DE9116233U1 - Sound-absorbing glazing - Google Patents
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Description
Schallabsorbierende VerglasungSound-absorbing glazing
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine schallabsorbierende Verglasung mit wenigstens-rzwei im Abstand voneinander angeordneten Glasscheiben und innerhalb der Verglasung angeordneten Schallschluckelementen.The invention relates to a sound-absorbing glazing with at least two glass panes arranged at a distance from one another and sound-absorbing elements arranged within the glazing.
Die bekannten schalldämmenden Glasscheiben dieser Art dienen als Schallschutzscheiben zur Dämmung des Schalldurchtritts, das heißt der Schallübertragung von einer Seite der Verglasung zur anderen Seite der Verglasung. Sie umfassen in der Regel normale druchsichtige Glasscheiben und weisen, je nach ihrem Aufbau, gute Schalldämmeigenschaften auf.The well-known sound-insulating glass panes of this type serve as soundproof panes to insulate the passage of sound, i.e. the transmission of sound from one side of the glazing to the other side of the glazing. They usually comprise normal transparent glass panes and, depending on their structure, have good sound-insulating properties.
Die Wirkung der bekannten schalldämmenden Verglasungen ist jedoch unbefriedigend bezüglich der Dämpfung der in dem Raum selbst entstehenden Schallwellen. Gerade an besonders schallharten Oberflächen wie Glasoberflächen werden die Schallwellen in besonders starkem Maße reflektiert. Solche Schallreflexionen können sehr störend sein, wenn Räume von großen Glasflächen begrenzt sind.However, the effect of the well-known sound-insulating glazing is unsatisfactory in terms of dampening the sound waves generated in the room itself. The sound waves are reflected particularly strongly on particularly hard surfaces such as glass surfaces. Such sound reflections can be very disturbing when rooms are bordered by large glass surfaces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, lichtdurchlässige Wandkonstruktionen zu schaffen, die nicht nur ein hohes Schalldämm-Maß aufweisen, sondern durch die auch die in dem Raum selbst entstehenden Schallwellen eine wesentlich Dämpfung erfahren und der an den Glasoberflächen reflektierte Schallanteil wesentlich vermindert wird.The invention is based on the object of creating translucent wall constructions which not only have a high level of sound insulation, but also significantly attenuate the sound waves generated in the room itself and significantly reduce the proportion of sound reflected on the glass surfaces.
Die erfindungsgemäße Verglasung zeichnet sich dadurch aus, daß die dem Raum zugewandte Glasscheibe mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehen ist, die jeweilsThe glazing according to the invention is characterized in that the glass pane facing the room is provided with a large number of openings, each of which
eine Flächenabmessung von 2 0 mm^ bis 20 cm^ aufweisen, wobei das Verhältnis der Gesamtfläche der Durchbrechungen zur Gesamtfläche der Glasscheibe 0,05 bis 0,3 beträgt.have a surface area of 20 mm^ to 20 cm^, where the ratio of the total area of the openings to the total area of the glass pane is 0.05 to 0.3.
Durch die gezielte Anwendung des an sich bekannten physikalischen Prinzips von Schallabsorbtionselementen in abgewandelter Form auf durchsichtige Glasscheiben wird eine Verglasung geschaffen, die einerseits verhältnismäßig gute Schallabsorptionseigenschaften auf der Raumseite aufweist, ohne daß andererseits die Lichtdurchlässigkeit und die Durchsichtigkeit der Glasscheibe in nennenswertem Maße beeinträchtigt werden. Die Schallschluckelemente werden zweckmäßigerweise in den Randbereichen der Glasscheiben angeordnet. Die auf die mit Durchbrechungen versehene Glasscheibe auftreffende Schallenergie pflanzt sich durch die Durchbrechungen hindurch in den Hohlraum zwischen den beiden Glasscheiben fort und wird dort größtenteils durch Absorption in den Schallschluckelementen vernichtet. Die Anordnung der Durchbrechungen auf der Glasscheibe ist für die Schalldämmwirkung nicht kritisch, solange die Größe der Durchbrechungen und das Lochflächenverhältnis innnerhalb der angegebenen Grenzen liegen.By applying the well-known physical principle of sound absorption elements in a modified form to transparent glass panes, glazing is created that has relatively good sound absorption properties on the room side without significantly affecting the light transmission and transparency of the glass pane. The sound absorption elements are best placed in the edge areas of the glass panes. The sound energy that hits the glass pane with holes propagates through the holes into the cavity between the two glass panes and is largely destroyed by absorption in the sound absorption elements. The arrangement of the holes on the glass pane is not critical for the sound insulation effect, as long as the size of the holes and the hole area ratio are within the specified limits.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Durchbrechungen aus kreisrunden Löchern. Die kreisrunden Löcher haben einen Durchmesser von 6 bis 20 mm und einen Abstand der Lochmittelpunkte voneinander von 10 bis 40 mm.According to a first embodiment of the invention, the openings consist of circular holes. The circular holes have a diameter of 6 to 20 mm and a distance between the hole centers of 10 to 40 mm.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Durchbrechungen aus schlitzförmigen Öffnungen, die eine Breite von 4 bis 10 mm und eine Länge von 5 bis 20 cm aufweisen. Der Abstand der Schlitze in den Schlitzreihen beträgt 1 bis 5 cm, und der Abstand der Schlitze senkrecht zur Richtung der Schlitze beträgt 2 bis 10 cm.In another embodiment of the invention, the perforations consist of slot-shaped openings that have a width of 4 to 10 mm and a length of 5 to 20 cm. The spacing of the slots in the rows of slots is 1 to 5 cm, and the spacing of the slots perpendicular to the direction of the slots is 2 to 10 cm.
Die Durchbrechungen mit diesen Abmessungen und Abständen können gleichmäßig verteilt auf der gesamten Glasscheibe vorhanden sein. Es ist jedoch auch möglich, die Lochanordnungen nur in bestimmten Bereichen der Glasscheibe vorzusehen, beispielsweise in den seitlichen Randbereichen oder &Ggr;&eegr; den oberen und unteren Randbereichen der Glasscheibe. Durch geeignete Wahl der Lochflächenanteile läßt sich der Schallabsorptionsgrad in bestimmten Frequenzbereichen beeinflussen. Dadurch wird eine gezielte raumakustische Gestaltung durch die Gestaltung der Glasflächen ermöglicht.The holes with these dimensions and spacings can be evenly distributed over the entire pane of glass. However, it is also possible to provide the hole arrangements only in certain areas of the pane of glass, for example in the side edge areas or the upper and lower edge areas of the pane of glass. By selecting the appropriate proportion of the hole area, the sound absorption level in certain frequency ranges can be influenced. This enables a targeted room acoustic design through the design of the glass surfaces.
Verglasungen der erfindungsgemäßen Art sind grundsätzlich unabhängig von der konstruktiven Ausgestaltung der Verglasungen bzw. der Glaswände. Sie können beispielsweise in Form kompakter Glaselemente eingesetzt werden, bei denen die Glasscheiben zusammen mit einem geeigneten Abstandshalterahmen und den Schallschluckelementen zu einem Bauteil oder einem Bauelement zusammengefaßt sind. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, die die Verglasung bildenden Glasscheiben innerhalb der Wandkonstruktion unabhängig voneinander anzuordnen, wobei der Abstand der Glasscheiben voneinander beispielsweise 10 bis 50 cm betragen kann.Glazing of the type according to the invention is fundamentally independent of the structural design of the glazing or the glass walls. They can, for example, be used in the form of compact glass elements in which the glass panes are combined with a suitable spacer frame and the sound-absorbing elements to form a component or a structural element. It is particularly expedient, however, to arrange the glass panes forming the glazing independently of one another within the wall construction, whereby the distance between the glass panes can be, for example, 10 to 50 cm.
Die Schallschluckelemente, die zwischen den Glascheiben angeordnet sind und die der Hohlraumbedämpfung dienen, können dabei beispielsweise aus textlien Vorhängen bestehen und in geraffter Lage innerhalb des Zwischenraums angeordnet sein. Die Schallschluckelemente können auch beispielsweise aus mineralfaserhinterlegten Loch- oder Schlitzplatten aus Blech, Holzwerkstoffen, Gipskartonplatten oder ähnlichem Material bestehen. Falls zwischen den beiden die erfindungsgemäße Verglasung bildendenThe sound-absorbing elements, which are arranged between the glass panes and which serve to dampen the cavity, can consist, for example, of textile curtains and can be arranged in a gathered position within the gap. The sound-absorbing elements can also consist, for example, of mineral-fiber-backed perforated or slotted panels made of sheet metal, wood materials, plasterboard or similar material. If there is a gap between the two panes forming the glazing according to the invention,
Glasscheiben Stützen oder andere Konstruktionselemente vorhanden sind, können die Schallschluckelemente als Verkleidung dieser Stützen oder Konstruktionselemente dienen. Die Schallschluckelemente können auch als selbständige flächenförmige gestalterische Elemente parallel zur Durchblickrichtung zwischen den beiden die erfindungsgemäße Verglasung bildenden Glasscheiben angeordnet werden.If supports or other structural elements are present between the glass panes, the sound-absorbing elements can serve as cladding for these supports or structural elements. The sound-absorbing elements can also be arranged as independent surface-shaped design elements parallel to the viewing direction between the two glass panes forming the glazing according to the invention.
Die mit der mit Durchbrechungen versehenen Glasscheibe zusammenwirkende zweite Glasscheibe kann eine beliebige Glasscheibe sein. Insbesondere kann es sich hierbei um eine monolithische Einzelglasscheibe oder um eine mehrschichtige Glasscheibe, beispielsweise eine Isolierglasscheibe oder eine Verbundglasscheibe, handeln, die gegebenenfalls eine teilreflektierende Beschichtung aufweisen und als Sonnenschutzglas ausgebildet sein kann.The second glass pane that interacts with the glass pane with perforations can be any glass pane. In particular, it can be a monolithic single glass pane or a multi-layer glass pane, for example an insulating glass pane or a laminated glass pane, which can optionally have a partially reflective coating and can be designed as solar protection glass.
Verschiedene mögliche Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Various possible embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawings.
Von den Zeichnungen zeigtFrom the drawings shows
Fig.l den grundsätzlichen Aufbau einer mit kreisrunden Löchern versehenen Verglasung;Fig.l the basic structure of a glazing with circular holes;
Fig.2 den grundsätzlichen Aufbau einer mit schlitzförmigen Durchbrechungen versehenen Verglasung;Fig.2 the basic structure of a glazing with slot-shaped openings;
Fig.3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Verglasungselement;Fig.3 shows a section through a glazing element constructed according to the invention;
Fig.4 einen horizontalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Glaswandkonstruktion;Fig.4 shows a horizontal section through a glass wall construction according to the invention;
Fig.5 eine Verglasung mit nur bereichsweiser Lochfeldanordnung, undFig.5 a glazing with only partial hole field arrangement, and
Fig.6 eine Verglasung mit Schallschluckeinsätzen innerhalb der Durchbrechungen in der Glasscheibe.Fig.6 a glazing with sound-absorbing inserts within the openings in the glass pane.
In Fig.l ist der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Verglasung mit einer Glasscheibe mit kreisrunden Löchern dargestellt. Die Verglasung umfaßt eine Glasscheibe l, die den Raumabschluß bildet, und eine mit Luftabstand hierzu angeordnete Glasscheibe 2. Der Abstand A der beiden Glasscheiben, das heißt die Dickenabmessung des luftgefüllten Zwischenraums zwischen den beiden Glasscheiben, sollte wenigstens etwa 10 cm betragen, um eine ausreichend große schallschluckende Oberfläche innerhalb dieses Luftzwischenraums zu bieten. Bei großen Glasflächen lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn der Abstand A etwa 20 bis 4 0 cm beträgt.Fig. 1 shows the basic structure of a glazing according to the invention with a glass pane with circular holes. The glazing comprises a glass pane l, which forms the room enclosure, and a glass pane 2 arranged at an air gap to it. The distance A between the two glass panes, i.e. the thickness of the air-filled gap between the two glass panes, should be at least about 10 cm in order to provide a sufficiently large sound-absorbing surface within this air gap. With large glass surfaces, good results can be achieved if the distance A is about 20 to 40 cm.
Die dem Raum zugewandte Glasscheibe 1 ist, mit Ausnahme der seitlichen Randbereiche, auf ihrer ganzen Oberfläche mit kreisrunden Löchern 5 versehen. Die Löcher 5 haben einen Durchmesser von 6 bis 20 mm, beispielsweise 10 mm. Sie sind in regelmäßigen Reihen angeordnet. Bei einem Durchmesser der Löcher 5 von 10 mm beträgt der Abstand B sowohl der Mittelpunkte der Löcher in einer Reihe als auch der Mittelpunkte der Löcher einer Reihe zu den Mittelpunkten der Löcher der benachbarten Reihe jeweils bis 30 mm. Die Löcher 5 können beispielsweise mit Hilfe üblicher Bohrmethoden in der Glasscheibe 1 angebracht sein. Es ist jedoch auch möglich, die Löcher 5 bei der Verformungstemperatur der Glasscheiben mit Hilfe geeigneter Stanzwerkzeuge in die Glasscheibe einzustanzen.The glass pane 1 facing the room is provided with circular holes 5 on its entire surface, with the exception of the side edge areas. The holes 5 have a diameter of 6 to 20 mm, for example 10 mm. They are arranged in regular rows. If the diameter of the holes 5 is 10 mm, the distance B between the centers of the holes in a row and the centers of the holes in a row and the centers of the holes in the adjacent row is up to 30 mm. The holes 5 can be made in the glass pane 1 using, for example, conventional drilling methods. However, it is also possible to punch the holes 5 into the glass pane at the deformation temperature of the glass panes using suitable punching tools.
In den seitlichen Randbereichen der Verglasung sind in dem Luftzwischenraum Schallschluckelemente 8 angeordnet. Die Schallschluckelemente können aus üblichen Schallschluckmaterialien bestehen und haben eine offenporige Oberfläche 9. Die offenporige Oberfläche 9 der Schallschluckelemente 8 kann auch mit einer gelochten oder geschlitzten Platte aus Blech, Holzmaterial, Gipskarton o.a. abgedeckt sein.Sound-absorbing elements 8 are arranged in the air gap in the side edge areas of the glazing. The sound-absorbing elements can be made of conventional sound-absorbing materials and have an open-pored surface 9. The open-pored surface 9 of the sound-absorbing elements 8 can also be covered with a perforated or slotted plate made of sheet metal, wood material, plasterboard or similar.
Die in Fig.2 ebenfalls in ihrem grundsätzlichen Aufbau dargestellte Verglasung unterscheidet sich von der in Fig.l dargestellten Ausführungsform nur dadurch, daß die dem akustisch zu bedämpfenden Raum zugewandte Glasscheibe 12 mit schlitzförmigen Durchbrechungen 13 versehen ist. Die Schlitze 13 haben eine Breite C von 4 bis 10 mm, beispielsweise von 8 mm, und eine Länge D von 5 bis 20 cm, beispielsweise von 10 cm. Der Abstand E zweier Schlitze voneinander in ein und derselben Schlitzreihe beträgt 1 bis 5 cm, beispielsweise 3 cm, und der Abstand F zweier Schlitzreihen beträgt 2 bis 10 cm, beispielsweise 6 cm. Auch solche Schlitze bzw. Langlöcher können mit bekannten Bohr- und Fräsmethoden in der Glasscheibe 2 angebracht oder bei Verformungstemperatur der Glasscheibe durch Ausstanzen mit Hilfe geeigneter Stanzwerkzeuge hergestellt werden.The glazing, also shown in its basic structure in Fig. 2, differs from the embodiment shown in Fig. 1 only in that the glass pane 12 facing the room to be acoustically dampened is provided with slot-shaped openings 13. The slots 13 have a width C of 4 to 10 mm, for example 8 mm, and a length D of 5 to 20 cm, for example 10 cm. The distance E between two slots in one and the same row of slots is 1 to 5 cm, for example 3 cm, and the distance F between two rows of slots is 2 to 10 cm, for example 6 cm. Such slots or elongated holes can also be made in the glass pane 2 using known drilling and milling methods or can be produced by punching out the glass pane at the deformation temperature using suitable punching tools.
Verglasungen dieser Art eignen sich nicht nur für die Konstruktion durchsichtiger bzw. lichtdurchlässiger Wände, sondern können auch als raumgestaltende Glaselemente für die Verkleidung nicht durchsichtiger Wände dienen. Sie dienen in diesem Fall als Schallabsorber mit dem Charakter einer Glasscheibe, wodurch sich besondere gestalterische Effekte erzielen lassen.Glazing of this type is not only suitable for the construction of transparent or translucent walls, but can also be used as interior design glass elements for cladding non-transparent walls. In this case, they serve as sound absorbers with the character of a pane of glass, which allows special design effects to be achieved.
In Fig.3 ist ausschnittsweise im Schnitt ein kompaktes Verglasungselement dargestellt, das beispielsweise als Fensterelement in eine Rahmenkonstruktion eingesetzt werden kann. Auf der dem Raum zugewandten Seite weist das Verglasungselement eine Glasscheibe 15 auf, die in regelmäßiger Anordnung mit Durchbrechungen 16 versehen ist, die die Verbindung Zwischen der Luft im Raum und dem Hohlraum 17 darstellen. Der Hohlraum 17 wird auf der der Glasscheibe 15 gegenüberliegenden Seite durch eine Glasscheibe 18, und am Rand durch einen U-förmigen Abstandsrahmen 19 und das in dem U-Profil angeordnete Schallschluckmaterial 2 0 begrenzt. Der Abstandsrahmens 19 ist über Klebeschichten 21 mit den Glasscheiben 15 und 18 verbunden. Die Glasscheibe 18 ist über einen Abstandsrahmen 22 und Klebeschichten 23 mit einer weiteren Glasscheibe 24 verbunden. Die Hohlkehle zwischen den beiden Glasscheiben 18 und 24 außerhalb des Abstandsrahmens 22 ist mit einem Dichtklebemittel 25 ausgefüllt. Das Glaselement stellt also ein von den Glasscheiben 18 und 24 gebildetes Isolierglas dar, das auf der dem Raum zugewandten Seite durch die gelochte Glasscheibe und durch das imm Hohlraum 17 angeordnete Schallschluckelement 20 ergänzt ist.Fig. 3 shows a section of a compact glazing element that can be used as a window element in a frame construction, for example. On the side facing the room, the glazing element has a glass pane 15 that is provided with openings 16 in a regular arrangement that represent the connection between the air in the room and the cavity 17. The cavity 17 is delimited on the side opposite the glass pane 15 by a glass pane 18 and at the edge by a U-shaped spacer frame 19 and the sound-absorbing material 20 arranged in the U-profile. The spacer frame 19 is connected to the glass panes 15 and 18 via adhesive layers 21. The glass pane 18 is connected to another glass pane 24 via a spacer frame 22 and adhesive layers 23. The hollow between the two glass panes 18 and 24 outside the spacer frame 22 is filled with a sealing adhesive 25. The glass element therefore represents an insulating glass formed by the glass panes 18 and 24, which is supplemented on the side facing the room by the perforated glass pane and by the sound-absorbing element 20 arranged in the cavity 17.
Wandkonstruktionen mit dem erfindungsgemäßen Aufbau lassen sich jedoch auch in der Weise realisieren, daß die einzelnen Glasscheiben in der tragenden Wandkonstruktion selbst einzeln montiert werden. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Wandkonstruktion ist beispielsweise in Fig.4 dargestellt. In diesem Fall sind auf der Außenseite der Wand zwei Glasscheibenebenen 28 und 29 mit Luftabstand voneinander gebildet, wobei die einzelnen Glasscheiben jeweils unabhängig voneinander in den tragenden Profilen der Fassadenkonstruktion auf übliche Weise befestigt sind. Auf der dem Raum zugewandten Seite derWall constructions with the structure according to the invention can, however, also be realized in such a way that the individual glass panes are mounted individually in the supporting wall construction itself. The basic structure of such a wall construction is shown, for example, in Fig. 4. In this case, two glass pane levels 28 and 29 are formed on the outside of the wall with an air gap between them, whereby the individual glass panes are each fastened independently of one another in the supporting profiles of the facade construction in the usual way. On the side of the wall facing the room
Wandkonstruktion ist mit mit einem verhältnismäßig großen Luftabstand zur Glasscheibenebene 29 die Glasscheibenebene 30 aus gelochten Glasscheiben angeordnet. Die tragende Konstruktion der Wand kann Profile 32 mit H-förmigem Querschnitt aufweisen, die zwischen der Glasscheibenebene 29 und der Glasscheibenebene 30 angeordnet sind. Zwischen den Querstigen 3 3 dieser Profile 32 können Vorhänge 34 angeordnet sein, die sowohl in der zusammengerafften Anordnung als auch bei auseinandergezogener Anordnung als Schallschluckelemente dienen.The wall construction is made of perforated glass panes with a relatively large air gap to the glass pane plane 29. The load-bearing construction of the wall can have profiles 32 with an H-shaped cross section, which are arranged between the glass pane plane 29 and the glass pane plane 30. Curtains 34 can be arranged between the crossbars 3 3 of these profiles 32, which serve as sound-absorbing elements both when gathered together and when pulled apart.
Fig. 5 zeigt eine für eine erfindungsgemäße Verglasung zu verwendende gelochte Glasscheibe 36, bei der die Löcher 37 nur in Teilbereichen der Glasfläche vorhanden sind. Auf diese Weise lassen sich Verglasungen realisieren, die in bestimmten Bereichen, beispielsweise im dargestellten Fall im Mittelfeld, eine ungestörte Glasoberfläche aufweisen. Fig. 5 shows a perforated glass pane 36 to be used for glazing according to the invention, in which the holes 37 are only present in partial areas of the glass surface. In this way, glazing can be realized which has an undisturbed glass surface in certain areas, for example in the case shown in the middle field.
Fig.6 schließlich stellt eine erfindungsgemäße Verglasung dar, bei der die dem Raum zugewandte Glasscheibe 39 schlitzartige Durchbrüche 40 aufweist, in die Formkörper 41 aus einem Stoff mit einem den akustischen Erfordernissen angepaßten Strömungswiderstand, wie zum Beispiel einem offenporigen harten Schaumkunststoff, offenporigem Schaumglas oder einem ähnlichen Material, eingesetzt sind. Diese Formkörper 41 sind luftdurchlässig. Sie verstärken die Wirkung der zwischen der inneren Glsascheibe 39 und der äußeren Glasscheibe 43 am Rand angeordneten Schallschluckelemente 44.Finally, Fig.6 shows a glazing according to the invention, in which the glass pane 39 facing the room has slot-like openings 40 into which molded bodies 41 made of a material with a flow resistance adapted to the acoustic requirements, such as an open-pored hard foam plastic, open-pored foam glass or a similar material, are inserted. These molded bodies 41 are permeable to air. They reinforce the effect of the sound-absorbing elements 44 arranged at the edge between the inner glass pane 39 and the outer glass pane 43.
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