NL8602421A - Akoestische isolatiepanelen. - Google Patents

Description

. JT* -*

V

Akoestische isolatiepanelen.

De uitvinding heeft betrekking op akoestische isolatiepanelen voor het akoestisch isoleren van gebouwen. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op panelen van deze soort welke tenminste één zijde bezitten welke 5 blootgesteld is aan de atmosfeer van het lokaal waarin zij zijn opgesteld. Dergelijke panelen worden in het bijzonder gebruikt voor het vormen van bekledingen van plafonds of bekledingen van muren teneinde de akoestische eigenschappen te verbeteren.

Tegelijkertijd kunnen de akoestische 10 isolatiepanelen dienen voor thermische isolatie.

Naast hun akoestische en thermische eigenschappen dienen deze panelen te beantwoorden aan andere min of meer zware eisen. In het algemeen dienen zij door hun uitgebreid gebruik met daarbij inbegrepen in industriële gebouwen 15 matig te kosten. Om deze reden dient hun constructie zo eenvoudig mogelijk te zijn.

Zij dienen ook een grote stabiliteit in de tijd te vertonen.

Aangezien ze blijvend zijn opgesteld, 20 dienen deze panelen een betrekkelijk rein aanzien te bewaren.

In voorkomende gevallen dienen zij reinigingsbehandelingen te kunnen ondergaan zonder beschadigd te worden. Omgekeerd dienen deze panelen, welke kunnen worden gebruikt in gebouwen waarin 8602421 w *5 -2- een zuivere atmosfeer vereisende activiteiten zijn gehuisvest, niet de bron zijn van ongewenste stoffen- Dit is in het bijzonder het geval voor voedings- en farmaceutische industrieën. Bovendien dienen zij voor dezelfde toepassingen zich niet te lenen voor het 5 ontwikkelen van· kiemen.

Verschillende soorten panelen op basis van minerale vezels zijn voorgesteld waarbij deze panelen beantwoorden aan een deel van deze eisen. Gewoonlijk vertonen echter deze panelen het-zij een ingewikkelde structuur met in het bijzonder 10 een gelaagde structuur met veelvoudige lagen van materialen van verschillende aard, waardoor deze panelen betrèkkelijk kostbaar zijn,ofwel zij vertonen een meer eenvoudiger structuur maar bieden tegelijkertijd niet al de vereiste eigenschappen.

Onder de laastgenoemde panelen kan men 15 bijvoorbeeld panelen noemen van mineraal wol bekleed door hetzij een mantel van vezels ofwel een blad van papier of metaal.

De panelen .welke bekleed zijn met de mantel van al of niet geweven vezels die hecht aan de ondergrond bestaande uit een dik vilt van minerale vezels zijn in het 20 algemeen goede akoestische en thermische isolatiemiddelen. Om hun. een aantrekkelijk· aanzien te teven kan de mantel waarmee zij bedekt zijn gekleurd zijn. Hun poreusheid maakt hun onderhoud moeilijk en maakt het uitstoten van stofdelen onvermijdelijk . Overigens is de vezelige massa van het vilt blootgesteld aan 25 de omgevende atmosfeer en in het bijzonder aan de vochtigheid.

Er kunnen aldus nadelige verschijnselen ontwikkelen door condensaties in het inwendige van het vilt.

De thermische verschillen aan weerszijden van de panelen bevorderen luchtstromen dwars door hetvilt heen.

30 De gesuspendeerde stofdeeltjes beladen progressief het vilt door een fiitratieeffect. Het verzamelen van deze stofdeeltjes is vanzelfsprekend niet gewenst.

Panelen bekleed met een niet poreus blad, 3602421 «► * -3- bijvoorbeeld een blad van aluminium, vertonen niet de bovengenoemde nadelen, maar bieden gewoonlijk· beperkte akoestisch isolerende eigenschappen door juist het gebrek aan poreusiteit van het bekledingsblad.

5 De uitvinding beoogt te voorzien in panelen voor akoestische en thermische isolatie van gebouwen op basis van een vilt van minerale vezels welke dicht of bijna dicht zijn voor de omgevende atmosfeer en daardoor niet stofdeeltjes afgeven, gemakkelijk te reinigen zijn en niet achter 10 uit gaan door de invloed van de vochtigheid.

De uitvinders hebben aangetoond dat het mogelijk is on het gebruik van een niet poreus blad te combineren met het verkrijgen van voldoende akoestische eigenschappen.

De panelen volgens de uitvinding zijn 15 in het algemeen opgebouwd uit een stijf vilt van minerale vezels dat geheel omhuld is door een blad van makro-moleculaire kunststof met geringe dikte en in hoofdzaak geen poreusheid, waarbij het blad zich niet hecht aan het vilt en hierover gespreid wordt.

Onder "stijf" dient verstaan te worden 20 dat de onderhavige panelen geen aanzienlijke verbuigingen ondergaan wanneer zij steunen op dragers welke de panelen aan hun randen vasthouden. Men kan eveneens zeggen dat deze panelen zelfdragend zijn. Overigens hecht' het bekledingsblad niet, dat wil zeggen dat het niet door plakken gehecht is aan het 25 oppervlak van het vilt waarop het blad is aangebracht eventueel slechts op de omtrek van het paneel.

De kwaliteit van het vilt van minerale vezels is gelijk aan de kwaliteit welke toegepast is in de oudere technieken waarvan hierboven sprake is. De kwaliteit wordt 30 bepaald door de afmetingen, de volumetrische massa en de aard van het vilt, waarbij deze fabrieksverschillen met elkaar verbonden zijn door het bepalen van de vereiste kwaliteit.

Het is allereerst nodig dat elk paneel een bepaalde stijfheid bezit. Deze stijfheid is een functie van 9602421 -4- kwaliteit vein de vezels, de volumetrische massa en ook de dikheid van het vilt. In het algemeen is het van belang dat het paneel, naast zijn mechanische gedrag, voldoende akoestische absorptie levert. Zijn dikte is niet minder dan 20 mm en bij 5 voorkeur gelijk of groter dan 50 mm. Gewoonlijk is de dikte niet groter dan 150 mm of zelfs 120 mm. Grotere dikten dragen meestal niet bij tot enige verbetering op^het akoestische gebied. Gewoonlijk worden de grootste dikten zelfs gekozen voor het verbeteren van de eigenschappen van het materiaal wat betreft 10 de thermische isolatie. Indien slechts de akoestische eigenschappen van belang zijn, is het mogelijk om de dikte te beperken, tot waarden in de orde van 50 tot 80 mm.

Indien bij de gekozen volumetrische massa's in het bijzonder rekening wordt gehouden met het akoe-15 stische gedrag, waarvan later sprake zal zijn, maken de eerder genoemde dikten het mogelijk om een voldoende stijfheid te verkrijgen opdat de panelen niet buigen bij de gewoonlijk toegepaste afmetingen. Ten aanzien van deze afmetingen overschrijden de grootste afstanden tussen twee elementen voor het dragen van 20 panelen gewoonlijk niet 1,5 m en zijn gewoonlijk kleiner dan 1,20 m.

De volumetrische massa van de vilten kunnen variëren volgens de aard van de vezels welke het vilt vormen, onafhankelijk van beschouwingen met betrekking tot de 25 akoestische absorptie. Voor vilten van glasvezels welke zeer weinig onregelmatige deeltjes bevatten, zijn de volumetrische massa's.in het algemeen gering,zij kunnen dalen tot geringe 3 waarden als 30 kg/m of minder. Men kan nog veel lichtere vilten vervaardigen, maar zij vertonen dan niet meer de vereiste 30 stijfheid voor het vormen van de panelen volgens de uitvinding. Overigens, zoals hierna zal blijken, kan het van voordeel zijn om materialen toe te passen met een betrekkelijk aanzienlijke volumetrische massa. Om deze reden kan men volgens de uitvinding 8602421 -ί*> -5- vilten van glasvezels toepassen waarvan de volumetrische massa 3 steigt tot 80 en zelfs 100 kg/m .

De vilten zijn ook gewoonlijk gevormd van zogenaamde steenwol welke vervaardigd is uitgaande van 5 basaltachtige steen of slakken van hoog-ovens. Deze vilten zijn door andere technieken vervaardigd dan de vilten van glasvezels en bestaan in het algemeen uit minder regelmatige vezels. Zij bevatten steeds grotere deeltjes in variabele afmetingen. Om deze redenen vormen de vezels van steenwol panelen waarvan de volu-10 metrische massa gewoonlijk hoger is dan die van panelen van glaswol. Hun volumetrische massa is gewoonlijk niet kleiner dan 3 3 60 kg/m en kan stijgen tot 150 kg/m .

Uitde praktijk is gebleken dan de volumetrische massa van de vilten invloed heeft op de akoestische 15 absorptie coëfficiënt. Voor de meest lage geluidfrequenties verdient het de voorkeur cm een hoger volumetrische massa toe te passen. Naar gelang het geluidspectrum waarin deze materialen dienen in te grijpen, kan men dus kiezen voor hetzij betrekkelijk lichte producten dan 'wel meer zwaardere producten.

20 Ongeacht de gekozen volumetrische massa van de vilten, bieden zij een grotere poreus!text welke gunstig is voor een goede absorptie bij afwezigheid van een bekleding. Later zal worden aangegeven ten aanzien van de rol welke de film welke het paneel van vilt bekleed speelt, dat bij de uit-25 gevonden omstandigheden de aanwezigheid van deze film niet op aanzienlijke wijze de absorptie eigenschappen verstoord.

Dfe bekleding van vilten, zoals reeds is aangegeven ten aanzien van de stand der techniek, kan op aanzienlijke wijze de absorberende eigenschappen wijzigen. Bij 30 deze bekende technieken mondt bij dezelfde kwaliteit van al of niet bekleed vilt, bijvoorbeeld een blad aluminium geplakt op het naar het geluid gekeerde oppervlak, uit op een absorptie-verhoüding welke, naar gelang de frequenties, kan worden ver- 8602421 » " t -6- menigvuldigd met, een factor welke oploopt tot 4. Het is dus zeer merkwaardig dat volgens de kenmerken van de uitvinding de akoestische absorptie aanzienlijk blijft ondanks de aanwezigheid van de bekleding.

5 Om tot dit resultaat te komen is het voldoende om te zorgen dat de omhulling niet een hinderpaal is voor de geluidstrillingen. Het is in het bijzonder voldoende om slechts een omhulling met geringe massa per oppervlakte-eenheid toe te passen.

10 Bij voorkeur heeft de film van poly- . 2 meer welke het vilt bekleed een massa van niet meer dan 40 g/m en nog meer bij voorkeur is deze massa gelegen tussen 10 en 30 g/m^.

Hoewel het van voordeel is om de massa per oppervlakte-eenheid van de film van de omhulling te beperken, 15 is evenwel om vanzelfsprekende redenen van mechanische weerstand een zekere dikte noodzakelijk. Om deze reden kan men gewoonlijk , 2 niet beneden 10 g/m dalen.

Rekening houdend met de volumetrische . massa's van kunststoffen welke deze filmen vormen, correspondeert dit 20 met dikten in de orde van 15 tot 40 micrometer.

De werkingswijze van de film is niet op theoretische wijze bestudeerd. Men kan evenwel denken dan zijn geringe . inertie' ·, door zijn zeer geringe massa per oppervlakte-eenheid en ook door het feit dat de film wordt gespannen, een 25 nagenoeg integrale overdracht van op de film werkende trillingen toestaan. Daardoor zal de absorptie door het vilt praktisch gelijk zijn aan die welke men opmerkt bij niet bekleed vilt.

Het is belangrijk dat, opdat de het vilt bekledende film niet de absorptie hindert, de film niet 30 gehecht is aan de massa van het vilt in welk geval de bovengenoemde voordelen voor de lichte films zullen worden benadeeld. Een film, zelfs wanneer die licht is, maar geplakt is op het vilt, gedraagt zich in feite, tenminste gedeeltelijk, als een film met een veel 8602421 -7- hogere massa per oppervlakte-eenheid, waarbij de massa van de lijm en de geplakte vezels zich voegt bij de massa van de film.

Dit is één van de redenen, met daarbij de massa van de bekleding zelve, welke de matige resultaten 5 verklaard vein bekende vilten welke bekleed zijn met een bekleding van geplakt aluminium, wat betreft de akoestische absorptie.

De film is op het vilt om verscheidene redenen geplakt. Het is voor het aanzicht van het product gewenst cm een glad oppervlak zonder vouwen te tonen. Buiten de esthetische 10 reden, verdient de afwezigheid van vouwen of elke onregelmatigheid op het oppervlak van de film, welke een aanpassingsfout zou kunnen, opwekken, de voorkeur om praktische redenen.

Een gespannen oppervlak maakt een eventueel reinigen veel gemakkelijker. Overigens wordt door een glad 15 oppervlak voor een aanzienlijk deel de gevaren van scheuren • vermeden, «lke zouden ontstaan tijdens de verschillende handelingen tot aan het stadium van het aanbrengen, welke gevaren des te groter zijn naar mate de bekledingsfilm lichter is.

Ook hier is het noodzakelijk om het 20 feit te benadrukken dat de film in gespannen toestand niet de absorptie benadeeld indien de eisen ten aanzien van de massa in het oog worden gehouden. In het bijzonder merkt men niet het verschijnsel van terugkaatsen op het oppervlak op, zoals dat wordt opgemerkt met de bekende producten welke een glad en 25 stijf oppervlak bieden.

Wij hebben gezien dat opdat de absorptie zo sterk mogelijk zal zijn, de film niet op het vilt dient te worden geplakt. Het is één van de redenen die leidt tot geheel cmwikkelen van het vilt. Het zou mogelijk zijn cm, 30 zonder de absorptie-kwaliteiten te verminderen, de film slechts op het blootgesteldevlak te bevestigen, bijvoorbeeld door de film uitsluitend op zijn omtrek te plakken. Afgezien van het feit dat het moeilijk is om de bevestiging van een dergelijke 8602421 -8- 'ir *Χ· i w t lichte film tot stand te brengen door eenvoudige middelen waarbij het goed gespannen houden van de film verzekerd zal blijven, waarborgt deze wijze van werken niet de afwezigheid van afgeven van stofdelen of de bescherming tegen de omgevende vochtigheid 5 die men kan bereiken door een volledige omhulling.

Om deze redenen is volgens de uitvinding het vilt volledig omhuld door de lichte film.·Men bekleedtniet alleen de beide hoofdvlakken maar ook de randen van het paneel.

Het vormen van de omhulling maakt het 10 vermijden van elk plakken of analoog bevestigen van de film op het vilt mogelijk.

Het aanbrengen van de polymeer—film op het vilt kan op verschillende wijzen tot stand worden gebracht.

Het is bijvoorbeeld mogelijk om het 15 paneel van vilt aan te brengen tussen twee vellen, welke eventueel tevoren gesneden, zijn, met afmetingen welke een «inig groter zijn dan die van de grote oppervlakken van het paneel. De delen van de vellen steken uit voorbij deze vlakken over een voldoende lengte om met elkaar in aanraking te komen. De randen van de 20 op het vilt gespannen vellen worden dan op gebruikelijke wijze geplakt of gelast.

De gelaste randen wórden zodoende gehouden aan de omtrek van het paneel en blijven verborgen bij het uiteindelijke gebruik waarbij slechts, één vlak zichtbaar is.

25 Bij een variant is het mogelijk om slechts één vel te gebruiken welke gevouwen is over de beide vlakken van het paneel en, zoals hierboven aangegeven, geplakt of gelast op de drie vrije kanten.

Het is bovendien mogelijk om, gebruik-30 makend van de elasticiteit van de film, het paneel in een huls te steken welke gevormd is door de film welke een weinig gespannen wordt op een bruikbare drager. De huls is vrij van de drager en krimpt op het paneel van vilt over zijn gehele lengte. Twee plak- 8602421 -9- randen of lassen aan de einden van de huls beëindigen het ontsluiten van het vilt.

Bij al deze handelingen wordt gebruik gemaakt van de elasticiteit van de film om het aanbrengen op het 5 paneel mogelijk te maken. De elasticiteit is gewoonlijk voldoende om een goed gespannen film, vrij van plooien, te verzekeren.

Het is eveneens mogelijk om films toe te passen welke kunnen krimpen, in het bijzonder onder invloed van warmte of straling. In dit geval dient de aanpassing van de 10 omhulling minder nauwkeurig te zijn doordat de spanning van de film tot stand wordt gebracht door het krimpen van de film, hetgeen plaatsheeft na het op zijn plaats brengen van de film.

De aard van de toegepaste films voor het omhullen van de panelen kan vrij gekozen worden bij handhaven 15 van de hierboven aangegeven eisen ten aanzien van de fijnheid en de elasticiteit.

Men dient eveneens te zorgen dat de toegepaste films een goede weerstand bieden tegen verouderen in de onderhavige omstandigheden van gebruik. In het bijzonder 20 is het noodzakelijk dat deze films niet in kwaliteit achter uit gaan onderinvloed van ultraviolette straling.

Men kan in het bijzonder films toepassen van polyethyleen, polypropyleen of dergelijke. Volgens de uitvinding verdient het de voorkeur om vinylfilms toe te passen, in het 25 bijzonder op basis van polyvinylchloride welke het voordeel heeft van weinig kostbaar te zijn voor een stelsel van voldoende kwaliteiten.

Om de eigenschappen van deze films nog te verbeteren verdient het de voorkeur films te kiezen welke 30 bepaalde toegevoegde stoffen bevatten zoals producten tegen ultraviolette stralen, tegen brandbaarheid enzovoorts.

Deze film en in het bijzonder de films van polyvinylchloride kunnen bovendien een kleurende lading ont- 8602421 . v ► -10- vangen in de massa waardoor het aanzicht van de panelen kan worden gevarieerd zonder enige bijkomende behandeling.

Bijvoorbeeld zijn identieke panelen van glaswol met een dikte 50 mm en een volumetrische massa van 3 5 30 kg/m , met een breedte van 0,87 m en een lengte van 1,5 m, op verschillende wijzen bekleed, vergeleken op hun akoestische eigenschappen. Het gaat respectielijk om een paneel bekleed 2 met kraft-aluminium (ongeveer 300 g/m 1 (A). , een paneel bekleed met een mantel van poreuse glaswol (B) en een paneel volgens de 10 uitvinding, bekleed met een film van polyvinylchloride met een 2 dikte van 22 micrometer (oppervlakte massa ongeveer 20 g/m ) ,

Deze verschillende panelen zijn beproefd in genormaliseerde omstandigheden volgens het onderzoek genaamd "Alfa-Sabine" voor verschillende frequenties.

15 Volgens de beproevingen zijn de producten des te beter naarmate de absorptie coëfficiënt hoger is.

De resultaten zijn de volgende: j j i ii i Panelen » 500 H ! 1000 H_ ' 2000 H j 20 ! I z I z I z ;-1-1-1 1

i ! 1 I I

IA I 1 i 0,63 ! 0,25 ! j-------------!--------------i----------------i-------------r 1 11 I B I 0,89 ! 1 i 0,98 1 25 j-------------|---------------1------ ------|------------j

j I I II

i Uitvinding ι 1 i 0,95 j 0,90 } j i 1 ι i ι i i_I_!_ 8602421 -11-

De volledige meetresultaten voor panelen van vilt van 30 kg/m2 waarvan de dikte respectievelijk 50 en 80 mm is/ zijn aangegeven in de figuren 1 t/m 4.

Figuur 1 is het diagram van de coëffi-5 ciënt Alfa-Sabine als functie van de frequenties, enerzijds voor een niet bekleed vilt met een dikte van 50 mm (I) en anderzijds voor het zelfde film dat omhuld is in een vel van polyvinylchloride van 20 g/m2 (XI).

Figuur 2 is een aan het voorgaande dia- 10 gram analoog diagram waarbij de kromme (IIX) deze keer. correspon- ,2 deert met een omhulling van 100 g/m .

De figuren 3 en 4 zijn respectievelijk analoog aan de figuren 1 en 2 voor een vilt met een dikte van 80 mm* 15 Deze figuren tonen eerst de beperkte ' invloed van de dikte van het vilt op de akoestische absorptie.

De kromme IV is slechts weinig beter dan de kromme I bij zeer lage frequenties.

Men constateert ook dat de vilten om-20 wikkeld met een dun blad (krommen II en V) praktisch dezelfde absorpties tonen voor de lage frequenties en zeer beperkte verschillen voor de zeer hoge frequenties met de vilten zelve.

In vergelijking met het voorafgaande 2 tonen de vilten cmwikkeld met een vel van 100 g/m (III en IV) 25 een zeer snel afnemende absorptie bij hoge frequenties.

De resultaten van deze onderzoeken tonen de voordelen van de producten volgens de uitvinding. In het bijzonder, bij handhaven van de kenmerken van vilten omhuld met een niet poreuse film, treedt geen aanzienlijk verlies 30 aan absorptie op in de hoge frequenties, zoals het geval is hij producten bekleed met een geplakt metalen blad of zelfs voor vilten omhuld met een te dik blad. De gedragingen zijn praktisch van niet beklede producten of, meer nauwkeurig, bekleed S602421 * w- '5* -12- met een poreuse mantel.

Proeven met versneld verouderen hebben het goede gedrag van de producten volgens de uitvinding aangetoond omdanks de fijnheid van de omhullingen.

5 Tenslotte heeft het onderzoek ten aanzien van het gedrag bij vuur volgens de norm NP P 92-501 de producten volgens de uitvinding doen klassifiseren in of zelfs M0, welke klassificatie analoog is aan die van de vilten welke zijn omsluiten en die deze producten volledig bruik-10 baar maakt voor de bedoelde toepassingen.

860 2 42 1

Claims (7)

1. Akoestisch isolatiepaneel gevormd door een vilt van minerale vezels omhuld in een gespannen film op het vilt zonder hechting hieraan.

2. Paneel volgens conclusie 1, waarbij 5 de omhulling vormende film een massa per oppervlakte-eenheid 2 heeft welke niet groter is dan 40 g/m .

3. Paneel volgens conclusie 2, waarbij de film een massa per oppervlakte-eenheid heeft tussen 10 en 30 g/m^.

4. Paneel volgens de conclusies 2 of 3 waarbij de film op basis van polyvinylchloride is en een dikte heeft tussen 15 en 40 micrometer.

5. Paneel volgens één der voorgaande conclusies waarbij het vilt bestaat uit glasvezel en een volu- 3 15 metrische massa heeft gelegen tussen 30 en 100 kg/m .

6. Paneel volgens één der conclusies 1 tot 4 waarbij het vilt bestaat uit steenwol en een volumetrische 3 massa heeft tussen 60 en 150 kg/m .

7. Paneel volgens één der voorgaande 20 conclusies waarbij het vilt van minerale vezel een dikte heeft tussen 30 en 150 mm. -o-o-o-o-o- S 5 0 2 4 2 f