DE19528825A1 - Schalldämmende Trennwand - Google Patents
Schalldämmende TrennwandInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine schalldämmende Trennwand,
insbesondere für den Innenausbau von Gebäuden, mit ei
ner vorzugsweise als Rahmen- oder Ständerkonstruktion
aus Holz ausgebildeten Unterkonstruktion und zwei auf
den einander abgewandten Breitseiten der Unterkonstruk
tion unter Freilassung eines mit Luft und/oder mit
Dämmstoffen gefüllten Hohlraums angeordneten, platten
förmigen Beplankungen.
Bei bekannten Trennwänden dieser Art werden die Beplan
kungen mit mechanischen Mitteln, wie Klammern, Nägeln
oder Schrauben an der Holzunterkonstruktion befestigt.
Die Schalldämmwerte derartiger Trennwände las sen auch
bei der Verwendung dickwandiger Mehrfachbeplankungen zu
wünschen übrig. Die hiermit erreichbaren Schalldämmwer
te liegen bei etwa 46 dB. Eine Verbesserung der Schall
dämmwerte war bisher nur mit Unterkonstruktionen mög
lich, bei denen die Holzständer durch Profilständer aus
Metall ersetzt wurden. Die Schalldämmung wird dort
durch die innere Elastizität der Profilständer verbes
sert, die bei einer starren Anbindung der Beplankung
dämpfend auf die Ausbildung von Biegeschwingungen, die
für die Luftschallübertragung maßgeblich sind, wirkt.
Bei den Metall-Unterkonstruktionen wird jedoch als nach
teilig empfunden, daß diese im Unterschied zu den Holz-
Unterkonstruktionen nicht als tragende Wände eingesetzt
werden können. Deshalb werden vor allem im Fertighaus
bau ungern Metallkonstruktionen eingesetzt, zumal dies
auch den Fertigungsablauf des dort normalerweise auf
Holzverarbeitung eingestellten Betriebs stören würde.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, eine Trennwand der eingangs angegebenen Art da
hingehend zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine
erhöhte Luftschalldämmung erzielt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 ange
gebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung erge
ben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus,
die Schallentkopplung zwischen den beiden Beplankungen
der Unterkonstruktion dadurch zu verbessern, daß die
beiden Beplankungen weitgehend unabhängig voneinander
schwingen können. Um dies zu erreichen, wird gemäß der
Erfindung vorgeschlagen, daß zumindest eine der Beplan
kungen mittels dickwandiger, weichelastischer Klebstoff-
Raupen an der Unterkonstruktion befestigt ist. Die an
dere Beplankung ist zweckmäßig starr mit der Unterkon
struktion verbunden, vorzugsweise mit dieser verklam
mert, vernagelt oder verschraubt und dient dadurch als
rechnerische Aussteifungsebene für die Statik.
Als besonders vorteilhaft für diesen Zweck hat sich ein
Klebstoff erwiesen, der bei Zimmertemperatur einen
Schubmodul von 0,1 bis 0,3 N/mm² besitzt. Dieser Wert
ist ebenso wie die erfindungsgemäße Härte von 10 bis 30
Shore (A) im Vergleich zu den üblicherweise bei Holz
verbindungen eingesetzten Klebstoffen außerordentlich
niedrig und entspricht eher den bei elastischen Dicht
stoffen vorkommenden Werten. Da außerdem die Wandstärke
der Klebstoffraupen etwa dem 0,3- bis 1,2-fachen ihrer
Breite entspricht und in praktischen Fällen etwa 3 bis
10 mm beträgt, müssen gewisse Schubverformungen inner
halb der Klebstoffraupen aufgrund des Eigengewichts der
Beplankung in Kauf genommen werden.
Um die Schubverformung in Grenzen zu halten, wird gemäß
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorge
schlagen, daß die Klebeflächen A der Klebstoffraupen so
zu bemessen sind, daß sich unter der Einwirkung des Ei
gengewichts der Beplankung eine Schubverformung der
Klebstoffraupen von 5 bis 25% der Raupenwandstärke er
gibt. Anders ausgedrückt beträgt die relative Klebeflä
che A der Klebstoffraupen bezogen auf die Flächenein
heit der Beplankung vorteilhafterweise
mit µ = 0,05 bis 0,25
beträgt, wobei F das Gewicht der Beplankung pro Flä
cheneinheit, G den Schubmodul des Klebstoffs und µ die
auf die Raupenwandstärke bezogene Schubverformung der
Klebstoffraupe bei Zimmertemperatur bedeuten.
Bei einer vorgegebenen Raupengröße mit einer Klebeflä
che A′ pro Raupe kann hieraus die Anzahl n der Kleb
stoffraupen pro Flächeneinheit zu
mit µ = 0,05 bis 0,25
bestimmt werden.
Die Klebstoffraupen weisen an den beiden Haftseiten je
weils eine im wesentlichen rechteckige Klebefläche auf,
deren Verhältnis zwischen langer und kurzer Seite zweck
mäßig von 4 : 1 bis 16 : 1 gewählt wird. Vorteilhafterweise
sind die Klebstoffraupen mit ihren langen Seiten verti
kal ausgerichtet und an den vertikalen Ständern der Un
terkonstruktion in vertikaler Richtung im Abstand von
einander angeordnet. An jedem Ständer der Unterkonstruk
tion können dabei zwei in seitlichem Abstand voneinan
der angeordnete, vertikal ausgerichtete Klebstoffrau
pen-Reihen angeordnet werden, wobei die einander benach
barten Klebstoffraupen in den beiden Reihen zickzackar
tig gegeneinander versetzt angeordnet sein können.
Als Montagehilfe kann zusätzlich zu den Klebstoffraupen
ein an den Ständern der Rahmenkonstruktion vertikal
ausgerichtetes doppelseitiges Schaumstoffklebeband vor
gesehen werden, dem neben der Fixierung bis zur Aushär
tung der Klebstoffraupen eine gleichzeitige Abstands
haltefunktion zukommt. Die Klebstoffraupen werden als
Dreieckraupen mit über das Schaumstoffklebeband über
stehender Spitze auf die Unterkonstruktion aufgetragen
und beim anschließenden Auflegen oder Andrücken der
Beplankung auf die Wandstärke des Schaumstoffklebebands
unter Verbreitung der spitzenseitigen Klebefläche ver
formt.
Da der Schubmodul des Klebstoffs mit steigender Tempe
ratur abnimmt und die Schubverformung aufgrund des Ei
gengewichts entsprechend zunimmt, kann als Sicherungs
maßnahme an der Unterkonstruktion eine Anschlagschulter
für die Beplankungsunterkante vorgesehen werden, die
entweder elastisch nachgiebig ist oder in einem minde
stens der Raupenwandstärke entsprechenden Abstand unter
der Unterkante der Beplankung angeordnet werden kann.
Der Klebstoff ist zweckmäßig aus der Gruppe der Polyur
ethan-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe, Butyl-Klebstoffe
oder einem Gemisch dieser Klebstoffe ausgewählt, wäh
rend die Beplankungen aus der Gruppe Gipskartonplatten,
Gipsfaserplatten, Spanplatten, Sperrholzplatten beste
hen oder zusammengesetzt sein können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der
Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh
rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Breitseitenansicht einer schalldämmenden
Trennwand mit teilweise aufgetrennter Vorderbe
plankung;
Fig. 2a und b einen vergrößerten Ausschnitt der Trenn
wand nach Fig. 1 in geschnittener Darstellung
und in Draufsicht mit entfernter Vorderbeplan
kung;
Fig. 3 ein Prüfdiagramm für die frequenzabhängige
Luftschalldämmung einer Trennwand nach Fig. 2a
und b.
Die in Fig. 1 dargestellte schalldämmende Trennwand ist
für den Innenausbau von Fertighäusern bestimmt. Sie be
steht im wesentlichen aus einer als Rahmenkonstruktion
aus Holz ausgebildeten Unterkonstruktion 10 und zwei an
den Breitseiten 12, 14 unter Einschluß eines luftgefüll
ten Hohlraums 16 befestigten plattenförmigen Beplankun
gen 18, 20. Der die Unterkonstruktion 10 bildende Rahmen
weist einen Unterbalken 22, einen Oberbalken 24 und
mehrere sich zwischen dem Unter- und dem Oberbalken er
streckende, starr mit diesen verbundene Ständer 26 auf.
Die Beplankungen 18 und 20 sind aus jeweils zwei flä
chig gegeneinander anliegenden und mittels Klammern
28, 30 oder sonstigen mechanischen Befestigungselementen
starr miteinander verbundenen Gipskarton und/oder Span
platten zusammengesetzt. Die Beplankung 18 ist dabei
mit den ausreichend lang ausgebildeten Klammern 28 an
der Unterkonstruktion 10 starr befestigt, während die
Beplankung 20 mittels weichelastischer dickwandiger
Klebstoffraupen 32 mit der Unterkonstruktion 10 verbun
den ist. Zur Montageerleichterung der geklebten Beplan
kung 20 sind zusätzlich doppeltseitig klebende Schaum
stoffklebebänder 34 vorgesehen, die bis zur Aushärtung
der Klebstoffraupen 32 als Abstandshalter und zur so
fortigen Fixierung zwischen der Unterkonstruktion 10
und der Beplankung 20 dienen. Die bevorzugt aus einem
Polyurethan-Klebstoff bestehenden Klebstoffraupen 32
werden in Form von mit ihrer Spitze über die Klebebän
der 34 überstehenden, im Querschnitt dreieckigen Raupen
auf die horizontal aufgelegte Unterkonstruktion aufge
tragen und beim Auflegen der Beplankung 20 in ihre im
Querschnitt etwa rechteckige Form gemäß Fig. 2a ver
formt.
Der Hohlraum 16 ist bei dem in Fig. 2a gezeigten Aus
führungsbeispiel teilweise mit einer Dämmstoffmatte 36
beispielsweise aus Glasfasermaterial gefüllt.
Zur Herstellung einer schalldämmenden Trennwand wird
eine Rahmenkonstruktion aus Holz mit im Querschnitt
quadratischen Holzständern mit jeweils 80 mm Seitenlän
ge und einen gegenseitigen Abstand von 62,5 cm auf der
einen Breitseite 14 mit einer Doppelbeplankung aus je
weils 12,5 mm dickem Gipskarton starr verklammert und
auf der anderen Seite mit einer gleich aufgebauten Dop
pelbeplankung aus jeweils 12,5 mm Gipskarton mittels
Klebstoffraupen 32 und einem Schaumstoffklebeband 34
verklebt. Die 70 mm langen und 8 mm breiten Klebstoff
raupen werden als Dreiecksraupen mit einer Spitzenhöhe
von 12 mm auf die Ständerflächen 14 in der in Fig. 2b
gezeigten Zickzackanordnung rechts und links vom jewei
ligen Schaumstoffklebeband 34 aufgetragen. Ebenso wird
am Ober- und Unterbalken 22, 24 verfahren. Als Klebstoff
wird ein zweikomponentiger Polyurethanklebstoff der
Marke SikaBond VP200195 verwendet, der in pastöser Form
aufgetragen wird. Beim Auflegen der betreffenden Be
plankung 20 werden die Klebstoffraupen 32 auf das
Dickenmaß (6 mm) der als Abstandshalter fungierenden
doppelseitigen Schaumstoffklebebänder verformt.
Der Schubmodul des verwendeten Klebstoffs im ausgehär
teten Zustand betrug G = 0,19 N/mm². Die Klebefläche A′
einer jeden Raupe betrug 70 mm × 8 mm = 560 mm².
Die Bruchdehnung des verwendeten Klebstoffs betrug mehr
als 500%, während die Bruchdehnung bei der Verklebung
von Gipskartonplatten mehr als 150% beträgt.
Die zulässige Schubverformung durch das Eigengewicht
der Beplankung wurde mit µ = 0,1 angenommen, was bei
einer Raupenwandstärke von 6 mm einer zulässigen Schub
verformung von 0,6 mm entspricht. Die zulässige Verfor
mung ist von der optischen Beurteilung (Gebrauchstaug
lichkeit) und von der maximalen Verformbarkeit der An
schlüsse (im vorliegenden Fall Gips) abhängig. Damit
ist auch im ungünstigsten Fall eine ca. 15-fache Bruch
sicherheit vorhanden.
Aus diesen Angaben ergibt sich die Klebefläche der
Klebstoffraupen zu
A = F/(0,1 G)
wobei A die Klebefläche in mm²/m², F das Flächengewicht
der Beplankung in N/m² und G den Schubmodul des Kleb
stoffs (hier G = 0,19 N/mm²) bedeuten.
Die Anzahl der Klebstoffraupen pro Quadratmeter Beplan
kung errechnet sich zu
n = A/A′
wobei A′ die Klebefläche pro Raupe (hier 560 mm²) be
deutet.
Die vermessene Trennwand hatte eine Prüffläche von
12,1 m² und eine Gesamtmasse von 51,5 kg/m³. Die Schall
dämmungsmessungen wurden nach ISO/DIS 140-3 (1993) mit
einer Auswertung nach ISO/DIS 717-1 (1193) unter Ver
wendung eines Breitbandrauschens als Prüfschall und
eines Terzbandfilters auf der Empfangsseite durchge
führt. Die Ergebnisse sind in dem in Fig. 3 gezeigten
Diagramm dargestellt. Ein Vergleich mit der strichpunk
tiert eingezeichneten Norm-Bezugskurve Bv ergibt eine
mittlere Schalldämmung Rw = 52 dB. Dieser Schalldämm
wert ist um mindestens 6 dB höher als bei einer ent
sprechend aufgebauten Trennwand, bei der beide Beplan
kungen 18, 20 an die Unterkonstruktion geklammert sind.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin
dung bezieht sich auf eine schalldämmende Trennwand,
die vor allem für den Innenausbau von Gebäuden bestimmt
ist. Die Trennwand besteht im wesentlichen aus einer
rahmenförmigen Unterkonstruktion 10 aus Holz und zwei
auf den einander abgewandten Breitseiten 12, 14 der Un
terkonstruktion 10 unter Freilassung eines mit Luft und
Dämmstoffen 36 gefüllten Hohlraums 16 angeordneten Be
plankungen 18, 20. Um mit einfachen Mitteln eine verbes
serte Luftschalldämmung zu erzielen, wird gemäß der Er
findung vorgeschlagen, daß eine der Beplankungen 20
mittels dickwandiger, weichelastischer Klebstoffraupen
32 an der Unterkonstruktion 10 befestigt ist, während
die andere Beplankung 18 starr mit dieser verklammert
ist.
Claims (22)
1. Schalldämmende Trennwand, insbesondere für den In
nenausbau von Gebäuden, mit einer vorzugsweise als
Rahmen- oder Ständerkonstruktion aus Holz ausgebil
deten Unterkonstruktion (10) und zwei auf den ein
ander abgewandten Breitseiten (12, 14) der Unterkon
struktion unter Freilassung eines mit Luft- und/oder
mit Dämmstoffen gefüllten Hohlraums angeordneten
plattenförmigen Beplankungen (18, 20), dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest eine der Beplankungen
(20) mittels dickwandiger, weichelastischer Kleb
stoffraupen (32) an der Unterkonstruktion (10) be
festigt ist.
2. Schalldämmende Trennwand nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Klebstoff einen Schubmodul
(G) von 0,1 bis 0,3 N/mm² besitzt.
3. Trennwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klebstoff eine Härte von 10 bis
30 Shore (A) besitzt.
4. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Klebstoff
raupen dem 0,3- bis 1,2-fachen ihrer Breite ent
spricht.
5. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klebstoffraupen eine Wand
stärke von 3 bis 10 mm, vorzugsweise von 5 bis 7 mm
aufweisen.
6. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der beiden Beplankungen
(18) starr mit der Unterkonstruktion (10) verbun
den, vorzugsweise mit dieser verklammert, vernagelt
oder verschraubt ist.
7. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klebeflächen (A) der Kleb
stoffraupen so bemessen sind, daß sich unter der
Einwirkung des Eigengewichts der Beplankung eine
Schubverformung der Klebstoffraupen von 5 bis 25%
der Raupenwandstärke ergibt.
8. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, -dadurch
gekennzeichnet, daß die auf die Flächeneinheit der
Beplankung (20) bezogene Klebefläche der Klebstoff
raupen (32)
mit µ = 0,05 bis 0,25
beträgt, wobei G das Flächengewicht der Beplankung (20), G den Schubmodul des Klebstoffs und µ die auf die Raupenwandstärke bezogene Schubverformung der Klebstoffraupen (32) bedeuten.
beträgt, wobei G das Flächengewicht der Beplankung (20), G den Schubmodul des Klebstoffs und µ die auf die Raupenwandstärke bezogene Schubverformung der Klebstoffraupen (32) bedeuten.
9. Trennwand nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einer vorgegebenen Raupengröße
mit einer Klebefläche A′ pro Raupe die Anzahl der
Klebstoffraupen pro Flächeneinheit
mit µ = 0,05 bis 0,25
beträgt.
beträgt.
10. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klebstoffraupen (32) im we
sentlichen rechteckige Klebeflächen aufweisen.
11. Trennwand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die rechteckigen Klebeflächen der Klebstoffrau
pen (32) ein Seitenverhältnis von 4 : 1 bis 16 : 1 auf
weisen.
12. Trennwand nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klebstoffraupen (32) mit ihren
langen Seiten vertikal an der Unterkonstruktion
(10) ausgerichtet sind.
13. Trennwand nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Klebstoffraupen (32)
an den vertikalen Ständern (26) der Unterkonstruk
tion (10) in vertikaler Richtung im Abstand vonein
ander angeordnet sind.
14. Trennwand nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem Ständer (26) der Unterkonstruktion
(10) zwei in seitlichen Abstand voneinander ange
ordnete Klebstoffraupenreihen angeordnet sind.
15. Trennwand nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die einander benachbarten Klebstoffraupen (32)
der beiden Klebstoffraupenreihen zickzackartig ge
geneinander versetzt angeordnet sind.
16. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ge
kennzeichnet durch zusätzlich zu den Klebstoffrau
pen (32) vorgesehene, als Montagehilfe dienende,
doppelseitig klebende Schaumstoffklebebänder (34).
17. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ge
kennzeichnet durch eine an der Unterkonstruktion
(10) angeordnete Anschlagschulter für die geklebte
Beplankung (20).
18. Trennwand nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagschulter elastisch nachgiebig ist.
19. Trennwand nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anschlagschulter in einem minde
stens der Raupenwandstärke entsprechenden Abstand
unterhalb der Unterkante der geklebten Beplankung
(20) angeordnet ist.
20. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aus der
Gruppe Polyurethan-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe,
Butylen-Klebstoffe oder einem Gemisch dieser Kleb
stoffe ausgewählt ist.
21. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß die Beplankungen ein-
oder mehrlagig sind.
22. Trennwand nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß die Beplankungen (18, 20)
aus der Gruppe Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten,
Spanplatten, Sperrholzplatten bestehen oder zusam
mengesetzt sind.
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