Einrichtung zur Schallabsorbierung in Räumen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zur Schallabsorbierung in Räumen und ist dadurch gekennzeichnet, dass nicht nur schallabsorbierende Elemente, deren mitt lere Tiefe wesentlich grösser ist als deren mitt lere Dicke, mindestens unter einem Teil der Decke quer zur Deckenfläche angeordnet sind, sondern auch zur Beheizung der schallabsor bierenden Elemente und des Raumes die Decke mit Heizelementen versehen ist.
Zur Lärmbekämpfung werden heute oft poröse Elemente, z. B. aus Fasern hergestellte Platten, als Bekleidung von Wänden und Decken verwendet. Da, solche Stoffe nicht nur den Schall schlucken, sondern auch gegen Wärmeleitung isolierend wirken, wurden bis her die Heizkörper ausserhalb des Bereiches solcher Raumbegrenzungselemente aufgestellt. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, dass im Raum von den warmen Heizelementen unten zur kühlere Deckenfläche oben Konvek tionsströme entstehen, welche feinsten Staub mitreissen, der alsdann in verhältnismässig kurzer Zeit sich auf dem kühlen Teil der Wände und insbesondere an der Decke fest setzt.
Das Ablagern und Festhalten der Staubteilchen auf schallschluckenden Flächen wird durch deren Poren besonders begünstig In dieser Hinsicht sind die unansehnlichen, über den Heizkörpern geschwärzten Decken van Räumen nur allzu bekannt. Hinzu kommt noch, dass bei Verwendung von Heizkörpern, die im Raum unten aufgestellt sind, die Heiz fläche wegen des beschränkten Platzes kleiner ist als eine Heizfläche, die sich über die Decke erstrecken kann. Ihre Temperatur muss deshalb zur wirkungsvollen Heizung wesent lich höher liegen als die Temperatur einer geheizten Decke. Oft werden sogar Tempe raturen von G0 C und darüber erreicht. Bei diesen Temperaturen treten schon Diffusions erscheinungen insbesondere organischer Stoffe ein. Es werden Partikelchen von Materie, z.
B. des organischen Teils des Anstriches oder von organischem Staub ausgetrieben, welche in die Raumluft gelangen und hier als Kondensationskern zur Wirkung kommen. Die so beschwerten Kondensationskerne beein trächtigen nicht nur die Behaglichkeit im Raum, sondern- verursachen auch ebenso wie der Staub, Ablagerungen auf den kältere Raumbegrenzungen, also insbesondere auf un- beheizten Decken.
Eine weitere Art der Dif fusion stellt die Thermodiffusion dar, bei der Massepartikel in einem unbewegten Luft- oder Gasraum von den wärmere Stellen zu den kältere wandern. In Räumen werden, selbst wo keine Konvektionsströme oder solche nur in unbedeutendem Mass vorhanden sind, Bewegungen von Massepartikeln, welche in der Luft schweben, von den wärmern Teilen, z. B. von Heizkörpern, gegen -die kältere Teile, z. B. gegen Wände und Decke, festgestellt.
Diese Bewegungen können durch die ver schiedenen Strahlungsdrücke einerseits des Heizkörpers und anderseits der kühlerri Wandkörper erklärt werden. Der grössere Strahlungsdruck des Heizkörpers lässt .die Massepartikel gegen die Stellen mit geringe rem Strahlungsdruck abwandern. An den Stellen mit höherer Temperatur, beispielsweise in der Nähe der Heizkörper, herrscht auch eine lebhaftere Brownsche Bewegung sowohl in der Luft wie auch in den festen Körpern als an den Stellen mit geringerer Temperatur, z. B. an kühlen Wänden oder kühlen Decken.
Staub und Dunstpartikelchen haben auch aus diesem Grunde die Tendenz, sich von heissen Körpern zu entfernen und eine bessere Mög lichkeit, sich auf kühlere Körpern abzusetzen.
Die Erfindung ist geeignet, die geschilder ten Nachteile zu verhüten. Werden die schall absorbierenden Elemente in unmittelbarer Nähe der Heizelemente angeordnet, so be sitzen dieselben fast die gleiche Temperatur wie die Heizelemente, mindestens aber eine höhere Temperatur als die übrigen Raumbe grenzungsteile. Da der Staub und der Dunst infolge von Konvektion und Thermo-diffusion sich in Richtung von den Wärmern zu den kühlere Elementen bewegen, bleiben diese schallabsorbierenden Elemente vor Staubab lagerung verschont. Im Gegenteil wird sieh auf diesen Elementen noch befindlicher Staub entfernen. Dieser Vorteil ist deshalb besonders wertvoll, weil der poröse Stoff der schallab sorbierenden Elemente nicht durch einen Farbauftrag verstopft werden darf.
Sind sie einmal durch Staubablagerung unansehnlich gemacht, so können sie später nicht durch Frischanstrich wieder restauriert werden, ihre Schallschluckfähigkeit würde sonst so vermin dert, dass sie praktisch wirkungslos würden. Wenn die schallabsorbierenden Elemente quer zur Decke aufgestellt werden, so kann hier durch eine genügende Deckenfläche freige macht werden, welche es erlaubt, die Heizung mit so niedrigen Temperaturen durchzufüh ren, dass Diffusionserscheinungen nicht ein treten.
Die schallabsorbierenden Elemente können z. B. aus Platten gebildet sein. Sie können auch die Form von Zylindern, insbesondere die Form von Zylindermänteln aufweisen, sie können aber auch wabenförmig ausgebildet sein. Es empfiehlt sich, die Tiefe dieser Ele- mente von der Mitte der Decke gegen deren Rand hin kleiner werden zu lassen. Minde stens an einem obern Teil der die Decke be grenzenden Wände können zusätzliche schall absorbierende Elemente flach verlegt sein. Die schallabsorbierenden Elemente der Decke können auch als Hohlkörper ausgebildet zur Führung von Luft dienen. Solche Elemente können insbesondere dann mit Vorteil verwen det werden, wenn mit der Deckenheizung gleichzeitig auch noch eine Lüftung kombi niert ist.
Diese Elemente erhalten dann Öff nungen, welche den Hohlraum mit dem zu beheizenden Raum verbinden. So kann frische Luft in den Raum eingeführt oder verbrauchte Luft aus diesem abgeführt werden. Es emp fiehlt sich, dem zwischen den schallabsorbie renden Elementen liegenden Teil der Decke eine rauhe Oberfläche zu geben.
Einige Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind auf der Zeiehnun vereinfacht dargestellt. Fig. 1 zeigt die An sicht von unten und Fig. 2 den Längsschnitt einer Decke eines ersten Ausführungsbeispiel. Fig. 3 bis 5 veranschaulichen die untern An sIchten der Decken von drei weiteren Beispie len. Fig. 6 lässt die Unteransicht und Fig. 77 den Schnitt einer Decke mit zylindrischen schallabsorbierenden Elementen erkennen. Schliesslich zeigen die Fig. 8 und 9 ebenfalls in Unteransicht noch zwei AusführungSbei- spiele.
An der Decke 1 (Fig. 1 und 2) des Rau mes 2 sind schallabsorbierende Elemente 3 in Form von Platten angebracht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind diese Platten quer zur Deckenfläche angeordnet, so dass dar grösste Teil der Decke nach unten, gegen de,-,i Raum hin frei sichtbar liegt. Die Tiefe der .Platten wird von der Mitte der Decke gegen deren Rand zu kleiner. Die mittlere Tiefe f ist aber so gewählt, dass sie wesentlich gröss-r ist als die mittlere Dicke d.
Die Decke en- hält Heizelemente 4, durch welche sie auf eine Temperatur aufgeheizt -wird, dass s-i durch Strahlung genügend Wärme zur Behei- zung des Raumes 2 ausstrahlt. Die Ausstrah lung der Wärme erfolgt zum einen Teil auf direktem Weg zwischen den Platten 3 hin durch. Ein anderer Teil der Wärme wird gegen die Platten gestrahlt, welche dabei er wärmt werden und die Wärme nun ihrerseits in den Raum ausstrahlen. Die Platten errei chen hierbei eine Temperatur, welche an nähernd so hoch ist wie die Temperatur der Decke. Auf alle Fälle erreichen sie eine Tem peratur, welche wesentlich höher liegt als die Temperatur der Winde und des Bodens.
Auf diese Weise wird die Ausbildung von Kon vektionsströmen im Raum verhütet, welche den im untern Teil des Raumes befindlichen Staub und Dunst gegen die Decke und die schallabsorbierenden Elemente transportieren und diese durch Ablagerung verschmutzen würde. Die durch Thermodiffusion erzeugte Bewegung der Massepartikel ist von den schallabsorbierenden Elementen weggerichtet. Durch die sehr grosse Heizfläche ist es auch möglich, deren Temperatur so niedrig zu hal len, dass eine Diffusion nicht entstehen kann. bei welcher die Luft, des Raumes 2 feinste. als Kondensationskerne wirkende Materiepar- tikelchen aufnehmen würde.
Solche Kondensa tionskerne würden die Behaglichkeit des Rau mes wesentlich vermindern.
Wie die Zeichnung zeigt, sind die platten- förmigen Elemente 3 von der Mitte der Decke ausgehend strahlenförmig angeordnet. Bei der Anordnung der schallabsorbierenden Elemente ist darauf zu achten, dass Zellen von genügen der Tiefe entstehen. Von einem bestimmten Raumpunkt aus betrachtet, soll die Decken fläche durch die schallabsorbierenden Ele mente zu einem beträchtlichen Teil verdeckt erscheinen. Es ist so möglich, die Schallwel len. welche in der Regel im Raum von einer punktförmigen Quelle ausgehen, zu einem be deutenden Teil durch die schallabsorbierenden Platten aufzufangen. Ein anderer Teil trifft wohl unmittelbar auf die Decke auf, kann aber grösstenteils nach der Reflexion noch von den schallabsorbierenden Platten aufgefangen werden.
Es empfiehlt sich, der Decke eine muhe Oberfläche zu geben. Die Reflexion der Schallwellen erfolgt dann diffus, so dass damit gerechnet werden kann, dass noch ein grösserer Teil der reflektierten Schallwellen auf schallabsorbierende Elemente auftrifft. Die Schallwellen, die im wesentlichen dyna mische Bewegungswellen der Luft darstellen. treffen auf die schallabsorbierenden Ele mente auf und werden hier infolge der nach giebigen Eigenschaft dieser Stoffe gedämpft. Die Bewegungsenergie wird dabei in Wärme umgewandelt, so dass keine Schallwellen mehr reflektiert werden können. Umgekehrt kann die Wärmestrahlung, welche von einer flächenförmigen.
Quelle ausgeht und unmit telbar in den Zellen erzeugt wird, grössten teils in den Raum ausstrahlen, ohne von den schallabsorbierenden EIementen aufgefangen zu werden. Der geringe Teil der Wärm: strahlung, welcher noch aufgefangen wird, strahlt wieder vollständig aus und gelangt auf dem Weg der einfachen oder mehrfachen Reemission in den Raum.
Die Schallvernichtung kann weiter da durch noch verbessert werden, dass die Wände des Raumes mindestens teilweise durch schallabsorbierende Platten 5 belegt sind. Es kann unter Umständen genügen, nur den obern Teil der Wände mit solchen Platten zu belegen. Insbesondere bei der strahlenförmigen Anordnung der schall absorbierenden Platten an der Decke können so die in den einzelnen Zellen radial nach aussen reflektierten Schallwellen noch auf gefangen werden.
Es können auch andere als strahlenför mige Anordnungen der schallabsorbierenden Elemente getroffen werden. So zeigt Fig. 3 die Unteransicht einer Decke, bei der die schallabsorbierenden Elemente in Form .von sechseckigen Waben angeordnet sind: Meh rere der Wa.benelemente können gemeinsam hergestellt sein und so ein Bauelement 6 bilden, welches mit weiteren gleichen Bau elementen eine einheitliche wabenförmige Konstruktion über die ganze Decke bildet.
Die Elemente 7 nach Fig. 4 weisen die Form von sich kreuzenden Platten auf, so dass rhombusförmige Zellen entstehen. Die Platten sind zweckmässig parallel zu den Diagonalen der Deckenfläche gestellt. Werden an der Decke die Platten 8 (Fix. 5) in dreiverschiedene Richtungen verlegt, so bilden sie dreieckige Zellen.
Es ist auch möglich, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, zylinderförmige Zellen zu ver wenden, die einzeln an der Decke zu befe stigen sind. In diesem Fall müssen die schallabsorbierenden Elemente die Form eines Hohlzylinders 9 aufweisen.
Werden volle Zylinder verwendet, so wird die Decke wie in Fig. 8 durch eine grosse Anzahl von Zapfen 10 bestückt sein, die den Raum nächst der Decke so unter teilen, dass er schallabsorbierend wirkt.
Die schallabsorbierenden Elemente 11 (Fix. 9) können auch in Form von Kasten ausgebildet sein, welche Luft führen können. Der innere Ring 12 ist ebenfalls hohl und dient zur Zuführung der Luft zu den strah lenförmig angeordneten Kasten 11, die ihrerseits seitliche Öffnungen 13 besitzen, durch welche die Frischluft in den Raum austreten kann. Zwischen den Kasten 11 sind noch weitere schallabsorbierende Ele mente 14 angeordnet, welche die dreieckigen Teile der Decke zwischen den gasten noch weiter unterteilen und so eine Reflexion der Schallwellen gegen die Wand vermindern.
Wie die Zeichnung zeigt, können die schallabsorbierenden Elemente in der ver schiedensten Art und Form angeordnet wer den. Die schallabsorbierenden Elemente kön nen auch Schlitze und Löcher aufweisen, wodurch ihre schallabsorbierende Wirkung noch vergrössert wird. Eine gleiche Wirkung wird erzielt, wenn die schallabsorbierenden Elemente aus einzelnen schmalen, parallel angeordneten Streifen zusammengesetzt wer den. Für deren Dimensionierung ist dann die mittlere Gesamttiefe des Elementes, nicht aber die Einzeltiefe der schmalen Elemente, massgebend. Die geometrische Aufteilung der schallabsorbierenden Ele mente kann fast in beliebiger Art durchge führt werden. Es könnten z.
B. plattenför- mige Elemente auch parallel zueinander an geordnet werden. Sie könnten parallel zur Längsseite oder zur Querseite der Decke oder auch zu einer der Diagonalen gestellt werden. Schliesslich könnten auch verschie dene Gruppen parallel gestellter schall dämpfender Platten zueinander im Winkel stehen. Es lassen sich so jeweils die für die Schalldämpfung zweckmässigsten Anordnun gen erreichen. Es können auch die verschie denartigsten architektonischen oder wirt schaftlichen Anforderungen berücksichtigt werden.
Als Stoff für die schalldämpfenden Ele mente eignen sich insbesondere nachgiebige, poröse Stoffe, wie z. B. Karton, Papierguss, Filz, Stoffe, Pressmassen, wie Pavatex, Cello tex und ähnliche. Es könnten unter Umstän den auch faserige Massen auf einen Trabger, z. B. auf ein Gitter, aufgetragen werden.
Die Heizelemente können wie gezeigt in der Decke untergebracht sein. Sie können aber auch an der Oberfläche verlegt oder sogar unmittelbar vor der Oberfläche ange ordnet sein. Als Heizelemente können Ver wendung finden von einem Wärmeträger, z. B. warmes Wasser oder warme Luft, durchströmte Rohre oder ähnliche Kanäle. Es können aber auch elektrische Heizwider- stände verwendet werden. Die elektrischen Heizwiderstände können z. B. in Form von Streifen unmittelbar auf der Oberfläche verlegt sein.
Heizrohre könnten auch in ganz geringem Abtgtand vor der Deckenfläche, also ausserhalb des eigentlichen Deckenquer schnittes verlegt werden.