Теплоизоляционный строительный элемент

Изобретение относится к области строительства, а именно слоистым теплоизоляционным изделиям, используемым в ограждающих конструкциях, в обшивках зданий и сооружений. Теплоизоляционный строительный элемент включает внешние слои, экранирующие слои из металлической фольги, прокладочные слои, имеющие ячеистую структуру, выполненную из изогнутых лент бумаги, и соединенные между собой с помощью клея, причем ячейки одного прокладочного слоя смещены относительно ячеек другого прокладочного слоя, при этом внешние слои выполнены из металлической фольги и выполняют функцию экранирующих и несущих слоев, прокладочные слои, имеющие ячеистую структуру соединены между собой с помощью бумажных плоских листов, причем плоскости склейки изогнутых лент в смежных слоях повернуты одна относительно другой на угол менее или равный 90°, толщина прокладочных слоев (высота ячеек) и размеры ячеек в прокладочных слоях переменны и уменьшаются по направлению к внешним слоям, толщина плоских бумажных листов выполнена увеличивающейся по направлению к внешним слоям, ячейки прокладочного слоя, примыкающего к внешнему несущему слою, обращенному к теплоотдающей плоскости заполнены вспенивающим составом, содержащим компоненты, сублимирующие под воздействием высокой температуры с выделением паров воды или углекислоты, а смежный с ним, а также примыкающий к противоположному внешнему несущему слою прокладочные слои заполнены эковатой, причем отношение толщины плоских бумажных листов к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек) составляет 1:1-1:250, отношение высоты ячеек к размерам граней ячеек составляет 1:2-1:5, отношение толщины изогнутых бумажных лент, из которых изготовлены ячейки, к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек) составляет 1:50-1:300, отношение средней толщины прокладочного слоя (средняя 9 высота ячейки) к толщине термоизоляционного элемента составляет 1:2-1:60. Изобретение позволяет повысить несущую способность, прочность и пожаростойкость при сохранении высокой теплоизолирующей способности. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к слоистым теплоизоляционным изделиям, используемым в ограждающих конструкциях, в обшивках зданий и сооружений.

Известен теплоизоляционный элемент, включающий внешние слои, по крайней мере один экранирующий слой, выполненный в виде металлизированной пленки, по крайней мере один прокладочный слой, имеющий ячеистую структуру и выполненный из материала пенополиуретана [см. а.с. СССР №613044, Е 04 В 1/78, опубл. 1976]. Данный теплоизоляционный элемент не обладает достаточной теплоизоляционной способностью вследствие конвективного переноса в воздушных прослойках в ячейках прокладочного слоя.

Известен теплоизоляционный элемент [см. заявка России №2002134092, Е 04 С 2/36, опубл. 10.08.2004 г.], включающий внешние твердые слои по крайней мере один внутренний слой из бумаги, пропитанный смолой, имеющий ячеистую структуру и дополнительно заполненный объемным заполнителем в виде пенополиуретана или базальта, или их сочетания, а также дополнительный слой из базальта или его компонентов, расположенный между внешним слоем и слоем, имеющим ячеистую структуру.

Недостатком указанного теплоизоляционного элемента является недостаточная теплоизолирующая способность, а также присутствие в его составе экологически вредных материалов.

Наиболее близким из известных аналогов предлагаемого технического решения является теплоизоляционный строительный элемент, включающий внешние слои, экранирующие слои из металлической фольги, прокладочные слои из бумаги, имеющие ячеистую структуру, выполненную из изогнутых лент, причем экранирующие слои соединены с прокладочными слоями с помощью клеевого соединения, а ячейки одного прокладочного слоя смещены относительно ячеек другого слоя [см. Патент России №2101428, "Строительный теплоизоляционный элемент", Е 043 1/78, Е 04 С 2/36, В 32 В 3/12, опубл. 10.01.98].

Недостатком указанного технического решения является то, что данный теплоизоляционный элемент не обладает наряду с высокой теплоизолирующей способностью необходимой прочностью и несущей способностью, а также ему свойственно пониженная пожаростойкость из-за наличия во внешних слоях бумаги.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение несущей способности, прочности и пожаростойкости при сохранении высокой теплоизолирующей способности.

Указанный технический результат достигается тем, что в теплоизоляционном строительном элементе, включающем внешние слои, экранирующие слои из металлической фольги, прокладочные слои, имеющие ячеистую структуру, выполненную из изогнутых лент бумаги, и соединенные между собой с помощью клея, причем ячейки одного прокладочного слоя смещены относительно ячеек другого прокладочного слоя, имеются отличия, а именно внешние слои выполнены из металлической фольги и выполняют функцию экранирующих и несущих слоев, прокладочные слои, имеющие ячеистую структуру соединены между собой с помощью бумажных плоских листов, причем плоскости склейки изогнутых лент в смежных прокладочных слоях повернуты одна относительно другой на угол менее или равный 90°, толщина прокладочных слоев (высота ячеек) и размеры ячеек в прокладочных слоях переменны и уменьшаются по направлению к внешним слоям, толщина плоских бумажных листов выполнена увеличивающейся по направлению к внешним слоям, ячейки прокладочного слоя, примыкающего к внешнему несущему слою, обращенному к теплоотдающей плоскости, заполнены составом, содержащим компоненты, сублимирующие под воздействием высокой температуры с выделением паров воды или углекислоты, а смежный с ним, а также примыкающий к противоположному внешнему несущему слою прокладочные слои заполнены эковатой, причем отношение толщины плоских бумажных листов к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек) составляет 1:5-1:250, отношение высоты ячеек к размерам граней ячеек составляет 1:1-1:5, отношение толщины изогнутых бумажных лент, из которых изготовлены ячейки, к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек) составляет 1:50-1:300, отношение средней толщины прокладочного слоя (средняя высота ячейки) к толщине термоизоляционного элемента составляет 1:2-1:60.

Кроме того, теплоизоляционный строительный элемент может содержать по меньшей мере один дополнительный экранирующий слой, расположенный между прокладочными слоями, имеющими ячеистую структуру.

Кроме того, торцевые стороны теплоизоляционного строительного элемента дополнительно скреплена крепежными лентами.

Кроме того, крепежные ленты выполнены самоклеящимися.

Кроме того, теплоизоляционный строительный элемент по периметру снабжен рамой на высоту теплоизоляционного строительного элемента.

Выполнение толщины прокладочных слоев (высоты ячеек) уменьшающейся к внешним слоям в сочетании с увеличивающейся толщиной плоских бумажных листов существенно увеличивает конструкционную прочность и несущую способность теплоизоляционного строительного элемента.

Поворот плоскостей склейки бумажных лент в соседних прокладочных слоях относительно друг друга способствует увеличению прочности всего элемента в целом.

Наличие самоклеящейся ленты, охватывающей торцевые стороны теплоизоляционного строительного элемента, позволяют дополнительно увеличить его прочность и несущую способность.

Выполнение теплоизоляционного строительного элемента с внешними слоями из металлической фольги, выполняющими несущие и экранирующие функции, в сочетании с тем, что прокладочный слой, примыкающий к теплоотдающей плоскости, заполнен вспенивающим составом, содержащим компоненты, сублимирующие под воздействием высокой температуры с выделением паров воды или углекислоты позволяют существенно повысить пожаростойкость теплоизоляционного строительного элемента, а также снизить теплообмен за счет отражения излучения металлическими слоями.

Наличие дополнительных внутренних экранирующих слоев усиливает теплоизолирующие свойства прокладочных слоев.

Для увеличения несущей способности, а также для улучшения удобства монтажа периметр теплоизоляционного строительного элемента снабжен рамой.

Наилучшее соотношение теплоизолирующих свойств к прочности и несущей способности достигается при отношении толщины плоских бумажных листов к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек), равном 1:5-1:250, отношении высоты ячеек к размерам граней ячеек, равном 1:1-1:5, отношении толщины изогнутых бумажных лент, из которых изготовлены ячейки, к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек), равном 1:50-1:300, отношении средней толщины прокладочного слоя (средней высоты ячейки) к толщине термоизоляционного элемента, равном 1:2-1:60.

На фиг.1 показан теплоизоляционный строительный элемент в разрезе.

На фиг.2 показаны варианты формы исполнения ячеек, образованных из изогнутых бумажных лент.

Теплоизоляционный строительный элемент (см. фиг.1) содержит внешние слои 1, выполненные из металлической фольги, и поэтому одновременно выполняющие функцию экранирующих. К ним примыкают прокладочные слои 2, имеющие ячеистую структуру, выполненную из изогнутых лент бумаги 3. Ячеистая структура может иметь в сечении шестиугольник, квадрат, прямоугольник или иметь овально округлую форму. Слои 1 и 2 соединены между собой с помощью клея. Плоскость склейки изогнутых лент 3 (см. фиг.2) в смежных прокладочных слоях 2 повернуты одна относительно другой на угол ≤90°. Толщина прокладочных слоев 2 (высота ячеек Н) переменна и уменьшается по направлению к внешним слоям 1. Прокладочные слои 2 соединены между собой с помощью бумажных плоских листов 4, толщина которых увеличивается по направлению к внешним слоям 1. Ячейки прокладочного слоя 2, примыкающего к теплоотдающей плоскости (т.е. к теплоизолируемому помещению), заполнены вспенивающим составом 5 (например, жидкое стекло), содержащим компоненты, сублимирующие под воздействием высокой температуры с выделением паров воды или углекислот, смежный с ним, а также примыкающий к противоположному внешнему слою прокладочные слои 2 заполнены эковатой 6.

Теплоизоляционный строительный элемент может дополнительно содержать дополнительные экранирующие слои 7, выполненные из металлической фольги или металлизированной бумаги (поликрафта).

Для достижения максимальной теплоизоляционной способности элемента количество экранирующих инфракрасное излучение слоев может достигать семи (включая внешние).

Наилучшее сочетание теплоизолирующей и несущей способности (прочности) достигается при отношении толщины плоских бумажных листов к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек), равном 1:5-1:250, отношении высоты ячеек к размерам граней ячеек, равном 1:1-1:5, отношении толщины изогнутых бумажных лент, из которых изготовлены ячейки, к толщине прокладочных слоев (высоте ячеек), равном 1:50-1:300, отношении средней толщины прокладочного слоя (средней высоте ячейки) к толщине термоизоляционного элемента, равном 1:2-1:60.

Теплоизоляционный строительный элемент по периметру может быть снабжен рамой 8, выполняемой, например, из деревянных балок. Для выполнения экранирующих слоев используют металлическую фольгу толщиной 0,05-0,1 мм и толщину прокладочного слоя - 2 мм.

1. Теплоизоляционный строительный элемент, включающий внешние слои, экранирующие слои из металлической фольги, прокладочные слои, имеющие ячеистую структуру, выполненную из изогнутых лент бумаги, и соединенные между собой с помощью клея, причем ячейки одного прокладочного слоя смещены относительно ячеек другого прокладочного слоя, отличающийся тем, что внешние слои выполнены из металлической фольги и выполняют функцию экранирующих и несущих слоев, прокладочные слои, имеющие ячеистую структуру, соединены между собой с помощью бумажных плоских листов, причем плоскости склейки изогнутых лент в смежных прокладочных слоях повернуты одна относительно другой на угол менее или равный 90°, толщина прокладочных слоев - высота ячеек и размеры ячеек в прокладочных слоях переменны и уменьшаются по направлению к внешним слоям, толщина плоских бумажных листов выполнена увеличивающейся по направлению к внешним слоям, ячейки прокладочного слоя, примыкающего к внешнему несущему слою, обращенному к теплоотдающей плоскости, заполнены составом, содержащим компоненты, сублимирующие под воздействием высокой температуры с выделением паров воды или углекислоты, а смежный с ним, а также примыкающий к противоположному внешнему несущему слою прокладочные слои заполнены эковатой, причем отношение толщины плоских бумажных листов к толщине прокладочных слоев - высоте ячеек составляет 1:5-1:250, отношение высоты ячеек к размерам граней ячеек составляет 1:1-1:5, отношение толщины изогнутых бумажных лент, из которых изготовлены ячейки, к толщине прокладочных слоев - высоте ячеек составляет 1:50-1:300, отношение средней толщины прокладочного слоя - средняя высота ячейки к толщине термоизоляционного элемента составляет 1:2-1:60.

2. Теплоизоляционный строительный элемент по п.1, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один дополнительный экранирующий слой, расположенный между прокладочными слоями, имеющими ячеистую структуру.

3. Теплоизоляционный строительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что поверхность торцевых сторон теплоизоляционного строительного элемента дополнительно скреплена крепежными лентами.

4. Теплоизоляционный строительный элемент по п.3, отличающийся тем, что по внешнему периметру он снабжен рамой на высоту теплоизоляционного строительного элемента.

5. Теплоизоляционный строительный элемент по п.3, отличающийся тем, что крепежные ленты выполнены самоклеящимися.