Перегородка сборной конструкции - RU2199634C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение.

Настоящее изобретение относится к области строительства и, в частности, к перегородке сборной конструкции.

Уровень техники.

Известны перегородки, состоящие из двух панелей на основе гипса заданной толщины, между которыми расположены перекрещивающиеся картонные полоски. Промежуточная часть, в которой располагается картон, представляет собой вакуумные секции, расположенные через равные промежутки. Таким образом создается ячеистая структура, которая прикреплена к гипсовым панелям.

В общем случае эти панели состоят из гипсовых стенок, с каждой стороны которых закреплен картонный лист. Эти листы улучшают прочность гипсовой стенки. Для перегородки с толщиной приблизительно 7 см каждая из панелей на основе гипса имеет толщину приблизительно 1 см.

Новые правила, применяемые в настоящее время в строительстве, направлены на понижение уровня шума. Разработаны методики измерения опытным путем передачи шума из одного помещения в другое. При этом, чтобы строительную конструкцию можно было выпустить на рынок, измеряемая степень передачи шума должна быть меньше заданного порогового значения.

На практике в случаях превышения порога должна устанавливаться дополнительная звукоизоляция, например, в виде изолирующих пластин на перегородках. Это требует дополнительных затрат и уменьшает площадь помещения.

Перегородки, предназначенные для звуковой изоляции, известны из документа GB-A-1205295. В этом документе описана изолирующая панель, разработанная для формирования части стены, потолка, перегородки или двери или для их покрытия. Эта панель состоит из двух стенок, между которыми помещается сформованная структура, имеющая полости, форма которых приблизительно соответствует усеченной пирамиде и которые своими отверстиями поочередно выходят на одну и другую стороны структуры. Поочередный выход отверстий этих идентичных полостей достигается благодаря расположению полостей в шахматном порядке с выходом их отверстий на одну или другую стороны соответственно. В результате получается формованная структура, симметричная по отношению к ее средней плоскости. Для приема поглощаемого звука на одной или обеих стенках выполняются прорези, через которые звук входит в полости, отверстия которых обращены к ним. Затем звук передается через закрытые соседние полости, в которых он затухает.

Строители стремятся, чтобы каждый из используемых элементов способствовал изоляции звука в здании.

Сущность изобретения.

Поэтому задачей настоящего изобретения является разработка перегородки сборной конструкции, стоимость и размеры которой, по существу, идентичны обычным сборным перегородкам, но которая имеет значительно лучшие свойства звуковой или акустической изоляции, ограничивая передачу через перегородку шумов, вырабатываемых с одной стороны перегородки.

Задача настоящего изобретения решается благодаря перегородке сборной конструкции, содержащей две стенки, разделенные пространством, в котором помещается ячеистая структура, содержащая выступы, которые формируют отдельные ячейки. Каждый выступ ячеистой структуры в соответствии с настоящим изобретением содержит стенки, состоящие из поперечных стенок, изогнутых стенок, боковых граней и/или неплоских граней, а также оконечность. Ячеистая структура закрепляется на обеих изолирующих стенках на оконечностях выступов.

В соответствии с настоящим изобретением изолирующие стенки не имеют отверстий и стенки каждой отдельной ячейки не параллельны друг другу.

Такое устройство в соответствии с настоящим изобретением позволяет обеспечить защиту от возникновения стоячей волны и, таким образом, улучшить эффективность звукоизоляции стенки.

Напомним, что явление стоячей волны представляет собой явление интерференции, возникающее из-за взаимного наложения двух или большего количества колебаний с одинаковыми или кратными периодами. При расположении между изолирующими стенками перегородки структуры, в которой отсутствуют или, по существу, отсутствуют элементы поверхности, параллельные друг другу или параллельные поверхностям, обращенным к двум изолирующим стенкам, стоячие волны в пространстве между изолирующими стенками возникать не будут.

Настоящее изобретение может содержать следующие признаки как по отдельности, так и во всех технически возможных комбинациях:
- выступы располагаются в виде матрицы в колонках и в рядах так, что вершины выступов в двух соседних рядах ориентированы в противоположных направлениях, при этом отверстия ячеек, сформированных выступами, выходят в каждом из рядов поочередно в направлении обеих изолирующих стенок;
- форма выступов соответствует, по существу, при выборе одного из вариантов параболоиду, конусу или пирамиде, оконечности которых в достаточной степени деформированы для образования поверхности контакта для закрепления ячеистой структуры на изолирующих стенках;
- ячейки, выходящие отверстиями к одной изолирующей стенке, и ячейки, выходящие отверстиями к другой изолирующей стенке, формируются таким образом, что образуется ячеистая структура асимметричной конфигурации в поперечном сечении;
- ячеистая структура сформирована таким образом, что позволяет пропускать трубки и/или кабели без выполнения сверлильных работ через ячейки;
-предпочтительно выступы формируются таким образом, что образуются проходы между соответствующими выступами и обращенными к ним стенками по всей длине и/или ширине стенки;
- ячеистая структура изготовлена из целлюлозы, сформованной с помощью вакуума;
- изолирующие стенки имеют различную толщину;
- предпочтительно соотношение толщины обеих стенок не кратное 0,5.

Ячеистая структура, выполненная из сформованной целлюлозы, как и разная толщина обеих изолирующих стенок способствует дополнительному улучшению звукоизоляции. Сформованная целлюлоза имеет, по меньшей мере, с одной стороны шероховатую поверхность, благодаря чему понижается степень отражения волн. А разная толщина стенок решает проблему резонанса.

- ячеистая структура изготавливается в виде единой детали;
- ячеистая структура выполняется из набора отдельных панелей;
- отдельные панели устанавливаются в виде полосок, которые смещены по отношению к друг другу;
- перегородка со всех сторон по периметру имеет тонкую стенку для улучшения ее механической прочности, особенно для улучшения устойчивости к перекосам;
- по меньшей мере, одна изолирующая стенка изготовлена из гипсовой панели, к которой прикреплены картонные листы. Другие преимущества и свойства в соответствии с настоящим изобретением будут раскрыты в приведенном ниже описании двух вариантов выполнения настоящего изобретения, выполненных в соответствии с приложенными чертежами.

Перечень фигур чертежей.

На фигуре 1 изображен вид в перспективе с частичным разрезом перегородки сборной конструкции в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;
на фигуре 2 изображена в деталях ячеистая структура перегородки по фигуре 1;
на фигуре 3 - вид в перспективе с частичным разрезом перегородки сборной конструкции в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;
на фигуре 4 - часть формы для получения ячеистой структуры перегородки по фигуре 3;
на фигуре 5 - поперечное сечение по линии V-V части ячеистой структуры, полученной с помощью формы по фигуре 4.

На фигуре 6 схематически изображен вид спереди части ячеистой структуры, состоящей из отдельных панелей.

На различных чертежах общие элементы обозначены индексами с одинаковыми номерами.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Перегородка сборной конструкции в соответствии с настоящим изобретением содержит две изолирующие стенки 1 и 2, разделенные пространством, в котором расположена ячеистая структура 3 или 103.

Высота или толщина ячеистой структуры соответствует расстоянию между обеими стенками 1 и 2.

Конфигурация ячеистой структуры различна в разных вариантах выполнения настоящего изобретения, но структура всегда содержит выступы или углубления в зависимости от направления наблюдения, расположенные в виде матрицы и определяющие очертания отдельных ячеек.

Ячеистая структура 3, представленная на фигуре 2, содержит выступы 7, причем каждый выступ 7 имеет вершину 15. Выступы 7 расположены таким образом, что все вершины ориентированы на одну и ту же сторону структуры 3, в представленном примере - на сторону, которая должна быть обращена к изолирующей стенке 1. Выступы 7 в общем имеют оригинальную форму и размеры и вместе формируют отдельные ячейки 8, отверстия которых выходят на сторону, противоположную по отношению к вершине 15, при этом отверстия ячеек 9 выходят на ту же сторону, что и вершины 15.

Очевидно, что промышленное производство упрощается при повторении одинаковой структуры. Однако изменяющаяся форма и размеры могут улучшить качественные характеристики продукта.

Каждая ячейка 8 определяется изогнутой стенкой 10 с изгибом вокруг оси А и двумя поперечными стенками 11 и 12, расположенными в плоскостях, проходящих поперек оси А. В представленном примере ячейка 8 выглядит более или менее как половина прямого цилиндра, при этом плоскость его сечения параллельна оси А. Поперечные стенки 11 и 12 по существу, но не обязательно, плоские и расположены в плоскостях, которые не параллельны друг другу, например так, что две поперечные стенки ячейки слегка наклонены по отношению друг к другу, что видно при рассмотрении со стороны вершины ячейки.

Благодаря вышеописанному расположению ячеистая структура в целом, также как и каждая из отдельных ячеек, не содержит каких-либо параллельных стенок ни в направлении расположения осей А, ни в поперечном направлении Т, которые представляют собой основные направления передачи звуковых волн. Другими словами, стенки каждой из отдельных ячеек не являются параллельными друг другу.

Ячейки 8 ячеистой структуры 3 располагаются в виде матрицы, в то время как наборы последовательных ячеек располагаются вдоль одной оси А, и ряды наборов ячеек располагаются параллельно друг другу.

Ячейки 8 данного набора отделены друг от друга свободным промежутком 13, причем каждый из промежутков 13 определяется поперечной стенкой 11 ячейки 8 и поперечной стенкой 12 следующей ячейки. Каждый свободный промежуток 13 связан в направлении, поперечном оси А, с соответствующим промежутком 13 наборов соседних ячеек.

Ячейки 8 двух соседних наборов отделены друг от друга свободным промежутком 14, причем каждый из свободных промежутков 14 определен частями граней изогнутых стенок 10 двух соседних ячеек. Каждый из свободных промежутков 14 связан в направлении, параллельном осям А с соответствующим промежутком 14, сформированным между двумя последующими ячейками.

Кроме того, расположенные последовательно свободные промежутки 14 и соседние с ними свободные промежутки 13, определенные между четырьмя ячейками 8, формируют элементарную прямоугольную матрицу ячеек, соединенных друг с другом, а также с расположенными рядом друг с другом свободными промежутками 13 и 14. Свободные промежутки 13 и 14 образуют ячейки 9.

На стороне, противоположной вершинам 15 ячеек 8, ячейки соединены друг с другом тонкими элементами, которые будут ниже называться ребрами 16 и 17 независимо от их действительной формы и варианта воплощения настоящего изобретения. Ребра 16 и 17 увеличены на фигурах 1 и 2 по отношению к размерам ячейки для лучшего понимания изображения, приведенного на чертеже. Ребра 16 ориентированы параллельно оси А ячеек, и ребра 17 ориентированы в поперечном направлении по отношению к оси А, составляя одновременно донную часть свободного промежутка 13, а также свободного промежутка 13 и вершин ячеек 9. Таким образом, ребро 16 соединяет изогнутые стенки 10 двух соседних ячеек 8, и ребро 17 соединяет поперечную стенку 11 ячейки с поперечной стенкой 12 следующей ячейки.

Ячеистая структура 3 закреплена на изолирующих стенках 1 и 2 на окончаниях, а именно на вершинах 15 и ребрах 16 и 17 выступов 7. Очевидно, что вершины 15, а также ребра 16 и 17 могут быть зафиксированы на соответствующих изолирующих стенках 1 или 2 полностью или частично, например, с использованием пятен клея.

Благодаря конфигурации и расположению ячеек 8 и 9 их окончания расположены так, что окончания с одной стороны ячеистой структуры не располагаются напротив окончаний, выходящих на другую сторону ячеистой структуры. В соответствии с этим изолирующие стенки 1 и 2 стенки в соответствии с настоящим изобретением соединяются элементами, которые, за исключением изогнутых стенок 10 ячеек, расположены в плоскостях, которые не перпендикулярны плоскостям большей площади изолирующих стенок 1 и 2, что способствует существенному улучшению изолирующих свойств перегородки.

Изолирующие стенки могут быть изготовлены, например, из гипсовых панелей с покрытием обеих их больших сторон картонным листом.

Такие стенки на основе гипса предпочтительно имеют различную толщину для устранения каких-либо явлений резонанса. Более того, для устранения резонанса на одной гармонике отношение толщин обеих изолирующих стенок не должно быть кратным 0,5. Предпочтительно они могут быть типа ВА 13 и ВА 10 (коммерческое обозначение, содержащее описание толщины стенки, соответственно 13 и 10 мм).

Ячеистая структура 103 представлена на фигуре 4 и более подробно на фигуре 5 формой 100, которая может использоваться при ее производстве. В соответствии с представлением структуры 103 на фигуре 3 конфигурация верхней поверхности формы 100 соответствует нижней поверхности ячеистой структуры 103. Для упрощения чертежа и описания на фигурах 4 и 5 форма 100 представлена только частью, соответствующей выступам структуры 103, формирующим отдельные ячейки. Дополнительные части, необходимые для установки формы в машину и для ее работы, опущены. В соответствии с этим нижеприведенное описание формы 100 в отношении конфигурации и расположения выступов, ячеек и ребер также относится к структуре 103.

Форма 100 содержит выступы 107, конфигурация которых, по существу, соответствует пирамиде, вершина которой была несколько деформирована для получения на ячеистой структуре поверхностей контакта для закрепления на изолирующих стенках 1 или 2, например, с использованием клея. Оконечности или вершины выступов 107 обозначены индексами 115 и 118.

Каждый выступ 107 имеет форму усеченной пирамиды с четырьмя большими боковыми гранями 151-154 в виде трапеции, четырьмя меньшими боковыми гранями 155-158, соединяющими большие скошенные поперечные грани, и неплоскую грань 159, соответствующую усеченной части пирамиды. Основа пирамиды представляет собой отверстие ячейки, сформированной выступом.

Наклон больших боковых граней по отношению к оси симметрии В усеченной пирамиды выбирается таким образом, чтобы угол α, образованный двумя большими противоположными гранями, составлял приблизительно от 40 до 50^o.

В неплоских гранях 159, которые соответствуют донным частям 115 и 120 ячеек, сформированных выступами, выполнено отверстие, обозначенное 119 или 118 в соответствии с рассматриваемой ячейкой. Эти отверстия или проходы позволяют формировать ячеистую структуру 103 с использованием вакуумного процесса, как будет описано ниже.

Выступы 107 располагаются в виде матрицы из колонок С и рядов L так, что их окончания ориентированы поочередно на одну или другую сторону, которые должны быть обращены к каждой из двух изолирующих стенок перегородки в соответствии настоящим изобретением. В представленном примере все выступы 107, края которых обозначены индексом 115 и которые соответствуют ячейкам 108, ориентированы так, что отверстия ячеек выходят в направлении вниз. На ячеистой структуре 103 это соответствует стороне, которая должна быть обращена к изолирующей стенке 1. Аналогично отверстия выступов 107, окончания которых обозначены индексом 118 и которые формируют ячейки 109, выходят в направлении вверх, что соответствует стороне структуры 103, которая будет обращена к изолирующей стенке 2.

Для упрощения описания выступы 107 представлены на фигурах 3 и 4 так, что отдельные ячейки 108 и 109 имеют одинаковую форму и размеры. Однако очевидно, что для получения асимметричной структуры могут быть выполнены такие выступы, в которых ячейки 108, например, будут больше, чем ячейки 109.

Аналогично в соответствии с вариантом выполнения, представленным на фигуре 4, форма 100 содержит ребра 116, 117, проходящие между выступами, формирующими ячейки с одинаковым обозначением.

Более конкретно, на фигуре 4 изображены ребра 116, проходящие между выступами, формирующими ячейки 109 одной колонки выступов, и ребра 117, проходящие между выступами, формирующими ячейки 109 одного ряда выступов. Форма ребер 116 и 117 может быть выбрана произвольно в соответствии с кривизной изогнутой секции. Так кривизна ребер 116 и 117 может быть подчеркнутой, как это представлено на фигуре 4, или может быть менее выраженной. Кроме того, любая из них может быть, по существу, прямой и, таким образом, соответствовать ребрам 16 и 17 в соответствии с первым вариантом воплощения ячеистой структуры 3. Наконец ребра 116 и 117 могут быть выполнены на любой из сторон формы или на обеих ее сторонах.

В соответствии с конфигурацией и размерами ребер 116 и 117 между ячейками структуры 103, получаемой с помощью формы 100, на любой из изолирующих стенок 1 и 2 могут быть проложены трубки и/или кабели в одном или другом направлении. Благодаря этому ячеистая структура, состоящая из выступов 107, формирующих ячейки 108 и 109 идентичной формы и размеров, которые не имеют каких-либо ребер 116, 117 или имеют сильно изогнутые ребра, позволяет устанавливать большой выбор трубок и/или кабелей между ячейками структуры 103 со стороны любой из изолирующих стенок 1 и 2.

Независимо от размеров и формы ячеек 108 и 109 ячеистая структура 103 предпочтительно имеет два различных состояния поверхности с одной и с другой стороны.

Действительно ячеистая структура 103 получается из целлюлозной массы, которая наносится на форму, конфигурация которой соответствует форме, схематически представленной на фигуре 4. Проходящие насквозь каналы 119, 120 формы позволяют прикладывать к форме усилие разрежения для того, чтобы целлюлозная масса плотно прижималась к поверхности формы.

Формование ячеистой структуры 103 с помощью вакуумного процесса на форме, представляющей собой единую деталь, по сравнению с формованием с использованием двух форм взаимодополняющей конфигурации, между которыми прессуется целлюлозная масса, позволяет придать ячеистой структуре 103 гладкую поверхность на одной стороне и шероховатую поверхность на другой стороне. Очевидно, что гладкая поверхность может быть заменена на негладкую поверхность, воспроизводящую, взаимодополняя ее, конфигурацию поверхности формы.

Благодаря шероховатой поверхности, по меньшей мере, с одной стороны ячеистой структуры толщина материала ячеистой структуры не является постоянной, а хаотично меняется по всей ячеистой структуре. Вариация толщины материала, как и неровности поверхности (поверхностей), способствует улучшению общей звукоизоляции перегородки в соответствии с настоящим изобретением. В то время как вариация толщины материала способствуют подавлению передачи звука через материал ячеистой структуры, неровная поверхность ослабляет отражение звука между ячеистой структурой и изолирующей стенкой, к которой прикрепляется ячеистая структура, на стороне шероховатой поверхности.

Что касается выбора материала для изготовления ячеистой структуры, а также подготовки целлюлозной массы, составляющей материал ячеистой структуры, приведем следующие замечания.

Формованная целлюлоза предпочтительна по сравнению с использованием бумаги и картона, поскольку формованная целлюлоза содержит волокна различных размеров и, что важно, они в малой степени ориентированы. Она содержит самые разнообразные включения, происходящие, например, из утилизируемой бумаги или картона.

Плотность формованной целлюлозы в сухом состоянии составляет порядка 0,3.

Формованная целлюлоза получается, по существу, в четыре этапа, то есть:
- варка, перемалывание старой бумаги и картона в водной смеси, содержащей приблизительно 15% целлюлозы и 85% воды;
разжижение массы для получения концентрации целлюлозы приблизительно 1%, то есть 99% воды;
нанесение массы на форму и вакуумное формование;
- сушка.

Коэффициент наполнения составляет приблизительно 14%, причем масса содержит механическую пульпу приблизительно в такой же пропорции, как пульпа для газетной бумаги или химическая пульпа.

Аналогично ячеистой структуре 3 ячеистая структура 103, как представлено на фигуре 3, закрепляется на изолирующих стенках 1 и 2 на окончаниях 115 и 118 ячеек 108 и 109. Изолирующие стенки могут быть типов, обозначаемых ВА 13 и ВА 10.

Независимо от выбранного варианта воплощения ячеистой структуры она имеет, например, толщину 4,7 см. Толщина перегородки в соответствии с настоящим изобретением составляет стандартные 7 см.

Перегородка сборной конструкции в соответствии с настоящим изобретением может иметь стандартные размеры для такого типа перегородок, то есть высоту 250 см, ширину 120 см и глубину 7 см.

Таким образом, транспортное, складское и установочное оборудование остается без изменения, как и для обычно используемых перегородок.

На фигуре 6 схематично изображена ячеистая структура, составленная из отдельных панелей 4, установленных полосками 5, которые смещены относительно друг друга.

Такие панели могут представлять собой квадраты со стороной 30 см, что подходит для перегородки шириной 120 см.

Возможно также применение ячеистых структур, состоящих из панелей большего размера или панелей, представляющих собой единый элемент.

Во всех случаях ячеистая структура формируется таким образом, что позволяет производить прокладку трубок и/или кабелей в боковом или продольном направлении без сверления через ячейки.

Кромка или периферийная часть перегородки предпочтительно закрывается с помощью тонкой стенки 6 в виде ленты или картонной полоски, которая закрывает перегородку.

Это позволяет улучшить механическую прочность перегородки и, в частности, устойчивость к перекосам.

Были проведены испытания для сравнения акустической эффективности перегородки сборной конструкции в соответствии с настоящим изобретением с различными типами обычных перегородок: перегородка, изготовленная из полых гипсовых плиток толщиной 7 см; перегородка сборной конструкции толщиной 7 см, содержащая между двумя гипсовыми панелями структуру, состоящую из перекрещивающихся картонных полосок; и, наконец, перегородка сборной конструкции такого же типа, но толщиной 5 см.

Испытания представляли собой измерение уровня шума, передаваемого через каждую из четырех рассматриваемых перегородок.

Эти испытания показали, что перегородка в соответствии с настоящим изобретению толщиной 7 см позволяет улучшить снижение передачи шумов на 7-13 dB по сравнению с другими тремя типами перегородок, обычно используемых при строительстве.

Использование перегородки в соответствии с настоящим изобретением позволяет более просто соблюдать новые правила без увеличения затрат на материалы и работу, не уменьшая при этом жилую площадь.

Кроме того, себестоимость перегородки сборной конструкции в соответствии с настоящим изобретением, по существу, идентична себестоимости обычных перегородок, так как в ее определении решающее значение имеет цена сырья, и в частности картона, по сравнению с формованной целлюлозой.

Индексы ссылок, приведенные в формуле изобретения после упоминаемых технических характеристик, предназначены исключительно для облегчения их понимания и не ограничивают ее никаким образом.

Реферат

Изобретение относится к области строительства, в частности к внутренним перегородкам. Задачей изобретения является улучшение звуко- и акустическоизоляционных качеств конструкции. Задача решается тем, что в перегородке сборной конструкции, содержащей две изолирующие стенки 1, 2, имеющие различную толщину и разделенные пространством, в котором помещается ячеистая структура 3, 103, содержащая выступы 7, 107, формирующие отдельные ячейки 8, 9, 108, 109, причем каждый выступ имеет стенки и оконечность. Ячеистая структура 3, 103 прикреплена к обеим изолирующим стенкам 1, 2 на вершинах выступов. Изолирующие стенки не имеют отверстий, при этом стенки каждой из отдельных ячеек не параллельны друг другу. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула