DE102010032333A1 - Möbelelement mit einer Einrichtung zur Schallabsorption - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Möbelelement (1) mit einer Einrichtung zur Schallabsorption, wobei mehr als zwei Absorptionsprinzipien in einer Schallschutzvorrichtung (2), welche in einer Wirkverbindung mit einem Kastenmöbel (1) steht (1), zusammen geführt werden und deren Schallabsorptionswirkungsgrad, sowie der Wirkungsgrad der Sichtblendenfunktion durch Höhenverstellung durch einen Schiebebeschlag der Raumsituation örtlich und/oder zeitlich anpassbar ist, wobei die Schichten der Schallschutzvorrichtung (2) aus mehr als zwei der folgenden Elemente: einem Lochblech, einem Vlies, einem Dämmstoff, einem Blech, einem weiteren Dämmstoff, einem weiteren Vlies und einem zweiten Lochblech, vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Möbelelement mit einer Einrichtung zur Schallabsorption. Derartige Möbel wurden vom Anmelde bereits hergestellt.
  • Der Zwang zur Immobilienwirtschaftlichkeit hat unsere Arbeitswelt stark verändert. Moderne Ausbaustrukturen sind geprägt durch zunehmend mehr Menschen pro Arbeitsfläche. War vor Jahren der durchschnittliche Flächenverbrauch noch 20 bis 30 m2 pro Arbeitsplatz, liegen wir heute bei 10–15 m2. In hochverdichteten Arbeitszonen werden oftmals 5–10 m2 Arbeitsfläche pro Mensch realisiert. Unausweichlich steigen hiermit die akustischen Lasten. Die Lärmpegel durch kommunizierende und telefonierende Menschen erreichen Größenordnungen im Arbeitsplatzbereich von 65–80 dB.
  • Die Entwicklung wirksamer schallabsorbierender Komponenten erlangt hierdurch zunehmend mehr Bedeutung. Klassische Maßnahmen zur Schallpegelreduktion in Mehrpersonenräumen waren Akustikdecken, Akustikwandverkleidungen, sowie Akustikstellwände. Die Senkung der Lärmpegel mit diesen Komponenten reicht bei flächenintensiv genutzten Gruppen- und Teambüros häufig nicht aus. So hat man in den letzten Jahren zunehmend auch die Fronten und Rückwände der Möbel zur Schallabsorption aktiviert. Der Wirkungsgrad dieser Komponenten ist jedoch sehr begrenzt und in keinem Fall, wie von den Normen gefordert, über das Frequenzband gleichmäßig. Typische Komponenten waren bislang Akustikrolladen, gelochte Holzwände, sowie Lochbleche, welche zur Absorption von Schall mit Vlies und oder Dämmstoff belegt waren. Aufgabe der Erfindung ist es, zusätzliche Schallabsorption bereitzustellen, sowie die aktuelle Forderung der DIN nach gleichmäßiger Absorption mit neuen Maßnahmen zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Entwicklung eines neuen Bauteils mit Wirkprinzipien gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Durch diese Erfindung wird es nunmehr möglich, eine bisher nicht erreichte Variabilität der Akustik zweier benachbarter Arbeitsplätze, zusätzlich zu einer allgemeinen Verbesserung der Raumakustik, zu realisieren. Durch das Koppeln mehrerer Schallabsorptions-Wirkprinzipien in einer justierbaren Schallschutzvorrichtung an einem Kastenmöbel, erreichen die damit generierten Absorptionsgrade eine hohe Breitbandigkeit, welche zu einer Pegelreduzierung zweier benachbarter Arbeitsplätze von nachgewiesenen 20 dB führen. Dies gilt z. B. für 5 m × 5 m große Räume, in welchen eine Akustikdecke mit einem bewerteten Schallabsorptionsgrad αw, von mindestens 0,9, Breitband-Kompaktabsorber in den Raumecken, sowie Akustikmöbel entsprechend vier Ordnerhöhen, schallabsorbierend in einem Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 5000 Hz ausgelegt, und in den Ausbreitungsrichtungen Raum-längs und -quer zum Schall vorhanden sind.
  • Durch das einfache Verschieben bzw. Umhängen der Schallschutzvorrichtung kann der arbeitende Mensch selbst über einen nunmehr zufriedenstellenden Sicht- und/oder Schallschutz zu seinem unmittelbaren Nachbarn bestimmen.
  • Folgende Prinzipien werden dabei zur Anwendung gebracht:
  • Poröser Absorber
  • Bei der Schallabsorption durch poröse Stoffe wird Schallenergie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt. Das poröse Material muss für optimale Absorptionseigenschaften im interessierenden Frequenzbereich bestimmte Eigenschaften erfüllen. Diese werden hauptsächlich durch die Porosität, den Strukturfaktor und spezifischen sowie längenbezogenen Strömungswiderstand beschrieben. Ein Beispiel dafür ist Mineralwolle mit einem Raumgewicht von 40 kg/m3 und einem längenbezogenen Strömungswiderstand von 11 kPas/m2.
  • Ein wichtiges Kriterium beim Einsatz poröser Absorber stellt das sogenannte Lambda-Viertel-Prinzip dar, nach welchem einer Schallwelle im Bereich ihrer größten Schallschnelle, die meiste Energie entzogen werden kann.
  • Plattenschwinger und Lochplattenschwinger
  • Plattenschwinger und Lochplattenschwinger gehören zu den Resonanzabsorbern die nach dem sogenannten Masse-Feder-Prinzip wirken. Dabei wirkt eine Platte als Masse und ein dahinter liegendes Luftvolumen oder Dämpfungsmaterial als Feder. Das Schallfeld regt vor allem tieffrequent die Platte zum Schwingen an, welche ihrerseits diese Energie in Zusammenspiel mit der jeweiligen dahinterliegenden Feder in Wärmeenergie umwandelt. Die Resonanzfrequenz dieses Systems kann wie folgt berechnet werden:
    Figure 00030001
    wobei,
    • f0
    = Resonanzfrequenz,
    m'
    = flächenbezogene Masse in kg/m2,
    dL
    = Abstand zwischen Plattenrückseite und Wand in cm
  • Durch die Auswahl der Feder als Dämpfermaterial oder Luftvolumen bzw. Möbelvolumen, kann die Resonanzfrequenz anwendungsbezogen verschoben und der Frequenzbereich verbreitert werden. Folgendes Beispiel soll diesen Effekt verdeutlichen: Eine 1 m × 1 m große, 50 mm starke Holzplatte, weist aufgrund seiner Masse eine Resonanzfrequenz auf. Diese kann grob durch ein Klopfen auf die Platte herausgefunden werden. Das bedeutet, dass die Platte in diesem Frequenzbereich Schallenergie aufnehmen und umwandeln kann. Diese Absorptionseigenschaft kann durch eine elastische Lagerung der Platte verbessert werden. Als elastisches Medium könnte dabei z. B. ein abgeschlossenes Luftvolumen oder ein elastisches Material zum Einsatz kommen. Das Resultat dieser Maßnahme ist eine erhöhte Absorption in einem breiteren Frequenzband.
  • Strömungsabsorber
  • Der Strömungsabsorber basiert auf dem Prinzip der Schallabsorption durch hohe Reibungsverluste bei Durchdringung des Schalls durch das Absorptionsmedium. Dabei kommt ein engfaseriges, jedoch noch luftdurchlässiges Material, z. B. ein Akustikvlies, zum Einsatz, welches eine Dicke von 1 mm oft nicht überschreitet.
  • Der optimale Strömungswiderstand liegt generell im Bereich:
    Figure 00040001
  • Multiimpedanzabsorber
  • Aufbau eines porösen Absorbers mit wechselnden Stömungswiderständen
  • Diese Absorptionsprinzipien addieren sich in einer dünnen Membranschicht, zu einem breitbandigen Hochleistungsabsorber. Er ist mit einem bisher nicht erreichten Absorptionsgrad bei Möbeln von fast 100% und maximaler Wirkbandbreite über den Frequenzbereich von 80 Hz bis 4000 Hz ausgestattet, welcher dadurch generiert wird, dass nicht wie bislang nur ein oder zwei der typischen Absorptionsprinzipien (Strömungsabsorber, z. B. Vlies, oder poröser Absorber, z. B. Dämmstoff) die wesentliche Schallabsorption des Elementes erbringen, sondern die gezielte Auswahl des Wirkprinzips und die Auswahl des dazugehörigen Absorptionsmaterials und die optimale Reihenfolge der ausgewählten mehr als zwei Schallabsorberelemente der Schallschutzvorrichtung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Anhand der 1–5 erläutert:
  • 1: Justierbare Schallschutzvorrichtung (2) ohne seitlichen Überstand in Verbindung mit einem Kastenmöbel (1)
  • 2: Justierbare Schallschutzvorrichtung (2) mit seitlichem Überstand in Verbindung mit einem Kastenmöbel (1)
  • 3: Aufbau der Schallschutzvorrichtung aus ... Lochstruktur-Vlies – Dämmstoff – Plattenresonator – Dämmstoff – Vlies-Lochstruktur ...
  • 4: Verschobene Schallschutzvorrichtung (2) mit seitlichem Überstand in Verbindung mit einem Kastenmöbel (1)
  • 5: Anordnung der Erfindung zwischen zwei benachbarten Arbeitsplätzen

Claims (10)

  1. Möbelelement (1) mit einer Einrichtung zur Schallabsorption, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Absorptionsprinzipien in einer Schallschutzvorrichtung (2), welche in einer Wirkverbindung mit einem Kastenmöbel (1) steht (1), zusammen geführt werden und deren Schallabsorptionswirkungsgrad, sowie der Wirkungsgrad der Sichtblendenfunktion durch Höhenverstellung durch einen Schiebebeschlag der Raumsituation örtlich und/oder zeitlich anpassbar ist, wobei die Schichten der Schallschutzvorrichtung (2) aus mehr als zwei der folgenden Elemente: einem Lochblech, einem Vlies, einem Dämmstoff, einem Blech, einem weiteren Dämmstoff, einem weiteren Vlies und einem zweiten Lochblech, vorgesehen sind.
  2. Möbelelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei der folgenden Absorptionsprinzipien entsprechend den gewünschten Arbeitsplatzanforderungen in dem Mehrschichtaufbau der Schallschutzvorrichtung (2) wirksam zum Einsatz kommen: 1. Plattenresonator (Blechstruktur gelocht, Blechstruktur ungelocht) 2. Strömungsabsorber (Vlies) 3. Poröser Absorber (Dämmstoff) 4. Multi-Impedanzabsorber (mehrere Strömungswiderstände) 5. Kantenabsorber
  3. Möbelelement (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Überstände der Schallschutzvorrichtung (2) über den Möbelkorpus anpassbar sind und bei einem 10%igen seitlichen Überstand mehr als eine 150%ige, auf die Sichtfläche bezogene Absorption bewirken.
  4. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsgrad der Absorberelemente der Raumsituation anpassbar ist.
  5. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberelemente des Mehrschichtaufbaus in ihren Schichtdicken und/oder Einbaureihenfolge und/oder der Strömungswiderstände wechseln und einzelne oder alle Absorberelemente so bemessen werden, dass sie in optimaler Abstimmung zueinander wirksam werden.
  6. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass zur variablen Befestigung der Schallschutzvorrichtung (2) ein einfacher Verbindungsbeschlag vorgesehen ist.
  7. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau und die Materialschichten von 3lagig bis über 10lagig, sowie die Materialdicken von 0,1–300 mm des jeweiligen Absorberelementes je nach Anspruch an die akustische Raumsituation sowie die Abmessungen des Möbels vorgesehen sind
  8. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömungswiderstände der einzelnen Absorberelemente (3) deutlich unterscheiden, so dass es sich weder um einen typischen porösen Absorber, noch um einen typischen Strömungsabsorber, noch um einen typischen Plattenresonator handelt.
  9. Möbelelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Baustoffe im Verbund gleichartige oder auch verschiedene vorgesehen sind, z. B. Vliese aus Polyester, Viskose und/oder Glasgewebe, Schäume aus Polyurethan und/oder Melamin oder Dämmstoffe aus Glas- und/oder Steinfasern.
  10. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Abdeckung der Schallschutzvorrichtung (2) aus dekorativem Material vorgesehen sind, z. B. Holz, Stoff, Metall, Streckmetall, Kunststoffe.
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