РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ СТЕНА
SEPARATION WALL

Настоящее изобретение относится к разделительной стене, более конкретно к общей стене для здания.
Общая стена (также называемая разделительной стеной, перегородкой или также известная, как межевая стена) представляет собой разделительную перегородку между двумя прилегающими строительными элементами, которую совместно используют жители с каждой стороны стены. Такая разделительная стена часто должна нести нагрузку, и разделительная стена также должна удовлетворять определенным строительным требованиям. Хотя в разных странах они могут различаться, очень часто стена должна быть спроектирована так, чтобы соответствовать установленным критериям шума, в частности воздушного шума, и/или противопожарной защиты между жилыми единицами. Таким образом, необходимо, чтобы разделительная стена согласно изобретению обеспечивала исключительную изоляцию от воздушного шума и пожара.
Помимо требований к звукоизоляции и противопожарной изоляции, также предпочтительно, чтобы разделительная стена имела как можно более малую толщину, поскольку площадь пространства в двух смежных строительных элементах уменьшается из-за пространства, которое занимает разделительная стена. Эти требования могут в некоторой степени конкурировать друг с другом при проектировании и строительстве разделительной стены.
Известно создание разделительной стены из двух половин, где установлены два базовых профиля, и смонтированы два набора вертикальных металлических профилей с изоляционным материалом между ними, как схематично показано на фиг. 1. Однако это влечет за собой дополнительные затраты на строительство и пространство, поскольку необходимо соорудить и изолировать два отдельных элемента стены.
Из WO 2014/187726 известна теплоизоляционная внешняя стена строительной конструкции. Такая стена специально спроектирована для отличной теплоизоляции и различных облицовок с внутренней и внешней сторон. Для достижения акустической (звуковой) изоляции толщина слишком велика для общей стены.
В этом контексте задачей настоящего изобретения является создание разделительной стены между двумя строительными элементами, которая удовлетворяет строительным требованиям, связанным со звукоизоляцией и противопожарной изоляцией для общей стены, а также имеет относительно небольшую толщину, хотя и несет нагрузку, и которая экономична в материалах и трудозатратах при сооружении стены.
Данная задача решается с помощью разделительной стены для строительной конструкции, содержащей множество строительных элементов, разделенных такой разделительной стеной для обеспечения отличной акустической изоляции между ними, при этом указанная разделительная стена содержит:
множество колонн в сборе, а именно по меньшей мере две колонны в сборе, которые по существу вертикально установлены в по существу горизонтально ориентированном базовом профиле, при этом каждая колонна в сборе содержит
центральный элемент, изготовленный из волокон минеральной ваты, и по меньшей мере первые разделительные элементы, изготовленные из волокон минеральной ваты и проходящие от указанной центральной секции в направлении первой стороны с первым промежуточным профилем, выполненным между центральным элементом и первыми разделительными элементами, и вторым промежуточным профилем, выполненным на стороне центрального элемента, обращенной ко второй стороне стены,
вторые разделительные элементы, выполненные из волокон минеральной ваты и проходящие в направлении второй стороны разделительной стены; причем плотность минеральной ваты в центральном элементе выше, чем плотность первых и вторых разделительных элементов,
одну или более изолирующих секций, установленных между двумя смежными колоннами в сборе, причем каждая изолирующая секция содержит
внутреннюю панель из волокон минеральной ваты, расположенную с плотной посадкой между центральными элементами указанных смежных колонн в сборе;
первую и вторую панели из волокон минеральной ваты, расположенные с плотной посадкой между первыми и, соответственно, вторыми разделительными элементами указанных смежных колонн в сборе, причем плотности указанных первой и второй панелей из волокон минеральной ваты по существу одинаковы и ниже, чем плотность внутренней панели из волокон минеральной ваты; и
первое внешнее настенное покрытие, примыкающее к первой панели из волокон минеральной ваты и прикрепленное к первым разделительным элементам смежных колонн в сборе, и второе внешнее настенное покрытие, примыкающее ко второй панели из волокон минеральной ваты и прикрепленное ко вторым разделительным элементам смежных колонн в сборе.
Благодаря разделительной стене согласно изобретению обеспечена несущая нагрузку и стабилизирующая стеновая система с ограниченными акустическими (или звуковыми) мостиками. Теплоизоляционные, звукоизоляционные и огнезащитные свойства плит из минеральной ваты и древесноволокнистых плит хорошо известны, так что при изготовлении колонн в сборе из волокон минеральной ваты по существу все компоненты стены способствуют достижению эффективной звукоизоляции. С точки зрения затрат предпочтительно, чтобы был создан только один ряд колонн в сборе, что в то же время гарантирует малое пространство для постройки, то есть достаточно малую толщину. Также предпочтительно, чтобы с помощью разделительной стены можно было добиться звукового ослабления Rw, составляющего по меньшей мере 55 дБ, при общей толщине разделительной стены, составляющей 260 мм или меньше.
Изоляция от воздушного шума означает ослабление звукового давления, когда звук передается между двумя комнатами через конструктивный элемент здания, например, стену, дверь или опорную плиту, и описывается индексом ослабления R, с единицей децибел дБ. Высокие значения R означают достаточное ослабление воздушного шума.
Правила применения, измерения и требования к испытательным установкам и оборудованию для звукоизоляции строительных элементов определены строительными стандартами, такими как серия EN ISO 10140 с общим названием «Акустика -Лабораторные измерения звукоизоляции строительных элементов». Для оценки изоляции от воздушного шума испытательного контрольного образца используется взвешенный индекс звукового ослабления Rw. Значение определяется, например, Европейским стандартом EN ISO 717, часть 1.
Взвешенная изоляция от воздушного шума, измеренная в лаборатории, обозначена как Rw, а взвешенная изоляция от воздушного шума, измеренная в здании, обозначена как R'w. Для конструктивных элементов здания, которые измеряются только в лаборатории, из результата вычитаются 4-6 дБ, чтобы компенсировать любую боковую передачу шума, которую можно ожидать при строительстве на месте.
Требования к техническим характеристикам общих стен во многих странах обычно обозначены в строительных нормах, регламентирующих минимальную изоляцию от воздушного шума, как R'w.
Кроме того, общая стена имеет предел огнестойкости REI 60; что означает, что она может поддерживать свою несущую способность и быть устойчивой к пожару в смежной комнате в течение 60 минут. Это измеряется по DS/EN 1363-1:2012 Испытаниям на огнестойкость - Общим требованиям в сочетании с EN 1365-1:2012 Испытаниями на огнестойкость для несущих элементов - Часть 1: Стены.
В некоторых вариантах осуществления разделительной стены согласно изобретению первое внешнее настенное покрытие может быть закреплено с помощью проникающих крепежных средств, таких как гвозди или шурупы, проникающих через первые монтажные элементы и в первые разделительные элементы. Указанные первые разделительные элементы могут быть соответственно прикреплены к первому промежуточному профилю и заанкерованы в центральном элементе колонны в сборе. Аналогично, второе внешнее настенное покрытие также может быть закреплено с помощью проникающих крепежных средств, таких как гвозди или шурупы, проникающих через вторые монтажные элементы и во вторые разделительные элементы. Соответственно, вторые разделительные элементы могут быть прикреплены либо ко второму промежуточному профилю и заанкерованы в центральном элементе колонны в сборе, либо к строительной плите, которая заранее была прикреплена к смежным вторым промежуточным профилям. Шурупы или гвозди или аналогичные крепежные средства как правило изготавливаются из стали или других металлических сплавов.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере вторые разделительные элементы выполнены с возможностью перемещения в плоскости вторых панелей из волокон минеральной ваты и установлены на строительной плите, например, ориентированно-стружечной плите (ОСП), в положении между двумя колоннами в сборе и, таким образом, со смещением от указанных колонн.
Основная ориентация волокон такого второго разделительного элемента может быть выбрана так, чтобы она проходила по существу параллельно плоскости стены и таким образом обеспечивала отличный пружинящий эффект.
Смещенный разделитель вместе с указанной ориентацией волокон дополнительно нарушает акустические мосты.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления по меньшей мере длина первых разделительных элементов и толщина первой панели из волокон минеральной ваты по существу одинаковы. Таким образом создается компактный звукоизолирующий слой в направлении одного из строительных элементов.
Однако в еще одном предпочтительном варианте осуществления длина вторых разделительных элементов больше, чем толщина второй панели из волокон минеральной ваты, с образованием тем самым пространства между внутренней панелью из волокон минеральной ваты и второй панелью из волокон минеральной ваты. Таким образом, можно разместить строительную плиту, такую как ОСП или древесно-стружечную плиту (ДСП), в пространстве между внутренней панелью из волокон минеральной ваты и второй панелью из волокон минеральной ваты, причем указанная плита прикреплена к двум смежно расположенным вторым промежуточным профилям. Данная плита может обеспечить разделительной стене дополнительную жесткость и воздухонепроницаемость.
Предпочтительно толщина первой и второй панелей из волокон минеральной ваты по существу одинакова. Благодаря этому можно создать по существу симметричную стену, что предпочтительно, поскольку облегчает ее сооружение, и, следовательно, можно ожидать, что звукоизолирующие свойства будут одинаковыми с обеих сторон.
Каждое из первого и второго внешнего настенного покрытия выполнено из по меньшей мере одного слоя гипсовой панели, при этом указанные первое и второе внешние настенные покрытия могут иметь одинаковое или разное количество слоев. Таким образом, симметрия может быть установлена, если предусмотрена плита ОСП, и/или настенные покрытия в каждом из строительных элементов могут быть выбраны согласно требованиям каждого из строительных элементов, таким как нагрузка любых настенных подвесных деталей в элементах.
3
3
Предпочтительно центральный элемент колонны в сборе выполнен из волокон минеральной ваты, имеющих плотность 300-600 кг/м, предпочтительно около 500 кг/м. Таким образом, обеспечивается жесткий центральный элемент для достижения отличных несущих свойств разделительной стены.
3
3
Предпочтительно, первый и второй разделительные элементы выполнены из волокон минеральной ваты, имеющих плотность 70-150 кг/м. Как правило, первый и второй разделительные элементы имеют по существу одинаковую плотность около 100 кг/м.
3
3
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый разделительный элемент имеет первую плотность, которая отличается от второй плотности второго элемента, а именно первая плотность составляет около 100 кг/м и вторая плотность составляет около 150 кг/м. Таким образом, пружинящие свойства изолирующих разделительных элементов в колоннах могут регулироваться для достижения оптимизированной звукоизоляции; в частности, в диапазоне более низкой плотности.
3
3
3
3
Предпочтительно внутренняя панель из волокон минеральной ваты имеет плотность 60-80 кг/м, более предпочтительно 70 кг/м, при этом первая и вторая панели из волокон минеральной ваты имеют плотность в диапазоне 35-50 кг/м. Более предпочтительно, первая и вторая панели из волокон минеральной ваты имеют по существу одинаковую плотность, и более предпочтительно плотность, составляющую около 45 кг/м. Данные диапазоны плотности позволяют достичь хороших свойств звукоизоляции и огнестойкости, а благодаря сравнительно небольшому весу разделительная стена согласно данным вариантам осуществления проста в установке. Основная ориентация волокон вышеупомянутых панелей из волокон минеральной ваты по существу параллельна плоскости стены, то есть предпочтительно ламинарная ориентация волокон, которая имеет исключительные термические свойства.
В варианте осуществления по меньшей мере один из первого и второго разделительных элементов колонны в сборе как правило имеет ориентацию волокон, по существу параллельную основной ориентации волокон первой и второй панелей из минеральной ваты. Таким образом, пружинящие свойства могут регулироваться согласно фактическим требованиям к разделительной стене, чтобы дополнительно регулировать ее звукоизоляционные свойства.
В еще одном варианте осуществления ориентация волокон разделительных элементов в целом может отличаться тем, что их основная ориентация является по существу перпендикулярной, например, в виде ламелей, к ориентации волокон первой и второй панелей из минеральной ваты.
Как явно следует из вышесказанного, разделительная стена или общая стена согласно настоящему изобретению по существу содержит компоненты из волокон минеральной ваты с отличными звуковыми, противопожарными и несущими свойствами.
Изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет собой схематический вид в поперечном сечении разделительной стены из уровня техники;
фиг. 2 представляет собой схематический вид в поперечном сечении разделительной стены согласно первому варианту осуществления изобретения,
фиг. 3 представляет собой схематический вид в поперечном сечении разделительной стены согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг. 4 представляет собой детальный вид колонны в сборе согласно второму варианту осуществления;
фиг. 5 представляет собой схематический вид в поперечном сечении разделительной стены согласно третьему варианту осуществления изобретения; и
фиг. 6 представляет собой детальный вид колонны в сборе согласно третьему варианту осуществления.
Как показано на фиг. 1, известно создание разделительной стены с двумя параллельными рядами профилей 1, 1' колонн. Профили 1, 1' представляют собой металлические листовые профили, установленные в двух горизонтальных базовых профилях пола (не показаны). Между профилями 1, 1' предусмотрены изолирующие плиты 2, 2' для формирования двух отдельных «полустен». С каждой стороны к листовым профилям 1, 1' прикреплены плиты 3, 3' настенного покрытия. Однако это влечет за собой дополнительное время и затраты на строительство, поскольку необходимо установить два базовых профиля, и поскольку металлические листовые профили 1, 1' проходят поперек каждой из «полустен», и, если они не установлены с высокой степенью точности, это может привести к появлению области, где звук может пройти через разделительную стену.
В противоположность этому решению из уровня техники, проиллюстрированному на фиг. 1, в настоящем изобретении, проиллюстрированном на примере двух вариантов осуществления с фиг. 2-6, предусмотрена разделительная стена, более конкретно, общая стена для строительной конструкции, содержащей множество строительных элементов, разделенных такой разделительной стеной для обеспечения акустической изоляции и противопожарной защиты между ними.
Как показано на фиг. 2, указанная разделительная стена содержит некоторое количество колонн 10 сборе, которые по существу вертикально установлены в по существу горизонтально ориентированном базовом профиле (не показан). Также, со ссылкой на вариант осуществления с фиг. 3 и 4, каждая из колонн 10 в сборе содержит центральный элемент 11, изготовленный из волокон минеральной ваты, первый разделительный элемент 12 и второй разделительный элемент 13. Первый и второй разделительные элементы 12, 13 расположены на каждой стороне центрального элемента 11. Первый и второй разделительные элементы 12, 13 изготовлены из волокон минеральной ваты и проходят от центрального элемента 11, причем между центральным элементом 11 и первым и, соответственно, вторым разделительными элементами 12, 13 расположены первый и второй промежуточные профили 14, 15. Колонна 10 в сборе согласно описанным выше вариантам осуществления как правило изготавливается заранее, при этом колонны устанавливаются как одно целое.
Изолирующие секции 20, 21, 22 установлены между смежными колоннами 10 в сборе. Изолирующие секции содержат внутренние панели 20 из волокон минеральной ваты, расположенные с плотной посадкой между центральными элементами 11 двух смежных колонн 10 в сборе. Первая и вторая панели 21, 22 из волокон минеральной ваты расположены с плотной посадкой между первым и, соответственно, вторым разделительными элементами 12, 13 смежных колонн 10 в сборе.
Первое внешнее настенное покрытие 31 примыкает к первым панелям 21 из волокон минеральной ваты и прикреплено к первым монтажным элементам 33 смежных колонн 10 в сборе, при этом второе внешнее настенное покрытие 32 примыкает ко вторым панелям 22 из волокон минеральной ваты и прикреплено ко вторым монтажным элементам 34 смежных колонн 10 в сборе.
В колоннах 10 в сборе в разделительной стене согласно вариантам осуществления с фиг. 2, 3 и 4 плотность минеральной ваты в центральном элементе 11 выше, чем плотность первого и второго разделительных элементов 12, 13. Плотности первой и второй панелей 21, 22 из волокон минеральной ваты по существу такие же или ниже, чем плотность внутренних панелей 20 из минеральной ваты.
Поскольку колонны 10 в сборе выполнены из волокон минеральной ваты, в разделительной стене согласно изобретению акустические (или звуковые) мостики весьма ограничены. Кроме того, благодаря относительной высоким плотностям колонны 10 в сборе являются достаточно жесткими, чтобы обеспечить устойчивость и несущие свойства конструкции стены.
Первое внешнее настенное покрытие 31 закреплено с помощью проникающих крепежных средств 16, таких как гвозди или шурупы, проникающих через каждые первые монтажные элементы 33 и в первые разделительные элементы 12. Указанные первые разделительные элементы 12 соответственно прикреплены к первому промежуточному профилю 14 и заанкерованы в центральном элементе 11 колонны 10 в сборе. Аналогично, второе внешнее настенное покрытие 32 закреплено с помощью проникающих крепежных средств 16, таких как гвозди или шурупы, проникающих через вторые монтажные элементы 34 и вторые разделительные элементы 13. Соответственно, вторые разделительные элементы 13 будут прикреплены либо ко второму промежуточному профилю 15 и заанкерованы в центральном элементе 11 колонны 10 в сборе, либо к строительной плите 23, которая заранее была прикреплена к смежным вторым промежуточным профилям 15. Шурупы или гвозди или аналогичные крепежные средства как правило изготавливаются из стали или других металлических сплавов.
В проиллюстрированных на фиг. 2 и 3 вариантах осуществления длина Li первых разделительных элементов 12 и толщина первой панели из волокон минеральной ваты по существу одинаковы.
Длина L2 вторых разделительных элементов 13 больше, чем толщина второй панели 22 из волокон минеральной ваты, так что между внутренними панелями 20 из волокон минеральной ваты и вторыми панелями 22 из волокон минеральной ваты между двумя смежными колоннами 10 в сборе имеется пространство. В данном пространстве размещена строительная плита 23, такая как ОСП или ДСП, при этом плита 23 прикреплена к двум смежно расположенным вторым промежуточным профилям 15.
В проиллюстрированном варианте осуществления толщина первой и второй панелей 21, 22 из волокон минеральной ваты по существу одинакова.
В варианте осуществления с фиг. 2 первое и второе внешние настенные покрытия 31, 32 выполнены каждое из одного слоя гипсовой панели. В варианте осуществления с фиг. 3 первое внешнее настенное покрытие 31 выполнено из двух плит гипсовой панели. В целом, согласно настоящему изобретению первое и второе внешние настенные покрытия 31, 32 могут иметь одинаковое или различное количество слоев и могут различаться по материалу.
В вариантах осуществления с фиг. 2-4 каждая из колонн 10 в сборе содержит центральный элемент 11, изготовленный из волокон минеральной ваты, а также первый разделительный элемент 12 и второй разделительный элемент 13.
Однако, как показано в варианте осуществления с фиг. 5 и 6, оказалось предпочтительным сместить вторые разделительные элементы 13 так, чтобы колонна 10 в сборе содержала центральный элемент 11 с первым и вторым промежуточным профилем 14, 15 на каждой стороне, и первый разделительный элемент 12 был обращен в направлении первой стороны стены. Строительные плиты 23 размещены в пространстве между внутренними панелями 20 из минеральной ваты и вторыми панелями 22 из минеральной ваты. Вторые разделительные элементы 13 расположены в смещенной конфигурации в положении, отличном от положения колонн 10, как показано на фиг. 5. В варианте осуществления с фиг. 5 вторые разделительные элементы 13 прикреплены к строительной плите 23 с помощью крепежного средства, но в альтернативном варианте осуществления они могут быть прикреплены к внутренним панелям из минеральной ваты, например, если строительная плита не предусмотрена.
3
3
3
В вариантах осуществления, проиллюстрированных на чертежах, предпочтительно, чтобы центральный элемент 11 колонны 10 в сборе был выполнен из сильно уплотненных волокон минеральной ваты, имеющих плотность 300-600 кг/м, предпочтительно около 500 кг/м, при этом первый и второй разделительные элементы 12, 13 изготовлены из волокон минеральной ваты, имеющих плотность 70-150 кг/м.
3
3
В одном варианте осуществления (не показан) первый разделительный элемент 12 имеет первую плотность, такую как первая плотность, составляющая около 100 кг/м, которая отличается от плотности второго элемента 13, составляющей около 150 кг/м. Кроме того, для обеспечения демпфирования звука подрессоренной массы, воздействующего на внешние настенные покрытия 31, 32, по меньшей мере одни из первых и вторых разделительных элементов 12, 13 в колоннах 10 в сборе имеют ориентацию волокон разделительных элементов, отличающуюся их основной ориентацией, являющейся по существу перпендикулярной, например, в виде ламелей, к ориентации волокон первой и второй панелей 21, 22 из минеральной ваты, например, такой, что вторые разделительные элементы 13 являются менее сжимаемыми в направлении длины.
3
В предпочтительных в настоящее время вариантах осуществления внутренние панели 20 из волокон минеральной ваты имеют плотность 60-80 кг/м, более предпочтительно 70 кг/м, при этом первая и вторая панели 21, 22 из волокон минеральной ваты имеют плотность в диапазоне 35-50 кг/м и более предпочтительно первая и вторая панели 21, 22 из волокон минеральной ваты имеют по существу одинаковую плотность, более предпочтительно плотность, составляющую около 45 кг/м.
Для проверки звукового ослабления общей стены согласно двум вариантам осуществления изобретения были проведены тестовые измерения.
Для испытания разделительные стены в обоих вариантах осуществления содержат колонны с 100 мм центральными элементами, установленными в U-образных профилях сверху и снизу.
С одной стороны центральных элементов колонны также состоят из 50 мм первых разделительных элементов, которые навинчены на центральный элемент с промежуточным профилем между ними. На данных разделителях было закреплено настенное покрытие из двух слоев типа Fermacell, 15 мм.
Плиты ОСП размером 12 мм привинчены на второй стороне колонн через вторые промежуточные профили. Плиты ОСП соединены впритык, при этом отверстия между плитами закрыты с помощью ленты. На плитах ОСП примерно в средней точке между колоннами к листам ОСП привинчен набор вторых разделительных элементов диаметром 50 мм. На эти вторые разделительные элементы навинчен один слой настенного покрытия типа Fermacell, 15 мм.
3
3
Полости между центральными участками колонн заполнены 100 мм внутренними панелями из волокон минеральной ваты, плотность которых составляет 70 кг/м, причем полости между первыми разделительными элементами и полости между вторыми разделительными элементами заполнены 50 мм первыми и вторыми панелями из волокон минеральной ваты, плотность которых составляет 45 кг/м.
Общая толщина разделительной стены составляет около 260 мм, и ее вес составляет около 71 кг/м.
Стена была установлена между двумя реверберационными камерами в бетонном каркасе глубиной 1,15 м, шириной 3,70 м и высотой 2,69 м.
Лабораторные измерения индекса звукового ослабления проводились в соответствии с EN ISO 10140:2010, части 1, 2, 4 и 5. Результаты испытаний оценивались в соответствии с EN ISO 717-1:2013.
В первом измерении, относящемся к звукоизоляции строительных элементов, то есть общей стены согласно вариантам осуществления с фиг. 3, была обнаружена минимальная изоляция от воздушного шума Rw в 55 дБ.
Во втором измерении, относящемся к звукоизоляции строительных элементов, то есть общей стены согласно варианту осуществления с фиг. 5, была измерена минимальная изоляция от воздушного шума Rw в 60 дБ.
Изобретение описано выше со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления. Однако очевидно, что варианты и эквиваленты одного или более признаков также входят в объем правовой охраны изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения.