теплоизоляционная комбинированная система

Формула изобретения

1. Теплоизоляционная комбинированная система для размещения на стене здания, включающая светопоглощающую наружную поверхность стены, по меньшей мере частично светопроницаемый теплоизоляционный материал и, по мере необходимости, при промежуточном включении светопроницаемой арматуры снаружи атмосфероустойчивый, по меньшей мере частично светопроницаемый слой штукатурки толщиной 0,5 6 мм из отверждаемого связующего вещества, содержащего в некотором объеме наполнители, при этом коэффициент пропускания излучения при вертикальном лучепоглощении превышает 20% отличающаяся тем, что на теплоизоляционный материал нанесен по меньшей мере один слой с множеством находящихся в нем полых тел или полых микротел, которые образуют прозрачное ограниченное пространство для материала, светопроницаемость которого при превышении предопределенной температуры реверсивно снижается.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что слой с полыми телами или полыми микротелами, содержащими распределяющий свет материал, сформирован с помощью слоя штукатурки.

3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что полые тела имеют сферическую продолговатую или овальную форму.

4. Система по пп. 1 8, отличающаяся тем, что полые тела выполнены из стекла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоизоляционной комбинированной системе для установки на стене здания. Наиболее близкой к изобретению является система, включающая светопоглощающую наружную поверхность стены, по меньшей мере частично светопроницаемый теплоизоляционный материал и при необходимости при промежуточном включении светопроницаемой арматуры снаружи атмосферостойкое, по меньшей мере частично светопроницаемое штукатурное покрытие толщиной 0,5 6 мм из отверждаемого связующего вещества, содержащего наполнители, причем коэффициент пропускания излучения при вертикальном лечепоглощении составляет более 20% [1]

В известной теплоизоляционной комбинированной системе такого рода выявились неблагоприятные моменты: сильное лучепоглощение и одновременно высокая температура наружного воздуха, какая бывает обычно летом, что приводит к нежелательно интенсивному преобразованию световой энергии на стене здания в тепловую и, следовательно, к повышению температуры внутри здания.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение теплоизоляционных качеств ограждения здания. Достигается это тем, что в теплоизоляционной комбинированной системе на теплоизоляционный материал нанесен по меньшей мере один слой со множеством размещенных в нем полых тел или полых микротел, образующих прозрачное ограниченное пространство для материала, светопроницаемость которого при превышении предопределенной температуры реверсивно снижается.

Упомянутое покрытие может быть расположено как дополнительный слой между теплоизоляционным материалом и наружным слоем штукатурки. Особенно целесообразным, однако, оказалось формирование покрытия с помощью уложенных слоем полых тел или полых микротел, содержащих светораспределительный материал, с помощью штукатурного слоя. В этом случае полые тела или полые микротела, содержащие активный материал, образуют именно наполнитель, который можно подмешивать к штукатурке в качестве так называемого экстендера, который наносится непосредственно на стену здания или на светопроницаемый теплоизоляционный слой. В этой штукатурке он может в полной мере проявить способность распределять количество света без повреждения структуры штукатурки.

Полые тела имеют предпочтительно шаровидную форму, однако они могут иметь, например, продолговатую или овальную форму.

Полые тела, включенные в активный материал и присутствующие в дополнительном слое или в слое штукатурки, могут состоять из синтетического материала, особенно из материала, эффективно поглощающего светоизлучение, предпочтительно инфракрасное излучение. Такого рода полимерный материал вследствие падающих лучей света подвергается особенно быстрому прямому нагреву, который очень быстро приводит к желаемому уменьшению прозрачности. Особенно выгодным оказалось, однако, изготовление полых тел из стекла, т.к. оно по сравнению с большинством полимерных материалов обладает высокой износостойкостью, которая является особенно ценной, когда полые тела из стекла с помощью механизмов смешивания смешиваются с другими материалами, образующими обычным способом штукатурку.

Полые тела из полимерных материалов не могли бы устоять перед нагрузкой, поступающей от механизмов смешивания, особенно очень маленькие полые тела в виде микрокапсул, известных на практике многие десятки лет для укрытия химических биокатализаторови, например нашедших применение для капсулирования жидкостей типа чернил. Поэтому стекло является значительно более износостойким материалом. Следующее существенное преимущество использования стекла для получения оболочек для включения материала, распределяющего светопроницаемость, заключается в том, что свойства штукатурки в случае пожара значительно улучшаются, т.к. с одной стороны на стекло огонь абсолютно не действует и, кроме того, помещенный в оболочку материал в случае своего освобождения способствует затуханию огня. По этой причине штукатурка, содержащая полые тела, распределяющие светопроницаемость, подходит в особенности для создания внешнего покрытия защищающей от огня прозрачной теплоизоляции.

В качестве активного материала могут использовать самые различные вещества, которые позволяют регулировать переходную температуру благодаря изменению количественных соотношений широким образом. Материалы, применяемые для распределения светопроницаемости, содержат поэтому, например, 2,5 40 мас. полиэфирного соединения с группами окиси этилена, 0 25 мас. смачивающего агента, содержащего 5 -10 групп окиси этилена в молекуле, 2,5 - 22,5 мас. растворителя, смешивающего с водой, 0,1 2 мас. карбоксивинилового полимера, 0,05 2 мас. основания, 50 60 мас. воды и по мере надобности до 2-х мас. прочих добавок.

При получении теплоизоляционной комбинированной системы согласно изобретению полые тела, предназначенные для распределения светопроницаемости, подмешиваются в качестве наполнителя в массу типа штукатурки, и нет никаких опасений относительно повреждений обычного свободного, т.е. любого архитектурного оформления. Даже тогда, когда размеры полых тел таковы, что они хорошо подходят для относительно крупнозернистой штукатурки, они выполняют свою функцию и даже в двойном качестве; закладка в штукатурку благоприятно отражается как раз на ее структуре. Последняя также мало связана с геометрией, как и архитектурное оформление. Штукатурка может обрабатываться как штукатурка с обычным наполнителем. Благодаря добавке такого наполнителя с устанавливаемым показателем преломления в другие наполнители атмосфероустойчивого покрытия, наносимого на стену здания и имеющего свойства штукатурки, таким образом обеспечивается, что полые тела этой единицы с реверсивной прозрачностью с помощью непосредственного нагрева от падающего света обеспечивают очень быстрое прямое регулирование прозрачности и вместе с тем, наконец, желаемое распределение количества света или температуры.

Закрепление происходит с помощью подходящих, более или менее прозрачных связующих веществ, предпочтительно искусственных смол в виде дисперсии или раствора. При этом материал для штукатурного слоя содержит полиакрилаты, полиметакрилаы, их сополимеры, сополимеры стирола, этилена, винилацетата или фтористого этилена, силиконовые смолы, поликарбонты, эпоксиды или полиуретаны. В качестве связующих веществ для атмосфероустойчивого материала для штукатурного покрытия, содержащего наполнитель с реверсивной прозрачностью, используются прежде всего неорганические связующие вещества, в частности жидкое стекло.

На фиг.1 дано схематичное изображение теплоизоляционной комбинированной системы в разрезе для наглядной демонстрации температурной характеристики; на фиг.2 -диаграмма для наглядного показа зависимой от времени температурной характеристики в различных областях теплоизоляционной комбинированной системы согласно фиг.1.

Как показывает фиг.1, на стену 1 здания, имеющую светопоглощающую наружную поверхноcть 2, устанавливается теплоизоляционная комбинированная система 3. Она включает по меньшей мере частично светопроницаемый теплоизоляционный материал 4, который снаружи защищен от атмосферных влияний. Для этой цели теплоизоляционный материал 4 предусмотрен с погодоустойчивым слоем штукатурки 5 из отверждаемого связующего вещества, содержащего по меньшей мере частично светопроницаемые наполнители в таком объеме, что коэффициент пропускания излучения солнечного света при вертикальном лучепоглощении и толщине покрытия от 5 до 6 мм составляет более 20%

Между светопроницаемым слоем штукатурки 5 и теплоизоляционным материалом 4 расположена светопроницаемая арматура 6, которая сформирована с помощью слоя светопроницаемой шпаклевки с заложенной стеклотканью и/или синтетической тканью. Теплоизоляционный материал 4 может устанавливаться с помощью нанесения слоя клея непосредственно на стену 1, точнее на ее наружную поверхность 2. Эта установка теплоизоляционного материала 4 особенно легко выполняется, если он сформирован в виде теплоизоляционных плит.

Теплоизоляционные плиты сформированы целесообразно как плиты с капиллярами, т.е. со множеством пластмассовых трубочек с внутренним диаметром 1 -3,5 мм, предпочтительно 2,5 мм, расположенных рядом друг с другом и связанных между собой и установленных в поперечном направлении относительно плоскости плиты, т. е. в направлении проникновения света. Соединение этих трубочек происходит, например, в процессе отрезания на требуемую длину с помощью нагревательной проволоки, т.е. в области концов трубочек, находящихся в плоскостях наружных поверхностей плит.

При нанесении слоя штукатурки 5 непосредственно перед армированием немного материала проникает в капиллярные отверстия и способствует в затвердевшем состоянии двусторонней прозрачности концов трубочек. При непосредственном устанавливании теплоизоляционных плит на стену 1 здания используется слой клея, который затем может образовывать одновременно светопоглощающую наружную поверхность 2 стены.

Из чертежей далее видно, что светопроницаемый теплоизоляционный материал 4 примыкает непосредственно к непрозрачному теплоизоляционному материалу 7 из полистирола, установленному на стене 1 здания, причем теплоизоляционная комбинированная система охватывает по меньшей мере частично светопроницаемую область и светонепроницаемую область.

Как непрозрачный теплоизоляционный материал 7, так и светопроницаемый теплоизоляционный материал 4 устанавливается на стене 1 здания. Для создания безшовного соединения непрозрачных теплоизоляционных плит 8 со светопроницаемыми теплоизоляционными плитами 9 нанесена арматура 10, закрывающая стыки 11 между непрозрачными и светопроницаемыми теплоизоляционными плитами и доходящая до крайней зоны светонепроницаемых плит 9. Непосредственно к этой арматуре тесно примыкает светопроницаемая арматура 6, накрывающая светопроницаемые теплоизоляционные плиты 9.

Возможно применение одного и того же атмосфероустойчивого слоя штукатурки 5 для покрытия как непрозрачного теплоизоляционного материала 7, так и светопроницаемого материала 4, при необходимости поверх арматуры 6.

Материал, из которого состоит слой штукатурки 5, может включать в значительной степени дисперсию акрилата, а также растворители, противопенные средства, сгустители и консервирующие средства. В материал, из которого состоит штукатурное покрытие и в котором присутствуют компоненты связующих веществ, согласно изобретению вносятся полые тела или полые микротела с помещенным в них материалом, распределяющим светопроницаемость.

Как видно на фиг.1, специальный слой штукатурки 5 обеспечивает подогрев поступающего света еще до попадания его на наружную поверхность 2 стены. Это демонстрирует на фигуре характеристика кривой Т. Быстрое повышение температуры связано с уменьшением до этого светопроницаемости благодаря полым телам, имеющимся в штукатурке, благодаря чему очень быстро предотвращается чрезмерное повышение температуры в области наружной поверхности 2 стены. Как показывает характеристика кривой Т, дано только относительно небольшое повышение температуры от слоя штукатурки 5 к наружной поверхности 2 стены. Оттуда температурная кривая Т спускается к внутренней поверхности стены.

Фиг. 2 демонстрирует типичное, зависящее от времени прохождение температуры для теплоизоляционной комбинированной системы согласно фиг.1 при лучепоглощении 800 W/м² и температуре в помещении. Оказывается, что нагрев прозрачной штукатурки кривая 5 происходит неожиданным образом очень быстро, тогда как поглощающий слой на наружной поверхноcти 2 стены 1 кривая 2 нагревается медленно. Момент, когда кривая 2 пересекается с кривой 5, зависит в отдельных случаях от строения стены. Стена из строительного материала с хорошей теплопроводностью нагревается медленнее, чем стена из материала с менее хорошей теплопроводностью. В данном случае на это требуется 111 мин, чтобы наружная стена имела ту же температуру, что и слой штукатурки. Непрозрачный слой штукатурки 12 кривая 7 достигает, как видно из этой фигуры, только сравнительно ограниченного температурного значения, которое длительное время остается практически постоянным.

Из этой иллюстрации видно, что штукатурный или армированный слой нагревается или охлаждается значительно быстрее, чем наружная поверхность стены здания. Заявленная теплоизоляционная комбинированная система подходит поэтому особенно хорошо для саморегулирования.