строительный теплоизоляционный элемент

Формула изобретения

1. Строительный теплоизоляционный элемент, включающий внешние слои, по крайней мере один экранирующий и решетчатый прокладочный слои, отличающийся тем, что ячейки решетки прокладочного слоя выполнены по форме полых призм с соотношением длины стороны основания к высоте призмы, равным 1,0 1,5, а толщина внешнего слоя превышает толщину экранирующего слоя не менее чем в два раза, причем решетчатый прокладочный слой выполнен из материала, для которого отношение теплопроводности (Вт/м К) к плотности (кг/м³) составляет 0,002 0,003.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним дополнительным прокладочным слоем, а экранирующий слой выполнен из алюминиевой фольги толщиной 0,01 0,08 мм и размещен по меньшей мере с одной стороны прокладочного слоя или между прокладочными слоями с клеевым соединением с ними по периметру ячеек решетки.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что ячейки решетки прокладочного слоя выполнены из зигзагообразных лент, симметрично расположенных относительно плоскости из взаимного контакта с образованием по меньшей мере 90% изолированных друг от друга объемом полых призм, соединенных между собой по смежным поверхностям зигзагообразных лент.

4. Элемент по п. 2, отличающийся тем, что ячейки одного прокладочного слоя смещены в продольном и/или поперечном направлении относительно ячеек другого слоя на величину, не превышающую длину стороны основания призмы.

5. Элемент по п.3, отличающийся тем, что экранирующий слой закреплен к прокладочному слою преимущественно дискретно по торцам смежных поверхностей зигзагообразных лент.

Описание изобретения к патенту

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

Наиболее близким из известных является теплоизоляционный элемент, включающий внешние слои, по крайней мере один экранирующий и решетчатый прокладочный слои, последний из которых выполнен из эластичного пористого материала пенополиуретана, а экранирующий в виде металлизированной пленки (авт. св. СССР N 613044, кл. E 04 B 1/78, 1976).

Известный теплоизоляционный элемент не обладает оптимальным соотношением теплоизоляционных свойств и геометрических параметров, в связи с чем имеет место недоиспользование теплоизоляционных свойств из-за конвективного переноса в воздушных прослойках в ячейках решетки прокладочного слоя.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении теплоизолирующих свойств, т. е. в достижении более высокой по сравнению с прототипом теплоизолирующей способности при сопоставимых массах в расчете на единицу теплоизолируемой площади.

Достигается это тем, что в строительном теплоизоляционном элементе, включающем внешние слои, по крайней мере один экранирующий и решетчатый прокладочный слои, ячейки решетки прокладочного слоя выполнены по форме полых призм с соотношением длины стороны основания к высоте призмы, равным 1,0

1,5, а толщина внешнего слоя превышает толщину экранирующего слоя не менее, чем в два раза, причем решетчатый прокладочный слой выполнен из материала, для которого отношение теплопроводности в Вт/м К к плотности в кг/м³ составляет 0,002 0,003. При этом строительный теплоизоляционный элемент может быть снабжен по меньшей мере одним дополнительным прокладочным слоем, а экранирующий слой выполнен из алюминиевой фольги толщиной 0,01 0,08 мм и размещен по меньшей мере с одной стороны прокладочного слоя или между прокладочными слоями с клеевым соединением с ними по периметру ячеек решетки. Ячейки решетки прокладочного слоя могут быть выполнены из зигзагообразных лент, симметрично расположенных относительно плоскости их взаимного контакта с образованием по меньшей мере 90% изолированных друг от друга объемов полых призм, соединенных между собой по смежным поверхностям зигзагообразных лент. Кроме того, ячейки одного прокладочного слоя могут быть смещены в продольном и/или поперечном направлении относительно ячеек другого слоя на величину, не превышающую длину стороны основания призмы. Экранирующий слой может быть закреплен к прокладочному слою, преимущественно дискретно, по торцам смежных поверхностей зигзагообразных лент.

Указанные параметры теплоизоляционного строительного элемента обеспечивают возможность использования различных конструкционных материалов для внешнего и прокладочного слоев при соблюдении оптимальных режимов теплоизоляции вследствие отсутствия турбулизации воздушной прослойки в замкнутой полости элементарной ячейки решетки между двумя поверхностями с различными температурами. При выходе из диапазона указанных параметров либо уменьшается весовая эффективность теплоизолирующей способности строительного элемента за счет возрастания вклада составляющей от среднеобъемной массы, либо возникает и развивается дополнительный теплоперенос за счет конвекции воздуха в каждой элементарной ячейке.

На фиг. 1 изображен общий вид фрагмента строительного теплоизоляционного элемента в разрезе; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - многослойное исполнение строительного теплоизоляционного элемента.

Строительный теплоизоляционный элемент состоит из внешних 1 и 2 слоев, по крайней мере одного экранирующего 3 и из решетчатого прокладочного 4 слоя. Ячейки решетки прокладочного 4 слоя выполнены по форме полых призм с соотношением длины B стороны основания к высоте H призмы, равным 1,0 1,5. Толщина внешнего слоя 1 или 2 превышает толщину экранирующего слоя 3 не менее чем в два раза. Решетчатый прокладочный 4 слой выполнен из материала, для которого отношение теплопроводности в Вт/м К к плотности в кг/м³ составляет 0,002 0,003. Экранирующий 3 слой выполнен из алюминиевой фольги толщиной 0,01 0,08 мм и размещен по меньшей мере с одной стороны прокладочного 4 слоя или между прокладочными 4 слоями с клеевым соединением с ними по периметру ячеек решетки. Ячейки решетки прокладочного 4 слоя предпочтительно выполнены из зигзагообразных лент 5, симметрично расположенных относительно плоскости их взаимного контакта с образованием по меньшей мере 90% изолированных друг от друга объемов полых призм, соединенных между собой по смежным поверхностям зигзагообразных лент 5. Ячейки одного прокладочного слоя могут быть смещены в продольном и/или поперечном направлении относительно ячеек другого слоя на величину, не превышающую длину B стороны основания призмы. Экранирующий 3 слой может быть закреплен к прокладочному слою, преимущественно дискретно, по торцам смежных поверхностей зигзагообразных лент 5.

В качестве примера был изготовлен строительный теплоизоляционный элемент с тремя прокладочными слоями. Решетка прокладочных слоев состояла из пустотелых прямых призм с основанием в виде правильного шестиугольника и была изготовлена из бумажных зигзагообразных лент, склеенных между собой по плоскостям контакта. Высота ячейки составляла 12,5 мм, а толщина стенки 0,2 мм. Расстояние между параллельными стенками гранями шестигранника 15 мм. Экранирующие слои были выполнены из алюминиевой фольги толщиной 0,02 мм. Внешние стенки выполнены из бумаги толщиной 0,2 мм. Для промышленного применения целесообразно выполнять строительные теплоизоляционные элементы в виде панелей размером 1035 x 900-1500 мм. По форме такие элементы могут быть как плоские, так и цилиндрические. Средняя плотность их составляет 30-50 кг/м³, а эффективная теплопроводность 0,05 0,08 Вт/м К, что сопоставимо с характеристиками наиболее качественных теплоизоляционных материалов типа армоальфоль (теплопроводность 0,081 0,093 Вт/м К) и превосходит характеристики конструкционных теплоизоляционных материалов (теплопроводность пенобетона 0,099 0,122 Вт/м К).

Для расширения области применения строительный теплоизоляционный элемент или составляющие его отдельные части могут быть пропитаны составами или защищены покрытиями, препятствующими возгоранию, переувлажнению, поражению микроорганизмами.