EP0597182B1 - Wärmeisolierendes Bauelement, insbesondere für Dach- und Wandkonstruktionen - Google Patents

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EP0597182B1
EP0597182B1 EP93110311A EP93110311A EP0597182B1 EP 0597182 B1 EP0597182 B1 EP 0597182B1 EP 93110311 A EP93110311 A EP 93110311A EP 93110311 A EP93110311 A EP 93110311A EP 0597182 B1 EP0597182 B1 EP 0597182B1
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foamed plastic
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EP93110311A
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EP0597182A1 (de
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Anthonius W.M. Eggenhuizen
Jerry Van Strien
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UNIDEK GROUP B.V.
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UNIDEK BOUWELEMENTEN BV
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E04C2/296—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and non-metallic or unspecified sheet-material

Definitions

  • the invention relates to a heat-insulating component, in particular for roof and wall constructions, in which a plurality of layers of material are glued together over the entire surface to form a sandwich panel and a foam plastic layer is provided between two equally thick outer wood-based cover layers.
  • the sandwich panel consists of the foam plastic layer and the two wood-based cover layers glued directly onto the foam plastic layer.
  • the two glued-on cover layers give the component the required rigidity, while the relatively thick intermediate layer made of foam plastic compared to the cover layers essentially ensures the desired thermal insulation.
  • the inadequate sound insulation capacity of such components is disadvantageous.
  • a component in sandwich construction which consists of an insulating layer, on the outer surface of which a cover plate, for example steel plate, is fastened as a load-bearing component of the element, at least on one side, between the insulating layer and an intermediate layer made of a particle board or a plate made of another combustible material or a gypsum board is attached to at least one cover plate.
  • the application of said intermediate layer is not done here from a sound insulation point of view Reasons, rather, the intermediate layer, in cooperation with the other parts of the component, is intended to provide fire protection against fire acting from outside for at least a certain time.
  • the invention has for its object to provide a component of the type mentioned an improved sound insulation.
  • the invention solves this problem with a heat-insulating component of the type mentioned in that an intermediate layer based on gypsum is arranged between the foam plastic layer and one of the two outer cover layers.
  • the invention is based here on the knowledge that the obvious measures to improve the sound insulation capacity of the component by increasing the mass or increasing the thickness of both cover layers, due to the then still symmetrical structure of the component does not lead to success; obviously with an symmetrical structure an internal resonance mechanism comes into play, which can only be influenced by the mass of the cover layers.
  • An increase in the thickness or mass of only one of the two cover layers, which leads to an asymmetrical structure of the component which is obviously more favorable for the sound insulation capacity, is ruled out in the present case due to the wood base of the cover layers; this causes because of the hygroscopy of the Cover layers an unacceptable entry of deformation stresses in the component.
  • the foam plastic of the foam plastic layer should have a density of at most 30 kg / m3 and in particular a density between 14 and 16 kg / m3.
  • Particularly suitable foam plastics are polystyrene, polyurethane, polyisocyanurate or phenolic resin.
  • Favorable thicknesses of the foam plastic layer make up to 300 mm, a thickness between 40 and 120 mm is preferred.
  • the gypsum-based intermediate layer can be a plasterboard, gypsum fiber or gypsum chipboard; it should have a thickness between 5 and 25 mm, preferably between 9.5 and 12.5 mm.
  • Wood-based panels are recommended as top layers on a wood basis, specifically those with a thickness between 2.5 and 12 mm, in particular 3 and 4 mm.
  • the heat-insulating component shown in FIG. 1 is intended for roof and wall constructions and consists of a sandwich panel in which several layers of material 1 - 4 are combined with one another by means of full-surface adhesive layers.
  • the sandwich panels have a width of 1 to 1.25 m and a length of 2.4 to 12 m and can have additional side slats 5, 6 on the long sides.
  • the sandwich panel first has a foam plastic layer 3 as material layers 1 - 4 between two equally thick outer wood-based outer layers 1 - 4. Between the foam plastic layer 3 and one of the two outer cover layers 1, an intermediate layer 2 based on gypsum is additionally arranged.
  • the foam plastic layer 3 is a 78 mm thick polystyrene plate with a density of 15 kg / m3.
  • the gypsum-based intermediate layer 2 is a 12.5 mm strong plasterboard.
  • the two wood-based top layers 1, 4 consist of 3.2 mm thick chipboard in accordance with DIN 68763.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein wärmeisolierendes Bauelement, insbesondere für Dach- und Wandkonstruktionen, bei dem mehrere Materialschichten vollflächig zu einer Sandwichplatte miteinander verklebt sind und eine Schaumkunststoffschicht zwischen zwei gleich starken äußeren Deckschichten auf Holzbasis vorgesehen ist.
  • Bei bekannten Bauelementen der genannten Art (FR-A-2 562 837, US-A-3 363 378) besteht die Sandwichplatte aus der Schaumkunststoffschicht und den beiden unmittelbar auf die Schaumkunststoffschicht aufgeklebten Deckschichten auf Holzbasis. Die beiden aufgeklebten Deckschichten geben dem Bauelement die erforderliche Steifheit, während die im Vergleich zu den Deckschichten verhältnismäßig dicke Zwischenschicht aus Schaumkunststoff im wesentlichen die angestrebte Wärmeisolierung sicherstellt. Nachteilig ist jedoch das unzureichende Schalldämmungsvermögen solcher Bauelemente.
  • Bekannt ist auch ein Bauelement in Sandwich-Konstruktion (DE-A-32 08 839), das aus einer Isolierschicht besteht, auf deren Außenfläche zumindest auf einer Seite ein Deckblech, z.B. Stahlblech als tragendes Bauteil des Elements befestigt ist, wobei zwischen der Isolierschicht und zumindest einem Deckblech eine Zwischenschicht aus einer Spanplatte bzw. einer Platte aus einem anderen brennbaren Material oder einer Gipsplatte angebracht ist. Das Anbringen der besagten Zwischenschicht erfolgt hier nicht aus schalldämmungstechnischen Gründen, vielmehr soll durch die Zwischenschicht im Zusammenwirken mit den übrigen Teilen des Bauelements ein wenigstens für eine bestimmte Zeit wirkender Brandschutz gegen von außen einwirkendes Feuer erreicht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einem Bauelement der eingangs genannten Art ein verbessertes Schalldämmungsvermögen zu verleihen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem wärmeisolierenden Bauelement der eingangs genannten Art dadurch, daß zwischen der Schaumkunststoffschicht und einer der beiden äußeren Deckschichten eine Zwischenschicht auf Gipsbasis angeordnet ist.
  • Die Erfindung geht hierbei zunächst von der Erkenntnis aus, daß die an sich naheliegende Maßnahmen, das Schalldämmungsvermögen des Bauelementes durch Erhöhung der Masse bzw. Vergrößerung der Stärke beider Deckschichten zu verbessern, aufgrund des dann nach wie vor symmetrischen Aufbaus des Bauelementes nicht zum Erfolg führt; offensichtlich kommt bei symmetrischem Aufbau ein innerer Resonanzmechanismus zum Tragen, der durch die Masse der Deckschichten nur wenig beeinflußbar ist. Eine Erhöhung der Dicke bzw. Masse nur einer der beiden Deckschichten, die zu einem für das Schalldämmungsvermögen offensichtlich günstigeren asymmetrischen Aufbau des Bauelementes führt, scheidet im vorliegenden Fall aufgrund der Holzbasis der Deckschichten aus; diese bewirkt nämlich aufgrund der Hygroskopie der Deckschichten ein nicht annehmbares Eintragen von Verformungsspannungen in das Bauelement. Überraschenderweise können diese nachteiligen Wirkungen aber durch das Zwischenschalten der Zwischenschicht auf Gipsbasis umgangen werden; es ergibt sich ein asymmetrischer Aufbau ohne zu großen Spannungseintrag bei Feuchtigkeitsaufnahme und zugleich ein erheblich verbessertes Schalldämmungsvermögen, das wesentlich größer ist, als es aus dem Schalldämmungsvermögen der Zwischenschicht auf Gipsbasis allein zu erwarten ist. Im übrigen führt diese Zwischenschicht aufgrund ihres hohen Wärmeabsorptionsvermögens zu einer guten Amplitudendämpfung, die ein angenehmeres, z.B. bei Sonneneinstrahlung kühleres Innenraumklima bewirkt.
  • Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So sollte der Schaumkunststoff der Schaumkunststoffschicht eine Dichte von höchstens 30 kg/m³ und insbesondere eine Dichte zwischen 14 und 16 kg/m³ aufweisen. Besonders geeignete Schaumkunststoffe sind Polystyrol, Polyurethan, Polyisocyanurat oder Phenolharz. Günstige Dicken der Schaumkunststoffschicht machen bis 300 mm aus, bevorzugt ist eine Dicke zwischen 40 und 120 mm. Bei der Zwischenschicht auf Gipsbasis kann es sich um eine Gipskarton-, Gipsfaser- oder Gipsspanplatte handeln; sie sollte eine Dicke zwischen 5 und 25 mm, vorzugsweise zwischen 9,5 und 12,5 mm aufweisen. Als Deckschichten auf Holzbasis empfehlen sich Holzspanplatten, und zwar solche mit einer Dicke zwischen 2,5 und 12 mm, insbesondere 3 und 4 mm.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch ein Bauelement,
    Fig. 2
    das Schalldämm-Maß in Abhängigkeit von der Frequenz für ein herkömmliches Bauelement ohne Zwischenschicht auf Gipsbasis, und
    Fig. 3
    das Schalldämm-Maß in Abhängigkeit von der Frequenz für das gleiche Bauelement aber mit Zwischenschicht auf Gipsbasis.
  • Das in Fig. 1 dargestellte wärmeisolierende Bauelement ist für Dach- und Wandkonstruktionen bestimmt und besteht aus einer Sandwichplatte, bei der mehrere Materialschichten 1 - 4 mittels vollflächiger Klebemittelschichten miteinander vereinigt sind. Die Sandwichplatten weisen je nach Einsatzort eine Breite von 1 bis 1,25 m und eine Länge von 2,4 bis 12 m auf und können an den Längsseiten zusätzliche Seitenlatten 5, 6 aufweisen.
  • In ihrem grundsätzlichen Aufbau weist die Sandwichplatte als Materialschichten 1 - 4 zunächst eine Schaumkunststoffschicht 3 zwischen zwei gleich starken äußeren Deckschichten 1 - 4 auf Holzbasis auf. Zwischen der Schaumkunststoffschicht 3 und einer der beiden äußeren Deckschichten 1 ist zusätzlich eine Zwischenschicht 2 auf Gipsbasis angeordnet. Bei der Schaumkunststoffschicht 3 handelt es sich um eine 78 mm starke Polystyrolplatte mit einer Dichte von 15 kg/m³. Die Zwischenschicht 2 auf Gipsbasis ist eine 12,5 mm starke Gipskartonplatte. Die beiden Deckschichten 1, 4 auf Holzbasis bestehen aus 3,2 mm starken Holzspanplatten nach DIN 68763.
  • Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man ohne Schwierigkeiten, daß sich die Resonanzfrequenz von 1.100 Hz nach 800 Hz verschiebt. Die Schalldämmung steigt im Bereich von 1.000 bis 2.500 Hz um etwa 12 dB, unterhalb von 1.000 Hz um etwa 5 dB. Das bewertete Schalldämm-Maß nach DIN 52210 ist um 8 dB besser.

Claims (12)

  1. Wärmeisolierendes Bauelement, insbesondere für Dach- und Wandkonstruktionen, bei dem mehrere Materialschichten (1 - 4) vollflächig zu einer Sandwichplatte miteinander verklebt sind und eine Schaumkunststoffschicht (3) zwischen zwei gleich starken äußeren Deckschichten (1, 4) auf Holzbasis vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schaumkunststoffschicht (3) und einer der beiden äußeren Deckschichten (1) eine Zwischenschicht (2) auf Gipsbasis angeordnet ist.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkunststoff der Schaumkunststoffschicht (3) eine Dichte von höchstens 30 kg/m³ aufweist.
  3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkunststoff der Schaumkunststoffschicht (3) eine Dichte zwischen 14 und 16 kg/m³ aufweist.
  4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkunststoffschicht (3) aus Polystyrol, Polyurethan, Polyisocyanurat oder Phenolharz besteht.
  5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkunststoffschicht (3) eine Dicke von bis zu 300 mm aufweist.
  6. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkunststoffschicht (3) eine Dicke zwischen 40 und 120 mm aufweist.
  7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (2) auf Gipsbasis aus einer Gipskarton-, Gipsfaser-, oder Gipsspanplatte besteht.
  8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (2) auf Gipsbasis eine Dicke zwischen 5 und 25 mm aufweist.
  9. Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (2) auf Gipsbasis eine Dicke zwischen 9,5 und 12,5 mm aufweist.
  10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten (1, 4) auf Holzbasis aus Holzspanplatten bestehen.
  11. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten (1, 4) auf Holzbasis jeweils eine Dicke zwischen 2,5 und 12 mm aufweisen.
  12. Bauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten (1, 4)auf Holzbasis jeweils eine Dicke zwischen 3 und 4 mm aufweisen.
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