Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий
Владельцы патента RU 2480560:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)
Изобретение относится к строительству, а именно к устройству для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий в качестве теплоизоляционного элемента наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Устройство включает воздушную прослойку, заполненную каркасом и образованную наружной стеной и облицовкой, покрытой с наружной стороны отражательным материалом в виде алюминиевой фольги. Каркас выполнен из листовой волнообразной алюминиевой фольги, расположенной волнами горизонтально по всему объему прослойки и прикрепленной к облицовке гребнями волн. Облицовка выполнена из композиционного материала, включающего твердый материал, например алюминиевую пластину, теплоизоляционное волокно из базальтового материала и алюминиевую фольгу. Твердый материал со стороны помещения покрыт теплоизоляционным волокном, прикрепленным к алюминиевой фольге. Композиция алюминиевой фольги с высоким коэффициентом теплопроводности и волокна из базальтового материала с низким коэффициентом теплопроводности создают биматериал по ходу движения теплового потока. Изобретение позволяет снизить теплопотери из помещения через наружные стены. 3 ил.
Изобретение относится к строительству, а именно к устройству для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий в качестве теплоизоляционного элемента наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений.
Известен теплоизоляционный ламинат (см. патент Германии А1 4141855, E04В 1/74 ИСМ, вып.60, МКИ Е 04 №18), включающий элементы, состоящие из двух слоев алюминиевой фольги и алюминиевых распорок между слоями с небольшой поверхностью сопротивления по сравнению с фольгой.
Недостатком является отсутствие жесткости, что не дает возможности установить ламинат у внутренней стороны наружной стены, и малая теплозащитная эффективность из-за возникновения конвективных токов в вертикальных каналах ламината.
Известно устройство дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий (см. патент РФ №2126872, МПК Е04В 1/76. Опубл. 27.02.1999), включающее воздушную прослойку, заполненную каркасом и образованную наружной стеной и облицовкой, с наружной стороны покрытой отражательным материалом в виде алюминиевой фольги, причем каркас выполнен из листовой волнообразной алюминиевой фольги, расположенной волнами горизонтально по всему объему прослойки, прикрепленной к облицовке гребнями волн.
Недостатком является невысокая теплозащитная эффективность из-за преимущественного использования в элементах устройства алюминия, обладающего высоким коэффициентом теплопроводности, равным 204 Вт/(м·град), что при низкой теплопроводности неподвижного воздуха в сумме элементов устройства приводит к существенным потерям теплоты как через листовую волнообразную алюминиевую фольгу, так и через алюминиевую фольгу, покрывающую твердый материал облицовки.
Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение потери теплоты из помещения через наружные стены, особенно при осуществлении теплоизоляции источника тепла в виде отопительного нагревательного прибора, путем выполнения облицовки из композиционного материала, включающего теплоизоляционное волокно из базальта, наличие которого прерывает процесс передачи теплоты из помещения к наружным стенам по элементам устройства, преимущественно включающим алюминий, обладающий одним из наиболее высоких значений коэффициента теплопроводности (коэффициент теплопроводности - 204 Вт/(м·град), см., например, Нащокин В.В. Техническая термодинамика. Теплопередача, М.: 1980-469 с. ил.).
Технический результат по снижению тепловых потерь достигается тем, что устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий включает воздушную прослойку, заполненную каркасом и образованную наружной стеной и облицовкой, с наружной стороны покрытой отражательным материалом в виде алюминиевой фольги, причем каркас выполнен из листовой волнообразной алюминиевой фольги, расположенной волнами горизонтально по всему объему прослойки, прикрепленной к облицовке гребнями волн, при этом облицовка выполнена из композиционного материала, включающего твердый материал, например алюминиевую пластину, теплоизоляционное волокно из базальтового материала и алюминиевую фольгу, причем твердый материал со стороны помещения покрыт теплоизоляционным волокном, закрепленным алюминиевой фольгой.
На фиг.1 представлено схематическое изображение устройства для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий, на фиг.2 - разрез по А-А устройства, на фиг.3 - разрез облицовки, выполненной в виде композиционного материала.
Устройство включает в себя воздушную прослойку, заполненную каркасом 1; каркас представляет собой листовую волнообразную алюминиевую фольгу. Волны фольги закреплены к облицовке 2, изготовленной из любого твердого материала. Обечайка 3 выполнена из деревянных реек или из другого материала. Между обечайкой 3 и перекрытием размещены уплотнительные полосы 4. Облицовка 2 выполнена из композиционного материала, включающего твердый материал 5, например алюминиевую пластину, теплоизоляционное волокно 6 из базальтового материала и алюминиевую фольгу 7.
Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий работает следующим образом.
Тепловой поток (см. фиг.3) из помещения, особенно при размещении у наружной стены источника тепла в виде отопительного нагревательного прибора, контактирует с алюминиевой фольгой 7, которая частично отражает лучистое тепло и, нагреваясь, посредством теплопроводности передает тепло теплоизолирующему волокну 6 из базальтового материала ((λ=0,0037 Вт/(м·град) см., например, ТУ5769-002-134-325-86-004, г. Курск 2002 г.). В результате наблюдается уменьшение потока теплоты до минимальной величины, остаточное значение которой теплопроводностью через твердый материал в виде алюминиевой пластины 5 передается конвекцией неподвижным слоям воздуха, имеющим малое значение коэффициента теплопроводности ((λ=0,0026 Вт/(м·град) см., например, там же) и находящимся в виде замкнутых воздушных прослоек, образованных волнообразной алюминиевой фольгой, обладающей значительным коэффициентом теплопроводности (λ=204 Вт/(м·град), что в соответствии с прототипом в конечном итоге снижает теплоизоляционное свойство неподвижных слоев воздуха. Однако использование в заявленном техническом решении теплоизоляционного волокна 6 до поступления теплового потока к каркасу 1 практически устраняет этот недостаток путем снижения до минимального значения величины теплового потока перед контактом его с неподвижными слоями воздуха, которые в заключительной стадии и устраняют теплопотери наружных стен.
Жесткое соединение волокна 6, имеющего низкое значение коэффициента теплопроводности, с алюминиевой фольгой 7, имеющей высокое значение коэффициента теплопроводности, посредством клея приводит к образованию конструкции из биматериала, которая при прохождении теплового потока создает на поверхности алюминиевой фольги 7 микротермовибрации (см., например, Дмитриев В.П. Биметаллы. Пермь. 1990 г. - 368 с. ил.). В результате твердые частицы пыли, преимущественно находящиеся в воздушном объеме между облицовкой 2 и отопительным нагревательным прибором, будут непрерывно стряхиваться на пол. Это не только поддерживает постоянство теплоизоляционного действия (отсутствие загрязнений на поверхности алюминиевой фольги обеспечивает ее максимальную отражающую способность) алюминиевой фольги 7 при противодействии передачи тепла тепловым излучением от отопительного нагревательного прибора, т.е. теплопотерям через наружные стены, но и обеспечивается экологическая чистота как устройства для дополнительной теплоизоляции, так и внутри помещения в целом.
Оригинальность предлагаемого технического решения по повышению теплоизоляционных свойств в устройстве для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий обеспечивается выполнением облицовки из композиционного материала, включающего твердый материал в виде алюминиевой пластины, теплоизоляционное волокно из базальтового материала и алюминиевую фольгу. При этом первый материал по ходу поступления теплового потока из помещения и, особенно, от источника тепла в виде отопительного нагревательного прибора обладает коэффициентом теплопроводности в 100 и более раз больше, чем коэффициент теплопроводности второго материала. В результате жесткого объединения посредством клея или термомеханического соединения волокна из базальтового материала и алюминиевой фольги, имеющих существенное отличие коэффициентов теплопроводности, образован биматериал, который при прохождении теплового потока способствует появлению микровибраций на поверхности алюминиевой фольги, что предотвратит налипание на ней загрязнений в виде пыли и мелкодисперсной влаги, а это в конечном итоге улучшит экологию помещения.
Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий включает воздушную прослойку, заполненную каркасом и образованную наружной стеной и облицовкой, покрытой с наружной стороны отражательным материалом в виде алюминиевой фольги, причем каркас выполнен из листовой волнообразной алюминиевой фольги, расположенной волнами горизонтально по всему объему прослойки и прикрепленной к облицовке гребнями волн, отличающееся тем, что облицовка выполнена из композиционного материала, включающего твердый материал, например алюминиевую пластину, теплоизоляционное волокно из базальтового материала и алюминиевую фольгу, причем твердый материал со стороны помещения покрыт теплоизоляционным волокном, прикрепленным к алюминиевой фольге, кроме того, композиция алюминиевой фольги с высоким коэффициентом теплопроводности и волокна из базальтового материала с низким коэффициентом теплопроводности создают биматериал по ходу движения теплового потока.
