DK170687B1 - Perforeret, lydabsorberende gipsplade - Google Patents

Description

DK 170687 B1

Opfindelsen angår en hul- eller slidsperforeret gipsplade med en tykkelse på mindst ca. 6 mm og en perforeringsgrad på 10-20% til anvendelse som lydabsorbe-, rende element, fortrinsvis ved indertag, hvor hver per- 5 forering (13) er dækket af en tynd fiberdug, der er bundet til perforeringskanterne.

Indenfor bygnings- og arbejdsbeskyttelsesnormerne stilles der krav til lydabsorptionen for forskellige typer lokaler. Forskellige produkter er taget i brug 10 for at give stor lydabsorption. F.eks. findes der huleller slidsperforerede plader, der anvendes med et bagved liggende lag af mineraluld. Sådanne plader giver meget god absorption, men for det meste kun inden for et mindre, begrænset frekvensområde. I specielle loka-15 ler, såsom auditorier, teatre osv. forsynes forskellige delflader med absorbenter med forskellige aktive frekvensområder til finregulering af efterklangstider. En sådan deloverflade kan have stor absorbtion i et lille frekvensområde eller en bestemt frekvensabsorptionskur-20 ve.

I de fleste lokaler, såsom store arbejds- og samlingshaller, korridorer osv. beklæder man oftest hele tagfladen med en enkelt absorbenttype. Denne må hellere have en mådelig absorption i et stort frekvensom-25 råde end en meget god absorption i et lille frekvensområde.

En almindelig absorbenttype er undertag bestående af perforerede plader, ophængte i særlige bæreværk eller i pendler og med ovenpå liggende mineraluldpla-30 der.

Ved montering af sådanne tag er det vigtigt at mineralulden udlægges rigtigt for at opnå den tilsigtede absorptionsvirkning. Ofte er elektriske ledninger og ventilationskanaler anbragt ovenfor indertaget. Ved 35 vedligeholdesarbejde på sådanne anlæg må dele af indertaget demonteres, og man risikerer derved, at de ikke DK 170687 B1 2 genmonteres på rette måde af en elektriker eller ventilationstekniker. Der kendes også hul- eller slidsperforerede plader, ved hvilke pladebagsiden er forsynet med et løst liggende eller delvis fastlimet vævslag i ste- * 5 det for mineralulden. Denne foranstaltning giver forenklet montering og justering, men giver ikke nogen å gunstige absorptionsegenskaber.

Det er sværere at få en bredbåndet absorbent med perforerede gipsplader og andre bygningsplader end med 10 de dyrere blik- eller plastalternativer. Disse tynde plader kan imidlertid få betydeligt forringet absorptionsevne efter en ommaling, p.g.a. at farve kan hæfte til vævslaget.

Der foreligger et klart behov for væsentligt at 15 udvide frekvensområdet med god absorption ved hul- og slidsperforerede gipsplader.

Tre parametre må iagttages, hvis man ønsker god absorption i et bredt frekvensområde.

1. Perforationsgraden skal være så stor som mu- 20 ligt.

2. Pladens tykkelse skal være så lille som muligt.

3. Afstanden, spalten, mellem det primære tag og indertaget skal være stor.

25 Hvilke er da forudsætningerne under disse tre punkter? 1. Tynde plader af blik eller plast kan man perforere indtil ca. 30%. Af holdbarhedshensyn kan man ikke perforere gipsplader mere end 20%.

30 2. Blik- eller plastplader findes i tykkelser, der ligger under 2 mm., medens gipspladerne har tykkelser mellem 6 og 18 mm. 1 3. Med tynde plader og stor perforationsgrad kan man få en god absorption med spalter fra ca. 3 cm. j 35 og opad. For tilsvarende data med gipsplader kræves ca.

7 cm. minimumsspalter. I begge tilfælde forbedres re- DK 170687 B1 3 sultatet markant ved forøgelse af spalten til 20 cm. Derefter er forbedringerne små.

Når alle tre parametre l - 3 er gunstige, kan man få bredbåndede absorbenter med mineraluld og rela-5 tivt løst fastgjort tyndt væv på pladen.

Por gipsplader er parametrene 1 og 2 altid ugunstige, og der er ikke hidtil fundet nogen metode til at tilvejebringe god absorption i et bredt frekvensområde.

De svenske patentansøgninger SE 402 142, SE 404 10 540, SE 407 957 og SE 440 524 samt den tyske ansøgning DE 3 242 940 angår resonansabsorbenter med tynd filterdug i stedet for mineraluldsplade, med det fremæves i samtlige tilfælde, at filterdugen skal limes til en meget tynd perforeret plade, f.eks. af tyndt blik. I det 15 tilfælde, hvor en ønskelig specifik strømningsmodstand angives for den perforerede plade med dug, drejer det sig om ca. 500 Nsm“3. Der er altså tale om absorbenter, hvor stor absorption nær resonansfrekvensen værdsættes mere end en stor båndbredde.

20 For den lydabsorberende trafikstøjskærm ifølge SE 404 540 angiver man f.eks. 400 Nsirf3 som passende for at opnå maksimal absorption i frekvensområdet 500 - 1.000 Hz, hvor trafikstøjen er kraftigst.

Formålet med opfindelsen er således at tilveje-25 bringe en perforeret plade af f.eks. gips, hvilken plade har en passende akustisk strømningsmodstand, således at den kan tjene som bredbåndet absorbent og kan anvendes uden bagved liggende løst mineraluldlag.

Til dette formål kendetegnes opfindelsen ved, at 30 for at tilvejebringe et i det væsentlige jævnt lydabsorptionsniveau over frekvensområdet 250-4000 Hz er fiberdugen indrettet til at give den sammensatte gipsplade en specifik akustisk strømningsmodstand på mellem 1.200 og 4.000 Nsm-3.

35 De øvrige egenskaber og kendetegn fremgår af de efterfølgende patentkrav.

DK 170687 B1 4

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et snit gennem en perforeret plade ifølge opfindelsen, og * 5 fig. 2 et diagram, der viser referencekurver og absorptionskurver for en gipsplade ifølge fig. l.

Den akustiske strømningsmodstand kan sammenlignes med en vekselstrømsmodstand. Først 1985 angives en metode til måling af denne dynamiske modstand: 10 "Measurement of acoustic flow resistance". K.U.

Ingård and T.A. Dear, Journal of Sound and Vibration (1985) 103(4). Denne 103(4) fremgangsmåde er anvendt ved udviklingsarbejdet.

De data om strømningsmodstand, som man kan finde 15 i litteraturen, kan lignes ved en jævnstrømsmodstand.

Disse er relativt lette at måle, men kan adskille sig meget fra det akustisk korrekte.

Pladen 10 ifølge den viste udførelsesform for opfindelsen er fremstillet af gips 11, der ligesom 20 ved konventionelle gipsplader er forsynet med et papirlag 12.

Pladen 10 er perforerert ved hjælp af huller eller slidser 13, der strækker sig vinkelret på pladens plan gennem både gips- og papirlag. Pladens bagsi-25 de 14, dvs. den side af pladen, der er beregnet til at vende bort fra en lydkilde, er belagt med en fiberdug 15, som dækker slidserne 13. Fiberdugen 15 er bundet til pladen 10 helt frem til perforeringskanterne 13a ved et limlag 16. Den del af fiberdugen 30 15's overflade, der er dækker slidserne 13, har ikke lim 16. Denne plade 10 monteres med en luftspalte mellem bagsiden 14 og en tag- eller vægflade. i

Når man klassificerer bredbåndede lydabsorbenter ifølge svensk standard SS 025259 og SS 025260, har man J

35 ikke anset det for at være lige vigtigt at stille krav ved lave frekvenser som ved høje og tillader en sænkning af absorptionen fra og med 500 Hz.

5 DK 170687 B1 I fig. 2 er der over referencekurverne i ovennævnte standard indlagt dels absorptionen for en slidset gipspladeabsorbent med en bagved liggende 30 mm. tyk mineraluldsplade, dels for samme slidsede gipsplade 5 med en pålimet fiberdug, som med den slidsede plades perforation på 17,8% giver den sammensatte enhed en specifik strømningsmodstand på 3150 Nsm~3. Gipspladens tykkelse er 13 mm. og luftspalten til en bagved liggende overflade er i begge tilfælge 200 mm.

10 Begge målinger er foretaget ved Statens Prøv ningsanstalt.

Absorbenten med filterdug ifølge opfindelsen ligger en klasse højere end den med mineralulden, absorptionsklasse C henholdsvis D.

15 De vægtede absorptionsfaktorer αω er henholds vis 0,6 og 0,40.

Et eksempel på et til formålet passende filter-dugmateriale indeholder mellem 5 og 90 % organiske kunstfibre, f.eks. polyesterfibre, medens den øvrige 20 andel består af cellulosefibre. Fibrenes grovhed bør ligge i området 1,7 - 17 dtex og længderne mellem 12 og 35 mm. Latexbindemiddel, men også andre termiske, mekaniske, kemiske bindemidler kan anvendes ved fremstilling af dugen. Denne bør have en fladevægt mellen 20 og 25 300 g/m2 og fortrinsvis mellem 50 og 125 g/m2.

Opfindelsen er ikke begrænset til den ovenfor beskrevne udførelsesform, men flere varianter kan tænkes indenfor rammerne af de efterfølgende krav. F.eks. kan to plader ifølge opfindelsen limes oven på hinan-30 den, således at et fiberduglag befinder sig i laminatspalten mellem de to plader. Endvidere behøver pladerne ikke at være gipsplader, men kan være andre plader med tilsvarende perforering og tykkelse, f.eks. træfiberplader eller cementbaserede plader.

35

Claims (4)

1. Hul- eller slidsperforeret gipsplade (10) med en tykkelse på mindst ca. 6 mm og en perforeringsgrad på 10-20% til anvendelse som lydabsorberende ele- 5 ment, fortrinsvis ved indertag, hvor hver perforering (13) er dækket af en tynd fiberdug (15), der er bundet til perforeringskanterne (13a), kendetegnet ved, at for at tilvejebringe et i det væsentlige jævnt lydabsorptionsniveau over frekvensområdet 250-4000 Hz 10 er fiberdugen indrettet til at give den sammensatte gipsplade en specifik akustisk strømningsmodstand på mellem 1.200 og 4.000 Nsm"3.

2. Plade ifølge krav l, kendetegnet ved, at fiberdugen (15) er bundet til pladen (10) ved 15 hjælp af en lim (16).

3. Plade ifølge krav 2, kendetegnet ved, at limen (16) strækker sig frem til perforeringskanterne (13a) og lader den del af dugen (15), der dækker perforeringen (13), fri. 20

4. Plade ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at fiberdugen (15) er af en sådan beskaffenhed, at den giver det sammensatte element en specifik akustisk strømningsmodstand på ca. 1.800 - 3.500 Nsm"3. * f