NO139792B

NO139792B - FLOOR AND WALL CONSTRUCTION FOR SOUND AND VIBRATION INSULATION BETWEEN TWO ROOMS

Info

Publication number: NO139792B
Application number: NO742716A
Authority: NO
Inventors: Tore Bertil Koehlberg
Original assignee: Marieholms Ind Ab
Priority date: 1973-08-22
Filing date: 1974-07-25
Publication date: 1979-01-29
Also published as: FI54641C; SE7311446L; NO742716L; DE2439874A1; DK143816B; FI242374A; SE390182B; FI54641B; GB1466596A; NO139792C; DK143816C; DK446474A

Description

Foreliggende oppfinnelse går ut på en gulv- eller veggkonstruksjon for lyd- og vibrasjonsisolering mellom forskjellige rom eller områder, som resulterer i lavt støynivå, f.eks. The present invention concerns a floor or wall construction for sound and vibration insulation between different rooms or areas, which results in a low noise level, e.g.

for anvendelse ombord på fartøyer eller i bygninger. for use on board vessels or in buildings.

Det er tidligere kjent å anvende såkalte "flytende gulv" i bolighus for i størst mulig utstrekning å minske for-plantningen av forstyrrende lyd mellom forskjellige rom og leiligheter. Et flytende gulv består i prinsippet av et over- It is previously known to use so-called "floating floors" in residential buildings in order to reduce, to the greatest possible extent, the propagation of disturbing sound between different rooms and apartments. A floating floor basically consists of an over-

gulv som hviler på et sjikt av elastisk materiale og som ikke har fast forbindelse med det underlag som bærer gulvet og med de huskonstruksjoner som i sin tur bærer det bærende underlag. Slike flytende gulv er tidligere blitt utført med overgulv av betong, som har den ulempe at overgulvet for styrkens skyld må gjøres forholdsvis tykt, minst 50 mm, og at det på grunn av be-tongens krymping under herdingen ikke er mulig å støpe store overgulv uten oppdeling av gulvet i flere separate seksjoner. floor that rests on a layer of elastic material and that does not have a fixed connection with the substrate that supports the floor and with the house structures that in turn support the supporting substrate. Such floating floors have previously been made with a concrete subfloor, which has the disadvantage that for the sake of strength the subfloor must be made relatively thick, at least 50 mm, and that due to the shrinkage of the concrete during curing it is not possible to cast large subfloors without division of the floor into several separate sections.

En oppdeling av et flytende overgulv i flere separate seksjoner medfører imidlertid store ulemper ut fra et fremstillings- og kvalitetssynspunkt, ettersom støpeoperasjonen blir dyrere og det kan oppstå nivåforskjeller mellom forskjellige seksjoner, Dividing a floating upper floor into several separate sections, however, entails major disadvantages from a manufacturing and quality point of view, as the casting operation becomes more expensive and level differences can occur between different sections,

f.eks. på grunn av forskjellige belastningsforhold. Gulvkon-struksjoner med flytende overgulv av betong har derfor ikke fått større anvendelse. e.g. due to different load conditions. Floor constructions with floating concrete subfloors have therefore not been widely used.

En ytterligere ulempe med overgulv av betong er at A further disadvantage of concrete subfloors is that

på grunn av overgulvets høye totalvekt må det underliggende sjikt være forholdsvis stivt for å kunne oppta den totale last som oppstår. Man har f.eks. som underliggende sjikt anvendt sand eller mineralull, hvilke materialer imidlertid på grunn av overgulvets tyngde er blitt presset sammen slik at elastisiteten delvis er forsvunnet. Herved er imidlertid fordelen med det flytende due to the high total weight of the upper floor, the underlying layer must be relatively rigid in order to absorb the total load that occurs. One has e.g. as an underlying layer, sand or mineral wool is used, which materials, however, due to the weight of the upper floor, have been pressed together so that the elasticity has partially disappeared. Here, however, the advantage is with the liquid

gulvprinsipp i stor utstrekning gått tapt, ettersom sjiktet mellom underlag og overgulv har frembrakt en betydelig lydover-føring fra bygningens bærende konstruksjoner til overgulvet, hvilket resulterer i at lydisoleringen mellom de forskjellige rom og leiligheter ikke er blitt helt tilfredsstillende. floor principle to a large extent has been lost, as the layer between subfloor and upper floor has produced a significant sound transfer from the building's load-bearing structures to the upper floor, which results in the sound insulation between the various rooms and apartments not being completely satisfactory.

Videre har anvendelsen av overgulv av betong i visse tilfeller, f.eks. ved lydisolering av kahytter ombord på fartøy, ikke være mulig på grunn av den store totalvekt av disse overgulv. Sluttelig har betonggulvene en besværlig lang tørke-eller herdingstid og må i løpet av denne tid, som kan gå opp til en uke eller mer, holdes fuktige. Furthermore, the use of concrete upper floors in certain cases, e.g. when soundproofing cabins on board vessels, not be possible due to the large total weight of these upper floors. Finally, the concrete floors have an inconveniently long drying or curing time and must be kept moist during this time, which can be up to a week or more.

Oppfinnelsen har til formål å eliminere de ovenfor angitte vanskeligheter og ulemper og å skaffe en gulv- eller veggkonstruksjon med lavere totalvekt og forbedret lyd- og vibra-sjonsisoleringsevne. Dette formål oppnås ved at konstruksjonen ifølge oppfinnelsen er gitt de i krav 1 angitte karakteristiske trekk. The purpose of the invention is to eliminate the above-mentioned difficulties and disadvantages and to provide a floor or wall structure with a lower total weight and improved sound and vibration insulation. This purpose is achieved by the construction according to the invention being given the characteristic features specified in claim 1.

En utførelsesform for oppfinnelsen skal beskrives An embodiment of the invention shall be described

nærmere i det følgende under henvisning til vedlagte tegning. in more detail below with reference to the attached drawing.

Tegningen viser et snitt gjennom en for fartøysinn-redning bestemt gulvkonstruksjon ifølge oppfinnelsen, som omfat-ter et bærende underlag 10 av stålplate, på hvilket et første sjikt 11 av et mykt, elastisk materiale er anordnet. Ovenpå dette myke sjikt 11 er et andre sjikt 12 av hårdt materiale anordnet over hele overflaten av det første sjikt 11. Det andre sjiktet 12 som utgjør overgulvet, bæres helt av undersjiktet og har således ingen fast forbindelse med underlaget 10 som bærer gulvet. Sjiktet 12 har heller ingen tilslutning til fartøys-siden 13 som bærer underlaget 10, ettersom det er anordnet et mellomrom 14 mellom fartøyssiden og sjiktet 12. Dette mellomrom kan være fylt av et mykt elastisk materiale eller av luft. Slike mellomrom er også anordnet ved de øvrige (ikke viste) vegger som har fast forbindelse med det underlag som bærer gulvet, og ved eventuelt gjennomgående rørledninger, søyler og lignende. The drawing shows a section through a floor structure according to the invention intended for vessel fittings, which includes a supporting base 10 of steel plate, on which a first layer 11 of a soft, elastic material is arranged. On top of this soft layer 11, a second layer 12 of hard material is arranged over the entire surface of the first layer 11. The second layer 12, which makes up the upper floor, is completely supported by the lower layer and thus has no fixed connection with the substrate 10 which supports the floor. The layer 12 also has no connection to the vessel side 13 which carries the substrate 10, as a space 14 is arranged between the vessel side and the layer 12. This space can be filled with a soft elastic material or with air. Such spaces are also arranged at the other (not shown) walls that have a fixed connection with the substrate that supports the floor, and at any through pipelines, columns and the like.

På tegningen vises også anordningen av en mellomvegg 15 på det flytende gulv. Denne mellomvegg er fastspent i en på The drawing also shows the arrangement of an intermediate wall 15 on the floating floor. This intermediate wall is clamped in a on

det øvre sjikt festet U-formet skinne 16 og har naturligvis heller ingen fast forbindelse med det underlag som bærer gulvet eller dettes bærende konstruksjoner. the upper layer attaches the U-shaped rail 16 and naturally also has no fixed connection with the substrate that supports the floor or its supporting structures.

Det underliggende elastiske sjikt 11 utgjøres av mi-neralullfibermateriale i hvilket fibrene har en retning som er vesentlig parallell med underlagets 10 overflate. Hensiktsmessig materiale er f.eks. i handelen forekommende mineralullplater med en tykkelse på 1-10 cm og en volumvekt på ca. 100-200 kg/m<3>. Sjiktet bør være så mykt som mulig. The underlying elastic layer 11 consists of mineral wool fiber material in which the fibers have a direction which is essentially parallel to the surface of the substrate 10. Suitable material is e.g. commercially available mineral wool sheets with a thickness of 1-10 cm and a volume weight of approx. 100-200 kg/m<3>. The layer should be as soft as possible.

Det øvre sjikt 12 består av en støpbar magnesitbasert masse som er oppbygget av uorganisk ballastmateria le, f.eks. The upper layer 12 consists of a castable magnesite-based mass which is made up of inorganic ballast material, e.g.

sand. Massen kan f.eks. ha følgende sammensetning: sandy. The mass can e.g. have the following composition:

magnesit 1 volumdel magnesite 1 part by volume

kvartssand 1,5-3 volumdeler magnesiumklorid 1-1,5 volumdeler Kornstørrelsen i kvartssanden kan hensiktsmessig være 0-3 mm. Magnesiumkloridet tilsettes i form av en f.eks. 20% vannoppløsning inntil massen har fått den rette viskositet. quartz sand 1.5-3 parts by volume magnesium chloride 1-1.5 parts by volume The grain size in the quartz sand can be suitably 0-3 mm. The magnesium chloride is added in the form of an e.g. 20% water solution until the mass has acquired the right viscosity.

En slik masse har liten krymping og svelling, og er lite avhengig av temperaturen. Dessuten kan skruer og bolter skrues direkte inn i et gulv bestående av en slik masse. Sjiktet 12 bør ha en tykkelse på ca. 2-5 cm og en volumvekt på ca. 1000-2000 kg/m 3 eller mer. Sjiktet bør imidlertid ikke gjøres tykkere enn det som er motivert ut fra styrkehensyn, ettersom konstruksjonen ellers blir unødig tung og tykk, uten at lyd- og vibra-sjonsisoleringsevnen forbedres i tilsvarende grad. Ved at det øvre sjikts totalvekt holdes så lav som mulig med den anvendte masse som i og for seg skal ha høy volumvekt, oppnås den best mulige fjæring i det underliggende elastiske sjikt, hvilket i meget høy grad bidrar til å eliminere vibrasjonsoirerføring fra underlaget til det øvre sjikt. Such a mass has little shrinkage and swelling, and is little dependent on temperature. Furthermore, screws and bolts can be screwed directly into a floor consisting of such a mass. Layer 12 should have a thickness of approx. 2-5 cm and a volumetric weight of approx. 1000-2000 kg/m 3 or more. However, the layer should not be made thicker than what is motivated on the basis of strength, as otherwise the construction will be unnecessarily heavy and thick, without the sound and vibration insulation ability being improved to a corresponding degree. By keeping the total weight of the upper layer as low as possible with the mass used, which in and of itself should have a high volumetric weight, the best possible suspension is achieved in the underlying elastic layer, which contributes to a very large extent to eliminating vibration transmission from the substrate to the upper layer.

Det lydnivå som oppstår f.eks. i en kahytt i et far-tøy, beror i høy grad på gulvets vibrasjoner, og med et flytende gulv kan vibrasjonene i gulvets overflate minskes. For å oppnå den best mulige lyd- og vibrasjonsisolering er det vesentlig å utføre konstruksjonen på den måten at resonansfrekvensen for de to sjikt 11 og 12 tilsammen blir så lav som mulig, og hver halve-ring av resonansfrekvensen gir 10-15 dB forbedret lydisolering. The sound level that occurs e.g. in a cabin in a dry cloth, depends to a large extent on the floor's vibrations, and with a floating floor the vibrations in the floor's surface can be reduced. In order to achieve the best possible sound and vibration insulation, it is essential to carry out the construction in such a way that the resonance frequency for the two layers 11 and 12 together is as low as possible, and each halving of the resonance frequency provides 10-15 dB improved sound insulation.

Det er således ønskelig å anordne gulvkonstruksjonen på den måten at de i konstruksjonen inngående to sjikt tilsammen får en så lav resonansfrekvens som mulig, helst under 100 Hz, It is therefore desirable to arrange the floor construction in such a way that the two layers included in the construction together have as low a resonance frequency as possible, preferably below 100 Hz,

fortrinnsvis mellom 2 5 og 50 Hz. preferably between 2 5 and 50 Hz.

Sammenfatningsvis kan det sies at følgende forholds-regler bidrar til å senke resonansfrekvensen og derved forbedre lyd- og vibrasjonsisoleringen: a) Minsking av det underliggende elastiske sjikts dynamiske stivhet, dvs. økning av sjiktets mykhet, In summary, it can be said that the following precautions help to lower the resonance frequency and thereby improve sound and vibration insulation: a) Reduction of the underlying elastic layer's dynamic stiffness, i.e. increase of the layer's softness,

b) Økning av det øvre sjikts volumvekt b) Increase in the volume weight of the upper layer

c) Økning av det underliggende elastiske sjikts tykkelse . c) Increasing the thickness of the underlying elastic layer.

Gulvet i den viste utførelsesform er bygget opp ved at plater av mineralullmateriale er lagt ut tett inntil hverandre på underlaget, som ved tillempning av oppfinnelsen på fartøyer vanligvis utgjøres av skipsplater, og som ved tillempning av oppfinnelsen for bolighus vanligvis utgjøres av betonghvelv. Etter utlegningen av mineralullplatene påføres den støpemassen som dan-ner overgulvet kontinuerlig over hele gulvflaten i en og samme arbeidsoperasjon. Derunder kan en konvensjonell påføringsmetode, eventuelt omfattende vibrering, anvendes, hvorunder det må til-ses at overgulvet ikke kommer i direkte fast kontakt med underlaget eller de konstruktive deler som bærer dette. Dette kan hensiktsmessig sikres ved at mineralullplatene legges så tett inntil hverandre at noe mellomrom mellom platene, som støpemassen kan trenge inn i, ikke oppstår og ved at et sjikt av mykt iso-lerende materiale anbringes langs de kanter av veggene som bærer underlaget, i det minste opp til en høyde som svarer til det ende-lige nivå for det øvre sjikts øvre overflate. Konstruksjonen muliggjør således fremstilling av flytende gulv med store, kon-tinuerlige, sammenhengende overgulvflater. The floor in the embodiment shown is built up by laying sheets of mineral wool material close to each other on the substrate, which when applying the invention to vessels is usually made up of shipboards, and which when applying the invention to residential houses is usually made up of concrete vaults. After the laying of the mineral wool boards, the molding compound that forms the upper floor is applied continuously over the entire floor surface in one and the same work operation. Under this, a conventional application method, possibly including vibration, can be used, during which it must be ensured that the subfloor does not come into direct, firm contact with the subfloor or the structural parts that support it. This can be suitably ensured by placing the mineral wool plates so close to each other that no space between the plates, into which the molding compound can penetrate, is created and by placing a layer of soft insulating material along the edges of the walls that carry the substrate, in the least up to a height which corresponds to the final level of the upper layer's upper surface. The construction thus enables the production of floating floors with large, continuous, continuous upper floor surfaces.

I stedet for å anvende en magnesitbasert masse for overgulvet kan man anvende en anhydritbasert masse. En slik masse kan f.eks. ha følgende sammensetning: Instead of using a magnesite-based mass for the upper floor, an anhydrite-based mass can be used. Such a mass can e.g. have the following composition:

Anhydrit 1 volumdel Anhydrite 1 part by volume

Ballast 2-3 volumdeler Ballast 2-3 parts by volume

Som ballast kan kvartssand med en kornstørrelse opp til 7 mm anvendes. Kornstørrelsen bør imidlertid ikke være for stor, ettersom da muligheten for direkte å kunne spikre og skru inn i massen kan gå tapt. Quartz sand with a grain size of up to 7 mm can be used as ballast. However, the grain size should not be too large, as then the possibility of directly nailing and screwing into the mass may be lost.

De ovenfor beskrevne for oversjiktet anvendte masser The above-described masses used for the upper layer

har den fordel at skruing og spikring eller befestigelse på annen måte i gulvet kan skje uten noen forberedende boring og plugging. has the advantage that screwing and nailing or fastening in other ways to the floor can take place without any preparatory drilling and plugging.

Dette har stor betydning ved utnyttelse av oppfinnelsen under bygging av fartøyer, hvor f.eks. møbler i kahytter og salonger ofte må skrues fast i gulvet. Også ved utnyttelse av oppfinnel- This is of great importance when utilizing the invention during the construction of vessels, where e.g. furniture in cabins and lounges often has to be screwed into the floor. Also by utilizing inventive

sen i bolighus er denne mulighet til direkte å kunne skru og spikre i gulvoverflaten en vesentlig fordel, ettersom den i meget høy grad letter monteringen av innervegger, lister og lignende. In residential buildings, this possibility of directly screwing and nailing into the floor surface is a significant advantage, as it greatly facilitates the installation of interior walls, moldings and the like.

En ytterligere vesentlig fordel er at tørke- eller herdningstiden bare er et døgn eller mindre. Sluttelig gir den beskrevne gulv- A further significant advantage is that the drying or curing time is only a day or less. Finally, the described floor-

eller veggkonstruksjon foruten meget god lyd- og vibrasjonsiso- or wall construction in addition to very good sound and vibration isolation

lering, også god varmeisolering, og på grunn av det anvendte materialets beskaffenhet stor sikkerhet mot brann. clay, also good thermal insulation, and due to the nature of the material used, great safety against fire.

Den beskrevne konstruksjon kan også anvendes som The described construction can also be used as

vegg for å hindre at vibrasjoner f.eks. fra en bærende vegg over- wall to prevent vibrations, e.g. from a load-bearing wall above

føres til en tverrstilt vegg til det øvre eller ytre sjikts overflate. is led to a transverse wall to the surface of the upper or outer layer.

Selv om det viste utførelseseksempel angår et gulv- Although the embodiment shown concerns a floor

belegg i et skipsskrog, er det åpenbart at tilsvarende konstruk- coating in a ship's hull, it is obvious that corresponding construction

sjon med fordel kan anvendes også i bolighus og i verkstedsloka- tion can also be used with advantage in residential buildings and in workshop premises

ler for oppnåelse av god lyd- og vibrasjonsisolering. Det er også åpenbart at mange andre materialer enn mineralull kan an- ler for achieving good sound and vibration insulation. It is also obvious that many materials other than mineral wool can be

vendes for det mellomliggende sjikt, f.eks. skumgummi eller celle- reversed for the intermediate layer, e.g. foam rubber or cellular

plast, og at andre uorganiske ballastmaterialer enn kvartssand kan anvendes i det ytre sjikt. plastic, and that inorganic ballast materials other than quartz sand can be used in the outer layer.

Claims

1. Floor or wall construction for sound and vibration

insulation between two spaces, comprising a supporting base (10), an intermediate layer (11) consisting of a soft, elastic material, and an outer layer (12) which is attached to and arranged to be carried exclusively by the intermediate layer (11) and without a fixed connection with the substrate (10) and the body (13) that carries it, characterized in that the outer layer (12) consists of an inorganic magnesite- or anhydrite-based material with a high volume density which forms a hard, continuous surface over the entire middle layer (11).

2. Floor or wall construction as specified in claim 1, characterized in that the outer layer (12) is composed of 1 volume part magnesite, 1.5-3 volume parts quartz sand and 1-1.5 volume parts magnesium chloride, as well as water.

3. Floor or wall construction as specified in claim 1, characterized in that the outer layer (12) is composed of 1 part by volume of anhydrite and 2-3 parts by volume of quartz sand, as well as water.