v'l%' '#t:
<Desc/Clms Page number 6>
Figuur 3 toont in perspectief hoe een vloersysteem volgens de uitvinding opgebouwd wordt.
Het geprefabriceerd element 100 van figuur 2 heeft een gelaagde structuur met boven elkaar een onderlaag 1, een tussenlaag 2 en een bovenlaag 3. De onderlaag 1 wordt gevormd door een draagstructuur 10, die voorzien is voor het verkrijgen van een dragend vermogen. De tussenlaag 2 wordt gevormd door een akoestische isolatielaag 20, voor het verkrijgen van akoestische isolatie tussen een bovenliggende en een onderliggende verdieping. De bovenlaag 3 wordt gevormd door een dekvloer 30, die voorzien is als afdekking van de isolatielaag 20 en als bekisting voor het storten van een uitvullingslaag 4.
Deze uitvullingslaag maakt dus geen deel uit van het geprefabriceerde element 100.
De akoestische isolatielaag 20 is opgebouwd uit een veelheid van discrete elementen 21 van een akoestisch isolerend materiaal, die ingebed zijn in een folie 22 van neutraal materiaal, zoals bijvoorbeeld een lichtdense kunststofschuim. De discrete elementen 21 kunnen puntsgewijs, in rechthoekige steunen, of lijnsgewijs, in stroken aangebracht zijn in de isolatielaag 20, bij voorkeur in een regelmatig raster. Met neutraal materiaal wordt bedoeld dat dit materiaal in wezen geen dragend vermogen hoeft te hebben, tenzij als bekisting indien de dekvloer 30 aangebracht wordt door het storten van beton bovenop de isolatielaag 20. De folie 22 voorkomt dat stofdeeltjes of dergelijke in de tussenruimten tussen de discrete elementen 21 terechtkomen.
De isolatielaag 20 kan eventueel ook gevormd worden door discrete elementen die van elkaar gescheiden zijn door tussenruimten, of door een volle laag in een akoestisch isolerend materiaal, of door afwisselende elementen in verschillende akoestisch isolerende materialen, of door elke andere bij de vakman bekende akoestische isolatielaag.
De discrete elementen 21 zijn bij voorkeur vervaardigd in een akoestisch isolatiemateriaal van rubberachtige
<Desc/Clms Page number 7>
samenstelling, in één of meer op elkaar gekleefde lagen. Voorbeelden van geschikte materialen zijn polyurethaanschuimen, resin-bonded rubbers en kurkelastomeren, maar ook andere bij de vakman bekende materialen zijn mogelijk. De densiteit van het materiaal wordt gekozen naargelang de op te nemen drukbelasting. De onbelaste dikte van het materiaal is bij voorkeur niet hoger dan 30 mm. Verder is het wenselijk dat het materiaal voldoet aan het kruipcriterium, meer bepaald dat de maximale zakking ten opzichte van de initiële dikte per tijdsdekade in minuten 2% bedraagt.
De zakking per tijdsdekade wordt hierbij logaritmisch bekeken, d. w.z. eerst voor 1 minuut (eerste tijdsdekade), vervolgens voor 10 minuten (tweede tijdsdekade), vervolgens voor 100 minuten (derde tijdsdekade) enz.
Voorts wordt rekening gehouden met de dynamische stijfheid en de statische stijfheid van de discrete elementen.
De dynamische stijfheid is de mate waarin het materiaal aan een trilling kan weerstaan. De dynamische stijfheid is dan ook een functie van de frequentie van de trilling. De statische stijfheid is de mate waarin het materiaal aan een continue belasting kan weerstaan. De dynamische stijfheidsfactor, d.i. de verhouding van dynamische stijfheid over statische stijfheid van het materiaal is bij voorkeur niet groter dan 3, zodat een goede vibro-akoestische werking van de zwevende dekvloer verkregen wordt.
De draagstructuur 10 wordt vervaardigd met het oog op het gewenste draagvermogen. Hierbij spelen de volgende fysische eigenschappen van het beton : en treksterkte en de elasticiteitsmodulus. Veelal zal gekozen worden voor gewapend beton, al dan niet voorgespannen, waarbij voor de wapening gelet wordt op het aantal en de diameters van de draden en/of strengen, de staalkwaliteit, de aanvangsspanning en de hoogte- en breedtepositie van de draden.
In het geprefabriceerd element van figuur 2 heeft de draagstructuur 10 uitsparingen 11 in de langsrichting om gewicht te besparen. Een massieve draagstructuur is ook mogelijk. Eventueel
<Desc/Clms Page number 8>
kunnen in de draagstructuur ruimten voorzien worden voor het opnemen van elektrische of andere leidingen.
In het geprefabriceerd element van figuur 2 is de dekvloer 30 een massieve betonnen plaat. Eventueel kan ook de dekvloer 30 voorzien zijn van een wapening.
De draagstructuur 10 heeft langszijden 12 en 13, die enigszins schuin verlopen zodat de draagstructuur 10 naar boven toe enigszins versmalt. Dit verloop van de langszijden 12,13 is zo gekozen om een opvulbare voeg te verkrijgen tussen twee naast elkaar liggende geprefabriceerde elementen 100,101. De isolatielaag 20 strekt zich uit tot aan de langszijden, terwijl de dekvloer 30 inspringt ten opzichte van de langszijden. Op die manier wordt een oplegzone gecreëerd voor dekvloerelementen 31, die de voegen tussen de naastliggende geprefabriceerde elementen 100,101 overbruggen.
In figuur 3 wordt getoond hoe met behulp van de geprefabriceerde elementen 100,101 een verdieping in een gebouw gelegd wordt. De geprefabriceerde elementen 100,101 worden met de langszijden naar elkaar gencht op muren 40 van een onderliggende verdieping gelegd. Vervolgens wordt de voeg 14, die gevormd wordt door de aanliggende langszijden 12,13 van de geprefabriceerde elementen 100,101, opgevuld met een voegvulling. Hierdoor worden de draagstructuren 10 van de geprefabriceerde elementen 100,101 met elkaar verbonden en wordt een dragend geheel verkregen. Hierna worden de voegen 14 afgedekt door dekvloerelementen 31. Deze rusten op de discrete elementen 21 van de isolatielaag 20 aan de langszijden 12,13 van de geprefabriceerde elementen 100,101.
Het geheel dat gevormd wordt door de dekvloer 30 van de geprefabriceerde elementen 100,101 en de dekvloerelementen 31 vormt de basis voor de muren 41, 42 van de bovenliggende verdieping.
Het vloersysteem van figuur 3 heeft hierbij het voordeel, dat de isolatielaag 20 zich uitstrekt tussen de muren 40 van de
<Desc/Clms Page number 9>
onderliggende verdieping en de muren 41,42 van de bovenliggende verdieping. Dit verhoogt het isolerend vermogen van het vloersysteem. Als bijkomende isolatie is in het vloersysteem van figuur 3 een isolatielaag 50 aangebracht op de oplegzone van de onderzijde van de draagstructuur 10.
Bovendien heeft het vloersysteem van figuur 3 het voordeel, dat de dekvloer 30 reeds bovenop de isolatielaag 20 is aangebracht, wanneer de geprefabriceerde elementen 100,101 op de werf aankomen. Bijgevolg is de isolatielaag 20 beschermd, zodat het risico op geluidslekken en bijgevolg een slechte geluidsisolatie tussen de boven elkaar liggende verdiepingen beperkt wordt.
Als alternatief voor het plaatsen van de dekvloerelementen 31 boven de voegen 14 kan de ruimte tussen de dekvloeren 30 van de geprefabriceerde elementen 100,101 ook opgevuld worden met behulp van het voegvulmateriaal. In deze uitvoeringsvorm worden geprefabriceerde elementen 100,101 gebruikt, waarvan de isolatielaag 20, bij voorkeur de folie 22 met discrete elementen 21, zich uitstrekt tot voorbij de langszijden 12,13 van de draagstructuur 10. Het uitstekende gedeelte van de isolatielaag 20 is hierbij omhoog geklapt, bijvoorbeeld tegen de dekvloer 30 gekleefd, wanneer de geprefabriceerde elementen 100,101 op de werf aankomen. Nadat de voeg 14 opgevuld is, wordt het uitstekend gedeelte van de isolatielaag 20 neergelaten, zodat ook de voeg 14 door de isolatielaag 20 afgedekt wordt en het ontstaan van een geluidslek op deze plaats voorkomen kan worden.
Hierbij is het mogelijk dat de randen van de isolatielaag 20 van de naast elkaar liggende geprefabriceerde elementen 100 en 101 elkaar overlappen. Ten slotte wordt dan de ruimte tussen de dekvloeren 30 van de geprefabriceerde elementen 100 en 101 verder opgevuld met het voegvulmateriaal.
Tijdens de afwerkingsfase van het gebouw wordt het geheel van dekvloeren 30 en devloerelementen 31 afgedekt met
<Desc/Clms Page number 10>
een uitvullingslaag 4, die dient voor het egaliseren van de vloer en eventueel ook voor het opnemen van leidingen 5. Op de uitvullingslaag 4 wordt ten slotte de uiteindelijke vloerafwerking 60 aangebracht.