Панель для дополнительной теплоизоляции стен
Изобретение относится к области разработки конструкций дополнительной теплоизоляции стен при строительстве и ремонте зданий, предназначенных для уменьшения поступления теплоты из помещения в толщу стены при установке теплоизоляционных панелей внутри помещения или для защиты стены от воздействия неблагоприятных атмосферных процессов при установке панелей с внешней стороны здания. Панель для дополнительной теплоизоляции стен содержит листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели, с воздушной прослойкой между ними. Конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горения и имеющих низкую теплопроводность, выбранных из группы: полиуретановый поропласт для тыльной плоскости, жесткий пенополиуретан с замкнутоячеистой структурой для разграничителей, пенополистирол, древесно-волокнистые плиты, листы сухой штукатурки для лицевой плоскости. Каждый из разграничителей, обеспечивающих сохранение постоянной толщины воздушной прослойки, а также возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости, выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь, по меньшей мере, четырех ячеек, имеющую в центральной части, где сходятся ребра жесткости ячеек, канал для ввода крепежной детали, предназначенной для прикрепления лицевой плоскости к разграничителю. Ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формуют лист, образующий тыльную плоскость панели, до начала его затвердевания, в результате чего получают прочное соединение каждого разграничителя с тыльной плоскостью панели, выполненной с возможностью прикрепления к стене с использованием крепежных деталей. Технический результат: снижение потерь тепла через наружные стены. 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области разработки конструкций дополнительной теплоизоляции стен при строительстве и ремонте зданий, предназначенных для уменьшения поступления теплоты из помещения в толщу стены при установке теплоизоляционных панелей внутри помещения или для защиты стены от воздействия неблагоприятных атмосферных процессов при установке панелей с внешней стороны здания.
Уровень техники.
В конце двадцатого века наиболее распространенными были утеплители в виде трехслойных панелей, так называемые сотопласты. Они имеют соты из крафт-бумаги, пропитанной фенолформальдегидной смолой, с размерами сот 12 и 25 миллиметров, размещенные между листами алюминия или асбоцемента. Известен также способ изготовления трехслойных плит (1), в соответствии с которым пространство между двумя листами заполняют смесью из эластичного материала в пластичном состоянии. При сжатии листов и выдержке их в таком сжатом состоянии до застывания эластичного материала происходит склеивание листов с находящимся между ними слоем теплоизолятора. Известна конструкция стеновой панели (2), состоящая из наружной и внутренней обшивок, два края которых соединены с каркасом, а образованная этими обшивками и каркасом внутренняя полость заполнена такими теплоизоляторами, как минеральная вата, фибролит, арболит, разделенными слоями пароизоляционного материала. Существенным недостатком всех этих конструкций плит является необходимость нарушения их целостности в местах прикрепления к изолируемым стенам, так как проходящие сквозь плиты крепежные элементы образуют холодные мостики. Кроме этого, разработчики конструкции стеновой панели (2) предупреждают, что при расположении дополнительных слоев пароизоляции в толще слоя теплоизоляции могут возникать отрицательные явления, связанные с недопустимым переувлажнением материала теплоизоляции. Разработчикам новых способов устройства теплоизоляции стен приходится считаться с наметившимся во всем мире ужесточением санитарно-гигиенических норм для материалов, используемых при обустройстве жилых помещений, что привело к исключению большого количества полимеров, а также асбеста из числа допустимых к применению при изготовлении утеплителя, особенно в панелях, устанавливаемых внутри помещений. Кроме этого, постоянно растущая стоимость трудозатрат при ремонтно-строительных работах, а также удорожание большинства пригодных для производства утеплителей материалов вынуждают искать новые способы теплозащиты стен, реализация которых позволила бы улучшить санитарно-гигиенические характеристики стен и всего помещения в целом при приемлемых затратах на устройство дополнительных слоев теплоизоляции.
Сущность изобретения
Конструкция панели для дополнительной теплоизоляции стен обеспечивает сохранение постоянной толщины воздушной прослойки между двумя ее плоскостями за счет размещения между ними разграничителей, каждый из которых прочно соединяют с тыльной плоскостью в нужных местах, а лицевую плоскость прикрепляют к разграничителям путем ввода крепежных деталей в каналы разграничителей, в результате чего обеспечивается возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости. Изображенная на фиг.1 панель для дополнительной изоляции стен (в случае разреза собранной панели по А-А) свою основную функцию теплозащиты стен должна осуществлять за счет искусственно созданной воздушной прослойки 1 между лицевой 2 и тыльной плоскостями. Тыльной считается плоскость 3, которая при установке панели в рабочее положение будет ближе к поверхности защищаемой стены. Между тыльной 3 и лицевой 2 плоскостями размещены разграничители 4, предназначенные для сохранения зазора постоянной величины между плоскостями 2 и 3. Разграничители 4 - это заблаговременно изготовленные конструктивные элементы панелей, представляющие собой ребра жесткости 5 и крепежный канал 6 (на фиг.2 для удобства восприятия разграничители 4 изображены как видимые конструктивные элементы панели, то есть лицевая плоскость 2 как бы отсутствует, фактически разграничители 4 в собранной панели закрыты лицевой плоскостью 2). Одним из основных требований к материалу, из которого можно изготавливать разграничители, является возможно более низкая его теплопроводность для того, чтобы через него не образовался так называемый “холодный мостик” в интервале температур конкретного климатического пояса, где размещен защищаемый объект. Для большинства климатических поясов указанным требованиям соответствует, например, жесткий пенополиуретан, имеющий замкнутоячеистую структуру с теплопроводностью не более 0,04 Ватт/(м*градус по Цельсию). Этот материал обладает также еще одним замечательным свойством - он не поддерживает горения, в связи с чем панели с разграничителями из жесткого пенополиуретана являются безопасными в пожарном отношении. Для изготовления тыльной плоскости 3 панели не только в заводских условиях, но также и непосредственно на строящемся или ремонтируемом объекте (вплоть до отдельной квартиры жилого дома) наиболее целесообразно использовать вещества, способные при взаимодействии с атмосферным воздухом превращаться в конструкционный материал заданной формы, как, например, полиуретановый поропласт, из которого можно изготавливать не поддерживающие горения плоскости панелей. В случае использования полиуретанового поропласта для изготовления тыльных плоскостей панелей проявляется еще одно замечательное свойство этого материала - его плотность составляет около 0,07 грамм в одном кубическом сантиметре, что позволяет осуществлять, например, изготовление тыльной плоскости панели нужных размеров вплоть до контуров стены ремонтируемой квартиры, непосредственно на полу этой квартиры, застланном каким либо материалом, на который можно нанести полиуретановый поропласт в пластичном состоянии после расстановки разграничителей 4 в нужных местах. Ребра жесткости 5 разграничителей 4, утопленные на всю глубину слоя полиуретанового поропласта в пластичном состоянии, после его затвердевания оказываются прочно соединенными с тыльной плоскостью 3. После набора необходимой прочности полиуретанового поропласта тыльную плоскость 3 вместе с разграничителями 4 можно поднимать с пола квартиры и прикреплять к стене с использованием известных способов, например прижатием к стене планками, через которые можно ввести в толщу стены крепежные элементы меньшей длины, чем потребовалась бы в случае прикрепления к стене собранной панели. Кроме экономии материалов, затрачиваемых для изготовления крепежных элементов, крепление тыльной плоскости к стене путем фиксирования ее положения планками позволяет предотвратить образование холодных мостиков от толщи стены внутрь квартиры, так как лицевую плоскость 2 прикрепляют к выступающим из затвердевшего полиуретанового поропласта разграничителям 4 путем ввода в крепежные каналы 6 известных крепежных элементов, например саморезов. Материал для лицевой плоскости 2 панели подбирают в зависимости от места ее установки: для дополнительной теплоизоляции стен путем установки панелей внутри помещений могут быть применены листы сухой штукатурки, древесно-волокнистые плиты и тому подобные материалы, а для панелей, устанавливаемых с наружной стороны стен, могут быть применены плиты из пенополистирола и других пластических материалов, способных выдерживать воздействие неблагоприятных атмосферных явлений и солнечного излучения.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
В связи с тем, что при описании сущности изобретения все материалы для изготовления панелей, названные в качестве примеров, апробированы при осуществлении ремонтно-строительных работ и допущены к использованию при устройстве дополнительной теплоизоляции стен (3, 4), не предвидится препятствий для широкого применения панелей указанной конструкции во время строительства новых объектов, так как это позволит существенно снизить затраты на сооружение наружных стен, рассчитывая их толщину только на несущую способность. Использование панелей указанной конструкции, устанавливаемых внутри эксплуатирующихся помещений для дополнительной теплоизоляции стен в случаях частичной утраты ими первоначальных теплоизолирующих свойств, позволит не только получить существенную экономию энергоресурсов, необходимых для отопления этих помещений, но также создаст возможность поддержания комфортной воздушной атмосферы в жилых квартирах или на рабочих местах людей. В случае осуществления массового изготовления панелей указанной конструкции на конвейерах в заводских условиях их можно будет доставлять в собранном виде на строительные площадки. После установки панели на место монтажа ее лицевую плоскость отделяют от разграничителей, затем производят прикрепление к стене тыльной плоскости и монтируют на свое место лицевую плоскость. Стыки между соседними панелями, а также края панелей заделываются известными способами для подготовки их к окончательной отделке.
Ожидаемая экономическая целесообразность широкого применения панелей указанной конструкции для дополнительной теплоизоляции стен основывается на том обстоятельстве, что таким путем удастся существенно снизить потери тепла через наружные стены, которые составляют от 35 до 45 процентов теплоты внутренних помещений.
Источники информации
1. Патент RU 2184818, Е 04 С 2/26, Е 04 В 1/82, опубликован 10.07.2002 г.
2. Авторское свидетельство SU 1270259 А1, Е 04 С 2/26, Е 04 В 1/74 от 06.04.84 г., опубликовано 15.11.86 г.
3. "Тепловая изоляция" (Справочник строителя) - М.: Стройиздат, 1985 г. с 73-74, 79-81.
4. Умнякова Н.П. "Как сделать дом теплым" (Справочное пособие) - М.: Стройиздат, 1992 г. с 87-101, 142-165.
Формула изобретения
Панель для дополнительной теплоизоляции стен, содержащая листы, образующие лицевую и тыльную плоскости панели, с воздушной прослойкой между ними, отличающаяся тем, что конструктивные элементы панели выполнены из материалов, не поддерживающих горения и имеющих низкую теплопроводность, выбранных из группы полиуретановый поропласт для тыльной плоскости, жесткий пенополиуретан с замкнутоячеистой структурой для разграничителей, пенополистирол, древесноволокнистые плиты, листы сухой штукатурки для лицевой плоскости, каждый из разграничителей, обеспечивающих сохранение постоянной толщины воздушной прослойки, а также возможность многократного снятия и установки всей панели или только ее лицевой плоскости, выполнен в виде соединенных в единую конструктивную деталь, по меньшей мере, четырех ячеек, имеющую в центральной части, где сходятся ребра жесткости ячеек, канал для ввода крепежной детали, предназначенной для прикрепления лицевой плоскости к разграничителю, а ребра жесткости каждого из разграничителей утоплены в массу пластичного материала, из которого формуют лист, образующий тыльную плоскость панели, до начала его затвердевания, в результате чего получают прочное соединение каждого разграничителя с тыльной плоскостью панели, выполненной с возможностью прикрепления к стене с использованием крепежных деталей.
