DE1262551B

DE1262551B - Sound-absorbing, multi-shell wall and plate to form such

Info

Publication number: DE1262551B
Application number: DEG36364A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Guenther Kurtze; Dipl-Phys Dr Wolfgang Westphal
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1962-11-10
Filing date: 1962-11-10
Publication date: 1968-03-07
Also published as: AT243476B

Description

Schalldämmende, mehrschalige Wandung und Platte zur Bildung einer solchen Mehrschalige schalldämmendeWandungen(Wände, Decken od. dgl.), insbesondere mit Schallschluckstoffeinlagen, haben bekanntlich gegenüber einschaligen Wandungen den Vorteil, daß mit weniger Gewichtsaufwand die gleiche Schalldämmung insbesondere dann erreicht wird, wenn die Eigenfrequenz der Dickenschwingung unter dem Frequenzbereich liegt, in dem große Schalldämmung gewünscht wird. Während die Schalldämmung einer einschaligen Platte proportional zu ihrem Gewicht steigt - d. h. bei jeder Gewichtsverdoppelung beträgt die Zunahme der Schalldämmung annähernd 6 dB -, ist die Dämmwirkung bei mehrschaligen Wandungen auch von dem Abstand der Schalen bzw. von der Eigenfrequenz abhängig.Sound-insulating, multi-layer wall and plate to form a such multi-layer sound-absorbing walls (walls, ceilings or the like), in particular with sound-absorbing material inlays, as is well known, have single-shell walls the advantage that the same sound insulation in particular with less weight is reached when the natural frequency of the thickness oscillation is below the frequency range is where great soundproofing is desired. While sound insulation is a single-skin slab increases in proportion to its weight - d. H. every time the weight doubles if the increase in sound insulation is approximately 6 dB -, the insulation effect is at multi-shell walls also on the distance between the shells or on the natural frequency addicted.

Nach DIN 4109 (Schallschutz im Hochbau) soll die Eigenfrequenz f. bei doppelschaligen Wandungen unter 100 Hz liegen. Diese Forderung ist dadurch begründet, daß bei der Resonanzfrequenz fo die Schalldämmung sehr klein wird. Bei Wandungen mit mehr als zwei Schalen gilt dasselbe für jeweils zwei benachbarte Schalen.According to DIN 4109 (sound insulation in building construction) the natural frequency f. in the case of double-walled walls are below 100 Hz. This requirement is justified by that at the resonance frequency fo the sound insulation becomes very small. With walls with more than two shells, the same applies to any two adjacent shells.

Die Eigenfrequenz resultiert aus dem 500fachen des Quadratwurzelwertes vom Produkt der Steifigkeit der Zwischenschicht in kp/m3 und der Summe der Reziprokwerte beider Schalengewichte in kg/m2, so daß zum Erlangen des geforderten Wertes unter 100 Hz bei den üblichen Schalengewichten von maximal 20 kg/m2 der Schalenabstand stets größer als. 10 cm, bei 60 Hz sogar größer als 15 cm sein muß. Bei dem erforderlichen großen Raumbedarf für den Einbau mehrschaliger Wandungen ergeben sich bei der Erfüllung dieser Forderung Nachteile, da nicht immer der Raum zur Verfügung steht bzw. die umbauten Räume größer und somit kostspieliger werden.The natural frequency results from 500 times the square root value from the product of the stiffness of the intermediate layer in kp / m3 and the sum of the reciprocal values both shell weights in kg / m2, so that to achieve the required value under 100 Hz with the usual shell weights of a maximum of 20 kg / m2, the shell spacing always greater than. 10 cm, at 60 Hz even larger than 15 cm. With the necessary large space requirements for the installation of multi-layer walls result from the fulfillment This requirement has disadvantages, since the space is not always available or the converted rooms become larger and therefore more expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schalldämmende Wandung zu erhalten, die die Vorteile der ein- und mehrschaligen Wandungen -raumsparend und leicht - vereinigt.The invention is based on the object of providing a sound-absorbing wall to get the advantages of single and multi-leaf walls - space-saving and easily - united.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer mehrschaligen Wandung, die mit starren Brücken zwischen den Schalen versehen ist, dadurch erreicht, daß die Resonanzfrequenz der Schalenteile zwischen den Brücken im Bereich der gewünschten Schalldämmung liegt und daß die Brücken in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Abstrahlung der in Resonanz befindlichen Schalenteile weitgehend durch die gegenphasig schwingenden Wandteile im Bereich der Brücken kompensiert wird. Dadurch wirkt die Platte in den Bereichen der Brücken wi(- eine einschalige Wand, in den Bereichen dazwischen wie eine zweischalige Wand. Der Abstand der Schalen und der Verbindungsstellen soll in an sich bekannter Weise so bestimmt werden, daß die Resonanzfrequenz der zweischaligen Plattenteile in einem Frequenzbereich liegt (vorzugsweise zwischen 100 und 400 Hz), in dem die Schalldämmung verbesserungsbedürftig ist.According to the invention, this is done with a multi-layer wall with rigid bridges provided between the shells, achieved by the resonance frequency the shell parts between the bridges are in the area of the desired sound insulation and that the bridges are arranged at such a distance from one another that the Radiation of the shell parts in resonance largely through the out of phase vibrating wall parts in the area of the bridges is compensated. This is how the Plate in the areas of the bridges wi (- a single wall, in the areas in between like a double wall. The distance between the shells and the connection points is to be determined in a manner known per se so that the resonance frequency of the clamshell plate parts in a frequency range (preferably between 100 and 400 Hz), in which the sound insulation needs improvement.

Die Wand schwingt dann in der Umgebung dieser Frequenz im Bereich der Schallbrücken wie eine einschalige Wand, während im Bereich zwischen den Schallbrücken die beiden Schalen in entgegengesetzter Richtung schwingen, wodurch die beabsichtigte Verbesserung der Schalldämmung infolge der Kompensation der Schallübertragung im Bereich der Brücken durch die gegenphasige Schallübertragung im Bereich zwischen den Brücken eintritt.The wall then vibrates in the vicinity of this frequency in the range the sound bridges like a single wall, while in the area between the sound bridges the two shells vibrate in opposite directions, creating the intended one Improvement of the sound insulation as a result of the compensation of the sound transmission in the Area of the bridges due to the anti-phase sound transmission in the area between enters the bridges.

Bei Benutzung der Erfindung können Wandungen mit wesentlich kleinerem Raumbedarf hergestellt werden. Die Erhöhung der Eigenfrequenz um ein bestimmtes Maß kann z. B. dadurch erreicht werden, daß bei gleichbleibendem Schalengewicht der Schalenabstand im Quadrat des Frequenzverhältnisses kleiner wird, d. h. soll die Eigenfrequenz von 100 Hz auf 400 Hz erhöht werden, so muß der Schalenabstand auf ein Sechszehntel der ursprünglichen Größe vermindert werden.When using the invention can walls with much smaller Space requirements can be produced. The increase in the natural frequency by a certain Measure can e.g. B. can be achieved that with constant shell weight the shell spacing becomes smaller in the square of the frequency ratio, d. H. target If the natural frequency is increased from 100 Hz to 400 Hz, the distance between the shells must be reduced to one sixteenth of the original size.

In experimentellen Untersuchungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Schallbrücken möglichst schwer und die durch die Schalen gebildeten Resonatoren möglichst stark gedämpft auszulegen, beispielsweise indem die Hohlräume mit einem Faserstoff, vorzugsweise großer Stopfdichte, gefüllt werden. Die Dämpfung kann auch erzielt bzw. verstärkt werden durch Auswahl eines Schalenmaterials mit hohen inneren Verlusten durch Anwendung körperschalldämpfender Beläge auf der Innenseite der Schale oder durch entsprechenden mehrschichtigen Aufbau der einzelnen Schalen (z. B. Metall-Kunststoff-Metall) aus Mehrschicht-Verbundplatten.In experimental investigations it has proven to be advantageous the sound bridges as heavy as possible and the resonators formed by the shells to be as strongly damped as possible, for example by the cavities with a Fibrous material, preferably with a high plug density, are filled. The attenuation can also can be achieved or strengthened by choosing a shell material with high internal losses due to the use of structure-borne sound-absorbing coverings on the Inside of the shell or by means of a corresponding multilayer structure of the individual Shells (e.g. metal-plastic-metal) made from multilayer composite panels.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine vorgefertigte Platte, die an eine bereits bestehende Wandungsschale - beispielsweise eine einschalige Wand oder Decke - anzusetzen ist, um eine schalldämmende mehrschalige Wandung zu bilden.The invention also relates to a prefabricated panel that to an existing wall shell - for example a single-shell wall or ceiling - is to be set in order to form a sound-absorbing multi-layer wall.

Diese Platte entspricht erfindungsgemäß in ihrem Aufbau einer mehrschaligen Wandung der geschilderten Art mit einer Faserstoffüllung, nur mit dem Unterschied, daß an Stelle der einen Schale, die durch die bestehende Schale überflüssig geworden ist, lediglich eine zum Halten der Faserstoffüllung dienende Folie angeordnet ist. Hierfür ist z. B. ein Bitumenpapier geeignet.According to the invention, this plate corresponds in its structure to a multi-shell one Wall of the type described with a fiber filling, only with the difference, that in place of the one shell that has become superfluous due to the existing shell is, only one serving to hold the fiber filling film is arranged. For this purpose z. B. suitable a bitumen paper.

Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt F i g. 1 eine zweischalige Wand mit den Schalen 1 und 2, die durch vorzugsweise schwere Brücken 3 miteinander verbunden sind. Die Zwischenräume sind mit schallschluckendem Faserstoff 4 mit großer Stopfdichte gefüllt, um eine Schallquerausbreitung zu behindern und die Schalenschwingungen zu dämpfen.The drawing shows two exemplary embodiments of the invention. It shows F i g. 1 a clamshell wall with the shells 1 and 2, which is preferably through heavy bridges 3 are interconnected. The gaps are with sound absorbing Fibrous material 4 filled with a high plug density in order to prevent transverse sound propagation and to dampen the shell vibrations.

F i g. 2 zeigt eine vorgefertigte Platte zum Anbau an bestehende Wände, Decken u. dgl. Der Aufbau entspricht im wesentlichen dem der F i g. 1. Die vorgefertigte Platte besitzt aber keine Schale 2. Durch eine wesentlich billigere Folie 2 a, beispielsweise ein Bitumenpapier od. dgl., wird die schon bei der Vorfertigung eingelegte Faserstoffüllung 4 gehalten.F i g. 2 shows a prefabricated panel for attachment to existing walls, Ceilings and the like. The structure essentially corresponds to that of FIG. 1. The pre-made But plate has no shell 2. By a much cheaper film 2 a, for example a bitumen paper or the like, becomes the fiber filling already inserted during the prefabrication 4 held.

Claims

Claims: 1. Sound-insulating, multi-layer wall with rigid Bridges between the shells, characterized in that the resonance frequency of the Shell parts between the bridges in the area of the desired sound insulation and that the bridges (3) are arranged at such a distance from one another that the radiation of the shell parts (1, 2) in resonance largely through the out-of-phase oscillating wall parts in the area of the bridges is compensated.

2. Wall according to claim 1, characterized in that the bridges (3) between the shells (1, 2) are heavy.

3. Wall according to claim 1 or 2, characterized in that that the shells (1, 2) between the bridges (3) in a frequency range of 100 up to 400 Hz are in resonance.

4. Wall according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the cavities between the shells with a fiber material (4), are preferably filled with a greater packing density.

5. Wall according to one of the claims 1 to 4, characterized in that at least one shell (1 or 2) is partially or made entirely of a material with high internal losses.

6. wall according to claim 5, characterized in that at least one shell (1 or 2) with is provided with structure-borne sound-absorbing coverings.

7. Wall according to claim 5, characterized in that at least one shell (1 or 2) is a multilayer composite panel. B. A plate to be attached to an existing shell to form a sound-absorbing, multi-shell wall, characterized by the features of the wall according to one of claims 4 to 7, but instead of the one shell (2) only one for holding the fiber filling (4 ) serving film (2 a), z. B. a bitumen paper od. Like. Is arranged. Considered publications: German Patent Specifications No. 934 078, 951110.