Gebäudeaussenwand Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gebäude aussenwand, an deren; Aussenseite eine Wetterschutez- verkleidung vorhanden ist.
Insbesondere bei Häuserzeilen, die auf der einen oder auf beiden Seiten von verkehrsreichen Strassen verlaufen, entstehen an den. Aussenwänden des Ge bäude Reflexionen der vom Strassenlärm herrühren den Schallwellen. Die dabei auftretenden Echo- und Nachhallerscheinungen bewirken. eine Verstärkung der Lärmempfindung, wie aus der Raumakustik all gemein bekannt ist.
Während man in geschlossenen Räumen schon lange den akustischen Gegebenheiten und der Schall verminderung durch Absorbtion Beachtung geschenkt hat, war dies bisher in bezug auf ausserhalb der Ge bäude auftretenden Schallwellen kaum der Fall.
Diesem Mangel soll durch die vorliegende Erfin dung abgeholfen werden. Die erfindungsgemässe Ge bäudeaussenwand ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer Absorbtion des ausserhalb der Gebäudewand auftretenden Schalles die Wetter schutzverkleidung wenigstens zum Teil aus Platten aus wasserundurchlässigem Material besteht, welche Platten unter Zwischenschaltung mindestens einer Polsterschicht an der tragenden Konstruktion der Gebäudewand befestigt sind.
Die Erfindung ist in der Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung, in welcher rein beispielsweise einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstan des veranschaulicht sind, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Gebäudeaussenwand.. Fig. 2 zeigt einen waagrechten Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel im senkrechten Schnitt. Fig. 4 veranschaulicht, ebenfalls im senkrechten Schnitt, ein drittes Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt dar.
Fig. 6 zeigt einen Teil der Aussenseite der Ge bäudewand nach Fig. 5.
Die in Fig. 1 und 2 veranschaulichte Gebäude aussenwand weist einen tragenden Konstruktionsteil 11 auf, der beispielsweise ein Mauerwerk aus Back steinen oder Beton ist und die Zwischenböden sowie das Dach des Gebäudes trägt. An der nach aussen gekehrten Seite des Konstruktionsteiles 11 sind in Abständen Dübel 12 eingesetzt, an denen in waag rechter Richtung verlaufende Leisten 13 aus Holz oder anderem wärmeisolierendem Material mit Hilfe von Schrauben 14 befestigt sind.
Der Einfachheit wegen sind in Fig. 1 und 2 nur einer der Dübel 12 und nur eine der Leisten 13 dargestellt. Der Kopf jeder Schraube 14 ist in einer verhältnismässig tiefen Bohrung 15 der Leiste 13 versenkt, damit die Schrauben 14 sich möglichst wenig nach der Aussen seite der Wand erstrecken, um möglichst kurze Wärmeleitbrücken zu bilden..
An den Leisten 13 ist eine an der Aussenseite der Gebäudewand angeordnete Wetterschutzverkleidung befestigt, die aus, einer Mehrzahl von Platten 16 zu- sammengesetzt ist. Der obere Rand 17 einer jeden Platte 16 ist nach innen gekröpft und mittels Schrau ben 18 unter Zwischenschaltung von Distanzierungs- hülsen 19 an einer der Leisten 13 befestigt. Die Schrauben 18 sind gegenüber den Schrauben 14 seit lich versetzt, um die Bildung von Wäxmeleitbrücken möglichst zu vermeiden.
Der untere Rand 20 einer jeden Platte 16 ist ebenfalls nach innen abgekröpft und übergreift den Rand 17 der benachbarten, nächsttieferen Platte auf der nach aussen gekehrten Seite. Auf der Innenseite der Wetterschutzverklei- dung ist an jeder Platte 16 bei deren unterem Rand 20 mindestens ein Lappen 21 z. B. durch Schweissung befestigt. Der obere Rand 17 der Platten greift zwi schen diesen Lappen 21 und den untern Rand 20 der nächstobern Platte ein.
Vorzugsweise ist der eine senkrecht verlaufende Rand einer jeden Platte 16 gleich ausgebildet wie der Rand 17, während der andere senkrecht verlau fende Rand jeder Platte die Ausbildung entsprechend dem Rand 20 aufweist.
Die Platten 16 bestehen aus wasserundurchlässi gem Material, beispielsweise Leichtmetall oder organischem Kunststoff, und sind mit mehreren, über die ganze Fläche der Platten verteilten Durchlassöff- nungen 22 versehen, deren Durchmesser z. B. 4 mm beträgt und deren Mittelpunkte im Abstand von z. B. 10-15 mm voneinander angeordnet sind.
Zwischen der Wetterschutzverkle:idung und der Tragkonstruktion 11 ist eine poröse Polsterschicht 23 vorhanden, die an der Tragkonstruktion befestigt und nur durch die Leisten 13 unterbrochen ist. Die Schicht 23 besteht z. B. aus Fasermaterial, Schaum stoff usw. Wie Fig. 1 zeigt, ist zwischen den Platten 16 und der Schicht 23 noch ein Luftraum 24 vorhan den, der ebenfalls als Polsterschicht wirkt.
Die beschriebene Konstruktion der Gebäude aussenwand hat die Eigenschaft, an der Aussenseite der Wand auftreffende Schallwellen in verhältnis mässig hohem Mass zu absorbieren. Zur Schallabsorp tion tragen im wesentlichen drei Erscheinungen in Kombination bei: 1. Die Platten 16 wirken als schwingungsfähige Membranen, bei deren tiefster Resonanzfrequenz ein Maximum der auftreffenden Schallenergie absorbiert wird. 2.
Der Hohlraum 24 wirkt mit den Öffnungen 22 zusammen als Helm holtzscher Resonator, der ebenfalls bei seiner Reso- nanzfrequenz ein hohes Absorptionsvermögen, zeigt. Im Gegensatz zur schwingungsfähigen Platte 16 be steht beim Hehnholtzschen Resonator die schwin gende Masse aus Luft. 3.
Die poröse Polsterschicht 23 dient als Schallschluckmaterial, in welchem der ganze eindringende Anteil der Schallenergie restlos absorbiert wird, indem die vom Schallvorgang be wegten Luftteilchen durch die Reibung an den Poren wänden abgebremst werden, so dass ihre Bewegungs energie in Wärme umgewandelt wird.
Ausser der Schallabsorption hat die beschriebene Gebäudeaussenwand noch eine andere vorteilhafte Eigenschaft. Sowohl die Polsterschicht 23 als auch die Luftschicht 24 bewirken eine gute Wärmeisola tion und der bei niedriger Aussentemperatur von innen nach aussen durch die Tragkonstruktion 11 und die Polsterschicht 23 diffundierende Wasserdampf kann durch die Öffnungen 2.2 in den Platten 16 ins Freie entweichen, ohne im Innern der Wand Konden sation des Wassers zu verursachen.
Das gegen die Platten 16 angewehte Regenwasser kann umgekehrt praktisch nicht in die Wand eindringen, da die ge samte Fläche der Öffnungen 22 verhältnismässig klein ist und zudem jede einzelne Öffnung 22 dem Wasser einen erheblichen Durchflusswiderstand entgegensetzt.
Sofern die Polsterschicht 23 aus genügend porö sem Material besteht, kann sie unmittelbar bis zu der Wetterschutzverkleidung, das heisst zu den Platten 16 reichen. In diesem Fall erfolgt die Schallabsorption nur durch Resonanz der Platten 16 und in der porö sen Schicht 23, und es kann das die Polsterschicht bildende Material, z. B. Glaswolle, Kunststoffschaum usw. nachträglich in den Hohlraum zwischen der Tragkonstruktion und der Wetterschutzverkleidung eingefüllt werden, nachdem die Wetterschutzverklei- dung montiert ist.
Es ist gegebenenfalls aber auch mög- ]ich, die Schicht 23 wegzulassen, in welchem Falle zwischen der Tragkonstruktion 11 und der Wetter schutzverkleidung lediglich ein Luftpolster vorhanden ist. Die Schallabsorption erfolgt dann durch Reso nanz der Platten 16 und durch Helmholtzsche Hohl raumresonanz.
Ein Ausführungsbeispiel der letztgenannten Art ist in Fig. 3 veranschaulicht. An der nach aussen, ge kehrten Seite der Tragkonstruktion 11 sind waa, recht verlaufende Schienen 30 mit Hilfe von Schrau ben 31 befestigt. Die Wetterschutzverkleidung weist wieder Platten 16 auf, deren Ränder 17 bzw. 20 nach innen abgekröpft sind, ähnlich wie beim ersten Aus führungsbeispiel. Beim oberen Rand 17 ist jede der Platten mit wenigstens einem Aufhängeorgan 32 ver sehen, mit dessen Hilfe die Platte 16 auf einem nach aussen vorstehenden Schenkel der Schiene 30 ab gestützt ist. Ein nach oben ragender Rand 33 der Schiene 30 greift dabei in eine Kerbe des Aufhänge organs 32 ein.
Zwischen dem Aufhängeorgan 32 und der Schiene 30 ist eine möglichst kleine Berührungs fläche vorhanden, um die Wärmeleitung möglichst gering zu halten.
Parallel zum untern Rand 20 einer jeden Platte 16 verläuft ein Lappen 34, der durch eine Profil schiene gebildet ist, die mit der Platte 16 in unlös barer Verbindung steht und an derselben beispiels- we.ilse angeschweisst ist. In den. Zwischenraum zwischen dem Rand 20 und dem Lappen 34 greift der obere Rand 17 der benachbarten, nächsttieferen Platte 16 ein.
Um dem untern Rand 20 einen Halt zu geben, sind in der Nut zwischen. dem Rand: 20 und dem Lappen 34 mehrere federnde Klammern 36 in Ab ständen voneinander angeordnet, welche Klammern über den Rand 17 der benachbarten Platte 16 ge schoben sind; die Platten 16 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel ,mit Öffnungen 22 versehen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist der untere Rand 40 der Platten 16 keine Abkröpfung auf. Dagegen, ist dar obere Rand 41 der Platten 16 waagrecht nach innen abgewinkelt und selbst als Auf hängeorgan analog dem Aufhängeorgan 32 des vor herigen Beispieles ausgebildet. Zur Versteifung des Randes 41 sind Seitenteile 42 vorhanden. Der End teil des Randes 41 ist nach unten abgewinkelt. An der nach aussen gekehrten Seite der Tragkonstruktion 11 sind mehrere Traghaken 43 mit Hilfe von Schrau ben 44 befestigt.
Auf den nach aussen abstehenden Schenkeln der Traghaken 43 ist der Rand 41 der Platten 16 unter Zwischenschaltung einer Wärme- isolier-Zwischenlage 45 abgestützt. Die Zwischenlage 45 kann z. B. aus Filz bestehen und setzt der Wärme leitung zwischen dem Rand 41 der Platten 16 und den Traghaken 43 einen erhöhten Widerstand ent gegen. Zwischen dem Rand 41 und deir Aussenfläche der Tragkonstruktion 11 sind einige Keile 46 ein gesetzt, welche die Platten 16 gegen Verschiebung nach innen sichern. Am Rand 41 jeder Platte 16 ist ferner eine Winkelprofilschiene 47 z. B. durch Schweissung befestigt.
Der nach oben ragende Schen kel der Schiene 47 greift zwischen den untern Rand 40 und mindestens einen an demselben befestigten Lappen 21 ein, der von hinten gegen die Schiene 47 anliegt. Mindestens ein weiterer am untern Rand der Platten 16 angeordneter Lappen 48 liegt von vorn gegen die Schiene 47 an.
Bei dieser Art der Plattenbefestigung ergibt sich zwischen den einander benachbarten Platten ein Spalt 35, durch den zur Vermeidung von Kondensation innerhalb der Gebäudewand der Wasserdampf hin durchtreten kann. Die Platten 16 selbst brauchen da her keine Öffnungen aufzuweisen. Eine Absorption der von aussen auf die Gebäudewand auftreffenden Schallwellen erfolgt hier hauptsächlich durch Reso nanz der Platten 16 und teils auch. durch Hohlraum resonanz.
In Fig. 5 ist noch ein Ausführungsbeispiel ver anschaulicht, bei welchem die Wetterschutzverklei- dung aus ebenen Platten 16 besteht, die je als Belag einer porösen Wärmeisolierstoff-Polsterplatte aus gebildet und mit der letzteren untrennbar verbunden sind. Die Polsterplatten 50 sind auf nicht näher dar- estellte Weise, z. B. mittels eines Klebstoffes, an der Aussenseite der Tragkonstruktion 11 befestigt. Die Platten 16 sind mit regelmässig verteilten, schlitzför- migen Öffnungen 51 versehen.
Der unmittelbar obeir- halb jeder Öffnung 51 liegende Teil 52 der Platten 16 springt nach aussen vor, um dadurch das Eindringen von Regen und Schnee in die Öffnungen 51 zu er schweren. Wie bei allen vorangegangenen Beispielen sind auch beim Beispiel nach Fig. 5 und 6 die Plat ten 16 von genügender Dicke und Festigkeit, um gegebenenfalls auftretenden Deformationskräften standhalten zu können.
Eine Absorption des von aussen auf die Gebäude aussenwand auftreffenden Schalles ergibt sich haupt sächlich in den porösen Polsterplatten 50 und teils auch durch Resonanz der Platten 16.
Es ist selbstverständlich möglich, auch die in Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Konstruktionen der Wetterschutzverkleidung mit Öffnungen 51 zu ver sehen, wie sie in Fig. 5 und 6 gezeigt sind.
Wetterschutzverkleidungen und Polsterschichten der beschriebenen Art können nicht nur bei der Her stellung von neuen. Gebäudeaussenwänden verwendet, sondern, auch an bestehenden Wänden angebracht wer den, beispielsweise anstelle eines erneuerungsbedürf tigen Aussenverputzes.
Die Wetterschutzverkleidung braucht nicht in jedem Fall nur aus Platten 16 zu bestehen, sondern kann z. B. zwischen den Platten auch Profilschienen der verschiedenartigsten aufweisen, wenn eine bestimmte architektonische Wirkung erzielt wer den soll.
Building exterior wall The present invention relates to a building exterior wall on whose; Outside there is a weather protection panel.
Especially in rows of houses that run on one or both sides of busy streets, arise on the. Outer walls of the building are reflections of the sound waves from the street noise. The resulting echo and reverberation phenomena cause. an increase in the perception of noise, as is generally known from room acoustics.
While in closed rooms attention has long been paid to acoustic conditions and sound reduction through absorption, this has hardly been the case so far with regard to sound waves occurring outside the building.
This deficiency is intended to be remedied by the present invention. The building outer wall according to the invention is characterized in that, in order to achieve absorption of the sound occurring outside the building wall, the weather protection cladding consists at least partially of panels made of impermeable material, which panels are attached to the supporting structure of the building wall with the interposition of at least one cushion layer.
The invention is explained in more detail in the description with reference to the accompanying drawing, in which, purely for example, some embodiments of the subject matter of the invention are illustrated.
1 shows a vertical section through a first exemplary embodiment of the building outer wall. FIG. 2 shows a horizontal section along the line II-II in FIG.
Fig. 3 shows a second embodiment in vertical section. Fig. 4 illustrates, also in vertical section, a third embodiment.
Fig. 5 shows a further embodiment in section.
FIG. 6 shows part of the outside of the building wall according to FIG. 5.
The building outer wall illustrated in Fig. 1 and 2 has a load-bearing structural part 11, which is, for example, a brickwork made of bricks or concrete and supports the intermediate floors and the roof of the building. On the outward-facing side of the structural part 11, dowels 12 are inserted at intervals, to which strips 13 made of wood or other heat-insulating material are fastened with the aid of screws 14, running in the horizontal right direction.
For the sake of simplicity, only one of the dowels 12 and only one of the strips 13 are shown in FIGS. 1 and 2. The head of each screw 14 is countersunk in a relatively deep hole 15 in the strip 13 so that the screws 14 extend as little as possible to the outside of the wall in order to form the shortest possible thermal bridges.
A weather protection cladding, which is arranged on the outside of the building wall and is composed of a plurality of panels 16, is fastened to the strips 13. The upper edge 17 of each plate 16 is cranked inward and is fastened to one of the strips 13 by means of screws 18 with spacer sleeves 19 interposed. The screws 18 are offset from the screws 14 since Lich in order to avoid the formation of Wäxleitbrücken as possible.
The lower edge 20 of each plate 16 is also angled inward and overlaps the edge 17 of the adjacent, next lower plate on the side facing outwards. On the inside of the weather protection cladding, at least one tab 21 is attached to each plate 16 at its lower edge 20. B. attached by welding. The upper edge 17 of the plates engages between these tabs 21 and the lower edge 20 of the next upper plate.
Preferably, the one vertically extending edge of each plate 16 is designed the same as the edge 17, while the other vertically extending edge of each plate has the formation corresponding to the edge 20.
The plates 16 are made of water-impermeable material, for example light metal or organic plastic, and are provided with several passage openings 22 distributed over the entire surface of the plates, the diameter of which is e.g. B. 4 mm and their centers at a distance of z. B. 10-15 mm from each other.
Between the weather protection cladding and the supporting structure 11 there is a porous cushioning layer 23 which is attached to the supporting structure and is only interrupted by the strips 13. The layer 23 consists, for. B. made of fiber material, foam, etc. As Fig. 1 shows, there is still an air space 24 between the plates 16 and the layer 23, which also acts as a cushioning layer.
The described construction of the building outer wall has the property of absorbing sound waves incident on the outside of the wall to a relatively moderate extent. Essentially three phenomena in combination contribute to the sound absorption: 1. The plates 16 act as vibratory membranes, at the lowest resonance frequency of which a maximum of the incident sound energy is absorbed. 2.
The cavity 24 cooperates with the openings 22 as a Helmholtz resonator, which also shows a high absorption capacity at its resonance frequency. In contrast to the vibratory plate 16 be, the vibrating mass of air is available in the Hehnholtz resonator. 3.
The porous cushion layer 23 serves as a sound-absorbing material in which the entire penetrating portion of the sound energy is completely absorbed by the air particles moved by the sound process being slowed down by the friction on the pore walls, so that their kinetic energy is converted into heat.
In addition to sound absorption, the building outer wall described has another advantageous property. Both the cushion layer 23 and the air layer 24 cause a good thermal insulation and the water vapor diffusing from the inside to the outside through the supporting structure 11 and the cushion layer 23 when the outside temperature is low can escape through the openings 2.2 in the plates 16 to the outside without being inside the Wall to cause condensation of the water.
The rainwater blown against the plates 16 can, conversely, practically not penetrate the wall, since the entire area of the openings 22 is relatively small and, in addition, each individual opening 22 opposes a considerable flow resistance to the water.
If the cushion layer 23 is made of sufficient porous material, it can extend directly to the weather protection cladding, that is to say to the plates 16. In this case, the sound absorption takes place only by resonance of the plates 16 and in the porö sen layer 23, and it can be the material forming the cushion layer, for. B. glass wool, plastic foam, etc. are subsequently filled into the cavity between the supporting structure and the weather protection cladding after the weather protection cladding has been installed.
If necessary, however, it is also possible to omit the layer 23, in which case only an air cushion is present between the supporting structure 11 and the weather protection cladding. The sound absorption then takes place through resonance of the plates 16 and through Helmholtz cavity resonance.
An exemplary embodiment of the latter type is illustrated in FIG. 3. On the outward, ge turned side of the support structure 11 are waa, right running rails 30 with the help of screws ben 31 attached. The weatherproof cover again has plates 16, the edges 17 and 20 of which are cranked inward, similar to the first exemplary embodiment. When the upper edge 17 each of the plates is seen with at least one suspension member 32 ver, with the help of which the plate 16 is supported on an outwardly projecting leg of the rail 30 from. An upwardly protruding edge 33 of the rail 30 engages in a notch in the suspension organ 32.
The smallest possible contact surface is present between the suspension element 32 and the rail 30 in order to keep the heat conduction as low as possible.
Parallel to the lower edge 20 of each plate 16 runs a tab 34, which is formed by a profile rail which is permanently connected to the plate 16 and is welded to the same, for example, rope. In the. The upper edge 17 of the adjacent, next lower plate 16 engages in the space between the edge 20 and the tab 34.
To give the lower edge 20 a hold, are in the groove between. the edge: 20 and the flap 34 a plurality of resilient brackets 36 are arranged in standstill from each other, which brackets are pushed over the edge 17 of the adjacent plate 16; the plates 16 are also provided with openings 22 in this exemplary embodiment.
In the embodiment according to FIG. 4, the lower edge 40 of the plates 16 has no bend. On the other hand, the upper edge 41 of the plates 16 is angled horizontally inward and is designed as a hanging member analogous to the hanging member 32 of the previous example. Side parts 42 are provided to stiffen the edge 41. The end part of the edge 41 is angled downwards. On the outwardly facing side of the support structure 11 several support hooks 43 are ben 44 fastened with the help of screws.
The edge 41 of the plates 16 is supported on the outwardly protruding legs of the support hooks 43 with the interposition of a heat insulating intermediate layer 45. The intermediate layer 45 can, for. B. made of felt and sets the heat line between the edge 41 of the plates 16 and the support hook 43 an increased resistance ent. Between the edge 41 and the outer surface of the support structure 11, some wedges 46 are set, which secure the plates 16 against displacement inwards. At the edge 41 of each plate 16 is also an angle profile rail 47 z. B. attached by welding.
The upwardly protruding leg of the rail 47 engages between the lower edge 40 and at least one attached to the same flap 21 which rests against the rail 47 from behind. At least one further tab 48 arranged on the lower edge of the plates 16 rests against the rail 47 from the front.
With this type of panel fastening, there is a gap 35 between the adjacent panels, through which the water vapor can pass to avoid condensation within the building wall. The plates 16 themselves therefore need not have any openings. An absorption of the sound waves impinging on the building wall from the outside takes place here mainly through resonance of the plates 16 and partly also. through cavity resonance.
In FIG. 5, another exemplary embodiment is illustrated in which the weather protection cladding consists of flat plates 16, each of which is formed as a covering of a porous heat insulating material pad and is inseparably connected to the latter. The padding panels 50 are not shown in detail, z. B. is attached to the outside of the support structure 11 by means of an adhesive. The plates 16 are provided with regularly distributed, slot-shaped openings 51.
The part 52 of the plates 16 lying immediately above each opening 51 protrudes outwards, in order to make it difficult for rain and snow to penetrate into the openings 51. As in all previous examples, in the example according to FIGS. 5 and 6, the plat 16 are of sufficient thickness and strength to be able to withstand any deformation forces that may occur.
The sound hitting the outside wall of the building is absorbed mainly in the porous upholstered panels 50 and partly also through resonance of the panels 16.
It is of course possible to also see the constructions of the weather protection cover illustrated in FIGS. 1 to 4 with openings 51, as shown in FIGS. 5 and 6.
Weather protection linings and upholstery layers of the type described can not only be used in the manufacture of new. Building exterior walls are used, but also attached to existing walls, for example instead of external plastering in need of renewal.
The weather protection cladding does not need to consist only of panels 16 in each case, but can, for. B. also have profile rails of the most varied between the plates if a certain architectural effect is achieved who should.