Wie entwerfe ich eine 100 mm dicke Barriere, die die Wärme- und Schalldämmung maximiert?

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Ich muss eine Wärme- und Schallschutzwand entwerfen - Wände eines quaderförmigen Raums. Stellen Sie sich vor, es ist ein freistehender Fahrradschuppen auf den Feldern. Die Wände können nicht dicker als ca. 100 mm sein. Die innerste Schicht der Wand besteht aus einem 2 mm dicken Edelstahlblech. Die äußerste Schicht der Wand besteht aus einem 1 mm dicken Aluminiumblech (das vollständig der Witterung ausgesetzt ist).

Können Sie nun vorschlagen, was ich zwischen diese beiden Bleche legen soll, um die folgenden Eigenschaften zu erzielen:

  • R-Wert (Wärmewiderstand) der Wände von mindestens 2,64 K · m² / W, dh in US-Einheiten R-15 (15,0 h · ft² · ° F / Btu)
  • Geräuschreduzierung von 50 dB - Schallübertragungsklasse: STC 50

Können solche Eigenschaften in einem Abstand von 10 cm zwischen zwei Metallblechen erzielt werden? Wenn nicht, was sind die bestmöglichen Eigenschaften für diese Dicke mit einem Budget von ca. 70 EUR / m² oder 10 USD / ft²?

Ich habe über Materialien wie Polyisocyanurat (PIR) zur Wärmedämmung und QuietRock 545 zur Schalldämmung gelesen (ist es in Europa erhältlich?), Aber vielleicht gibt es Materialien, die Wärme- und Schalldämmung in Kombination mit einer effizienteren Nutzung der begrenzten Dicke bieten?

Bitte schlagen Sie Materialien vor, die in der Wand zwischen den beiden Metallblechen angebracht werden sollen, vorzugsweise Materialien, die in Europa erhältlich sind. Muss ich mich bei einer solchen Anwendung auch um eine Dampfsperre kümmern (freistehender Fahrradschuppen mit Stahlwänden)?

miernik
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Eine Dampfsperre benötigen Sie nur, wenn ein Wärmedifferential vorliegt: zB wenn der Schuppen beheizt oder gekühlt wird. Ohne sie kommt es zu Kondenswasser im Inneren, das Schimmelbildung verursacht.
Gregmac
@gregmec: Der Schuppen wird bei einer konstanten Temperatur von 25 ° C (77 ° F) gehalten, wobei die Außentemperatur normalerweise niedriger und selten etwas höher ist. Wo müsste die Dampfsperre sein: zwischen dem äußeren Stahlblech und der Isolierung, zwischen der Isolierung und dem inneren Metallblech oder an beiden Stellen? Sie meinen Kondenswasser im Raum (kein Problem, da dort ein Luftentfeuchter installiert wird) oder in der Wand (dann ist es ein Problem)?
Miernik
Unabhängig von der Isolierung überträgt die Struktur, die die Innen- und Außenwand verbindet, z. B. Stollen, den größten Teil des Schalls.
BMitch
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Jetzt bin ich schrecklich neugierig. Wofür ist dieses Gebäude? Ich kann mir viele gute
Filmhandlungen vorstellen
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@ Vebjorn Ljosa: Als wir die Anforderungen an die Schalldämpfung erreichten, sprang mein Verstand zu Lovely Bones .
Ian Boyd

Antworten:

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Für thermische, werden Sie geschlossenzelligen Schaum einer Art wollen. Wenn die Wand strukturell sein muss, würde ich mit vertikalen 2x4s, dann auf dem Innenraum, horizontalen 1x1s, Sprühschaum, dann Ihren Metallplatten gestalten.

Wenn es nicht strukturell sein muss, sollten 4 "XPS-Schaumplatte funktionieren.

Das wäre ungefähr das Beste, was Sie für eine Wärmesperre tun können.

Was den Schallschutz angeht, so ist dies ein etwas anderes Ziel - insbesondere bei Innenwänden aus Metall, die einen Großteil des Schalls reflektieren. 4 "Isolierung und gut verschlossene Türöffnungen sollten zu einer guten Geräuschdämpfung führen, aber auf keinen Fall schalldicht sein.

DA01
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Warum soll ich 4 "XPS verwenden, bei dem beispielsweise PIR (Polyisocyanurat) bei gleicher Dicke eine um 50% bessere Isolierung aufweist? Wert aus der verfügbaren Dicke! Und mit 4 "XPS habe ich überhaupt keine Dicke für die Schalldämmung zu verwenden. Ich bin nicht auf der Suche nach "einem anständigen Maß an Schalldämpfung", sondern nach einem bestimmten dB-Wert für die Reduzierung, einem bestimmten STC. Wenn Sie etwas vorschlagen, zeigen Sie mir die Zahlen.
Miernik
Und um die Frage zu klären: Die Wand muss nicht strukturell sein. Im gesamten Fahrradschuppen darf kein Holz verwendet werden, nur Stahl und Aluminium. Die Dämmstoffe sollten möglichst brennbar sein. Die Wand besteht aus Stahl und ist daher einigermaßen feuerfest.
Miernik
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Gut, dann benutze PIR. Aber Sie verlangen hier viel. Übrigens macht Blech die Wand nicht feuerfest. Es ist ganz einfach, wenn sich die Oberfläche weniger leicht entzündet. Denken Sie daran, dass Bleche eine unglaublich hohe Wärmeübertragung haben und daher schnell jedes Material angreifen, an dem sie befestigt sind. Die meisten Schaumstoffprodukte sind extrem giftig, sobald sie zu schmelzen beginnen.
DA01
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Inflammable ist ein Synonym für brennbar ( en.wiktionary.org/wiki/inflammable ).
Shufler
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  • Theoretisch ist die bestmögliche Schall- / Wärmesperre: Ein Luftvakuum zwischen den beiden Metallplatten.
  • Um noch bessere Wärme- / Schallergebnisse zu erzielen, können Sie, falls möglich und erwünscht,> = 6 m in den Untergrund gehen, falls der Schuppen Tageslicht (Fenster) benötigt, und Sie erhalten zusätzlich eine EM-Abschirmung.
  • Beton eignet sich auch hervorragend zur Schall- und EM-Abschirmung, ist jedoch in Bezug auf Wärme weniger geeignet, da er als Zeitverzögerung für die Wärmeübertragung fungiert. Vielleicht könnten Sie einen Triplex 2,5 / 5,0 / 2,5 cm Beton + Steinwolle Beton schaffen. Betonkosten ~ 70eur / m3 ~ 7eur / m2 / 10cm. Sie könnten die beiden Platten teilweise verschweißen, ein versetztes (abwechselndes) Metallpfosten-Wandgerüst erstellen, die Isolierung in die Mitte legen und dann von oben mit Beton füllen. Beton kann auch als Gerüst fungieren und bei Bewehrung vollständig metallische Stollen vermeiden. Wasser + alkalische Natur von Beton ist ein geringes Problem, aber Aluminium und Edelstahl sind korrosionsbeständig genug.
FrantzelasG
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Dieses Dokument bietet eine nette Einführung in die
Klangwissenschaft