DE60218060T3

DE60218060T3 - Trennwandelement für trennwände und dergleichen mit einer füllung aus wärmeisolierendem material, insbesondere mineralwolle

Info

Publication number: DE60218060T3
Application number: DE60218060T
Authority: DE
Inventors: Jürgen Royar
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: EP1446537B2; ES2282516T5; PT1446537E; RU2004118607A; DE20118909U1; EP1446537B1; SI1446537T1; EP1446537A1; RU2302496C2; PL207743B1; WO2003044293A1; PL369877A1; DK1446537T3; ATE353384T1; ES2282516T3; SI1446537T2; DE60218060T2; DK1446537T4; AU2002357544A1; DE60218060D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Trennwandelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Trennwandelemente sind überwiegend aus mit Abstand zueinander angeordneten Gipskartonplatten als Außenschalen aufgebaut, zwischen denen gegebenenfalls eine Füllung aus Wärmedämmstoff angeordnet ist. Derartige Trennwandelemente werden bevorzugt als Raumteiler verwendet und zeichnen sich durch ihren leichtgewichtigen Aufbau und ihre schnelle Montageweise aus. Derartige Trennwandelemente werden demnach sehr häufig für Innenausbauten verwendet und müssen hierbei einer Reihe von Kriterien gerecht werden, nämlich kompakter und einfacher Aufbau, leichte Herstellbarkeit, Stabilität und leichte Montagemöglichkeit.
Die DE-26 11 033 offenbart eine Feuerschutzwand mit Außenwänden aus Gips und inneren Lagen aus Fasermatten aus Mineralwolle. Das Dokument FR 1 576 287 zeigt eine Trennwand zur Schallisolierung mit mehreren Lagen, welche durch flache Stangen getrennt sind und in der Mitte eine Papierstruktur aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Trennwandelement als Raumteiler mit ausgezeichneten Schallisolierungseigenschaften auszulegen, wobei dies mit einer einfachen Gestaltung und kostengünstigen Maßnahmen erfolgen soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßig Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet sind.
Nach Maßgabe der Erfindung ist die Füllung zwischen den Außenschalen, die zumeist aus Gipskartonplatten gebildet sind, in Sandwich-Bauweise aus mehreren Dämmstofflagen gebildet, die mit unterschiedlicher Spezifizierung mit Hinsicht auf Wärmedämm-, Schallschluck- und/oder Elastizitätsvermögen ausgebildet sind. Insbesondere zeichnet sich die mehrlagige Füllung dadurch aus, dass mindestens eine unmittelbar an einer Außenschale angrenzende Dämmstofflage, vorzugsweise jedoch die beiden an den Außenschalen angrenzenden Dämmstofflagen, schwingungsmäßig an die Außenschalen angekoppelt sind, die insbesondere unter Verwendung von Gipskartonplatten aufgebaut sind. Diese Schwingungsanbindung dieser außen liegenden Dämmstofflagen wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die inneren Dämmstofflagen mit guten elastischen Eigenschaften ausgebildet sind, so dass beim Einbau zwischen den Außenschalen auf die den Außenschalen benachbarten Dämmstofflagen, also den außen liegenden Dämmstofflagen, Rückstellkräfte aufgebaut werden, die die äußeren Dämmstofflagen permanent gegen die Außenschalen drücken. Dadurch wird eine Schwingungsanbindung der äußeren Fülllagen an die Außenschalen gewährleistet, was dazu führt, dass sich dieses Trennwandelement durch hervorragende Schalldämmeigenschaften auszeichnet.
Zweckmäßigerweise (vorteilhaft) ist die innen liegende Lage aus einem Material mit poröser und/oder offener Struktur, nämlich Mineralwolle ausgebildet und zwar vorzugsweise mit geringer Rohdichte im Bereich von 14 bis 25 kg/m³, vorzugsweise 16 bis 18 kg/m³, insbesondere jedoch 17 kg/m³, wodurch sich ein sehr hohes Elastizitätsvermögen und der Aufbau entsprechender Rückstellkräfte nach dem Einbau zwischen den Schalen ergibt. Demgegenüber sind die außenliegenden Lagen, also die Lagen, die an die Außenschalen angrenzen, gegenüber der innenliegenden Lage schwergewichtiger, insbesondere mit einer Rohdichte im Bereich von 100 bis 370 kg/m³, vorzugsweise 150 bis 185 kg/m³, insbesondere im Bereich von 160 bis 175 kg/m³ ausgelegt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Füllung werden die Außenschalen mit den unmittelbar daran angrenzenden Lagen möglichst schwer und federnd zum Zwecke der Schalldämmung ausgelegt. Die äußeren Dämmstofflagen sind gleichfalls aus Mineralwolle ausgebildet. Dabei sollen diese äußeren Dämmstofflagen vorzugsweise auch noch Federungseigenschaften aufweisen, welche für das Mitschwingen und das Schallschluckvermögen von Vorteil sind.
Die mittlere Dämmstofflage kann bei Bedarf auch mehrlagig ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Füllung ist demnach aus einem Mix aus Lagen mit gutem Schallschluckvermögen und hoher Wärmedämmung aufgebaut, was das Trennwandelement für viele unterschiedliche Anwendungsfälle einsetzbar macht.
Zweckmäßigerweise wird das Trennwandelement als Fertigelement ausgebildet und zwar als Verbundelement, wobei insbesondere die äußeren Dämmstofflagen an die beiden Außenschalen angebunden sind, etwa angeklebt und auch die Dämmstofflagen untereinander vorzugsweise durch Verkleben verbunden sind. Es ist aber auch möglich, eine Art Sandwichverbund aus innerer Lage und den an diese angrenzenden Dämmstofflagen quasi als Halbzeug herzustellen, bei dem die einzelnen Lagen lose aneinander liegen und unter Vorspannung durch bandartige Umreifungen zusammengehalten sind. Das Halbzeug wird dann zwischen die Außenschalen gebracht, dann die Umreifungen entfernt, so dass aufgrund der Vorspannung die an die Außenschalen angrenzenden Dämmstofflagen fest an diese anliegen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur beschrieben, welche in rein schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen Teil eines Trennwandelements zeigt.
Das in der Figur dargestellte Trennwandelement 1 weist zwei Außenschalen 2 und 3 auf, welche die beiden Außenflächen des Trennwandelements 1 bilden und zumeist aus Gipskarton hergestellt sind. Innerhalb dieser beiden mit Abstand zueinander angeordneten Außenschalen bzw. Gipskartonplatten 2, 3 ist eine Füllung angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei Lagen, insbesondere drei Dämmstofflagen 4, 5 und 6 gebildet ist. Die Dämmstofflagen 4 bis 6 sind bevorzugt aus Mineralwolle hergestellt.
Die beiden an den Außenschalen 2 und 3 angrenzenden Dämmstofflagen 4 und 6 sind hierbei gegenüber der mittleren Dämmstofflage 5 schwergewichtig ausgebildet, jedoch derart, dass sie noch Federungseigenschaften aufweisen. Die mittlere Dämmstofflage 5 zeichnet sich durch eine vergleichsweise hohe Elastizität aus. Das Elastizitätsvermögen der mittleren Dämmstofflage 5 ist hierbei insbesondere so eingestellt, dass bei Einbau mit gewissem Übermaß zwischen den beiden angrenzenden Dämmstofflagen 4 und 6 die mittlere Lage 5 zusammengedrückt wird und Rückstellkräfte aufbaut, dergestalt, dass die beiden an den Außenschalen angrenzenden Dämmstofflagen 4 und 6 permanent gegen diese Außenschalen gedrückt sind. Dadurch wird eine Schwingungsanbindung der außen liegenden Dämmstofflagen 4 und 6 an die beiden Gipskartonplatten 2 und 3 erreicht, so dass diese mit den Gipskartonplatten 2 und 3 mitschwingen können. In Verbindung mit der infolge des schwergewichtigen Aufbaus hohen Masse ergeben sich hierdurch sehr vorteilhafte Akustikeigenschaften bei gleichzeitig gutem Dämmvermögen des Trennwandelements.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen den Innenflächen der beiden Außenschalen 2 und 3 100 mm. Die beiden äußeren Dämmstofflagen 4 und 6 sind stärkemäßig auf 32 mm, hingegen die mittlere Dämmstofflage stärkemäßig auf 40 mm ausgelegt, d. h. alle Dämmstofflagen zusammen ein Übermaß von 4 mm aufweisen, welches durch Stauchung der mittleren Dämmstofflage ausgeglichen wird. Die beiden außen liegenden Dämmstofflagen 4 und 6 weisen eine Rohdichte von 175 kg/m³, hingegen die mittlere Dämmstofflage 5 eine weit geringere Rohdichte von 17 kg/m³ auf. D. h., die mittlere Dämmstofflage zeichnet sich durch eine poröse offene Struktur aus gegenüber den mehr massig und schwer ausgelegten äußeren Dämmstofflagen 4 und 6 aus. Mit Einbau der mittleren Dämmstofflage ergeben sich Rückstellkräfte auf die außen liegenden Dämmstofflagen 4 und 6, so dass diese akustisch bzw. schwingungsmäßig an die beiden Außenschalen 2 und 3 angekoppelt sind.
In einer alternativen Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den beiden Außenschalen 50 mm. Die beiden äußeren Dämmstoffschalen sind dann bevorzugt mit einer Stärke von 12 mm, hingegen die mittlere Dämmstofflage wieder mit einer Stärke von 40 mm ausgelegt. Die Rohdichte der beiden äußeren Dämmstofflagen beträgt hierbei 160 kg/m³, hingegen die Dichte der mittleren Dämmstofflage 17 kg/m³. Allerdings ist die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen beiden Ausführungsbeispiele und die hierbei genannten Werte keinesfalls eingeschränkt. Insbesondere ist auch eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der nur eine der an die Außenschalen angrenzenden Dämmstofflagen schwingungsmäßig an die entsprechende Außenschale angekoppelt wird und zwar durch die entsprechend gestalteten, d. h. mit hoher Elastizität ausgebildeten innere Lage bzw. Lagen.
Wenngleich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel für die Außenschalen 2, 3 auf Gipsplatten Bezug genommen wird, so kann es auch zweckmäßig sein, die Außenschalen aus Blechen mit einer Dicke von z. B. 0,6 mm herzustellen, wobei die gesamte Dicke der erfindungsgemäßen Trennwand vorteilhaft zwischen 70 und 120 mm gewählt werden kann.
Die aus der erfindungsgemäßen Ausführung der Füllung in Sandwich-Bauweise resultierende Verbesserung des Schalldämm-Maßes R_W wurde in zwei Testreihen mit Aufbauten entsprechend Figur auf Basis der handelsüblichen 75 mm- und 100 mm-CW-Profilen bestimmt. In beiden Testreihen dienten monolagige Füllungen zur Bestimmung der Vergleichswerte.
Die monolagige Füllung mit einem Dämmstoff, der eine Dicke von 70 mm aufwies, brachte unabhängig von Rohdichte und bei Strömungswiderständen größer als 5 kPa s/m² ein bewertetes Schalldämm-Maß R_W von 43 dB. Bei einer nur 60 mm dicken monolagigen Füllung wurde ein um 1 dB geringes bewertetes Schalldämm-Maß R_W von 42 dB ermittelt. Im Vergleich dazu brachte die erfindungsgemäße mehrlagige Ausführung der Füllung mit zwei äußeren Dämmstofflagen einer Dicke von jeweils 22 mm bei einer Rohdichte von 195 kg/m³, die mit einer inneren 20 mm dicken Dämmstofflage einer Rohdichte von 19 kg/m³ kombiniert wurden, ein bewertetes Schalldämm-Maß R_W von 47 dB. Für das 75 mm-CW-Profil resultiert somit aus der erfindungsgemäßen Ausführung der Füllung eine Verbesserung des bewerteten Schalldämm-Maßes R_W um bis zu 5 dB.
Im Fall der Ausführungen auf Basis des 100 mm-CW-Profils wurden vergleichbare Verbesserungen erzielt. Der Strömungswiderstand war in allen Ausführungen auf mindestens 5 kPa s/m² eingestellt. Die Vergleichswerte wurden bei einer monolagigen Füllung einer Dicke von 95 mm mit einer Rohdichte von 27 kg/m³ zu 46 dB, bei einer Dicke von 80 mm mit einer Rohdichte von 26 kg/m³ zu 46 dB ermittelt. Insgesamt wurden vier erfindungsgemäße Ausführungen der Füllung untersucht.
Die Ausführung der Füllung mit zwei 12 mm dicken äußeren und einer 80 mm dicken inneren Dämmstofflage mit Rohdichten von 144 und 14 kg/m³ ergab ein bewertetes Schalldämm-Maß R_W von 48 dB. Die Ausführung der Füllung mit zwei 32 mm dicken äußeren und einer 40 mm dicken inneren Dämmstofflage mit Rohdichten von 161 und 14 kg/m³ ergab ein bewertetes Schalldämm-Maß R_W von 49 dB. Die Ausführung der Füllung mit zwei 12 mm dicken äußeren und einer 80 mm dicken inneren Dämmstofflage mit Rohdichten von 367 und 14 kg/m³ ergab ein bewertetes Schalldämm-Maß R_W von 50 dB. Für das 100 mm-CW-Profil resultiert somit aus der erfindungsgemäßen Ausführung der Füllung eine Verbesserung des bewerteten Schalldämm-Maßes R_W ebenfalls um bis zu 5 dB.
Wenngleich bevorzugt Trennwandelemente mit drei Dämmstofflagen beschrieben sind, kann die mittlere Dämmstofflage auch mehrlagig aufgebaut sein. Insbesondere eignen sich auch Füllungen mit vier Dämmstofflagen oder zwei Dämmstofflagen. Bei zwei Dämmstofflagen ist nur eine der Dämmstofflagen akustisch an die Außenschale angekoppelt, also entsprechend schwergewichtig und mit hoher Rohdichte ausgelegt, wohingegen die andere Dämmstofflage mit weitaus geringerer Rohdichte und mit hohem Elastizitätsvermögen ausgelegt ist.
Jedenfalls sollte die mittlere Lage zweckmäßigerweise mit einer porösen und/oder offenen Struktur ausgelegt sein und permanente Rückstellkräfte aufbauen können.

Claims

Ein Trennwandelement für Trennwände und dergleichen, aufgebaut aus wenigstens zwei äußeren Verkleidungen (2, 3), speziell Gipskartonplatten, welche in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind und aus einer Füllung aus wärmeisolierendem Material (4, 5, 6), speziell Mineralwolle, die in dem Hohlraum zwischen den äußeren Verkleidungen (2, 3) angeordnet ist, wobei die Füllung aus wärmeisolierendem Material zwischen den äußeren Verkleidungen (2, 3) in mehreren isolierenden Lagen strukturiert ist, die unterschiedlich spezifiziert sind, soweit es ihre Wärmeisolation, Schallisolation und/oder elastischen Eigenschaften betrifft, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Innere (5) der isolierenden Schichten der Füllung aus wärmeisolierendem Material welche eine poröse offene und/oder zellulare Struktur hat in Kontakt mit einer weiteren (4, 6) der isolierenden Schichten der Füllung von wärmeisolierendem Material, benachbart zu einer der äußeren Verkleidungen (2, 3) so entworfen ist, dass sie derartig gute elastische Eigenschaften aufweist und im Übermaß zwischen den äußeren Verkleidungen (2, 3) oder den benachbarten isolierenden Schichten (4, 6) der Füllung aus wärmeisolierendem Material angeordnet ist, so dass die eingefügte innere Schicht komprimiert wird und rücktreibende Kräfte aufbauen wird, so dass die isolierende Schicht/Schichten (4, 6) bestehend aus Mineralwolle benachbart zur äußeren Verkleidung/den Verkleidungen (2, 3) permanent gegen die äußere Verkleidung/Verkleidungen (2, 3) gepresst werden, wobei die Füllung aus Mineralwolle besteht.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeisolierenden Schichten (4, 5, 6) sich parallel zu den äußeren Verkleidungen (2, 3) erstrecken.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeisolierenden Schichten (4 bis 6) auf solch eine Weise entworfen sind und/oder angeordnet sind, dass wenigstens eine isolierende Schicht (4, 6) benachbart zu einer äußeren Verkleidung (2 oder 3) schwingungsgekoppelt mit der äußeren Verkleidung/den Verkleidungen ist/sind, speziell äußeren Schichten, die aus Gipskarton hergestellt sind.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung zwischen zwei äußeren Verkleidungen (2, 3) aus drei isolierenden Schichten (4, 5, 6) besteht, von denen wenigstens eine Schicht (4, 6) benachbart zu einer äußeren Verkleidung und bevorzugt sowohl die äußeren isolierenden Schichten für schallisolierende Zwecke entworfen sind, um eine Rohdichte zu haben und nachgiebig zu sein.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (4, 6) benachbart zu den äußeren Verkleidungen (2, 3) eine Rohdichte zwischen 100 und 370 kg/m³ haben, bevorzugt zwischen 160 und 175 kg/m³, und dass die mittlere Schicht dazu entworfen ist, eine Rohdichte von 14 bis 25 kg/m³ zu haben, bevorzugt 15 bis 18 kg/m³ und besonders 17 kg/m³.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung von einer derartigen Natur oder einer derartigen Dichte ist, dass sie einen Strömungswiderstand von wenigstens 5 kPas/m² hat.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht und die Schichten benachbart zu ihr als Halbfertigprodukt zusammengehalten werden und in einem vorgespannten (vorkomprimierten) Zustand mittels bandartigen Ringen.
Ein Trennwandelement in Übereinstimmung mit irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwandelement ein Verbundprodukt ist, das aus den äußeren Verkleidungen und der Füllschicht besteht.