NO171607B - Perforert, lydabsorberende plate - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hull- eller slissperforert plate med en tykkelse på minst ca. 6 mm, for anvendelse som et lydabsorberende element, spesielt ved innertak.

Innen bygnings- og arbeidsbeskyttelsesnormene, stilles krav til lydabsorpsjon for forskjellige typer av lokaler. Forskjellige produkter er anvendt for å gi stor lydabsorpsjon. For eksempel finnes hull- eller slissperforerte plater, hvilke anvendes med et bakenforliggende lag av mineralull. Slike plater gir meget bra absorpsjon, men for det meste kun innen et mindre, begrenset frekvensområde. I spesielle lokaler, såsom auditorier, teatre etc, forsynes forskjellige delflater med absorbenter med forskjellige aktive frekvens-områder for finregulering av etterklangtider. En slik del-flate kan ha stor absorpsjon i et lite frekvensområde eller en spesiell frekvensabsorpsjonskurve.

I de fleste lokaler, såsom store arbeids- og forsamlings-haller, korridorer etc, kler man oftest hele takflaten med en eneste absorbenttype. Denne skal heller ha en måtelig god absorpsjon i et stort frekvensområde enn en meget god absorpsjon i et lite frekvensområde.

En vanlig absorbenttype er undertak bestående av perforerte plater, opphengt i spesielle bærekonstruksjoner eller i pendler og med ovenpåliggende mineralullplater.

Ved montering av slike tak er det viktig at mineralullen legges ut riktig for at beregnet absorpsjonseffekt skal opp-nås. Ofte er elektriske ledninger og ventilasjonsbokser lagt over innertaket. Ved vedlikeholdsarbeider på slike systemer, må deler av innertakene demonteres og man risikerer derved at de ikke gjenmonteres på riktig måte av en elektriker eller ventilasjonstekniker. Det er også kjent hull- eller slissperforerte plater hvis baksider er forsynt med et løst liggende eller partielt fastlimt stoffsjikt i stedet for mineralull. Denne foranstaltning gir forenklet montering og justering, men medfører ikke noen gunstigere absorpsjons-egenskaper.

Det er vanskeligere med perforerte gipsplater og andre bygge-plater å oppnå en bredbåndet absorbent, enn med de dyrere metallplate- eller plastalternativer. Årsaken er at de sist-nevnte kan gjøres meget tynnere. Disse tynne plater kan imidlertid få betydelig svekket absorpsjonsevne etter en om-mal ing på grunn av at maling kan feste seg på stoffsjiktet.

Det foreligger et klart behov for å utvide frekvensområdet vesentlig med god absorpsjon, for full- eller slissperforerte gipsplater.

Tre parametre må iakttas om man ønsker god absorpsjon i et bredt frekvensområde.

1. Perforeringsgraden som skal være så stor som mulig.

2. Skivens tykkelse, som skal være så liten som mulig.

3. Avstanden (spalten) mellom det primære tak og innertaket som skal være stor.

Hva er da forutsetningene under disse tre punkter?

1. Tynne plater av metall og plast kan perforeres til ca. 30%. Av styrkegrunner kan man ikke perforere gipsplater til mer enn ca. 20%. 2. Metall- og plastplater finnes i tykkelser som er mindre enn 2 mm, mens gipsplatene har tykkelser mellom 6 og 18 mm. 3. Med tynne plater og stor perforeringsgrad kan man få en god absorpsjon med spalter fra ca. 3 cm og oppover. For tilsvarende data med gipsplater, kreves ca. 7 cm minimumspalte. I begge tilfeller forbedres resultatene betraktelig ved økning av spalten til ca. 20 cm. Deretter er forbedringene små.

Når alle parametre 1 - 3 er gunstige, kan man få bredbåndede absorbenter med mineralull og relativt løst innfestet, åpent stoff på platen.

For gipsplater er parametrene 1 og 2 alltid ugunstige og det bar hittil ikke blitt funnet noen metode for å oppnå god absorpsjon i et bredt frekvensområde.

De svenske patentsøknader SE 402 142, SE 404 540, SE 407 957 og SE 440 524 samt den tyske søknad DE 3 242 940 vedrører resonansabsorbenter med tynn fiberduk i stedet for mineralullplate, men det framholdes i samtlige tilfeller at fiberduken skal limes til en meget tynn perforert plate som f.eks. av tynt metall. I de tilfeller en ønskelig spesifikk strømningsmotstand angis for den perforerte plate med duk, dreier det seg om ca. 500 Nsm-<3>. Det er altså snakk om absorbenter der stor absorpsjon nær resonansfrekvensen verd-settes mer enn en stor båndbredde.

For den lydabsorberende trafikkstøyskjerm ifølge SE 404 540, angir man f.eks. 400 Nsm"<3> som hensiktsmessig for å få maksimal absorpsjon i frekvensområdet 500 - 1.000 Hz der trafikkstøyen er kraftigst.

Formålet med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en perforert plate av f.eks. gips, hvilken plate framviser en hensiktsmessig akustisk strømningsmotstand slik at den kan tjene som en bredbåndet absorbent, og kan anvendes uten bakenforliggende løst mineralull-lag.

For dette formål er oppfinnelsen karakterisert ved at hver perforering er dekket av en tynn fiberduk, som er bundet til perforeringskantene og gir det sammensatte element en spesifikk akustisk strømningsmotstand på mellom 1.200 og 4.000 Nsm~<3> (Akustiske Ohm).

Øvrige egenskaper og kjennetegn framgår av de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere med hen-visning til et utførelseseksempel som vist på den vedlagte tegning, hvor

figur 1 er et snitt gjennom en perforert plate ifølge oppfinnelsen, og

figur 2 er et diagram som viser referansekurver samt absorp-sjonskurven for en gipsplate ifølge figur 1.

Den akustiske strømningsmotstand er å sammenligne med en vekselstrømresistans. Først i 1985 ble det forklart en framgangsmåte for å måle denne dynamiske motstand: "Measurements of acoustic flow resistance". K.U. Ingård and T.Å. Dear, Journal of Sound and Vibration (1985) 103(4). Ved utviklingsarbeidet er denne 103(4) metode brukt.

De data på strømningsmotstand som man kan finne i lit-teraturen, er å ligne med en likestrømsmotstand. Dette er relativt lett å måle, men kan skille seg meget fra den akustisk korrekte.

Platen 10 ifølge den viste utførelsesform av oppfinnelsen, er framstilt av gips 11 som likesom ved konvensjonelle gipsplater, er forsynt med et papirsjikt 12.

Platen 10 er perforert ved hjelp av hull eller slisser 13, hvilke strekker seg vinkelrett på plateplanet, gjennom både gips- og papirlaget. Platens bakside 14, dvs. den side av platen som er beregnet å vende bort fra en lydkilde, er belagt med en fiberduk 15 som dekker slissene 13. Fiberduken 15 er bundet til platen 10 helt fram til perforeringskantene 13a ved hjelp av et limsjikt 16. Den flate av fiberduken 15 som dekker slissene 13, har ikke lim 16. Denne plate 10 monteres med en luftspalte mellom baksiden 14 og en tak-eller veggflate.

Når man ifølge svensk standard SS 025259 og SS 025260, klassifiserer bredbåndede lydabsorbenter, har man ikke ansett det for å være like viktig å stille krav til lave frekvenser som til høye og tillater en senking av absorpsjonen fra og med 500 Hz.

I figur 2 er det over referansekurvene i den ovennevnte standard innlagt dels absorpsjonen for en slisset gipsplate-absorbent med bakenforliggende 30 mm tykk mineralullplate, dels samme slissede gipsplate med en pålimt fiberduk, som med den slissede plates perforering på 17,856, gir den sammensatte enhet en spesifikk strømningsmotstand på 3150 Nsm"<3>. Gips-platens tykkelse er 13 mm og luftspalten til en bakenfor-værende flate i begge tilfeller 200 mm.

Begge målingene ble utført ved Statens Provningsanstalt.

Absorbenten med fiberduken ifølge oppfinnelsen ligger en klasse høyere enn den med mineralull, absorpsjonsklasse C resp. B.

De målte absorpsjonsfaktorer er 0,6 resp. 0,40.

Et eksempel på et for formålet hensiktsmessig fiberduk-materiale inneholder mellom 5 og 90& organiske kunstfibre, f.eks. polyesterfibre, øvrig andel utgjøres av cellulose-fibre. Fibrenes størrelse bør være i området 1,7 - 17 dtex og lengden mellom 12 og 35 mm. Lateksbindemiddel men endog andre termiske, mekaniske, kjemiske bindemidler kan anvendes ved framstilling av duken. Denne bør ha en flatevekt mellom 20 og 300 g/m<2> og fortrinnsvis mellom 50 og 125 g/m<2>.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til det ovenfor beskrevne ut-førelseseksempel, idet flere varianter er tenkbare innen rammen for de etterfølgende krav. For eksempel kan to plater ifølge oppfinnelsen limes på hverandre, slik at et fiberduk-sjikt befinner seg i laminatskjøten mellom de to plater. Videre behøver platene ikke være gipsplater, men kan utgjøres av andre plater med tilsvarende perforering og tykkelse, f.eks. trefiber- eller sementbaserte plater.

Claims (5)

1. Hull- eller slissperforert plate (10) med en tykkelse på ca.

6 - 20 mm for anvendelse som et lydabsorberende element, spesielt ved innertak, karakterisert ved at hver perforering (13) er dekket av en tynn fiberduk (15) som er bundet til perforeringskantene (13a) og gir det sammensatte element en spesifikk akustisk strømningsmotstand på mellom 1.200 og 4.000 Nsm-<3>.

2. Plate ifølge krav 1, karakterisert ved at den fra lydframbringere vendte side (14) av platen (10), er dekket av en sammenhengende fiberduk (15) som er bundet til platen (10) ved hjelp av et lim (16).

3. Plate ifølge krav 2, karakterisert ved at limet (16) strekker seg fram til perforeringskantene (13a) og lar fri den flate av duken (15) som dekker perforeringen (13).

4. Plate ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fiberduken (15) gir det sammensatte element en spesifikk akustisk strømnings-motstand på ca. 1.800 - 3.500 Nsm-<3>.

5. Plate ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at perforerlngsflaten utgjør mellom 10 og 20S& av plateflaten.