Звукоизолирующий зажим для изоляции опорных профилей для стеновой панели от элемента каркаса

Звукоизолирующий зажим для изоляции опорных профилей для стеновой панели от элемента каркаса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение в целом относится к разделительным крепежным устройствам, используемым для звуковой изоляции предметов от источников вибраций, и, более конкретно, к подобным крепежным устройствам, используемым для звуковой изоляции стеновых панелей от смежных источников звуков, таких как соседние жилые помещения.

Важным вопросом в жилищном строительстве и, в частности, в многоквартирном жилищном строительстве является обеспечение звуковой изоляции между комнатами и жилищными блоками, смежными как по горизонтали, так и по вертикали. В настоящее время с различной степенью эффективности и уровнем издержек используются многообразные упругие профили и другие разновидности разделительных зажимов. Известен упругий штампованный металлический профиль, который крепится к элементу каркаса, такому как опоры стен (стойки) или балки перекрытия, к которому затем крепятся стеновые панели для изоляции стеновой панели от базовых опор. При таких условиях нарушается распространение звука через опоры или балки, а огороженная стеновой панелью область до некоторой степени изолируется от наружного шума. Одним из поставщиков таких профилей является компания СЕМСО, City of Industry, Калифорния, которая продает данный профиль как Упругий Профиль типа RC-1. Однако в некоторых случаях практическое применение профиля типа RC-1 не обеспечивает ожидаемого уровня звуковой изоляции.

Также известен зажим, используемый для подвески профиля RC-1 на базовых опорах или балках. Более конкретно, звукоизолирующие зажимы RSIC производит компания РАС International, Inc. (www.pacintl.com). Зажимы RSIC содержат металлическую скобу, снабженную цилиндрической упругой прокладкой, образующей одно целое с упругими распорками, предназначенными для присоединения элемента каркаса - обычно балки перекрытия или вертикальной стойки стены. Напротив прокладки скоба присоединяется к каждой полке в целом U-образного или цилиндрического профиля, ограничивающего пространство между прокладкой и стеновой панелью, прикрепленной к профилю. Данная прокладка обеспечивает звуковую изоляцию между элементом каркаса и стеновой панелью.

Одним из недостатков этих зажимов является сравнительно высокая стоимость, которая может достигать нескольких долларов за штуку. Кроме того, вышеописанная система зажимов RSIC содержит систему сравнительно жесткого крепления стеновой панели к элементу каркаса. В соответствии с общими принципами распространения звука подобное жесткое крепление, как правило, связано с более эффективной передачей акустической энергии. Таким образом, подобные известные системы зажимов являются относительно дорогостоящими для выполняемого объема звуковой изоляции.

Междуэтажные перекрытия с устанавливаемым звуковым пределом обычно оцениваются по ASTM Стандарту #Е492, при этом оценка выполняется относительно класса изоляции от ударного шума (КИУ). Чем выше класс по КИУ, тем меньший ударный шум будет передаваться в нижележащую область для случая междуэтажных перекрытий. Кроме того, оценка междуэтажных перекрытий может выполняться относительно класса звукопроницаемости (КЗП) по стандарту ASTM Е90. Чем выше класс по КЗП, тем меньший воздушный шум будет передаваться в нижележащую область. Желательными значениями по КИУ для подобных систем стеновых панелей являются по меньшей мере 50 и, наиболее предпочтительно, приближающиеся к 60.

Другим фактором в традиционных системах звуковой изоляции является объем инструкций, который необходим для выполнения надлежащей установки. Традиционные системы зажимов являются относительно сложными и при неправильной установке ожидаемые уровни звуковой изоляции не достигаются.

Таким образом имеется необходимость в усовершенствованной системе, обеспечивающей снижение звукопередачи стеновых панелей, предпочтительно превышающей класс по КИУ существующих систем. Кроме того, имеется необходимость в усовершенствованной системе, которая совместима с традиционными профилями, например упругими профилями. Также имеется необходимость в усовершенствованном зажиме для подобной системы, который является сравнительно дешевым и относительно простым для установки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вышеперечисленные цели можно достичь или превзойти при помощи предлагаемого звукоизолирующего зажима, который предназначен для поддержания профиля для стеновой панели относительно элемента каркаса (балок перекрытия, вертикальных стоек или аналогичных элементов каркаса) и в котором U-образный зажим соединяет две мягкие эластичные втулки или изоляционные шайбы. Каждая втулка имеет отверстие для размещения крепежной детали, проходящей через указанные отверстия и через крепежную кромку упругого профиля, поддерживающего стеновую панель, и предназначенной для крепления профиля к элементу каркаса. При соответствующем отделении стеновой панели от элемента каркаса класс системы по КИУ может быть улучшен на 3-5 пунктов. Кроме того, считается, что предпочтительный вариант выполнения не нарушает огнеупорные характеристики системы стеновых панелей.

Более подробно, система акустической изоляции опорного профиля для стеновой панели от элемента каркаса содержит зажим и опорный профиль, имеющий по меньшей мере одну крепежную точку. Зажим имеет первую часть, располагаемую между первой поверхностью профиля и элементом каркаса, вторую часть, располагаемую в контакте со второй, противоположной поверхностью профиля, и скобу, соединяющую первую и вторую части. Каждая часть, первая и вторая, и скоба имеют по меньшей мере одно крепежное отверстие, выполненное напротив соответствующего отверстия на другой из указанных частей, так что крепежная деталь, проходящая через отверстия и крепежную точку, акустически изолирована от скобы и от профиля.

В другом варианте выполнения предлагается звукоизоляционный узел, предназначенный для использования в акустической изоляции стеновых панелей от базового элемента каркаса и содержащий по меньшей мере один удлиненный упругий профиль, имеющий по меньшей мере одну крепежную кромку и по меньшей мере одну крепежную точку. Зажим, предназначенный для использования с профилем в акустической изоляции стеновых панелей, прикрепленных к указанному профилю, от базового элемента каркаса, содержит первую часть, располагаемую между первой поверхностью профиля и элементом каркаса, вторую часть, располагаемую в контакте со второй, противоположной, поверхностью профиля, и скобу, соединяющую первую и вторую части. Крепежная деталь, имеющая головку, проходит через первую и вторую части и крепежную точку. Каждая часть, первая и вторая, и скоба имеют по меньшей мере одно крепежное отверстие, выполненное напротив соответствующего отверстия на другой из указанных частей, так что крепежная деталь, проходящая через отверстия и крепежную точку, акустически изолирована от скобы и от профиля.

В еще одном варианте выполнения предлагается зажим, предназначенный для использования в акустической изоляции опорного профиля для стеновой панели от элемента каркаса, причем опорный профиль имеет по меньшей мере одну крепежную точку. Зажим включает в себя первую часть, располагаемую между первой поверхностью профиля и элементом каркаса, вторую часть, располагаемую в контакте со второй, противоположной, поверхностью профиля, и скобу, соединяющую первую и вторую части. Каждая часть, первая и вторая, содержит первый кольцевой элемент, расположенный на наружной части скобы, и второй кольцевой элемент, расположенный на внутренней части скобы, при этом диаметр первого кольцевого элемента меньше диаметра второго кольцевого элемента. Скоба имеет в целом U-образную форму с двумя плечами, на конце каждого из которых расположены открытые пазы для размещения указанных первой и второй частей с возможностью скольжения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает вид сверху в аксонометрии варианта выполнения предлагаемого зажима с присоединенным упругим профилем и монтажной крепежной деталью, установленной в элементе каркаса;

фиг.2 изображает вид сверху зажима, показанного на фиг.1;

фиг.3 изображает увеличенный вид сбоку фрагмента зажима, показанного на фиг.2; и

фиг.4 изображает вид сбоку предлагаемого зажима в сборке с упругим профилем для прикрепления стеновой панели к элементу каркаса.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с фиг.1 зажим, предназначенный для акустической изоляции опорного профиля для стеновой панели от элемента каркаса, в целом обозначен номером 10 позиции. Зажим 10 показан прикрепленным к фрагменту упругого профиля 12 типа, известного как RC-1. Такие профили продает компания СЕМСО, City of Industry, Калифорния, как Упругий профиль RC-1. Несмотря на то, что упругий профиль типа RC-1 (далее упругий профиль) является предпочтительным вариантом и на него в данной заявке делается ссылка, подразумевается, что пригодными являются и другие аналогичные профили. Упругий профиль 12 выполнен из стали горячего цинкования, соответствующей стандарту ASTM С-653, с покрытием G40, удовлетворяющим стандарту ASTM А-924 и Федеральным техническим условиям QQ-S-775-D, а также стандарту ASTM С-654. Упругий профиль 12 изготавливается прокаткой стали до придания ей формы с крепежной кромкой или фланцем 14, который в данном случае показан с закрученным краем 16, противоположной свободной кромкой 18 и промежуточной длинной плоской перемычкой 20, предназначенной для крепления к стеновой панели 22 (фиг.4).

Можно видеть, что плоскости, ограниченные крепежной кромкой 14 и плоской перемычкой 20, разнесены по существу параллельно друг другу и отделены наклонными секциями 24, 26. Кроме того, крепежная кромка 14 предпочтительно выполнена по меньшей мере с одной крепежной точкой 28, которая предпочтительно представляет собой предварительно высверленное отверстие с размерами, позволяющими разместить крепежную деталь 30. Следует понимать, что в зависимости от типа крепежной детали 30 крепежная точка может быть задана монтажником, причем крепежная деталь является самонарезающей.

В предпочтительном варианте выполнения крепежная деталь 30 представляет собой винт с резьбой, при этом следует понимать, что в зависимости от конструкции несущего элемента 32 каркаса могут использоваться винты другого типа или другие крепежные детали. В данной заявке термин «элемент каркаса» относится к балке перекрытия из дерева или металла, бетонной балке или панели перекрытия или им подобным, а также к вертикальной стойке, выполненной из дерева или металла, или другим элементам каркаса, хорошо известным в области строительства, к которым обычно прикрепляют стеновые панели. Упругий профиль 12 частично обеспечивает акустическую изоляцию стеновой панели 22 от элемента 32 каркаса благодаря наличию промежуточной консольной соединительной точки, которая нарушает передачу звуков между элементом каркаса и стеновой панелью.

Как показано на фиг.1-4, зажим 10 предпочтительно содержит пару упругих полимерных резиноподобных звукопоглощающих втулок или изолирующих шайб, названных в данном документе как первая и вторая части 34, 36. Первая часть 34 может быть расположена между первой или верхней поверхностью 38 профиля 12 и элементом 32 каркаса. Вторая часть может быть расположена в контакте со второй, нижней или противоположной, поверхностью 40 профиля 12. Части 34, 36 скреплены вместе с помощью в целом U-образной скобы 42, так что между ними расположен профиль 12. В предпочтительном варианте выполнения скоба 42 выполнена из металлической полосы или ленты, которой придана определенная форма, однако подходящими считаются также пластмассы или другие материалы для самонесущих конструкций.

Первая и вторая части 34, 36 предпочтительно одинаковые, поэтому приводится подробное описание только одной части. Каждая часть 34, 36 в целом имеет кольцевую форму и содержит первый кольцевой элемент 44, расположенный на наружной поверхности 46 скобы 42, и второй кольцевой элемент 48, расположенный на внутренней поверхности 50 скобы. Кроме того, диаметр первого элемента 44 отличается от диаметра второго элемента 48 и предпочтительно меньше него. Части 34, 36 предпочтительно выполнены как одно целое, например, путем формования или аналогичной технологии, однако возможна также сборка из готовых частей. Для частей 34, 36 подходят различные резиноподобные материалы, включая материалы, которые обеспечивают упругость и поглощение звука и/или звуковую изоляцию. Типичным предпочтительным материалом является сополимер бутадиена и стирола, имеющий твердость по Шору класса А, равную 50.

Через оба элемента 44, 48 в осевом направлении проходит по меньшей мере одно крепежное отверстие 52, в котором расположена крепежная деталь 30. Крепежное отверстие 52 каждого из элементов 44, 48 выполнено напротив крепежного отверстия другого элемента и соответствующего проема 56 в каждом плече 58 скобы 42. Проем 56 имеет размер, предпочтительно больший, чем размер крепежных отверстий 52, для того чтобы исключить контакт между скобой 42 и крепежной деталью 30. Кроме того, для облегчения сборки зажима 10 также предпочтительно, чтобы проем 56 был разомкнут около концов 60 плеч 58 с образованием паза.

Подобным образом каждая из частей 34, 36 имеет неотъемлемую канавку или направляющую 62 (показана скрытой), которая разделяет первый и второй элементы и ограничивает ход подвижного взаимодействия частей на соответствующем плече 58 скобы. Направляющая 62 предпочтительно проходит по периферии данной части, однако также считается подходящим использование направляющих, разделенных на секции. Также предполагается, что проемы 56 могут быть замкнутыми, в этом случае части 34, 36 вводятся в осевом направлении в проемы соответствующих плеч 58.

Как показано на фиг.4, основным назначением скобы 42 является удержание частей 34, 36 в рабочей взаимосвязи друг с другом и введение крепежной кромки 14 между вторыми, или внутренними, кольцевыми элементами 48. Элементы 48 большего диаметра усиливают звукоизолирующие свойства частей 34, 36. Можно видеть, что первый, или наружный, кольцевой элемент 44 на верхнем плече 58а входит в плотный контакт с элементом 32 каркаса и, следовательно, располагается между верхней, или первой, поверхностью 38 профиля 12 и элементом каркаса. Также на наружном элементе 44 на противоположном, или нижнем, плече 58b скобы расположена головка 64 крепежной детали 30. Кроме того, крепежная деталь 30 акустически изолирована от профиля 12, поскольку она проходит через крепежные отверстия 52 и крепежную точку 28.

Таким образом, монтаж предлагаемого зажима 10 является относительно простым по сравнению с традиционными системами зажимов, таких как RSIC зажимы. Монтажник просто помещает зажим 10 поверх крепежной кромки 14, совмещая с крепежной точкой 28. Затем крепежная деталь 30 вводится через крепежные отверстия в элемент 32 каркаса.

После установки зажима 10 на место поверх плоской перемычки 20 профиля 12 устанавливается стеновая панель 22 при помощи по меньшей мере одной крепежной детали 66 для стеновой панели. Как известно в данной области техники, стеновая панель 22 предпочтительно является гипсовой панелью, однако возможны и другие строительные панели, включая, но не ограничиваясь этим, деревянные панели и смеси гипса, волокон, минеральной ваты, стекловолокна и других материалов для строительных панелей, известных в данной области техники.

Другой особенностью предлагаемого зажима 10 является то, что части 34, 36 имеют высоту или толщину, измеренную по оси крепежных отверстий 52, достаточную для того, чтобы конец самых обычных крепежных деталей (таких, как крепежная деталь 66), используемых при монтаже стеновых панелей, не входил в контакт с элементом 32 каркаса. Подобный контакт является нежелательным вследствие звукового «короткого замыкания» системы звуковой изоляции, при котором звуковые волны могут передаваться к стеновой панели непосредственно через крепежную деталь 66. Удержание крепежной детали 66 на расстоянии от элемента 32 каркаса устраняет подобный контакт и поддерживает желаемую звуковую изоляцию.

Звуковая изоляция усиливается вследствие того, что стеновая панель 22, с акустической точки зрения, отделена от элемента 32 каркаса. Кроме того, присущая профилю 12 упругость способствует подавлению передачи звука между элементом 32 каркаса и стеновой панелью 22. Было установлено, что использование предлагаемого зажима 10 в испытаниях междуэтажных перекрытий показало улучшение приблизительно на 3 пункта по КИУ. Кроме того, наиболее заметное улучшение наблюдалось при частотах около 1000 Гц или выше, которые относятся к диапазону человеческой речи.

Как было показано выше, характер работы подобных систем при пожаре соответствует положениям проектирования. В представленном случае считается, что в случае пожара части 34, 36 расплавятся, но останется физическое соединение между крепежной деталью 30, профилем и элементом 32 каркаса, которое сохранит конструктивную целостность данной системы.

Несмотря на то, что был показан и описан конкретный вариант выполнения предлагаемого звукоизолирующего зажима, предназначенного для акустической изоляции опорных профилей для стеновой панели от элемента каркаса, специалистам в данной области техники следует понимать, что могут быть произведены изменения и модификации без отклонения от данного изобретения в его более широких аспектах и от изложенного в последующей формуле изобретения.

1. Зажим, предназначенный для акустической изоляции опорного профиля для стеновой панели, имеющего по меньшей мере одну крепежную точку, от элемента каркаса, содержащий:первую часть, располагаемую между первой поверхностью профиля и элементом каркаса,вторую часть, располагаемую в контакте со второй, противоположной поверхностью профиля, искобу, соединяющую указанные первую и вторую части,причем каждая часть, первая и вторая, и скоба имеют по меньшей мере по одному крепежному отверстию, выполненному напротив соответствующего отверстия на другой из указанных частей, так что крепежная деталь, проходящая через указанные отверстия и указанную крепежную точку, акустически изолирована от указанной скобы и от профиля.

2. Зажим по п.1, в котором каждая из указанных частей, первая и вторая, содержит первый кольцевой элемент, расположенный на наружной части скобы, и второй кольцевой элемент, расположенный на внутренней части скобы.

3. Зажим по п.2, в котором диаметр первого кольцевого элемента отличается от диаметра второго кольцевого элемента.

4. Зажим по п.3, в котором диаметр первого кольцевого элемента меньше диаметра второго кольцевого элемента.

5. Зажим по п.1, в котором скоба имеет в целом U-образную форму с двумя плечами, на конце каждого из которых расположены разомкнутые проемы для размещения указанных первой и второй частей с возможностью скольжения.

6. Зажим по п.1, в котором каждая из частей, первая и вторая, ограничивает направляющую для размещения конца скобы.

7. Зажим по п.6, в котором указанная направляющая отделяет первый кольцевой элемент от второго кольцевого элемента, причем диаметр первого кольцевого элемента меньше диаметра второго кольцевого элемента.

8. Звукоизоляционный узел, предназначенный для акустической изоляции стеновых панелей от базового элемента каркаса, содержащий:по меньшей мере один удлиненный упругий профиль, имеющий по меньшей мере одну крепежную кромку и по меньшей мере одну крепежную точку,зажим, предназначенный для использования с указанным профилем для акустической изоляции стеновых панелей, прикрепленных к указанному профилю, от указанного элемента каркаса и содержащий первую часть, располагаемую между первой поверхностью профиля и элементом каркаса, вторую часть, располагаемую в контакте со второй, противоположной поверхностью профиля, и скобу, соединяющую указанные первую и вторую части, икрепежную деталь с головкой, проходящую через указанные первую и вторую части и крепежную точку,причем каждая часть, первая и вторая, и скоба имеют по меньшей мере по одному крепежному отверстию, выполненному напротив соответствующего отверстия на другой из указанных частей, так что крепежная деталь, проходящая через указанные отверстия и крепежную точку, акустически изолирована от указанной скобы и от профиля.

9. Узел по п.8, в котором каждая часть, первая и вторая, содержит первый кольцевой элемент, расположенный на наружной части скобы, второй кольцевой элемент, расположенный на внутренней части скобы, и направляющую, разделяющую указанные элементы, причем первый кольцевой элемент выполнен и расположен с возможностью размещения в нем головки крепежной детали.

10. Узел по п.8, в котором указанная скоба имеет в целом U-образную форму с двумя плечами, на конце каждого из которых расположены разомкнутые проемы для размещения указанных первой и второй частей с возможностью скольжения при этом каждая из частей, первая и вторая, ограничивает направляющую для размещения конца скобы.