Способ тепло-звукоизоляции и система для его осуществления
METHOD FOR HEAT AND SOUND INSULATION AND SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к способам защиты строительных конструкций и сооружений, а именно к способам изоляции, поглощения или отражения тепла, звука или шума для обеспечения нормального теплового и акустического режимов в помещениях.
К настоящему моменту разработано большое количество различных способов и материалов, позволяющих получить необходимый уровень звукоизоляции и акустического комфорта в жилых, офисных и производственных помещениях. По способу крепления к защищаемым строительным конструкциям их можно разделить на:
- способы, использующие напыление;
- способы, использующие клеевые основы;
- способы, использующие демпфируемые (виброзащищенные) жесткие каркасы для удерживания звукоизолирующих материалов.
2
2
-4
-4
2
Так, из уровня техники известно многослойное настенное покрытие по патенту на изобретение RU 2604608 C2 (МПК: E04B 1/88, B32B 17/02, B32B 5/18, опубл. 10.12.2016), содержащее слой основы, образованный из пеноматериала на основе органического полимера, имеющего открытую пористость, которая составляет 0,50-0,995, или из нетканого материала, выполненного из вискозных волокон, поверхностная плотность которых составляет от 150 г/м до 500 г/м, поверхностный слой, образованный стеклотканью, обладающий статическим сопротивлением прохождению воздуха, измеренным в соответствии со стандартом ISO 9053, которое составляет от 105 Н·сек·м до 106 Н·сек·м, несплошной подслой на граничной поверхности между слоем основы и поверхностным слоем, поверхностная плотность которого составляет от 17 до 60 г/м. Данное многослойное настенное покрытие предназначено для приклеивания на одну или множество внутренних стенок комнаты или здания.
Известное настенное покрытие выполнено бескаркасным способом и не имеет жестких элементов в своем составе. Однако, ввиду небольшой толщины его слоя, такое покрытие не будет обеспечивать достаточный для звукоизоляции уровень поглощения звуковой волны, и может рассматриваться в основном как акустический материал.
Кроме того, из уровня техники известен звукоизоляционный экран по патенту на полезную модель RU 162971 U1 (МПК: E04B 1/82, опубл. 10.07.2016). Звукоизоляционный экран содержит наружные слои и два слоя из волокнистого полотна, выполненного из кремнийсодержащего материала. При этом в качестве волокнистого полотна из кремнийсодержащего материала использована минеральная вата или полотно стекловолокнистое холстопрошивное типа ПСХ-Т, между слоями из волокнистого полотна размещен слой из битумно-полимерного материала толщиной 2,5-5 мм, наружные слои выполнены из тентовой ткани и скреплены между собой по периметру экрана и, по крайней мере, со смежными с ними слоями волокнистого полотна. Однако, конструкция известного звукоизоляционного экрана не предполагает наличе виброзащищенной системы крепления к несущим плоскостям, которые планируется звукоизолировать.
К наиболее близкому аналогу заявленного изобретения по принципу защиты от звука можно отнести крепление на клей отрезов стеклохолста (ТермоЗвукоИзола) к потолку либо стенам (https://www.termozvukoizol.com/articles/termozvukoizol-dlia-zvukoizoliatsii-stena). Для звукоизоляции стен ТермоЗвукоИзол используется как один из компонентов изолирующей системы. В простейшем случае маты крепятся на стену любым доступным способом и затем закрываются листами гипсокартона или фанеры. В более сложных вариантах используется конструкция на основании металлического профиля, нескольких слоев материала и слоя минеральной ваты между ними.
К недостаткам данного способа можно отнести следующее:
- возможность крепления посредством клея только одного небольшого по толщине слоя (14-20 миллиметров) стеклохолста, что обеспечивает небольшой уровень защиты от звука;
- наличие риска отрыва приклеенного стеклохолста от изолируемой поверхности, что зачастую требует применение жесткофиксированных креплений, образующих мосты передачи вибрации, что ухудшает общий результат звукоизоляции.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание способа и системы тепло-звукоизоляции помещений, в которых используют сыпучие тепло-звукоизоляционные материалы, распределяющие свою массу на растяжно-ниточных конструкциях, что позволяет отказаться от демпфируемых (виброзащищенных) жестких каркасов.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение тепло-звукоизоляции помещений при уменьшении общей массы тепло-звукоизолирующей системы.
Указанный технический результат достигается тем, что заявленная система тепло-звукоизоляции содержит рейки, установленные по периметру изолируемой поверхности, крепежные элементы, закрепленные на боковой поверхности реек посредством разъемного неподвижного соединения с определенным шагом друг от друга, растяжки, закрепленные между парой противолежащих крепежных элементов, причем пересечением растяжек образована сетеобразная структура, демпфирующие анкеры, закрепленные на изолируемой поверхности напротив мест пересечения растяжек, тканевый материал, размещенный между растяжками и изолируемой поверхностью, герметично закрепленный по своему периметру к рейкам. При этом растяжки соединены в местах их пересечений друг с другом с демпфирующими анкерами сквозь тканевый материал посредством гибких элементов, а пространство между изолируемой поверхностью и тканевым материалом заполнено тепло-звукоизолирующим сыпучим материалом.
В дополнительном варианте осуществления заявленной системы рейки выполнены из негорючего материала и/или водостойкого материала.
В дополнительном варианте осуществления заявленной системы крепежные элементы, между которыми натянуты растяжки, представляют собой шурупы с полукольцом, винтовые крючки или крепежные уголки.
В дополнительном варианте осуществления заявленной системы растяжки представляют собой прочные негорючие нити.
В дополнительном варианте осуществления заявленной системы гибкие элементы представляют собой пластиковые хомуты либо растяжки.
В дополнительном варианте осуществления заявленной системы тканевым материал представляет собой негорючее полотно либо полипропиленовую ткань.
В дополнительном варианте осуществления заявленной системы тепло-звукоизолирующий сыпучий материал представляет собой состав, содержащий измельченное целлюлозное волокно, огнезащитное вещество и антисептическое вещество.
Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в заявленном способе тепло-звукоизоляции по периметру изолируемой поверхности устанавливают рейки толщиной более 10 мм, на боковой поверхности которых посредством разъемного неподвижного соединения закрепляют крепежные элементы с шагом друг от друга. Затем между парами противолежащих крепежных элементов натягивают растяжки, формируя сетеобразную структуру, и закрепляют на изолируемой поверхности напротив мест пересечения растяжек демпфирующие анкеры. После этого размещают между растяжками и изолируемой поверхностью тканевый материал, который затем герметично закрепляют по его периметру к рейкам, и соединяют посредством гибких элементов растяжки в местах их пересечений друг с другом с демпфирующими анкерами, проводя гибкие элементы сквозь тканевый материал. После чего заполняют пространство между изолируемой поверхностью и тканевым материалом тепло-звукоизолирующим сыпучим материалом.
В дополнительном варианте осуществления заявленного способа тепло-звукоизолирующий сыпучий материал направляют в пространство между изолируемой поверхностью и тканевым материалом посредством пневмоподачи.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами (фиг.1-фиг.7), на которых представлены этапы осуществления способа тепло-звукоизоляции, обеспечивающего установку системы тепло-звукоизоляции, которая включает связанные между собой конструктивные элементы, обозначенные следующими позициями:
1 – рейка;
2 – изолируемая поверхность;
3 – крепежные элементы;
4 – растяжки;
5 – демпфирующие анкеры;
6 – тканевый материал;
7 – гибкие элементы.
Таким образом, разработан принципиально новый способ крепления сыпучих тепло-звукоизоляционных материалов. Данный способ позволяет осуществить бескаркасную защиту строительных конструкций и сооружений сыпучими тепло-звукоизоляционными материалами, не имеющую мостов передачи вибрации от изолируемой поверхности и выполненную с возможностью формирования любой толщины защитного слоя. Разработанный способ позволяет надежно распределить массу сыпучего тепло-звукоизолирующего материала на тканевый материал, в свою очередь опирающийся на растяжную сеть, крепящуюся параллельно изолируемой поверхности.
Основным отличием предлагаемой системы тепло-звукоизоляции от уже существующих является отсутствие в звукоизолирующем слое жестких элементов (крепежных либо каркасных), что позволяет исключить наличие в конструкции мостов передачи вибрации, и, как следствие, улучает результат звукоизоляции. Использование в системе легкого тепло-звукоизолирующего сыпучего материала обеспечивает дополнительно уменьшение общей массы системы тепло-звукоизоляции.
Заявленная система тепло-звукоизоляции в основном варианте осуществления содержит рейки 1, установленные по периметру изолируемой поверхности 2. Для обеспечения надежности разработанной конструкции толщина реек 1 должна быть не менее 10 мм. При этом рейки 1 могут быть выполнены из любого подходящего для целей изобретения материала, например, дерева, фанеры, пластика, металла. Дополнительно, рейки 1 могут быть выполнены из негорючего материала и/или водостойкого материала, например, влагостойкой и/или огнестойкой фанеры.
Крепежные элементы 3, закрепленные на боковой поверхности реек 1 с определенным шагом друг от друга посредством разъемного неподвижного соединения, имеют отверстия, выступы, кольца или полукольца для закрепления на них растяжек 4. В частности, в качестве таких крепежных элементов 3 могут быть использованы шурупы с полукольцом, винтовые крючки, крепежные уголки.
Между парой противолежащих крепежных элементов 3 с натяжением закреплены растяжки 4, которые своими пересечениями образуют сетеобразную структуру. В качестве указанных растяжек 4 могут быть использованы прочные негорючие нити, например, выполненные из кевлара или полиамида, либо металлические тросы малого диаметра.
Демпфирующие анкеры 5 закреплены на изолируемой поверхности 2 напротив мест пересечения растяжек 4, и предназначены для крепления разработанной конструкции к изолируемой поверхности 2. Для обеспечения дополнительной виброизоляции конструкции используются пластиковые анкеры, а в случае исключительно теплоизоляционной направленности работ экономически рациональным является применение металлических анкеров с ушком.
Между растяжками 4 и изолируемой поверхностью 2 размещен тканевый материал 6, который герметично закреплен по своему периметру к рейкам 1. В предпочтительном варианте осуществления в качестве тканевого материала 6 используют полипропиленовое полотно, например, производства ОАО КЗПО г. Самара (https://kzpo.promportal.su/goods/3980350/polotno-polipropilenovoe), либо негорючую ткань, например, негорючую строительную ткань (мембрану) «Эконом НГ», производитель ООО «НПП Изоляционные материалы», г. Москва (http://www.ekonom-ng.ru/gidroizolyaciya), либо любой другой подходящий для целей изобретения тканевый материал. При этом места пересечений растяжек 4 соединены с демпфирующими анкерами 5, закрепленными на изолируемой поверхности 2, посредством гибких элементов 7, проходящих сквозь тканевый материал 6. В качестве гибких элементов 7 могут быть использованы, например, пластиковые хомуты или растяжки, представляющие собой прочные негорючие нити, например, выполненные из кевлара или полиамида, либо металлические тросы малого диаметра. Используемые в заявленном изобретении гибкие элементы 7 обеспечивают надежное крепление тканевого материала 6 параллельно изолируемой поверхности 2, отсутствие провисания конструкции, и при этом не создают мостов передачи вибрации от изолируемой поверхности 2.
Пространство между изолируемой поверхностью 2 и тканевым материалом 6 заполнено тепло-звукоизолирующим сыпучим материалом (на чертежах не показан). Данный сыпучий материал выбирают из материалов с малым удельным весом, чтобы дополнительно обеспечить уменьшение общей массы системы тепло-звукоизоляции. В качестве такого материала может быть использован состав, содержащий измельченное целлюлозное волокно, огнезащитное вещество и антисептическое вещество. В частности, для этих целей могут быть использованы различные виды эковаты, например, «Эковата Экстра», производитель ООО «Эковата Экстра», г. Тюмень (https://extrawool.ru/ekovata/). Стандартный состав смеси сыпучего материала, применяемого для целей настоящего изобретения, в преимущественном варианте осуществления содержит: 80% целлюлозной основы, 7-10% огнезащитного вещества (например, тетрабоната натрия) и 8-12% антисептического вещества (например, борной кислоты).
Заявленный способ тепло-звукоизоляции осуществляют следующим образом.
По периметру изолируемой поверхности 2 помещения – стены, потолка, какой-либо части указанных поверхностей, – устанавливают рейки 1. На их боковой поверхности посредством разъемного неподвижного соединения закрепляют крепежные элементы 3 с определенным шагом друг от друга. Этот шаг выбирается при проведении теплоизоляционных работ в зависимости от расчетной массы необходимого теплоизоляционного слоя. В случае звукоизоляционных и акустических работ – в зависимости от амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) звукоизоляционного слоя, которых необходимо достичь в рамках проведения работ. Соответственно, чем больше расчетная масса теплоизоляционного слоя, тем меньше выбирают шаг размещения крепежных элементов 3. В случае акустических и звукоизоляционных работ шаг размещения крепежных элементов 3 выбирают исходя из длинны звуковой волны, которую планируется эффективно рассеять.
Между парами противолежащих крепежных элементов 3 натягивают растяжки 4, формируя сетеобразную структуру. На изолируемой поверхности 2 напротив мест пересечения растяжек 4 закрепляют демпфирующие анкеры 5. После этого между растяжками 4 и изолируемой поверхностью 2 размещают тканевый материал 6, который затем герметично закрепляют по его периметру к рейкам 1, например, пластиковым или металлическим штапиком.
На последнем этапе осуществления заявленного способа гибкими элементами 7 соединяют места пересечений растяжек 4 с демпфирующими анкерами 5, проводя гибкие элементы 7 сквозь тканевый материал 6 и фиксируя его на заданном расстоянии, определяемом желаемой толщиной тепло-звукоизолирующего слоя, параллельно изолируемой поверхности 2. После этого пространство между изолируемой поверхностью 2 и тканевым материалом 6 заполняют тепло-звукоизолирующим сыпучим материалом. В предпочтительном варианте осуществления заявленного способа тепло-звукоизолирующий сыпучий материал помещают в указанное пространство между изолируемой поверхностью 2 и тканевым материалом 6 посредством его пневмоподачи под давлением стандартной закачивающей установкой, например, выдувной установкой МН 800, производитель ООО «Технолидер», г. Рязань (http://technoleader.alloy.ru/product/prochaya-stroitelnaya-tehnika/vyduvnye-ustanovki-mn800m-dlya-montazha-ekovaty-14963094/) через разрезы в тканевом материале 6, которые в последствии герметично заклеивают.
Таким образом, осуществление заявленной группы изобретений позволяет повысить тепло-звукоизоляцию помещений при уменьшении общей массы тепло-звукоизолирующей системы.