DE19822840C2 - Mehrschichtiges Bauteil mit erhöhter Luft- und Trittschalldämmung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Bauteil mit erhöhter Luft- und Trittschalldämmung, das zumin­ dest zwei voneinander beabstandete Außenschichten und eine dazwischenliegende Plattenschicht aufweist, und das insbesondere als Decken-, Zwischen- oder Außenwand im Bausektor Verwendung findet.

Die erfindungsgemäßen Bauteile können überall dort zur Verbesserung der Luft- oder Trittschalldämmung eingesetzt werden, wo mehrschichtige Bauteile mit inneren Plattenschichten benötigt werden. Hierzu zählen beispielsweise Holzbalkendecken oder vergleichbare Deckenaufbauten mit schwimmenden Estrichen, ebenso leichte Ständerwände, an denen z. B. aus Gründen des Wärmeschutzes Vorsatzschalen angebracht werden.

Die Druckschrift DE-AS 13 03 368 offenbart eine Verbundplatte auf einem benachbarten Gebiet, dem der Körperschall- bzw. Biegewellenbedämpfung. Die Verbund­ platte ist aus mehreren durch Kleben miteinander ver­ bundenen luftundurchlässigen Schichten von abwechselnd steifen, nicht schalldämpfenden und plastischen schall­ dämpfenden Werkstoffen aufgebaut. Wenigstens eine der Verbindungsflächen der Schichten ist hierbei mit über der ganzen Fläche verteilten Vertiefungen oder Löchern versehen, die die Luft bei der Verklebung aufnehmen können. Hierdurch werden Lufteinschlüsse bei der Verklebung der Schichten vermieden, die die dämpfende Wirkung der Verbundplatte herabsetzen können.

Ein anderes Anwendungsgebiet im Bereich des all­ gemeinen Schallschutzes wird in der Druckschrift DE 23 43 617 B2 behandelt. Diese Druckschrift beschreibt eine Schutzwand gegen Lärmimmissionen, wie sie insbesondere an Autobahnen, Schienenwegen oder industriellen Lärm­ quellen zum Einsatz kommt. Die Schutzwand besteht aus einzelnen Beton-Wandelementen, die aneinandergereiht die Lärmschutzwand bilden. Im Zwischenraum zwischen zwei zueinander parallelen Betonplatten ist hierbei zusätzlich eine Lochplatte oder -matte als Schallab­ sorptionskörper vorgesehen.

Stand der Technik bei der Realisierung mehrschichtiger Bauteile, wie beispielsweise bei Decken- oder Wandaufbauten, ist eine in akustischer Hinsicht geschlossene Ausführung der inneren Platten­ ebenen der Bauteile. Diese geschlossene Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß der zur Verfügung stehende Innenraum zwischen den beiden Außenschichten in mehrere dünnere Luftschichten unterteilt wird, so daß das Bauelement mehrere höherliegende Tonpilzresonanzen anstelle einer einzigen niedrigen besitzt. Die mehr­ schichtigen Bauteile verhalten sich hinsichtlich der Luft- und Trittschalldämmung jedoch erst oberhalb dieser Resonanzen vorteilhaft, so daß tiefer liegende Frequenzen nicht hinreichend gedämmt werden.

Zur Verbesserung der Luft- und Trittschalldämmung ist es daher günstig, wenn die Tonpilzresonanz möglichst tief liegt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß möglichst schwere Platten eingesetzt oder möglichst große Abstände zwischen den Platten vorge­ sehen werden. Beides widerspricht jedoch in der Regel den baulichen Vorgaben hinsichtlich des Platzbedarfs und des Gewichtes der Bauteile.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mehrschichtiges Bauteil bereitzustellen, das ohne Gewichtserhöhung verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Luft- und Trittschalldämmung aufweist.

Die Aufgabe wird mit dem mehrschichtigen Bauteil nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauteils sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Lehre besteht darin, bei mehrschichtigen Bauteilen die innenliegenden Platten­ schichten, die zugleich lastverteilende Platten oder Trägerplatten für weitere Schichten sind, z. B. Träger­ platten für Wärmedämmschichten oder - bei Decken - für schwimmende Estriche, luftdurchlässig auszuführen. Hierdurch werden die Luftpolster vor und hinter der Plattenschicht akustisch miteinander verbunden, wodurch sich Luft- und ggf. Trittschalldämmung des Bauteils erhöhen.

Die erfindungsgemäße Lehre ist jedoch nicht auf reine Luftpolster auf beiden Seiten der Plattenschicht beschränkt. Auch poröse, luftdurchlässige Materialien, wie beispielsweise offenporige Schäume oder Mineral­ fasermatten, deren dynamische Steifigkeit entweder nicht wesentlich über der eines Luftpolsters liegt oder die nur einseitig Kontakt zu den Bauteilschichten haben, verhalten sich wie Luftpolster in obigem Sinne.

Die Erhöhung der Luft- und Trittschalldämmung kann ohne Gewichtserhöhung der Bauteile erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist daher die Verwendung der erfindungsgemäßen Bauteile in Bereichen, in denen hinsichtlich zulässiger Bauteilgewichte und -dicken enge Beschränkungen bestehen, wie beispielsweise bei der Sanierung von Altbauten.

Luftdurchlässige Plattenschichten im Sinne der Erfindung sind z. B. Platten aus einem Material mit geringem Strömungswiderstand oder Platten mit einer ausreichenden Anzahl gleichmäßig verteilter Öffnungen oder Bohrungen. Der Lochflächenanteil sollte hierbei einige Prozent an der Gesamtfläche der Platte betragen. Der Lochabstand beträgt vorzugsweise weniger als ein Viertel der Luftschall-Wellenlänge bei den interes­ sierenden Frequenzen. Die interessierenden Frequenzen liegen vornehmlich im unteren hörbaren Frequenzbereich, d. h. im Bereich zwischen 30 und 300 Hz.

Als Materialien für die Plattenschichten können beispielsweise Holz, Holzspan, Gipskarton oder Stahl­ platten eingesetzt werden. Je nach Anwendungszweck der Platten können selbstverständlich auch andere Mate­ rialien verwendet werden.

Bei Verwendung von Plattenmaterialien mit geringem Strömungswiderstand muß dieser so gering sein, daß die beidseitig an die Plattenschicht angrenzenden Volumina bzw. Luftvolumina im Bereich von etwa 30 bis 300 Hz akustisch miteinander verbunden sind. Diese Anforderun­ gen werden beispielsweise durch Holzwolle-Leichtbau­ platten erfüllt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Aus­ führungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals eingehend erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Beispiel einer Holzbalkendecke nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen mehr­ schichtigen Bauteils in Form einer Holzbalken­ decke; und

Fig. 3 ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Bauteils in Form einer mit einer Vorsatzschale verkleideten Wand.

Die Wirkungsweise der Erfindung wird in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 am Beispiel von Holzbalken­ decken näher erläutert. Diese bestehen, wie in Fig. 1 dargestellt, üblicherweise von oben nach unten aus einem schwimmenden Estrich (1) auf einer als geschlos­ senen Fläche ausgeführten lastverteilenden Platte (2). Darunter befindet sich die tragende Konstruktion der Decke in Form von Balken (4) und einer Konterlattung (6). Hieran ist unterseitig eine weitere geschlossene Plattenschicht (z. B. aus Gipskarton) befestigt, die Unterdecke (3). Die poröse und weiche Trittschalldämm­ schicht (5) unter dem schwimmenden Estrich (1) und der Raum zwischen lastverteilender Platte (2) und Unter­ decke (3) stellen in akustischer Hinsicht zwei Luft­ polster dar, auch wenn sie teilweise oder ganz mit schallabsorbierendem oder elastischem Material (Hohlraumdämmung (7)) gefüllt sind. Diese wie Luft­ polster wirkenden Schichten sind durch die geschlossene lastverteilende Platte (2) voneinander getrennt.

Die luft- und trittschalldämmende Wirkung solcher mehrschichtiger Konstruktionen aus Platten mit zwischenliegenden luftgefüllten Hohlräumen besteht darin, daß die Platten oberhalb der sogenannten Tonpilzresonanzfrequenz durch die Luftschicht akustisch voneinander entkoppelt sind. Es ist günstig, wenn diese Resonanz möglichst tief liegt. Dies kann, wie bereits einleitend angedeutet, durch möglichst schwere Platten oder möglichst dicke Luftpolster erreicht werden.

Beides widerspricht in der Regel jedoch den baulichen Vorgaben.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Ausführung einer Holzbalkendecke, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 für die gleichen Elemente verwendet werden. Die Erfindung zeichnet sich in diesem Falle, wie in Fig. 2 zu erkennen, durch eine luftdurchlässig ausgeführte lastverteilende Schicht (2) aus. Im vorliegenden Beispiel weist diese Schicht (2) gleich­ mäßig verteilte Bohrungen (8) für den Luftdurchlaß auf. Die lastverteilende Schicht (2) besteht daher aus einer gelochten Platte. Hierdurch werden die beiden dünneren Luftpolster unter- und oberhalb der Platte (2) ohne zusätzlichen Raumbedarf akustisch zu einem einzigen dicken Luftpolster zusammengefaßt, so daß nur eine einzige, besonders tief liegende Tonpilzresonanz auftritt. Dadurch ergibt sich für die Decke ein erweiterter Frequenzbereich mit verbessertem Luft- und Trittschallschutz. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß die Deckenmasse durch diese Maßnahme nicht erhöht wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Bauteils in Form einer mit einer Vorsatzschale verkleideten Wand. Diese Wand wird durch die Außenbeplankung (11) und die Vorsatzschale (13) als Außenschichten gebildet. Dazwischen ist die luftdurch­ lässige Trägerplatte (12) angeordnet. Die Trägerplatte (12) kann beispielsweise eine offene Wabenstruktur aufweisen oder, wie in der Figur dargestellt, gelocht sein. Zwischen der Trägerplatte (12) und der Vorsatz­ schale (13) ist beispielsweise eine poröse, weiche Wärmedämmung (14) vorgesehen. An der Außenbeplankung (11) anliegend ist eine Hohlraumbedämpfung (15) dargestellt. Die Außenbeplankung (11) wird durch die Ständer (16) in definiertem Abstand zur Trägerplatte (12) gehalten. Die Eigenschaften der Wand hinsichtlich der Luft- und Trittschalldämmung sind gegenüber bekannten Wandaufbauten deutlich verbessert. Durch die luftdurchlässig ausgeführte Trägerplatte (12) werden die zu beiden Seiten der Trägerplatte liegenden dünneren Luftpolster akustisch zu einem einzigen dicken Luftpolster zusammengefaßt. Hierdurch ergibt sich eine einzige, besonders tief liegende Tonpilzresonanz, so daß der Luft- und Trittschallschutz der Wand zu tiefer liegenden Frequenzen hin erweitert und somit verbessert ist. Dies wird beim erfindungsgemäßen Bauteil in vorteilhafter Weise ohne zusätzlichen Raumbedarf oder zusätzliche Gewichtserhöhung der Wand realisiert.

Die erfindungsgemäße Lehre des Einsatzes luft­ durchlässiger Platten kann überall dort zur Verbesse­ rung der Luft- oder Trittschalldämmung von Bauteilen eingesetzt werden, wo mehrschichtige, Bauteile innere Plattenschichten besitzen, die davor- und dahinter­ liegende Luftpolster oder ähnlich wirkende Schichten trennen.

Insbesondere in Bereichen, in denen leichte Bau­ teile erforderlich sind, wie beispielsweise beim Bau von Kabinen mit schalldämmender Wirkung, ist das erfindungsgemäße Bauteil besonders vorteilhaft.

Claims (8)

1. Mehrschichtiges Bauteil mit erhöhter Luft- und Trittschalldämmung, insbesondere Decke oder Zwischen- oder Außenwand, das zumindest zwei voneinander be­ abstandete Außenschichten (1, 3, 11, 13) und eine dazwischenliegende Plattenschicht (2, 12) aufweist, wobei die Plattenschicht (2, 12) luftdurchlässig ausgebildet und von den Außenschichten beabstandet ist, so daß beidseitig der Plattenschicht Luft­ polster vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenschicht (2, 12) eine lastverteilende Platte oder Trägerplatte für weitere Schichten ist.

2. Mehrschichtiges Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenschicht (2, 12) Öffnungen (8) auf­ weist, die gleichmäßig über die Plattenschicht ver­ teilt sind.

3. Mehrschichtiges Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenanteil der Öffnungen (8) an der Ge­ samtfläche der Plattenschicht (2, 12) mehr als 0,5% beträgt.

4. Mehrschichtiges Bauteil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) einen Abstand zueinander haben, der weniger als ein Viertel der Luftschall­ wellenlängen der unteren hörbaren Frequenzen beträgt.

5. Mehrschichtiges Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenschicht (2, 12) aus einem Material besteht, das einen geringen Strömungswiderstand aufweist, so daß beidseitig an die Plattenschicht angrenzende Volumina im Bereich von etwa 30 bis 300 Hz akustisch miteinander verbunden sind.

6. Mehrschichtiges Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei voneinander beabstandeten Außen­ schichten (1, 3) eine Estrichplatte sowie eine Unterdecke einer Holzbalkendecke sind, wobei die dazwischenliegende Plattenschicht (2) die Träger­ platte für die Estrichplatte bildet.

7. Mehrschichtiges Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei voneinander beabstandeten Außen­ schichten (11, 13) eine Außenbeplankung sowie eine Vorsatzschale einer leichten Wand sind, wobei die dazwischenliegende Plattenschicht (12) die Träger­ platte für eine der beiden Außenschichten bildet.

8. Verwendung eines mehrschichtigen Bauteils nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche als Bestandteil einer Decke oder Zwischen- oder Außenwand von Gebäuden oder Kabinen.