PL207743B1 - Element ścianki działowej zwłaszcza przegrody do pomieszczeń - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest element ścianki działowej, zwłaszcza przegrody do pomieszczeń.

Znane tego typu elementy są w większej części utworzone z warstw tynku gipsowego usytuowanych z odstępem względem siebie, ewentualnie z wypełnieniem materiałem izolacji cieplnej. Takie elementy ścianki działowej korzystnie są stosowane jako przegrody pomieszczeń i wyróżniają się lekką konstrukcją oraz szybkością, z jaką mogą być instalowane. Takie elementy ścianki działowej korzystnie są bardzo często stosowane przy wykańczaniu wnętrz i w związku z tym muszą spełniać szereg kryteriów, mianowicie muszą wykazywać zwartą i prostą strukturę, łatwość wytwarzania, stabilność i muszą oferować szybką oraz łatwą instalację.

Element ścianki działowej zwłaszcza przegrody do pomieszczeń, według wynalazku składający się z co najmniej dwóch zewnętrznych pokryć, zwłaszcza płyt tynku gipsowego umieszczonych w odległości od siebie, a w pustej przestrzeni pomiędzy zewnętrznymi pokryciami jest usytuowane wypełnienie w postaci materiału izolacji cieplnej, zwłaszcza wełny żużlowej, przy czym wypełnienie składa się z kilku warstw izolacyjnych o różnych właściwościach izolacyjności cieplnej, dźwiękochłonności i/lub sprężystości, charakteryzuje się tym, że co najmniej jedna z warstw izolacji cieplnej stanowi warstwę wewnętrzną i ma strukturę porowatą, otwartą i/lub komórkową oraz jest ułożona w styku z dalszymi warstwami wypełnienia z materiału izolującego cieplnie, sąsiadującymi z jednym z zewnętrznych pokryć oraz ma dobre właściwości sprężyste i stanowi wypełnienie z nadmiarem pomiędzy zewnętrznymi pokryciami lub dalszymi warstwami wypełnienia z materiału izolującego cieplnie, przy czym wewnętrzna warstwa jest ściśnięta i trwale dociska dalszą warstwę izolacyjną lub warstwy izolacyjne z nią sąsiadujące, z wełny mineralnej, usytuowane w sąsiedztwie zewnętrznych pokryć, przy czym materiał wypełnienia izolujący cieplnie jest z wełny mineralnej.

Korzystnym jest, gdy warstwy izolujące cieplnie są ułożone równolegle do zewnętrznego pokrycia, a w szczególności dalsze warstwy izolujące cieplnie i warstwa wewnętrzna mają wykonanie i/lub usytuowanie przy którym co najmniej jedna dalsza warstwa izolacyjna styka się z zewnętrznym pokryciem, korzystnie obie dalsze warstwy izolacyjne stykające się z zewnętrznym pokryciem są oscylacyjnie połączone z pokryciem zewnętrznym lub pokryciami zewnętrznymi, zwłaszcza pokryciami zewnętrznymi w postaci płyt tynku gipsowego.

Wypełnienie pomiędzy dwoma pokryciami zewnętrznymi składa się z trzech warstw izolacyjnych, z których co najmniej jedna warstwa sąsiadująca z zewnętrznym pokryciem, korzystnie obie warstwy izolacyjne, mają dużą gęstość i stanowią warstwę pochłaniającą dźwięk i sprężynującą.

Dalsze warstwy przyległe do zewnętrznych pokryć mają dużą gęstość całkowitą od 100 do 370 kg/m³, korzystnie pomiędzy 160 i 175 kg/m³, zaś gęstość całkowita centralnej, wewnętrznej warstwy wynosi od 14 do 25 kg/m³, korzystnie 16 do 18 kg/m³ a zwłaszcza 17 kg/m³.

₂

Materiał wypełnienia ma gęstość, przy której jego lepkość wynosi co najmniej około 5 kPa s/m².

Korzystnym jest, gdy warstwę wewnętrzną i dalsze warstwy do niej przyległe mają postać półfabrykatu wstępnie ściśniętego (wstępnie naprężonego) taśmowymi obręczami.

Element jest wyrobem złożonym, utworzonym przez zewnętrzne pokrycie i materiał wypełnienia.

Zaletą proponowanego rozwiązania jest to, że jako przegroda w pomieszczeniach spełnia stawiane wymagania dźwiękochłonne.

W razie potrzeby, centralna, wewnę trzna warstwa izolują ca jest również wykonywana w systemie wielowarstwowym. Wynalazek nie ogranicza się do zastosowania wełny żużlowej, lecz mogą być również zastosowane inne materiały posiadające opisane powyżej właściwości, tj. porowatość, otwartą lub komórkową strukturę, szczególnie pożądane dla najbardziej wewnętrznej lub centralnej warstwy. Wypełnienie według wynalazku odpowiednio wykonuje się z mieszaniny warstw o dobrej dźwiękochłonności i izolacyjności cieplnej, dzięki czemu element ścianki działowej można wykorzystać w wielu innych zastosowaniach.

Element ścianki działowej można korzystnie utworzyć jako element prefabrykowany, zwłaszcza element kompozytowy, w którym warstwy z materiału izolacyjnego łączą się z dwoma zewnętrznymi pokryciami, korzystnie klejonymi, do których zamocowano również warstwy izolacyjne, korzystnie poprzez przyklejenie. Możliwe jest także wykonanie kompozytu warstwowego zawierającego centralną warstwę i przyległe do niej warstwy izolacyjne, bądź w większym lub mniejszym stopniu półfabrykatu, w którym poszczególne warstwy pozostają w luź nym kontakcie ze sobą i są utrzymywane w ś ciś nię tym stanie za pomocą taśmowych obręczy. Następnie półfabrykat jest umieszczany pomiędzy pokryPL 207 743 B1 ciami zewnętrznymi i usuwa się obręcze, w wyniku czego najbardziej zewnętrzna warstwa materiału izolacyjnego będzie stykać się z zewnętrznymi pokryciami.

Przedmiot wynalazku opisano w przykładach wykonania na podstawie załączonego rysunku, na którym przedstawiono schematycznie element ścianki działowej w przekroju.

Pokazany na rysunku element posiada dwa pokrycia zewnętrzne 2 i 3 tworzące zewnętrzne powierzchnie ścianki działowej 1, w większej części wykonane z płyt tynku gipsowego. Pomiędzy pokryciami zewnętrznymi, czyli płytami gipsowymi 2, 3 ułożonymi z odstępem na pewną odległość umieszczono wypełnienie, które w zilustrowanym przykładzie składa się z warstw, zwłaszcza trzech warstw materiału izolacyjnego 4, 5 i 6. Warstwy izolacyjne 4, 5 i 6 są korzystnie wykonane z wełny mineralnej.

Obie warstwy izolacyjne 4 i 6 przyległe do pokryć zewnętrznych 2 i 3 są ciężkie w porównaniu z centralną warstwą izolacyjną 5, lecz nie na tyle, aby pozbawić je sprężystości. Centralną warstwę izolacyjną 5 cechuje stosunkowo duża elastyczność. Mianowicie, elastyczność centralnej, izolacyjnej warstwa wewnętrznej 5 dobrano w taki sposób, aby po umieszczeniu nadmiernej ilości materiału warstwy centralnej pomiędzy przyległymi dalszymi warstwami izolacyjnymi 4 i 6 została ona ściśnięta z wytworzeniem sił przywracających równowagę układu, przez co dwie warstwy izolacyjne 4 i 6 przyległe do pokryć zewnętrznych będą trwale dociskane do pokryć zewnętrznych 2 i 3. Zapewniono w ten sposób oscylacyjne połączenie pomiędzy dalszymi warstwami izolacyjnymi 4 i 6 oraz dwoma pokryciami zewnętrznymi z tynku gipsowego 2 i 3, przez co obie te warstwy mogą oscylować wraz z warstwami tynku gipsowego 2 i 3. Ponieważ obie te warstwy są ciężkie, w związku z czym posiadają znaczną masę, uzyskuje się korzystne właściwości akustyczne, oprócz dobrej izolacyjności ścianki działowej.

W zilustrowanym przykładzie wykonania odległość pomiędzy wewnętrznymi czołami dwóch pokryć zewnętrznych 2 i 3 dochodzi do 100 mm. Grubość każdej z dwóch dalszych warstw izolacyjnych 4 i 6 będzie wynosić 32 mm, natomiast grubość centralnej, wewnętrznej warstwy izolacyjnej 5 będzie wynosić 40 mm, co oznacza, że łącznie jest to wymiar większy o 4 mm, co będzie skompensowane przez ściśnięcie wewnętrznej warstwy centralnej. Gęstość całkowita obu dalszych warstw izolacyjnych 4 i 6 wynosi 175 kg/m³, natomiast gęstość całkowita warstwy wewnętrznej 5 jest znacznie mniejsza i wynosi 17 kg/m³, tzn. wewnętrzna warstwa izolacyjna posiada strukturę o porowatości otwartej w porównaniu z masywną i ciężką strukturą dalszych warstw izolacyjnych Zastosowanie centralnej, wewnętrznej warstwy izolacyjnej 5 w elemencie ścianki działowej powoduje powstawanie sił przywracających równowagę układu, oddziaływujących na dalsze warstwy izolacyjne 4 i 6, co wytwarza akustyczne lub oscylacyjne połączenie z pokryciami zewnętrznymi 2 i 3.

W alternatywnym przykładzie, odległość pomiędzy dwoma pokryciami zewnętrznymi wynosi 50 mm. Grubość każdej z dwóch przyległych warstw izolacyjnych będzie wynosić 12 mm, a grubość centralnej, wewnętrznej warstwy izolacyjnej będzie ponownie wynosić 40 mm. Gęstość całkowita obu dalszych warstw izolacyjnych w tym przypadku wynosi 160 kg/m³, natomiast gęstość wewnętrznej warstwy izolacyjnej wynosi 17 kg/m³. Wynalazek w żaden sposób nie ogranicza się do dwóch przykładów wykonania, jakie opisano oraz do konkretnych wartości z nimi związanych. Mianowicie, mogą być również przedstawione korzystne przykłady wykonania, w których tylko jedną warstwę izolacyjną przyległą do warstw przyległych oscylacyjnie połączono z pokryciem zewnętrznym, co wytwarza wysoką sprężystość na wewnętrznej warstwie izolacyjnej lub warstwach izolacyjnych.

Choć w opisanych przykładach założono, że pokrycia zewnętrzne 2 i 3 wykonano w postaci płyty tynku gipsowego, odpowiednie może być także zastosowanie blachy o grubości np. 0,6 mm na powierzchniach zewnętrznych i w tym przypadku całkowita grubość elementu ścianki działowej zgodnie z wynalazkiem będzie korzystnie dobierana w zakresie od 70 do 120 mm.

Poprawę dźwiękochłonności wynikającą z wypełnienia strukturą warstwową zgodnie z wynalazkiem ustalono za pomocą dwóch serii badań dla profili CW o grubości handlowej 75 mm i 100 min, wykonanych jak pokazano na rysunku. Dla badań porównawczych w obu seriach badań posłużyły podobne arkusze z pojedynczą warstwą wypełnienia.

Jednowarstwowe wypełnienie materiałem izolacyjnym o grubości 70 mm pozwoliło uzyskać charakterystykę Rw 43 dB, niezależnie od gęstości całkowitej materiału i przy lepkości powyżej 5 kPa s/m². Gdy grubość jednowarstwowego wypełnienia wynosiła tylko 60 mm, charakterystyka dźwiękochłonności Rw zmalała o 1 dB do wartości 42 dB. Wielowarstwowe wypełnienie według wynalazku zawiera dwie warstwy o grubości 22 mm każda i gęstości całkowitej 195 kg/m³, które połączono z centralną, wewnętrzną warstwą izolacyjną o grubości 20 mm i gęstości 19 kg/m³ mającą charakterystykę dźwię4

PL 207 743 B1 kochłonności Rw 47 dB. W odniesieniu do profilu CW o grubości 75 mm warstwowe wypełnienie według wynalazku daje poprawę charakterystyki dźwiękochłonności Rw do 5 dB.

W przeprowadzonych badaniach na profilach CW o gruboś ci 100 mm uzyskano porównywalną poprawę. Lepkość we wszystkich przypadkach wynosiła co najmniej 5 kPa s/m². Wartości porównawcze wynosiły 46 dB z pojedynczą warstwą wypełnienia o grubości 95 mm i gęstością całkowitą 27 kg/m³ i podobnie 46 dB dla grubości 80 mm i gęstości całkowitej 26 kg/m³. W sumie przebadano cztery wielowarstwowe wypełnienia, zgodne z wynalazkiem.

Przykład wypełnienia w postaci dwóch warstw izolacyjnych o grubości 12 mm i centralnej, wewnętrznej warstwy izolacyjnej o grubości 80 mm oraz gęstościach odpowiednio 144 i 14 kg/m³ wykazywał zmniejszenie dźwiękochłonności Rw 48 dB. Przykład wypełnienia dwoma warstwami izolacyjnymi o grubości 32 mm i centralnej warstwie izolacyjnej o grubości 40 mm oraz gęstościach odpowiednio 161 i 14 kg/m³ wykazywał charakterystykę Rw 49 dB. Przykład wypełnienia w postaci dwóch warstw izolacyjnych o grubości 12 mm i centralnej warstwie izolacyjnej o grubości 80 mm oraz gęstościach odpowiednio 367 i 14 kg/m³ wykazywał charakterystykę zmniejszenia dźwiękochłonności Rw 50 dB. W odniesieniu do profilu CW o grubości 100 mm warstwowe wypełnienie według wynalazku dało poprawę charakterystyki dźwiękochłonności Rw ponownie do 5 dB.

Choć opisano korzystne elementy ścianki działowej z trzema warstwami izolacyjnymi, samą wewnętrzną warstwę izolacyjną można wykonać jako system wielowarstwowy. Szczególnie odpowiednie są także wypełnienia z czterech warstw izolacyjnych lub dwóch warstw izolacyjnych. Gdy stosuje się tylko dwie warstwy izolacyjne, jedna z nich będzie akustycznie połączona z pokryciem zewnętrznym, tzn. wykonana jako odpowiednio ciężka warstwa o dużej gęstości całkowitej, a druga warstwa izolacyjna będzie mieć zasadniczo małą gęstość całkowitą i odpowiednio dobre właściwości sprężyste.

Ponadto, wynalazek nie ogranicza się do wełny mineralnej, którą uważa się raczej jako materiał korzystny, lecz mogą być również zastosowane inne materiały, zwłaszcza wypełnienie może zawierać pewną mieszankę wełny mineralnej. Istotne jest również zaopatrzenie wewnętrznej warstwy w odpowiednią porowatość otwartą i/lub strukturę komórkową a także zdolność do wytwarzania trwałych sił przywracających równowagę układu.

Claims (8)

1. Element ścianki działowej, zwłaszcza przegrody do pomieszczeń, składający się z co najmniej dwóch zewnętrznych pokryć, zwłaszcza płyt tynku gipsowego umieszczonych w odległości od siebie, a w pustej przestrzeni pomiędzy zewnętrznymi pokryciami jest usytuowane wypełnienie w postaci materiału izolacji cieplnej, zwłaszcza wełny żużlowej, przy czym wypełnienie składa się z kilku warstw izolacyjnych o różnych właściwościach izolacyjności cieplnej, dźwiękochłonności i/lub sprężystości, znamienny tym, że co najmniej jedna z warstw izolacji cieplnej stanowi warstwę wewnętrzną (5) i ma strukturę porowatą, otwartą i/lub komórkową oraz jest ułożona w styku z dalszymi warstwami (4, 6) wypełnienia z materiału izolującego cieplnie, sąsiadującymi z jednym z zewnętrznych pokryć (2, 3) oraz ma dobre właściwości sprężyste i stanowi wypełnienie z nadmiarem pomiędzy zewnętrznymi pokryciami lub dalszymi warstwami (4, 6) wypełnienia z materiału izolującego cieplnie, przy czym wewnętrzna warstwa (5) jest ściśnięta i trwale dociska dalszą warstwę izolacyjną lub warstwy izolacyjne z nią sąsiadujące, z wełny mineralnej, usytuowane w sąsiedztwie zewnętrznych pokryć (2, 3), przy czym materiał wypełnienia izolujący cieplnie jest z wełny mineralnej.

2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwy izolujące cieplnie są ułożone równolegle do zewnętrznego pokrycia (2, 3).

3. Element według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dalsze warstwy izolujące cieplnie (4, 6) i warstwa wewnętrzna (5) mają wykonanie i/lub usytuowanie, przy którym co najmniej jedna dalsza warstwa izolacyjna (4, 6) styka się z zewnętrznym pokryciem (2, 3), korzystnie obie dalsze warstwy izolacyjne (4, 6) stykające się z zewnętrznym pokryciem (2, 3) są oscylacyjnie połączone z pokryciem zewnętrznym lub pokryciami zewnętrznymi (2, 3), zwłaszcza pokryciami zewnętrznymi (2, 3) w postaci płyt tynku gipsowego.

4. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełnienie pomiędzy dwoma pokryciami zewnętrznymi (2, 3) składa się z trzech warstw izolacyjnych (4, 5, 6), z których co najmniej jedna warPL 207 743 B1 stwa (4, 6) sąsiadująca z zewnętrznym pokryciem (2, 3), korzystnie obie warstwy izolacyjne, mają dużą gęstość i stanowią warstwę pochłaniającą dźwięk i sprężynującą.

5. Element według zastrz. 4, znamienny tym, że dalsze warstwy (4, 6) przyległe do zewnętrznych pokryć (2, 3) mają dużą gęstość całkowitą od 100 do 370 kg/m³, korzystnie pomiędzy 160 i 175 kg/m³, zaś gęstość całkowita centralnej, wewnętrznej warstwy wynosi od 14 do 25 kg/m³, korzystnie 16 do 18 kg/m³, a zwłaszcza 17 kg/m³.

6. Element według zastrz.1, znamienny tym, że materiał wypełnienia ma gęstość, przy której jego lepkość wynosi co najmniej około 5 kPa s/m².

7. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwę wewnętrzną (5) i dalsze warstwy (4, 6) do niej przyległe mają postać półfabrykatu wstępnie ściśniętego (wstępnie naprężonego) taśmowymi obręczami.

8. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyrobem złożonym, utworzonym przez zewnętrzne pokrycie i materiał wypełnienia.