CN109312563A - 吸音器设施以及隔音的房间 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸音器设施，其由多个吸音器元件组成，吸音器元件布置于房间(01)中，该房间具有墙壁以及向上封闭房间的天花板。多个依次排列的吸音器元件构成一个或多个吸收条(03)，吸收条沿着在房间(01)的墙壁与天花板之间延伸的上对接棱边至少以区段的方式延伸。吸音器元件具有200mm至400mm的宽度以及40mm至65mm的厚度。吸音器元件具有在5kPa*s/m4至20kPa*s/m4范围内的给定长度上的流动阻力。本发明还涉及一种具有这种吸音器设施的隔音房间(01)。
Description
技术领域
本发明涉及在使用吸音器元件以及由这些元件组成的吸音的吸收条情况下的吸音器设施和隔音的房间。
背景技术
早已公知用于改善室内声学、即用于改善语音清晰度和听力保护的吸音的元件。由石膏板或纤维板制成的声学天花板改善了室内声学、减少回响并将声能转化为热。针对录音棚或录音室存在特殊解决方案，诸如角柜作为具有长形的狭缝和背衬的羊毛或泡沫材料作为低音吸收器。此外，还公知声学墙壁饰面，例如如下的板，其采用各种不同角度和尺寸安装在墙壁上并且用作吸收低的音频的低频吸收器。通常使用按一定距离安装到墙壁上的孔板来吸收高的音频。这些孔板与墙壁之间是吸音和隔音材料，例如泡沫材料或毡。
DE 10 2011 105 608 A1示出一种棱边吸收器类型的用于低频的吸音器设施。该设施包括具有位于其中的纤维状或多孔的吸收材料的槽形、优选长方体的容器，该吸收材料具有不透声或透声的包套。这些容器在房间拐角或房间棱边中布置于墙壁或天花板处。吸音器设施的特征在于，所有面向房间的侧面都被构造成不透声的。只有相对于墙壁或天花板倾斜、优选垂直布置的侧面被构造成小面积吸收的。所使用的容器至少须具有一个最小尺寸才能达成所需的效果，为此在局部需提供相应的空位。例如，优选实施方案使用400mm×500mm厚的均质纤维吸收器，该吸收器布置于靠近房间棱边的地面上。
DE 10 2015 109 808 A1描述了一种尤其是用于户外区域的吸音组件，其包括吸音覆层以及嵌入其中的吸音器元件，这些吸音器元件具有比覆层更高的吸收度。
EP 2 868 826 A1描述了一种钢筋混凝土元件，在其表面上布置有部分裸露、吸收声音且至少部分开孔的泡沫原料。泡沫原料部分地包裹钢筋。该文献还示出具有多个由地质聚合物构成的吸收条的天花板元件。在使用混凝土元件作为天花板的情况下，所使用的吸收条沿纵向延展，但未延展到在墙壁与天花板之间的拐角区域内。
市场上可购得由烧结泡沫玻璃颗粒制成的吸音器元件，例如Liaver两合公司提供的商品Reapor。
在柏林ABC声学有限公司的2011年版产品手册中描述了一种用于在20m2建筑面积的房间中用于改装的房间声学解决方案，其中，房间的相对置的两侧的距离不应超过5m。为此，石膏花饰棱边形式的由基于三聚氰胺树脂的开孔泡沫材料构成的吸收器被安装在天花板与墙壁之间的房间上棱边中。吸收器伸入到房间内约14至35cm，因而在背侧上气隙位于吸收器与建筑物墙壁之间。吸收器必须借助特殊的挂钩才能安装在天花板处。
大多数已知的、有效起作用的吸音器解决方案要么必须从一开始就装入到在声学上待改善的房间中要么必须以可观的工作量来进行改装。通常，在功能、结构技术和设计方面，声学效果与房间的其他设计之间存在目标冲突。例如，采用吸音板全面地铺装天花板能够实现良好的声学效果，但无法再布置天花板空调元件。在现有房间中改装隔音天花板在结构技术和经济上皆耗费不菲，因此很少采用这一做法。布置大体积的棱边吸收器通常会明显干扰房间的美感。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是，从现有技术出发提供一种改进的吸音器设施以及在尽可能宽的频率范围内于声学方面改进的居住、工作或休息房间。吸音器设施应占据房间中的最小体积，在视觉上几乎不会显露出来，并且在很宽的频率范围内显著改善室内声学。同时，该吸音器设施能够在建筑面积﹥40m2的房间中实现期望的吸收效果。
本发明利用根据所附权利要求1的吸音器设施来解决该任务。此外，本发明还通过根据权利要求5的隔音房间来解决该任务。
根据本发明的吸音器设施包括多个吸音器元件中，所述多个吸音器元件布置在具有墙壁以及向上封闭房间的天花板的房间中。优选地，多个依次排列的吸音器元件形成一个或多个吸收条，所述一个或多个吸收条沿着在房间的墙壁与天花板之间延伸的上对接棱边，即，在墙壁与天花板之间的拐角区域内，至少区段式延伸。吸收条的宽度为200mm至400mm，优选250mm至350mm，特别优选为310mm。吸收条的厚度为40mm至65mm，优选为50mm。对于本发明的功效尤其重要的是，吸音器元件具有8kPa*s/m4至10kPa*s/m4、优选8kPa*s/m4至9kPa*s/m4的给定长度上的流动阻力。结果意外地表明，上述范围之外的流动阻力无法促成所期望的吸收，而且在吸音器元件中的流动阻力强烈变化进而至少部分处于本发明揭示的范围之外时，也不会促成所期望的吸收。
优选地，相关于这种元件的面积而言，根据本发明所使用的吸音器元件的给定长度上的流动阻力少于0.5kPa*s/m4，优选少于0.3kPa*s/m4地发生变化。特别优选地，在整个吸收条上观察，比流动阻力的这种很小的变动也是适用的，其中，分别考虑在﹤0.5m2、优选﹤0.3m2、更优选﹤0.1m2的吸收条面积上的给定长度上的流动阻力。
根据本发明的隔音房间为人员提供用于居住、工作或其他停留目的。该隔音房间具有布置于房间的上棱边的至少一个吸收条。对于本发明重要的是，多个吸音器元件构造为吸收条并且沿着房间的上棱边至少区段式地延伸。这些吸音器元件具有上文关于吸音器设施所提到的特性。
根据本发明实现的隔音房间的主要优势在于，通过将吸收条布置在房间的上棱边(对接棱边)处可以获得对声音特别高的吸收。通过在该区域内不仅在墙壁处而且在天花板处发生的声波反射实现这种高吸收效果。实施为吸收条带的吸收条可以低耗费地以补充的方式整合到现有的房间中并且仅需很小的装入空间。通过将吸收条布置在房间的上棱边处，仅在最低限度上限制了在房间中可供其他使用的面积和体积。
通过根据本发明使用具有给定长度上的流动阻力在8kPa*s/m4至10kPa*s/m4范围内、优选8kPa*s/m4至9kPa*s/m4范围内的吸音器元件，首次实现的是，在宽的频率范围内，以很小体积的吸音材料和很小体积的被吸音器设施占据的空间就能获得极有效的吸音。特别地，相对薄的吸音器元件可以直接安装在声学上强烈反射的建筑物墙壁上，而它们之间不会留下明显的气隙。建筑物墙壁对已经穿透吸音器元件一次的声波进行反射，使声波漫射回到能够进一步进行吸收的吸音器元件中。针对这种特别有效的吸收作用，需将给定长度上的流动阻力设定在所提到的范围内，例如通过适当选择所应用的吸音器元件的粒度和材料组成。特别优选地，吸音器元件由粒度为0.25mm至4mm的泡沫玻璃颗粒组成，其中，颗粒被烧结成板状或者与添加的粘合剂连接。
因此，本发明基于前述吸音器元件的特性及其在房间中布置方案的相组合。
根据特别优选的实施方式，吸收条在房间的上棱边处环绕地延伸。通过使用环绕的吸收条，可以实现非常好的吸音。假如吸收条无法实现环绕的走向(例如出于结构方面的原因)，吸收条也可以区域式地中断，其中，在此情形下也能实现良好的隔音。
一种有利的实施方式使用多个吸收条。每个吸收条又至少以区段的方式在房间的上棱边处延伸。吸收条例如可以呈易于操纵的窄板形式构造，这些窄板优选彼此间连续地联接。然而视需要而定，各个吸收条之间也可以存在间隙。
优选地，吸收条紧固在房间的墙壁或天花板处。它始终相应地延伸到房间的上对接棱边处，即，延伸到构造在墙壁与天花板之间的拐角中。例如可以借助合适的粘合剂来实现紧固。替代地，吸收条也可以借助卡夹件或其他合适的机械紧固机构固定到墙壁或天花板处。还可以设想到使用承载型材，吸收条夹入到所述承载型材中或以其他方式紧固到所述承载型材中。
根据有利的实施方式，吸收条由声学方面起作用、吸收声音但不可延展的泡沫材料构成。在此情形下，泡沫材料优选是形成硬质泡沫材料的矿物原料。经证实，特别适用于吸收条的材料是在声学方面起作用且漫射渗透的玻璃基泡沫材料，其优选包含泡沫玻璃颗粒。为此，各个玻璃微粒通过烧结或可以具有纤维成分的粘合剂而彼此连接。按照适宜方式，用于吸收条的材料是适合潮湿空间、防冻、难以点燃且极轻的并因而能够用于各种不同场所。此外，还能轻松裁剪该吸收条。
吸音器元件的根据本发明所需的给定长度上的流动阻力能够特别简单地通过所用的粒度来设定，即优选呈板状构造的吸音器元件中的粒度分布和/或在制造泡沫玻璃颗粒期间添加的粘合剂份额。
吸收条优选具有250mm至500mm的宽度。此外，经证实有益的是，厚度为25mm至60mm。如此构造的吸收条能够良好地整合并且需要相对小的结构空间。
通过将吸收条嵌入天花板或墙壁中，能够实现吸收条的特别好且不显眼的整合。为此，优选在墙壁和天花板中引入相应的凹部。吸收条优选与天花板或墙壁齐平。这种装入变型方案特别适于在规划阶段中已经考虑到凹槽的新建工程的情况，或者适合于即将开始的基础装修工作的情况。例如，可以在钢筋混凝土天花板、砖墙或干墙结构中设置凹部并随后装配吸音器元件。
经证实有利地，隔音房间的尺寸为80m2至130m2的建筑面积，墙壁高度为2m至3m。在这个范围内，以所使用的吸音的吸收条能够实现吸音方面的极佳结果。
为了在建筑面积超过120m2的房间中实现最佳的声学的吸收效果，需要将房间在声学上划分成多个单元。这可以通过安装另外的吸音器元件来实现，这些另外的吸音器元件优选具有与根据本发明的吸音器设施中所用的吸音器元件相同的特性。这些另外的吸音器元件紧固在天花板处并由此将房间划分成所述的单元。替代地，为此也可以使用公知的隔音板。
在配置有根据本发明的吸音器设施的房间中，混响时间能够达到0.6s至0.9s的范围，这相当于交流空间中的目标值。在未配置有由钢筋混凝土构成的墙壁和天花板的房间中，通过使用吸音器设施，混响时间从2s至4s减少到0.8s至1.2s。吸音器设施特别适于250Hz至4kHz频率范围内的消音。
在一种改进实施方式中，在房间的墙壁处和天花板处都安装吸收条，这些吸收条相应地延伸到房间的上对接棱边，即，墙壁与天花板之间彼此对接的拐角区域内。替代地，也可以使用由吸收条构成的拐角型材，将其直接安装在房间的拐角区域内。
在一种有利的实施方式中，吸收条的指向房间的表面具有结构化的表面。结构化可以进一步提高吸收特性，同时还有助于美观设计，从而使吸收条例如呈现饰边或中楣的样式。
附图说明
下文参照附图对优选实施方式的描述将表明根据本发明的吸音器设施和配备这种吸音器设施的隔音房间的更多细节和优点。在附图中：
图1示出并非按比例绘制的根据本发明的隔音房间的天花板下端面；
图2示出布置于根据本发明的房间的上棱边处的吸收条；
图3示出用于在宽的频率范围内显示不同配置的房间中的混响时间的测量值的示意图。
具体实施方式
图1示出并非按比例绘制的根据本发明的隔音房间01的天花板下端面，其代表房间01的上边缘区域。房间的建筑面积优选为40m2至130m2。该房间配备有根据本发明的吸音器设施。
为此，在房间01的上对接棱边02处环绕地布置有沿着对接棱边02延伸的吸音的吸收条03。吸收条03可以位于房间01的天花板或墙壁上并且分别延伸到构造在墙壁与天花板之间的拐角(对接棱边)中。天花板与吸收条03之间或者墙壁与吸收条03之间存在坚固的、尽可能整面的连接，例如呈粘合连接或例如借助卡夹件的机械连接的形式。墙壁或天花板可以具有用于完整地或在横截面中部分地容纳吸收条03的凹部。特别优选地，凹部被设计成使得吸收条03能够完全引入并因此与天花板或墙壁齐平。
吸收条03由一个或优选多个吸音器元件组成，吸音器元件由不可延展的泡沫材料，优选是具有泡沫玻璃颗粒成分的玻璃基泡沫材料构成。这种材料非常适于隔音并且易于加工。吸音器元件的给定长度上的流动阻力在8kPa*s/m4至10kPa*s/m4范围内，优选为8kPa*s/m4至9kPa*s/m4范围内。
吸收条优选具有250mm至500mm的宽度以及25mm至60mm的厚度。优选地，吸收条03实施成板状。多个吸音器元件连续地以依次且不留间隙的方式布置，以便形成环绕的吸收条03。在替代的实施方式中，吸收条03也可以仅以区段的方式在房间01的上对接棱边处延伸。
图2示出布置于根据本发明的房间01的上棱边02处的吸收条03。借助箭头极为简化地示出该棱边区域内出现的漫射声波的反射。入射声波尤其是在房间的上棱边的区域中在墙壁和天花板处反射，从而借助吸收条03能够实现特别良好的吸收效果。
图3在图表中示出在宽的频率范围上的混响时间的多个测量值曲线。在建筑面积为10m×20m的同一房间内记录各个曲线，其中，墙壁和天花板由建筑中常用的钢筋混凝土制成。
曲线1)示出最初的房间(即，未装入吸音器设施)中的混响时间的走向。
曲线2)示出装入吸收条后的混响时间，吸收条在房间中环绕地安装在天花板处并且分别延展到上对接棱边中。混响时间在所有的频率处均匀地减小了约0.3秒至0.4秒。这个结果仍未能令人满意，因为房间的建筑面积远远超过120m2。
曲线3)、曲线4)和曲线5)示出将房间划分成不大于120m2的声学单元情况下的房间内的混响时间。这种划分是相应地通过将相同的吸音器元件沿直线安装在房间内部区域中的天花板处来实现，以便得到面积为1×200m2、2×100m2和4×50m2的网格。可以看出，在整个频率范围内，混响时间大幅减少了1秒以上。声学的房间尺寸从不到100m2起，就产生出人意料的效果。与所描述的吸音器设施相比，更多的安装仅能以低于成比例的方式改善吸音性能。因此，根据本发明的吸收结构在安装的吸收器数量与所实现的吸收性能的关系方面显示出最优。
附图标记列表
01 隔音的房间
02 上棱边
03 吸收条
Claims (10)
1.一种吸音器设施，其由多个吸音器元件组成，所述吸音器元件布置于房间(01)中，所述房间具有墙壁以及向上封闭所述房间的天花板，其特征在于，
-多个依次排列的吸音器元件构成一个或多个吸收条(03)，所述吸收条沿着在所述房间(01)的墙壁与天花板之间延伸的上对接棱边至少以区段的方式延伸；
-所述吸音器元件具有200mm至400mm的宽度以及40mm至65mm的厚度；
-所述吸音器元件具有在8kPa*s/m4至10kPa*s/m4范围内的给定长度上的流动阻力。
2.根据权利要求1所述的吸音器设施，其特征在于，所述吸音器元件由不能延展的泡沫材料，尤其是包括泡沫玻璃颗粒的玻璃基泡沫材料构成。
3.根据权利要求2所述的吸音器设施，其特征在于，所述吸音器元件由粒度为0.25mm至4mm的泡沫玻璃颗粒构成，其中，颗粒被烧结成板状或者与添加的粘合剂连接，并且其中，给定长度上的流动阻力在8kPa*s/m4至9kPa*s/m4的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸音器设施，其特征在于，所述吸收条(03)直接紧固在所述房间(01)的墙壁或天花板处，优选粘附于所述房间(01)的墙壁或天花板处，而所述吸音器元件与紧固面之间未留有空腔。
5.一种用于居住、工作或停留目的的隔音的房间(01)，其具有墙壁、向上封闭所述房间的天花板以及布置于所述房间(01)的墙壁面或天花板面上的至少一个根据权利要求1至4中任一项所述的吸音器设施。
6.根据权利要求5所述的隔音的房间(01)，其特征在于，所述吸收条(03)环绕地在所述房间(01)的上棱边(02)处延伸。
7.根据权利要求5或6所述的隔音的房间(01)，其特征在于，所述隔音的房间包括多个吸收条(03)，其中，每个吸收条(03)在所述房间(01)的上棱边(02)处至少以区段的方式延伸。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的隔音的房间(01)，其特征在于，所述房间(01)具有40m2至130m2的大小。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的隔音的房间(01)，其特征在于，所述房间(01)划分成分别不大于130m2的建筑面积的声学单元，其中，由紧固在天花板处的吸音器元件建立这种划分。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的隔音的房间(01)，其特征在于，所述吸收条(03)是整合到所述房间(01)的天花板或墙壁中的，其中，所述吸收条优选与所述天花板或墙壁齐平。
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