用于空间分界 面的防噪音复式系统 从建筑物理学可知，在建筑业中，只需通过多层-通常为两层-的构件或通过具有软弹性走路敷层的一层较重隔板就能使隔离构件实现足够的防碰撞噪音，同时构件质量也较实际。两层隔板一般都是以活动地面的形式构成的，因此常形成相当大的结构高度，特别是在大多具有预定连接高度的老式建筑物重建中，该高度实际上几乎是不可能实现的。对于整个建筑最起码的碰撞噪音防护，在计算它所需要的多层覆盖涂层的碰撞噪音改进量VMerf时，在所有欧洲国家都不考虑软弹性走路敷层。此外，在有些地方，特别是在潮湿的区域(浴室)它是不适合的或是不被接受的。
与此相反，近来越来越多地使用相当薄而硬的地面敷层和墙壁护层，它们譬如由多个地板样式的、具有极坚硬表面的木制或压制刨花板组成，也可以譬如由层压塑料组成。尤其就在所行走的空间内产生碰撞噪音辐射而言，这种-单层作用的-地面敷层或墙壁敷层的性能是很严峻的，而且在主观上也是不舒服地。
在德国和奥地利，活动地面所执行的是防碰撞噪音技术标准。但是，由于其老化和可更换性，地面敷层在最起码防碰撞噪音的声技术鉴定方面是不被考虑的。软弹性走路敷层的谐振频率随着接触时间的增加而减小；这也取决于激励物在敷层中的穿透深度，当然也取决于碰撞噪音激励器的尺寸和质量。这种关系也便造成了如下结果，即对于利用标准锤敲击和走在同一隔板结构上的两种情况，通过走路敷层的声压级降低在测量结果上彼此是基本不同的。
在建筑实践中，当能保证足够的荷载分配时，薄而硬的走路敷层可以活动地敷设，并由此可基本上表现为一种由活动地面和软弹性走路敷层组成的折中方案。然而，目前这种走路敷层在防碰撞噪音方面的缺点主要在于：
·一方面，荷载分配层的质量通常都相当小，因此，为获得可接受的两层结构的碰撞噪音改进量，中间层的动态刚性显然必须小于10MN/m3，这只能结合很大的层厚并利用常规的碰撞噪音消声材料来实现，而该层厚又会导致很大的结构高度。
·另一方面，对于单层硬走路敷层而言，由于它们大多数都附加有极硬的表层，碰撞噪音激励器由此便只有相应较小的穿透深度(接触时间短)且由此会导致不利的谐振频率，因此，该走路敷层的碰撞噪音特性-从主观上可以确定-是令人极不满意的。通常，在所行走的空间内，由于讨厌的行走噪声(“拍击声”)，出现这种不满意也是显而易见的。
在声技术鉴定标准DIN 4109中给出了用于减小碰撞噪音的覆盖敷层的举例。譬如，对于由至少22mm厚的木刨花板制成的木地板底层，若它是全面积活动地敷设在动态刚性S’最大为10MN/m3的纤维消声材料上，则可以用至少为25dB的碰撞噪音改进量来进行计算。但这已表明，为实现同样数量级的改进量，在采用明显较薄的-譬如木制或层压的-地面敷层时必须要有特殊措施。
因此，本发明的任务是创造一种防噪音复式系统，该系统不仅能改善防碰撞噪音而且也能改善室内声学，特别是在薄而硬的走路敷层或墙壁护层或天花板护层的情况下。该任务由权利要求1给出的措施的组合来实现。本发明的扩展和改进由从属权利要求的特征部分给出。当在本申请中谈及碰撞噪音防护时，对于墙壁护层或天花板护层的情况，按意思也应绝对地理解为防噪音。
对于坚硬的、且碰撞噪音强烈的敷层，通过将对其辐射特性起正面作用的、薄的消声层与一种优选地同样相当薄的噪音消声层-特别是由充有气体或空气的榫膜组成-组合起来，可以合理地使用两层结构的防噪音技术的优点，而该两层结构具有主要被优选地用于重建范围内的小结构高度。
现已知有一些装设在活动地面下的、用于防碰撞噪音的充气榫膜，譬如从DE-A1-2841208或CH-B-645968中得知；可是，这些提议在室内声学或充气防噪音技术方面都没有提供合适的解决方案。
另一方面，与现有技术水平的已知防噪音技术措施不同的是，在本发明的防噪音复式系统中，采用了一种附加单层形式的、如上述两个文献所述的充气榫膜，或采用一种如DE-U1-29820016所述的、由聚氨基甲酸酯组合软木颗粒和/或橡胶颗粒或改进的石膏所构成的消声单层，通过在各种应用情况下对多个独立的单层实行功能分配，这两种已知的、针对强噪音走路敷层的辐射特性所产生的标准作用量可以最优地实现内部噪音消声和碰撞噪音改善。
直接粘贴在走路敷层下面的第一消声层的材料优选具有大于1600kg/m3的高建筑材料密度，同时具有内部损耗系数ηINT为0.2-6.0。在本发明的防噪音复式系统中装设的消声层可优选地实现单位面积质量为10kg/m2左右，或按照层厚也可以低于它。
除各种情况下的隔热和蒸汽扩散技术特性以外，本发明的防噪音复式系统在声学技术上的作用分如下三个方面：
a．首先作为室内声学措施，用于在行走空间内改善薄而硬的、声音强烈的走路敷层的辐射特性，以便在上述建筑声学相关的频率范围内，避免这种地面敷层发出典型的、主观上觉得极不舒服的拍击声，
b．作为降低碰撞噪音的措施，即使采用声音强烈的走路敷层，它也可用来获得可接受的碰撞噪音改进量(此处作为实际中大多采用的软弹性敷层的变型方案)，
c．附加还作为空气声学防护技术的有效措施。
根据本发明所述的防噪音复式系统，通过将薄的、相当轻的荷载分配板与一种噪音消声层以及与一种特殊尺寸的充气榫膜组合起来-动态刚性最大为20，优选最大为10MN/m3-，可获得如下优点，即用于地板构造的双层结构的各层都具有较小的单位面积质量。在特殊情况下，薄而足够坚硬的走路敷层本身就承担着荷载分配功能。
譬如，从所构想的两层地面敷层及天花板护层或墙壁护层的建筑物理学上的总体最佳化意义上讲，考虑到水蒸汽扩散技术的要求(取决于气候的防潮)、碰撞噪音防护(室内声辐射、相邻房间内的体声波传递)、为防止热传导或热辐射所需要的最小适度的隔热等等，本发明所述的复式系统从上面或内部(也即均为室内侧)开始，具有如下的单个组成部分：
·必要时，具有一个蒸汽制动装置或防潮层(按可能的变型形式，也可按照DE-A1-19823498,19826544或19836148所述的表面加热的多层形式)；
·具有一个内部损耗系数ηINT很高的消声层；
·具有一个动态刚性S’低的碰撞噪音防护层，优选地由充有气体或空气的榫膜制成。
鉴于也可直接在所设计的外部构件上方或前面安放按照本发明复式系统而在声学技术上精制的走路敷层和墙壁护层，所以建议在复式系统的受热面设置一个蒸汽制动装置或防潮层，该装置或防潮层或许基本上能降低或可较好地阻止可能扩散到冷构件层上的水蒸汽，由此抑制了在芯内产生不允许的冷凝物，因而也可减少霉菌危险。
通过消声层可有利地影响薄的、单层的、但坚硬的地面敷层和墙壁护层的谐振频率和声辐射程度。按照另外一种变型方案，甚至可将消声层在室内侧作为最表层的形式构成，譬如该消声层由有机玻璃组成，该玻璃将很高的内部损耗系数ηINT～0.6与足够的表面硬度和荷载分配结合了起来。
通过支架材料的动态刚性和这种材料之间的空气的动态刚性的组合，可为通常在市场上获得的、层厚一定的隔碰撞噪音产品建立动态刚性S’[MN/m3]。重要的是，对于这些产品，由于空气会从常规的碰撞噪音隔板的边缘表面处逸出，所以会大大影响空气的动态刚性。本发明基于的是如下知识，即可以生产一种厚度相当小的从5mm至最大20mm(优选约为10mm)的作用良好的-优选可滚压的-碰撞噪音隔膜，由此，通过采用塑料榫膜代替譬如纤维隔音材料或揉成小粒的塑料泡沫，可获得小于10MN/m3的动态刚性。本发明的这种碰撞噪音隔层的充有气体或空气的榫头可在建筑业中使用-不同于常用的譬如包装工业的榫膜或由US-A-5,584,130公开的用作鞋垫范围的充气榫膜-，其直径、高度和彼此间距有针对性地被如此调节，使得所用塑料膜的支架刚性、包含在榫头中的气体(空气)的动态刚性和最后还有在装入状态时榫头之间的空气的动态刚性等，由这些动态刚性的组合得出动态刚性小于20，优选≤10MN/m3。这或者可用单层的榫膜来实现，或者可用两个或多个榫膜的组合来实现。
除了动态刚性S’参数以外，在建筑业防碰撞噪音榫膜的实际应用中，其稳定性当然也起着决定性的作用。对此，所用塑料膜的厚度应相应地选择，使得在相关时间内，榫头的充气程度足够恒定，并且榫膜在装入状态时的容许负荷足够大和足够稳定。
如果其朝向榫头的表面具有一个相对高的发射系数εr(最大可能接近于1)，则薄的碰撞噪音榫膜应达到的隔热可通过涂覆涂层来改善。这样，一般还通过榫头之间空气层的对流和热传导引起的总热传递部分中的、依赖于热辐射的部分可得到减少。
现就附图举例来详细说明本发明。
图中：
图1-4用曲线图示出了本发明所述的防噪音复式系统与常规结构相比较的效果；
图5用截面示出了本发明的各种变型；
图6示出了为实现本发明的一种双充气榫膜的实施例。
图1为各种硬度相同、声音强烈的走路敷层X7.6(一种高密度的、具有1mm层压塑料涂层的纤维板，总共7.6mm厚)画出了当标准锤间隔为1m时的、在所行走的室内进行自调节的声压级(按dB)曲线图，并且依赖于用Hz表示的三分之一倍频带中心频率。但是，为达到比较的目的，正如上面所提到的一样，对室内声学只限于使用相关的标准锤，并用于4种变型方案：
-仅有敷层X7.6；
-具有约10mm厚的双充气榫膜DNFB(s′～20 MN/m3)的敷层X7.6；
-具有3mm软木垫3K的敷层X7.6，该软木垫密度为890kg/m3(对应于单位面积的质量为2.67kg/m2)，并且只有约0.16的内损耗系数ηINT和具有同样的充气榫膜DNFB；
-具有5mm沥青垫5S的敷层X7.6，该沥青垫密度为2008kg/m3(对应于单位面积的质量为10.04kg/m2)，并且只有4.0的内消声系数和具有同样的充气榫膜DNFB。
类似地，在图2中示出了用矿物纤维隔音板TDPS 35/30mm(s′～7.5MN/m3)代替充气榫膜DNFB后的值，图3则示出了采用由膨胀聚苯乙烯EPS 34/30mm(s′～10MN/m3)构成的碰撞噪音隔音板时的值。
从三个图中的每一个可以清楚地看出，只有通过本发明对防噪音复式系统的各个层进行特殊调谐，才能在室内从以下两个方面实现上述对所产生的响度电平的降低，即
-一方面，通过薄而硬的走路敷层的足够消声，其震荡特性和由此还有辐射特性，特别是在这种走路敷层的相关频率范围超过800Hz时会受到有利的影响(很明显，室内达到了10dB低声压级)，并且
-另一方面，与“裸露”而硬的声音强烈的走路敷层的谐振频率相比(具有位于1000Hz-4000Hz之间的平衡状态)，复式系统的谐振频率(均在约250Hz-630Hz的范围之内)很明显可偏移到更低的频率。
此外，这两种效应也可在实际中随时叠加，最终便可以抑制走在薄而硬的走路敷层上时所发出的已知的-主观上极不舒服的-高频拍击噪音。正是这些要求表明了研制本发明复式系统的出发点。
很清楚地看到，对于用标准锤激励从市场上买来的薄而声音强烈的走路敷层X7.6而得出的室内声压级(dB)，就频率依赖曲线而言，通过本发明所述的组合，其它两条曲线特别是在高频率范围(1000Hz以上)要比上述声压级曲线低很多。在较低的频率范围内，本发明的复式系统只有通过最优化才能促成这种降低。
这种最优化是通过特殊尺寸的充气榫膜来实现的，其趋向低于10MN/m3的小动态刚性；这样，整个复式系统的谐振频率将被压低到如下程度，使得声压级在较高频率范围内获得的骤降已可以在低频范围内应用。于是，走在地面敷层上发出的不舒服拍击声便得到阻止，所引起的室内声压级也会很明显地降低。
本发明所述的防噪音复式系统不仅适用于由压制刨花板制作的地面敷层，而且从原则上讲也可应用于没有活动地面的各种地板结构，只不过需要与分配荷载的走路敷层一起使用。
图4分三组对几种改进进行了对照，这几种改进是以无消声的、硬而声音强烈的走路敷层为基础，通过将该敷层与两种不同的消声材料(软木、沥青)、以及与总共四种防碰撞噪音技术有效层进行组合(除上述图1-3所示的之外还加上一种矿物纤维隔板TDPS 15/10)而在实验中获得的。这三种分组对应如下情况：
-无消声的地面敷层(左边)，
-具有3mm厚软木层消声的地面敷层(中间)，以及
-具有5mm厚沥青层消声的地面敷层(右边)。
所用的三种不同的碰撞噪音材料的动态刚性如上文图1-3所示。很明显，由于软木的内损耗系数ηINT相当低，所以获得的效果当然还不能令人满意，因此这种材料在层厚较薄时是不利的。
对以选择具体的防噪音复式系统为基础的认识而言，也即碰撞噪音防护层的内部消声在走路敷层的辐射特性方面也起到主要作用，它在测试技术上可通过以下方式得到证实，即在使用不同厚度和动态刚性的矿物纤维隔板(TDPS 35/30和TDPS 15/10)时两种相应的响度电平(以宋为单位)实际上一样高。
对只有约10mm厚和由此节省了结构高度的双充气榫膜DNFB来说，尽管其具有相当高的动态刚性s＇～20MN/m3，但与使用约三倍这么厚的、从市场上通常可买到的由膨胀聚苯乙烯(EPS 34/30,s＇～10MN/m3)构成的防碰撞噪音隔板相比，它可使室内只产生1.8宋的并不高的响度电平。还有，这种效应在物理上只需作这样的解释，即双充气榫膜通过许多塑料材料隔片而使自身具有很高的内部消声，该消声最终可在室内辐射噪音方面带来非常令人-包括专业人员在内-惊奇的有利测试结果。
为清楚地表达本发明主要用来改善薄而硬的走路敷层的辐射特性(室内声学)的防噪音技术措施对住户的主观听觉灵敏度的作用，首先将为复式系统的各个组合所测得的声压级(以dB为单位)换算成人耳听觉灵敏度的标准单位(响度单位)或宋(响度电平)。
从响度电平的第一组(左边)可清楚地看出，为了按需要降低室内所产生的声电平，首先给出了薄而硬的走路敷层和仅一个碰撞噪音防护层的明显组合，该组合甚至明显恶化了室内的声音状况，所用碰撞噪音隔层的动态刚性越小(也即更有益)，室内声音状况受影响便越大。
中间那个组所示的情况是首先用一个3mm厚的软木层从下面使走路敷层得到消声，然后再与四个不同的碰撞噪音层进行组合。通过走路敷层利用软木层进行的声学消声，在用标准锤进行激励时的自调节响度电平通过结合防碰撞噪音材料固然被降低了，但与无消声的走路敷层相比，在室内不会导致噪音电平的重大减少。
反之，在(右边)第三组中，也即符合本发明防噪音复式系统的层设置的那一组，行走空间内的响度电平比无消声走路敷层的情况低出约10-20宋。最有效的、被证明降低响度电平20宋便意味着从主观上改善约20％；这一点也可通过使用动态刚性≤10 MN/m3的碰撞噪音隔离材料来实现。
本发明所述的消声层D可以按不同的方式排列，如图5所示。该消声层D或与护层V的下侧相连，或与碰撞噪音隔层S的上侧相连，而该碰撞噪音隔层S的下侧又安置在地板底层U的上面，譬如通过粘贴牢固地粘结在一起(图5a)；然而，该消声层D也可构造成护层V的芯或设置在V1、V2两层之间(图5b)。在护层V和消声层D之间可设置一个蒸汽制动装置或防潮层B-有时采用热压薄膜的形式或有时包括一个热压薄膜(图5c)。图5所示的厚度比应看成是不受限制的。譬如，在图5a中，护层V可以构造得比消声层D薄(譬如构造成5mm厚的硬纤维板或层压膜，只要它仅在荷载分配上起作用)，而后者则作为(很厚的)荷载层构成，通过特殊地选择填充料，该荷载层可得到所需的高内损耗系数ηINT。
图6以横截面形式示出了本发明优选的双充气榫膜的实施例。在此，为了能更好地理解，只在图中构造了充气榫膜F1、F2的两个膜之间的空气缝隙；实际上，榫头之间的两个充气榫膜当然要彼此熔接。充气榫膜F1的榫头N1-譬如交错地或以六角形连接的形式-衔接到另一个充气榫膜F2的榫头N2之间。为了获得更小的动态刚性，榫头的尺寸和间隔、以及层数和可能的中间层都要适当地进行选择。
通过譬如在走路敷层下面的粘结由极高密度材料构成的本发明的消声层，薄走路敷层的单位面积质量-或在使用薄的墙壁护层情况下还有其质量-都会得到决定性的提高，这样，通过结合防噪音复式系统的碰撞噪音技术有效层的低动态刚性，以及通过与坚固的分结构(也可在墙壁或天花板范围内)进行组合，可使整个系统实现一个如此低的谐振频率，以致于该系统基本上可在空气声学技术上有效地用于室内声学目的，或作为吸声的板式吸音器应用。