DE19717266C1 - Einrichtung für Schallabsorber mit mikroperforierten Bauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Schallabsorber mit mikroperforierten Bauteilen, für z. B. Unterdecken, Wände, Doppelfenster und andere zwei­ schalige Bauteile, z. B. Oberlichter, feste Glaswände oder Glasfenster sowie Stellwände, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus DE P 43 15 759.9 ist ein mikroperforiertes schallabsorbierendes Glas oder transparentes Kunstglasbauteil bekannt, das als Zwischenglas vor Glas­ wänden, Fenster, Türen oder allgemein vor Wände gestellt, aufgehängt oder angebracht werden kann. Aus EP 697 051 ist eine schallabsorbierende Bau­ platte aus Metall oder Kunststoff bekannt, die z. B. als Unterdecke vor Beton­ decken abgehängt werden kann. In diesen mikroperforierten Bauteilen wird die Luftmasse in der Perforation durch den Luftschall zu Schwingungen ange­ regt, wobei die Luftschicht zwischen dem perforierten Bauteil und dem Glas­ fenster, der Decke oder Wand usw. als Feder wirkt. Auf diese beiden Patente der Anmelderin wird im übrigen ausdrücklich Bezug genommen hinsichtlich der Ausführungen über die vorteilhaften Eigenschaften sowie die einzelnen technischen Ausgestaltungen der mikroperforierten Glas- bzw. Kunstglas-, und Metall- oder Kunststoffbauteile als Schallabsorber.

Allgemein ist besonders bei Doppelfenstern ein großes Problem, daß in dem Luftzwischenraum, je nach Feuchtigkeits- und Temperaturverhältnissen beid­ seits der Glas- oder Kunstglasbauteile, Kondensation auftreten kann, und in festen Doppelverglasungen wird dieses Problem mit den vielfältigsten auf­ wendigen Methoden, wie z. B. Feuchtigkeit absorbierenden Füllungen im Fensterrahmen, gelöst.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei mikroperforierten Bauteilen, sowie Anwen­ dungen nach DE 43 15 759.9, wobei die Bauteile, z. B. Glasfenster oder allge­ mein Doppelverglasungen, fest in einem Rahmen montiert sind, Kondensa­ tions- und Staubprobleme zu lösen, da auf Grund der natürlichen Luftbewe­ gung Staub durch die Perforationen in den Zwischenraum gelangen kann, so daß dann die Fenster im Laufe der Zeit schmutzig werden und die Reinigung nahezu unmöglich ist. Bei Anwendungen nach EP 697 051, wobei die absor­ bierenden Bauplatten Teile einer geschlossenen Unterdecke mit einem dahin­ ter rundum geschlossenen Deckenhohlraum bilden, kann die Aufgabe der Erfindung zusätzlich darin bestehen, den Deckenhohlraum selbst als Plenum und Luftführungskanal für eine Luftzuführung zur Belüftung und Klimatisie­ rung des darunter liegenden Raumes und die mikroperforierten Bauplatten als sehr fein verteilte Luftauslässe zu nutzen. Insbesondere für sogenannte Reinsträume lassen sich mit derart durchströmten mikroperforierten Bauteilen Aufgaben zur Lärmminderung und zur Optimierung des Raumklimas sowie der Hygiene und Selbstreinigung gleichzeitig lösen. Außerdem besteht bei allen den Schall vermeidenden oder vermindernden Bauteilen der Wunsch den Wirkungsgrad zu erhöhen.

Erfindungsgemäß werden diese Probleme durch die Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es ist zwar bei festen Isolierverglasungen bekannt, das Problem der Kon­ densation mit durchströmten Fensterzwischenräumen zu lösen. Hierzu ist jedoch ein relativ hoher Aufwand zu betreiben, da relativ große Strömungs­ aus- und -einlässe vorhanden sein müssen.

Ein entscheidender Vorteil ist bei der Erfindung, daß die geringe Leckströ­ mung nicht kontinuierlich aufrecht erhalten werden muß, da z. B. in der Zeit von etwa 8.00 Uhr bis zum frühen Nachmittag die Luft in dem Zwischenraum erwärmt wird und automatisch durch die Perforation nach außen strömen kann, so daß weder die Voraussetzung für Kondensation noch für Staubein­ trag gegeben ist. Erst am späten Nachmittag oder bei Wetterumschwung und Eintreten einer Kältephase wird die Strömung durch die Perforation umge­ kehrt, und durch die Abkühlung der Luft in der Zwischenschicht würde Frischluft mit Feuchtigkeitsanteilen und Staub in den Zwischenraum eintreten können. Sobald dies durch entsprechende Sensoren, wobei es auch z. B. nur ein einziger außen und ein innenliegender Temperatursensor sein kann, an­ gezeigt wird, wird die Pumpe zur Förderung der Luft in den Zwischenraum der Doppelverglasung bzw. Doppelfenster eingeschaltet, und die Luft strömt mit einer außerordentlich geringen Geschwindigkeit aus der Perforation aus und verhindert auf diese Art und Weise sicher und zuverlässig, daß Luftfeuchtig­ keit und Staub in den Zwischenraum eindringen kann.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß diese Leckströmung nicht kontinuierlich aufrecht erhalten werden muß, da nur bei negativen Temperaturänderungen, also zu kälteren Temperaturen, die Strömung eingeschaltet werden muß. Dies bewirkt, daß die Kosten für die Bereitstellung der Luft außerordentlich gering sind, da erstens die Luftmenge gering ist und zweitens nur intermittierend eingeschaltet werden muß. Bei Oberlichtern kann es sogar zweckmäßig sein, die Leckströmung in größeren Abständen, also einmal die Woche oder einmal im Monat anzustellen, da der Staubeintrag durch die Perforation verschwin­ dend klein ist und vorwiegend Kondensationsproblemen entgegengewirkt werden muß.

Erstaunlicherweise hat sich als zusätzlicher Vorteil ergeben, daß mit der er­ findungsgemäßen Durchströmung der mikroperforierten Bauteile mit Luft sich der Wirkungsgrad der Schallabsorption wesentlich erhöhen läßt.

Die Strömungsgeschwindigkeit in den Löchern liegt zwischen 1-1000 cm/sec.

In dem Ausführungsbeispiel wird ein Element eines Oberlichtes gezeigt mit einem Rahmen 1, in dem die Doppelverglasung montiert ist, die aus einem Außenglas 2 und einem Innenglas 3, das perforiert ist, besteht. Für dieses Element ist nun in dem Rahmen 1 eine Gaszuführung 4 vorgesehen, über die mittels einer Einrichtung zur Förderung eines Gases, z. B. Pumpen der vielfäl­ tigsten Art, ein Gas, z. B. Luft, in den Zwischenraum 5 gepumpt wird und das Gas durch die Perforationen 3a den Zwischenraum verläßt. Die Gaszuführun­ gen 4 sind dann für alle Doppelverglasungen einer Kuppel mit Doppelvergla­ sung als Oberlicht vorgesehen, die dann mittels einer Pumpe über die Gaszu­ führungen mit Gas, z. B. Luft, versorgt werden können.

Wenn in dem Raum, der durch das zweischalige Bauteil nach DE P 43 15 759.9 bzw. EP 697 051 abgeschlossen wird, eine höhere Luftumwälzung durch Heizung oder Fahrzeuge, die sich in dem Raum bewegen, also z. B. in Bahnhofshallen stattfindet, so ist es zweckmäßig, die Leckströmung konti­ nuierlich aufrecht zu erhalten, damit z. B. Staub, Tabakruß oder Bremsenab­ rieb u.ä. weder in den Zwischenraum noch in die Nähe der dem Raum zuge­ kehrten Oberfläche des mikroperforierten Bauteils gelangen kann. Auf diese Art und Weise braucht die gesamte mikroperforierte Oberfläche, die zum Raum hinzeigt, nie gesäubert zu werden, was z. B. bei hohen Kuppeln, Dächern und Fassaden aus Glas ein großer Aufwand wäre. Die Säuberung der Glasflächen 2 von außen ist dagegen relativ einfach zu bewerkstelligen, da an den Flächen mit leichtem Gefälle normaler Regen die Glasscheiben säubert, wobei die Kuppeln mit den Doppelverglasungen derart gestaltet sein können, daß immer ein geringes Gefälle der Fläche vorhanden ist.

Es kann weiterhin eine Regeleinrichtung zur Regelung der Gasfördereinrich­ tung vorhanden sein, die abhängig von der Tageszeit und/oder Temperatur und/oder Feuchtigkeit den Betriebszustand der Pumpe regelt. Die Regelung kann auch so ausgestaltet sein, daß nur waagerechte Bereiche von Doppel­ verglasungen relativ oft durchströmt werden und senkrechte Anordnungen seltener oder umgekehrt.

Mit der Gasfördereinrichtung wird vorzugsweise Luft, z. B. getrocknete, gerei­ nigte, erwärmte oder mit anderen gasförmigen Komponenten angereicherte Luft in die Zwischenräume 5 gepumpt.

Bei mehreren Einzelflächen der Doppelverglasungen können als Gaszufüh­ rungen Schläuche oder Rohre (4a) wenigsten teilweise kontinuierlich in meh­ rere Zwischenräume verlegt werden, wobei mehrere Öffnungen (4b) in den Schläuchen oder Rohren in dem jeweiligen Zwischenraum vorgesehen sein können, wodurch die Montage der Gaszuführung wesentlich erleichtert wird. Die Öffnungen (4b) in den Schläuchen oder Rohren müssen so dimensioniert werden, daß auch die entferntest liegenden Doppelverglasungen mit Luft versorgt werden. In der Schemazeichnung ist links die Versorgung mittels eines Schlauches oder Rohres 4a, und rechts mittels einer Zuführung 4 für beispielsweise jeweils zwei nebeneinander liegende Doppelverglasungen dargestellt.

Bei der Ausgestaltung der Erfindung bei Verwendung einer Unterdecke nach EP 697 051 ist der Lufteintrag in den Hohlraum hinter der Unterdecke über analoge Gaszuführungen 4 auch zur Lösung der Probleme hinsichtlich Kon­ densation und Staub bestens geeignet. Der frequenzabhängige Wirkungsgrad des durchströmten gegenüber dem nicht durchströmten Schallabsorber ist dabei um etwa 10-50% erhöht.

Vor allem wenn die Unterdecke unter einer Decke, die eine Außenschale des Gebäudes ist, angebracht ist, tritt das Problem der Kondensation noch ver­ stärkt auf, da zusätzlich infolge des quasi abgeschlossenen Hohlraumes Schimmelpilzbildung an den kälteren Außenflächen auftreten kann.

Claims (9)

1. Einrichtung für Schallabsorber mit mikroperforierten Bauteilen, für z. B. Unterdecken, Doppelverglasungen wie Doppelfenster, Oberlichter oder Glaswände, Vorsatzschalen oder Stellwände, wobei das Bauteil eine mikroperforierte Glas- oder transparente Kunstglasscheibe (3), oder Metall-, Holz- oder Kunststoffplatte mit einer Dicke von 0.1-10 mm ist und vor einer Rückwand (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (3) fest in dem Rahmen (1) montiert ist, und eine Zu­ führung (4) in den Zwischenraum (5) und weitere Zuführungskanäle zu der Zuführung (4), sowie eine Gasfördereinrichtung zur Durchströmung des Zwischenraumes (5) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil gasdicht zum Raum hin montiert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfördereinrichtung intermittierend betrieben wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Sensoren zur Temperatur- und/oder Feuchtig­ keitsmessung vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die zeitabhängig und/oder feuchtigkeitsabhängig und/oder temperaturabhängig den Betriebszu­ stand der Gasfördereinrichtung regelt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einrichtungen vorgesehen sind und die Gaszuführungen so geschaltet sind, daß nur bestimmte Einrichtungen mit dem Gas durchströmt werden, z. B. nur ungefähr waagerecht liegende Doppelverglasungen oder z. B. nur bestimmte Stellwände.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft bzw. getrocknete und/oder staubfreie Luft ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfördereinrichtung derart bemessen ist, daß die Luft mit einer Geschwindigkeit von 1-1000 cm/sec durch die Löcher gepumpt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführung (4) mittels Schläuchen oder Rohren erfolgt, die mehrere Zwischenräume von mehreren Einrichtungen (1, 2, 3) mit dem Gas versorgen.