BR112018011416B1 - Painel de parede de gesso acartonado acústico e construção de parede de gesso acartonado - Google Patents

Abstract

PAINEL DE PAREDE DE GESSO ACARTONADO ACÚSTICO E CONSTRUÇÃO DE PAREDE DE GESSO ACARTONADO. Trata-se de um painel de parede de gesso acartonado acústico 1 para ser aplicado em uma construção de parede de gesso acartonado 11, 12, 13, 14, em que o painel de parede de gesso acartonado acústico 1 tem uma massa por área de superfície maior que 12 kg/m2 por 12 mm de espessura como painel não perfurado, em que o painel de parede de gesso acartonado acústico 1 compreende uma pluralidade de perfurações 2 conformadas no mesmo, sendo que cada perfuração 2 se estende através do painel de parede de gesso acartonado acústico 1 para permitir a penetração de ar.

Description

[001] A invenção refere-se a um painel de parede de gesso acartonado acústico e a uma construção de parede de gesso acartonado que compreende tal painel de parede de gesso acartonado acústico.

[002] A invenção busca por aprimoramentos no campo da técnica de construções de parede de gesso acartonado acústica. As construções de parede de gesso acartonado são, por exemplo, paredes ou tetos dispostos no interior de edifícios. Em particular, a invenção se refere a um painel de parede de gesso acartonado acústico para aplicação em uma construção de parede de gesso acartonado com a capacidade para aprimorar a acústica de sala no interior de edifícios.

[003] As construções de parede de gesso acartonado comuns compreendem uma subconstrução à qual os painéis de parede de gesso acartonado são afixados. Por exemplo, em um teto de parede de gesso acartonado, a subconstrução é feita de perfis de parede de gesso acartonado horizontalmente dispostos (isto é, perfis de viga metálica) que são afixados por meio de suportes ao teto bruto (por exemplo, o teto de concreto). Os painéis de parede de gesso acartonado são afixados aos perfis de parede de gesso acartonado por parafusos.

[004] A acústica de sala pode ser aprimorada por absorção sonora. As construções de parede de gesso acartonado conhecidas compreendem painéis de parede de gesso acartonado acústicos que têm uma pluralidade de perfurações conformadas nos mesmos, em que cada um se estende a partir de uma superfície à superfície oposta de modo a permitir a passagem de ar através da mesma. As perfurações podem ser de um formato circular ou quadrático com padrões de perfuração variantes, semelhantes a um padrão contínuo, padrão de blocos ou padrão aleatório (padrão disperso). Em um exemplo particular, os painéis de parede de gesso acartonado são chapas de gesso de gipsita com uma porção das perfurações em relação à área de superfície geral entre cerca de 9 a 25%.

[005] Em tetos, técnicas específicas são usadas para dispor as perfurações de painéis de parede de gesso acartonado adjacentes, de modo a fornecer uma aparência visual contínua do padrão de perfuração através da superfície de teto inteira.

[006] Visto que o ar pode penetrar por meio das perfurações, a propagação de som no ar de meio pode penetrar no espaço atrás do painel de parede de gesso acartonado perfurado. Uma onda sonora que se propaga na sala entra no espaço atrás do painel de parede de gesso acartonado afixado a ser atenuado no espaço entre o painel de parede de gesso acartonado e o teto bruto ao qual o painel de parede de gesso acartonado é fixado. Isso permite a absorção sonora, em particular, quando um material absorvente de som for disposto entre o painel de parede de gesso acartonado e o teto bruto, isto é, material poroso, lã de poliéster, lã mineral, espuma de resina de melamina ou gesso poroso. Também é possível dispor um material de lã de cobertura como revestimento permeável a som para a superfície inferior para fornecer uma aparência visualmente fechada.

[007] Outra construção de parede de gesso acartonado comum para uma parede é uma estrutura de faceamento que tem uma subconstrução com perfis de parede de gesso acartonado verticalmente dispostos aos quais os painéis de parede de gesso acartonado são afixados. Em construções com superfícies fechadas, uma única abertura tem um impacto de agravamento para o isolamento sonoro. No entanto, no caso de uma construção de duas camadas, tal abertura permite aprimorar o isolamento sonoro.

[008] Para construções de parede de gesso acartonado, o valor de isolamento sonoro [dB] é determinado através da faixa de frequência de 63 Hz a 4.000 Hz que é acusticamente relevante no interior de edifícios. A característica de isolamento sonoro é determinada pela frequência de ressonância fres e pela frequência de coincidência fgr.

[009] Um aprimoramento no isolamento sonoro é obtido aumentando-se a massa por área de unidade que diminui a frequência de ressonância fres de maneira a estar fora da faixa que é relevante para acústica de sala. Um aprimoramento adicional no isolamento sonoro resulta do aumento da flexibilidade da chapa de gesso de gipsita que permite aumentar a frequência de coincidência fgr. Aumentando-se a flexibilidade, a frequência de coincidência fgr pode ser aumentada em uma região acusticamente não crítica.

[010] Um exemplo particular para uma chapa de gesso de gipsita de isolamento sonoro é o produto “Placa Silenciosa Knauf” que tem uma massa alta por área de unidade de 17,5 kg/m2 (espessura de 12,5 mm) em comparação a 8,5 kg/m2 de um produto de chapa de gesso de gipsita padrão, por exemplo, o “Knauf GKB”.

[011] Um problema relacionado à técnica anterior é que vantagens relacionadas a construções de parede de gesso acartonado que compreendem chapas perfuradas (absorção sonora) não podem ser combinadas com vantagens relacionadas a construções de parede de gesso acartonado que compreendem chapas de gesso acústicas que têm uma massa aumentada (atenuação sonora) pois as perfurações reduziriam a massa por área de unidade que, por sua vez, afetaria negativamente as propriedades de isolamento sonoro.

[012] É difícil formar as perfurações na chapa de gesso de gipsita que é realizada puncionando-se uma pluralidade de orifícios ao mesmo tempo. Um problema relacionado a isso é que as seções de ligação entre perfurações adjacentes se quebram ou que as porções de borda das perfurações se quebram. Dessa forma, sabe-se que a mesma fornece perfurações em um painel de parede de gesso acartonado com baixa massa por área de unidade, isto é, com uma baixa densidade ou uma pequena espessura.

[013] Desse modo, é um objetivo da invenção fornecer um painel de parede de gesso acartonado acústico e uma construção de parede de gesso acartonado que compreende, tal painel de parede de gesso acartonado acústico que supera as desvantagens conhecidas a partir da técnica anterior. Em particular, é um objetivo da invenção fornecer um painel de parede de gesso acartonado acústico que permita aprimorar a acústica pela absorção sonora, bem como o isolamento sonoro de som de impacto e som aéreo.

[014] A invenção fornece um painel de parede de gesso acartonado acústico a ser aplicado em uma construção de parede de gesso acartonado, sendo que o painel de parede de gesso acartonado acústico tem uma massa por área de superfície maior que 1,2 kg/m2 por 1 mm de espessura (12 kg/m2 por 12 mm) como painel não perfurado. O painel de parede de gesso acartonado acústico compreende uma pluralidade de perfurações conformadas no mesmo, em que cada perfuração se estende através do painel de parede de gesso acartonado acústico para permitir a penetração de ar.

[015] O painel de parede de gesso acartonado acústico supera as desvantagens conhecidas a partir da técnica anterior formando-se as perfurações em um painel de uma massa por área de unidade que é superior em comparação a painéis perfurados conhecidos dispostos em construções de parede de gesso acartonado de absorção sonora. Isso permite fornecer absorção sonora, bem como aprimoramentos relacionados a isolamento sonoro com relação a som de impacto e som aéreo. Surpreendentemente, as chapas produzidas não se quebraram nas partes de ligação entre as perfurações nem nas bordas das próprias perfurações. Deve-se entender pelo termo “como painel não perfurado” que a massa por área de unidade se aplica ao painel não perfurado, isto é, à massa por área de unidade do painel de parede de gesso acartonado antes das perfurações serem puncionadas nesses.

[016] Um aspecto vantajoso é que a massa por área de superfície é maior que 12 kg/m2 por 12 mm de espessura ou 1,2 kg/m2 por 1 mm de espessura como painel não perfurado, especialmente, maior que 17 kg/m2 por 12 mm de espessura (1,7 kg/m2 por 1,2 mm ou 1,4 kg/m2 por mm) como painel não perfurado. Em particular, 17,5 kg/m2 por 12 mm são chapas de gesso de gipsita conhecidas por afetar o isolamento sonoro.

[017] O painel de parede de gesso acartonado acústico é, vantajosamente, uma chapa de gesso de gipsita, mas também pode ser uma chapa de fibra de gipsita ou uma chapa de cimento. A chapa de gesso de gipsita compreende uma camada de papel no lado externo, isto é, um faceador de papel, com uma camada de núcleo de material de gipsita disposta entre esses.

[018] De acordo com um aspecto, o painel de parede de gesso acartonado acústico é uma chapa de gesso de gipsita, em que o material de gipsita compreende cal ou BaS04. Adicionando-se cal ou BaSO4 durante a produção da chapa de gesso de gipsita, a flexibilidade é aumentada. Isso permite aumentar a frequência de coincidência da chapa de gesso de gipsita afixada de maneira a estar fora da faixa que é relevante para acústica de sala.

[019] Preferencialmente, as perfurações têm formato quadrado, em que cada perfuração quadrada tem um comprimento de borda de 5 a 15 mm, e em que as perfurações adjacentes são dispostas em um centro a distância de centro de 20 a 30 mm. Em um exemplo particular, as perfurações quadradas têm um comprimento de borda de 12 mm e são dispostas em um centro a distância de centro de 25 mm. Essas dimensões se mostraram permitir uma boa produção das chapas de gesso de gipsita.

[020] De acordo com outra alternativa preferida, as perfurações têm formato circular, sendo que cada perfuração circular tem um diâmetro de 15 a 25 mm, e em que as perfurações adjacentes são dispostas em um centro a distância de centro de 35 a 45 mm. Em um exemplo particular, as perfurações circulares têm um diâmetro de 20 mm e são dispostas em um centro a distância de centro de 42 mm. Essas dimensões se mostraram permitir uma boa produção das chapas de gesso de gipsita.

[021] Outra modalidade vantajosa se refere a perfurações que são preenchidas com um material poroso. O material poroso pode ser preenchido nas perfurações durante a produção dos painéis de parede de gesso acartonado ou durante a construção no local de construção. Isso permite dotar painéis acústicos de superfícies fechadas que são preferidas sob aspectos visuais.

[022] Particularmente preferido, o material poroso compreende carvão ou perlita como material. Ambos os materiais mostraram ser suficientemente porosos para permitir a propagação de som através dos mesmos.

[023] Outro aspecto da invenção se refere a uma construção de parede de gesso acartonado que compreende um painel de parede de gesso acartonado acústico, conforme descrito no presente documento. A construção de parede de gesso acartonado pode ser uma construção de parede ou uma construção de teto. Tipicamente, essas construções compreendem uma subconstrução produzida a partir de perfis de parede de gesso acartonado de viga metálica aos quais os painéis de parede de gesso acartonado são afixados de maneira a formar uma superfície fechada. Particularmente preferido, os perfis de parede de gesso acartonado são perfis de parede de gesso acartonado acústicos que compreendem uma ondulação na porção de teia que conecta uma porção de flange ou porções de flange flexíveis (isto é, com cortes de separação).

[024] Preferencialmente, os painéis de parede de gesso acartonado acústicos são dispostos de maneira a formar uma camada dupla. A camada dupla construção permite duplicar a massa por área de unidade para aprimorar as capacidades de isolamento sonoro.

[025] Outro aspecto vantajoso se refere à camada dupla dos painéis de parede de gesso acartonado acústicos que compreendem perfurações de painéis diferentes que são dispostos de maneira a serem pelo menos parcialmente conectados um ao outro. Dessa forma, a absorção sonora pode ser mantida, visto que o ar pode penetrar através das perfurações conectadas.

[026] Preferencialmente, os painéis de parede de gesso acartonado acústicos que formam a camada dupla são afixados entre si por meio do uso de um adesivo de derretimento a quente elástico. O adesivo de derretimento a quente elástico permite desacoplar acusticamente os painéis de parede de gesso acartonado afixados.

[027] De acordo com um aspecto vantajoso da invenção, a construção de parede de gesso acartonado compreende um material absorvente de som. O material absorvente de som pode ser uma lã mineral aplicada entre os painéis de parede de gesso acartonado e o teto bruto ou a parte coberta da construção.

[028] De acordo com outro aspecto vantajoso, a construção de parede de gesso acartonado compreende um material de lã. O material de lã permite a propagação de som através mesmo enquanto impede um fluxo de ar.

[029] A seguir, a invenção será explicada em maiores detalhes com referência aos desenhos. Referências numéricas semelhantes denotam recursos semelhantes ao longo dos desenhos, enquanto os desenhos mostram: Figura 1: painel de parede de gesso acartonado acústico de acordo com a invenção Figura 2: construção de parede de gesso acartonado que compreende quatro painéis de parede de gesso acartonado acústicos de acordo com a invenção Figura 3: painel de parede de gesso acartonado acústico com formato quadrado perfurações Figura 4: painel de parede de gesso acartonado acústico com formato perfurações circulares Figura 5: diagrama de redução de som aéreo Figura 6: diagrama de impacto isolamento sonoro através de faixa de frequência

[030] A Figura 1 ilustra um painel de parede de gesso acartonado acústico 1 conforme o mesmo deve ser aplicado em uma construção de parede de gesso acartonado. O painel de parede de gesso acartonado acústico 1 é uma chapa de gesso de gipsita que tem uma massa por área de superfície de 17,5 kg/m2 e uma espessura de 12 mm como painel não perfurado, o que significa que a massa por área de unidade deve ser determinada antes das perfurações serem conformadas (puncionadas) no mesmo. O painel de parede de gesso acartonado acústico 1 compreende uma pluralidade de perfurações 2. As perfurações adjacentes 2 são conectadas por meio de partes de ligação 3. Surpreendentemente, as chapas produzidas não se quebraram nas partes de ligação 3 entre as perfurações 2, bem como em porções de borda das perfurações 2, embora a densidade bruta da chapa tenha sido maior que em chapas de gesso frequentemente usadas. BaS04 foi adicionado durante a produção da chapa de gesso de gipsita 1 que permite obter uma flexibilidade estrutural maior.

[031] A Figura 2 mostra uma construção de parede de gesso acartonado que compreende um painel de parede de gesso acartonado acústico 1, conforme exemplificado na Figura 1. Os quatro painéis de parede de gesso acartonado acústicos 11, 12, 13, 14 são dispostos de modo a realizar fronteira uns com os outros. Na disposição mostrada, um padrão de perfuração contínua 2 é formado em que se estende através da superfície inteira da construção de parede de gesso acartonado. Isso significa que a distância entre as perfurações adjacentes 2 não se altera em painéis de ligação 11, 12, 13, 14.

[032] Os respectivos painéis de parede de gesso acartonado acústicos 1 são dispostos de maneira a formar uma camada dupla que significa que dois painéis 1 podem ser dispostos de uma maneira semelhante a sanduíche. A camada dupla dos painéis de parede de gesso acartonado acústicos 11, 12, 13, 14 compreende perfurações conectadas 2 de painéis diferentes que são, pelo menos parcialmente, dispostas de maneira a serem conectados umas às outras. Isso permite que o ar penetre através desse de modo que o som possa se propagar através desse. Nesse exemplo, os painéis de parede de gesso acartonado acústicos 11, 12, 13, 14 formam a camada dupla que são afixados entre si por meio do uso de adesivo de derretimento a quente elástico.

[033] Acima da construção de parede de gesso acartonado 11, 12, 13, 14 um material absorvente de som, semelhante a lã mineral, pode ser disposto. Adicionalmente, um material de lã pode ser afixado aos painéis acústicos para cobrir visualmente os painéis e/ou reduzir a penetração de ar.

[034] A Figura 3 é uma seção de um painel de parede de gesso acartonado acústico 1 que tem perfurações 2 de formato quadrado. Cada perfuração quadrada 2 (que é quadrática e) tem um comprimento de borda de 12 mm. A distância entre as perfurações adjacentes 2 a partir do centro ao centro é, nesse exemplo particular, de 25 mm.

[035] A Figura 4 é uma seção de um painel de parede de gesso acartonado acústico 1 que tem perfurações 2 de formato circular. Cada perfuração circular 2 tem um diâmetro de 20 mm. A distância entre as perfurações adjacentes 2 a partir do centro ao centro é, nesse exemplo particular, de 42 mm.

[036] A Figura 5 mostra a redução de som aéreo através da faixa de frequência de 50 a 5.000 Hz que é relevante para aplicações em ambientes internos. A redução de som aéreo é mostrada para um painel de isolamento sonoro perfurado (Acústica Knauf Cleaneo, círculos ocos) e um painel de parede de gesso acartonado acústico inventivo (Chapa Silenciosa Knauf, triângulos preenchidos). A chapa inventiva tem a mesma densidade de perfuração e formato como a Chapa acústica, mas tem uma densidade bruta maior (Acústica Knauf Cleaneo: 0,76 kg/(m2*mm); Chapa Silenciosa Knauf: 1,45 kg/(m2*mm)).

[037] A redução sonora da chapa de gesso inventiva está em frequências mais relevantes maiores que a redução sonora da Chapa Acústica Cleaneo. A única área em que a redução sonora é menor é na faixa de frequência muito alta. No entanto, nessa faixa já existe uma habilidade muito grande de abrandar o som, de modo que essa desvantagem não seja crucial.

[038] A Figura 6 mostra uma comparação dos mesmos dois tipos de chapa que a Figura 5, no entanto, com relação a suas habilidades para reduzir som de impacto. Os triângulos representam os valores para a chapa inventiva. Os círculos ocos representam os valores para a Chapa Acústica Cleaneo. Na faixa entre 100 e 3.000 Hz a redução sonora é sempre maior para a chapa inventiva que para a chapa conhecida a partir do estado da técnica. Desse modo, tanto Rw quanto Lnw são cerca de 2 dB maiores que na chapa acústica do estado da técnica.

Claims (13)

1. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1) para ser aplicado em uma construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14), sendo que o painel de parede de gesso acartonado acústico (1) é caracterizado por ter uma massa por área de superfície maior que 1,2 kg/m2 por 1 mm de espessura como painel não perfurado, em que o painel de parede de gesso acartonado acústico (1) compreende uma pluralidade de perfurações (2) conformadas no mesmo, sendo que cada perfuração (2) se estende através do painel de parede de gesso acartonado acústico (1) para permitir a penetração de ar, em que o painel de parede de gesso acartonado acústico (1) é uma chapa de gesso de gipsita ou uma chapa de fibra de gipsita.

2. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a massa por área de superfície ser maior que 1,4 kg/m2 por 1 mm de espessura como painel não perfurado.

3. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o material de gipsita compreender cal ou BaS04.

4. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por as perfurações (2) terem formato quadrado, sendo que cada perfuração quadrada (2) tem um comprimento de borda de 5 a 15 mm, e em que perfurações adjacentes (2) são dispostas em um centro a distância de centro de 20 a 30 mm.

5. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por as perfurações terem formato circular, sendo que cada perfuração circular (2) tem um diâmetro de 15 a 25 mm, e em que as perfurações adjacentes (2) são dispostas em um centro a distância de centro de 35 a 45 mm.

6. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por as perfurações (2) serem preenchidas com um material poroso.

7. Painel de parede de gesso acartonado acústico (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o material poroso compreender carvão ou perlita.

8. Construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14) caracterizada por compreender um painel de parede de gesso acartonado acústico (1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

9. Construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por os painéis de parede de gesso acartonado acústicos (1) serem dispostos de maneira a formar uma camada dupla.

10. Construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14), de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a camada dupla dos painéis de parede de gesso acartonado acústicos (1) compreender perfurações (2) de painéis diferentes que são dispostos de maneira a serem pelo menos parcialmente conectados um ao outro.

11. Construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por os painéis de parede de gesso acartonado acústicos (1) que formam a camada dupla serem afixados entre si por uso de um adesivo de derretimento a quente elástico.

12. Construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada por compreender um material absorvente de som.

13. Construção de parede de gesso acartonado (11, 12, 13, 14), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada por compreender um material de lã.