RU28501U1

RU28501U1 - Soundproof and heat insulating sandwich panel

Info

Publication number: RU28501U1
Application number: RU2002134508/20U
Authority: RU
Inventors: Г.М. Авилова; К.Х. Юсупов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Акустический институт им. акад. Н.Н.Андреева"
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2003-03-27

Description

Звукоизолирующая и теплоизолирующая сэндвичевая панель.Soundproof and heat insulating sandwich panel.

Полезная модель относится к строительству и может быть использовано в качестве звукоизоляции различных помещений в промыщленных и жилых сооружениях.The utility model relates to construction and can be used as sound insulation of various rooms in industrial and residential buildings.

Известна звукоизолирующая панель, содержащая наружные плиты из плотного и жесткого материала (металл, пластик и т.п.), связанные между собой слоем из упругого материала. Звукоизолящм такой панели, получившей название «сэндвич, определяется законом массы, как и для однослойной панели (конструкции) той же поверхности. Закон массы, соблюдаемый в панелях при частотах не более 1,2 fjp., где frp - граничная частота конструкции, характеризует отсутствие резонансных колебаний в диапазоне действия закона. И его использование является одним из наиболее эффективных способов повышения звукоизоляции панелями.A soundproofing panel is known comprising outer plates of a dense and rigid material (metal, plastic, etc.), interconnected by a layer of elastic material. The soundproofing of such a panel, called “sandwich,” is determined by the law of mass, as well as for a single-layer panel (structure) of the same surface. The law of mass, observed in panels at frequencies of no more than 1.2 fjp., Where frp is the boundary frequency of the structure, characterizes the absence of resonance oscillations in the range of the law. And its use is one of the most effective ways to increase the sound insulation of panels.

Выше граничной частоты возникают явления волнового совпадения, при котором звукоизолируюпще свойства панели падают.Above the cutoff frequency, wave coincidence phenomena occur, in which the soundproofing properties of the panel fall.

С увеличением толщины плит их масса возрастает, что не значительно повышает звукоизоляцию, но одновременно приводит к снижению граничной частоты и провалу звукоизоляции с более низкой частоты.With increasing thickness of the plates, their mass increases, which does not significantly increase sound insulation, but at the same time leads to a decrease in the cutoff frequency and the failure of sound insulation from a lower frequency.

Панель типа «сэндвич проектируется таким образом, чтобы область действия закона массы охватывала весь заданный диапазон частот (для жилых и общественных зданий до 5000 Гц).A panel of the type “sandwich” is designed in such a way that the scope of the law of mass covers the entire specified frequency range (for residential and public buildings up to 5000 Hz).

; .;:у:;: Олг iviovj /ч-;; :.,-: /-;:-. о f ; .;: y:;: olg iviovj / h- ;; :., -: / -;: -. about f

между собой слоем жесткого пенопласта с модулем упругости при сдвиге 7-10 Па, толпцшой 9 мм. Такая панель имеет граничную частоту frp 10000 Гц и обеспечивает изоляцию шума в соответствии с законом массы на всех частотах ниже 0,5 frp 5000 Гц. (Заборов В.И. и др. Звукоизоляция в жилых и общественных зданиях. М. Стройиздат, 1979, с.23-26).between themselves with a layer of rigid foam with a modulus of elasticity at a shear of 7-10 Pa, crowd of 9 mm. Such a panel has a cut-off frequency frp of 10,000 Hz and provides noise isolation in accordance with the law of mass at all frequencies below 0.5 frp of 5,000 Hz. (V.I. Zaborov and others. Soundproofing in residential and public buildings. M. Stroyizdat, 1979, pp. 23-26).

Недостатком такой конструкции является большой вес и низкая теплоизоляция.The disadvantage of this design is its high weight and low thermal insulation.

Известнасэндвичеваязвукоизолируюп1;аяиKnown for sandwich sound insulating 1; ayai

теплоизолирующая панель, содержащая наружные шшты и промежуточный слой из упругого материала, по её средней плоскости помещена дополнительная плита с цилиндрической жесткостью, составляющей не более цилиндрической жесткости каждой из наружных плит панели. Или содержит непрерывно распределенные отдельные элементы, размеры которых меньше четверти длины изгибной волны в заданном диапазоне частот. Кроме того, плотность материала дополнительной плиты больше плотности материала наружных плит.a heat-insulating panel containing outer pins and an intermediate layer of elastic material, an additional plate with cylindrical stiffness of no more than cylindrical stiffness of each of the outer plates of the panel is placed along its middle plane. Or contains continuously distributed individual elements whose dimensions are less than a quarter of the length of the bending wave in a given frequency range. In addition, the density of the material of the additional plate is greater than the density of the material of the outer plates.

В частности сэндвичевая звукоизолирующая и теплоизолирующая панель содержит наружные плиты и промежуточный слой из упругого материала. По срединной плоскости панели могут быть помещены плиты из свинца, стали или непрерывно распределенные элементы из камня (гравий, щебень) или стальных обрезков. (Авторское свидетельство СССР .№ 931899, МПК:Е 04В 1/84, 1982г.).In particular, the sandwich sound insulating and heat insulating panel comprises outer plates and an intermediate layer of elastic material. Plates of lead, steel, or continuously distributed elements of stone (gravel, crushed stone) or steel scraps can be placed along the median plane of the panel. (USSR author's certificate. No. 931899, IPC: Е 04В 1/84, 1982).

Недостатком данной конструкции является большой вес, низкая тепловая защита помещений, возможность использования лишь для несущих стен.The disadvantage of this design is the large weight, low thermal protection of the premises, the possibility of use only for load-bearing walls.

Известна звукогоолирующая и теплогоолирующая сэндвичевая панель, содержащая две пластины и слой пористого материала между ними. Пористым материалом могут быть тонкие стеклянные, базальтовые или капроновые волокна, вспененный полиуретан. (И.И. Боголюбов, Промыпшенная звукоизоляция, Л. Судостроение, 1986, с. 165, 172, прототип).Known soundproofing and heat insulating sandwich panel containing two plates and a layer of porous material between them. The porous material can be thin glass, basalt or nylon fibers, foamed polyurethane. (II Bogolyubov, Industrial soundproofing, L. Shipbuilding, 1986, p. 165, 172, prototype).

Недостатками данной конструкции являются низкая технологичность, низкая экологичность, сравнительно низкая теплоизоляция.The disadvantages of this design are low manufacturability, low environmental friendliness, relatively low thermal insulation.

Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.This utility model eliminates the disadvantages of analogues and prototype.

Техническим результатом полезной модели является повышение теплоизоляции, улучшение экологических условий.The technical result of the utility model is to increase thermal insulation, improve environmental conditions.

Технический результат достигается тем, что в звукоизолирующей и теплоизолирующей сэндвичевой панели, содержащей две пластины и слой пористого материала между ними, пластины выполнены из древесноволокнистого материала, а пористый материал выполнен в виде слоя пенополиэтилена, на который нанесён дополнительный слой эластичного листового вибропоглощающего материала с коэффициентом внутренних потерь не ниже 0,2. Поверх одной или обеих поверхностей панели нанесён слой декоративного материала.The technical result is achieved in that in a soundproofing and heat-insulating sandwich panel containing two plates and a layer of porous material between them, the plates are made of wood fiber material, and the porous material is made in the form of a layer of polyethylene foam, on which an additional layer of elastic sheet vibration-absorbing material with a coefficient of internal losses not lower than 0.2. A layer of decorative material is applied over one or both surfaces of the panel.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и фиг. 2.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг.1 представлен разрез элемента звукоизолирующей и теплоизолирующей сэндвичевой панели, содержащей плиты 1 из древесноволокнистого материала (например, ДВП, либо МДФ, либо оргалит), пористый материал 2 в виде слоя экологически чистого пенополиэтилена, эластичный слой 3 листовогоFigure 1 shows a section of an element of soundproofing and heat insulating sandwich panels containing boards 1 of wood fiber material (for example, fiberboard, or MDF, or hardboard), porous material 2 in the form of a layer of environmentally friendly polyethylene foam, elastic layer 3 sheet

вибропоглощающего материала с коэффициентом внутренних потерь не ниже 0,2.vibration-absorbing material with an internal loss coefficient of at least 0.2.

На фиг.2 приведены частотные характеристики звз соизоляции сэндвичевой панели прототипа 4 и характеристики звукоизоляции панели по данному описанию 5.Figure 2 shows the frequency characteristics of the sound insulation of the sandwich panel of the prototype 4 and the sound insulation characteristics of the panel according to this description 5.

В результате падения звуковой волны на поверхность сэндвичевой панели в ближней к падающей волне пластине 1 возникают поперечные и продольные деформации, которые приводят к изгибным колебаниям этой пластины L В пористом промежуточном слое 2 из вспененного полиэтилена (пенополиэтилена), из-за большой разницы плотностей и жесткостей материалов наружной пластины 1 и пористого слоя 2, амплитуда поперечных деформаций резко уменьшается, и вся энергия колебаний переходит в продольные колебания. Эти колебания с сильно преобладающей продольной составляющей гасятся эластичным слоем 3 листового вибропоглощающего материала и передаются следуюшей за ним наружной пластине 1. Поскольку на излучение панели только поперечная составляюшая колебаний, то излучаемая панелью энергия существенно уменьшается, что и приводит к увеличению звукоизоляции.As a result of the sound wave falling on the surface of the sandwich panel in the plate 1 closest to the incident wave, transverse and longitudinal deformations arise, which lead to bending vibrations of this plate L In the porous intermediate layer 2 of foamed polyethylene (polyethylene foam), due to the large difference in densities and stiffnesses materials of the outer plate 1 and the porous layer 2, the amplitude of the transverse deformations decreases sharply, and all the vibrational energy goes into longitudinal vibrations. These vibrations with a very predominant longitudinal component are damped by the elastic layer 3 of the vibration-absorbing sheet and are transmitted to the outer plate 1 following it. Since only the transverse component of the vibrations is emitted from the panel radiation, the energy emitted by the panel significantly decreases, which leads to an increase in sound insulation.

Получено существенное увеличение звукоизоляции на резонансных частотах изгибных колебаний дБ.A significant increase in sound insulation at the resonant frequencies of the bending vibrations of dB is obtained.

Оптимальные звукопоглощение, теплоизоляция и весогабаритные характеристики сэндвичевой панели получены при следующих размерах слоев:The optimal sound absorption, thermal insulation and weight and size characteristics of the sandwich panel were obtained with the following layer sizes:

-древесноволокнистая плита 5,0-ь7,5 мм;-fibreboard 5.0 -7.5 mm;

-пенополиэтилен8,0-т-12,0 мм;-polyethylene8.0-t-12.0 mm;

Claims

1. Soundproofing and heat-insulating sandwich panel containing two plates and a layer of porous material between them, characterized in that the plates are made of wood fiber material, and the porous material is made in the form of a layer of polyethylene foam, on which an additional layer of elastic sheet vibration-absorbing material is applied with an internal loss coefficient not lower than 0.2.

2. Soundproof and heat insulating sandwich panel according to claim 1, characterized in that a layer of decorative material is applied over one or both surfaces of the panel.