конструкционно-теплоизоляционный элемент

Формула изобретения

1. Конструкционно-теплоизоляционный элемент, включающий жесткий ячеистый скелет, по крайней мере часть ячеек которого заполнена теплоизоляционным материалом с образованием по крайней мере одного слоя ограждения, отличающийся тем, что жесткий ячеистый скелет выполнен в виде произвольной неорганизованной разветвленно-переплетенной структуры, образованной преимущественно криволинейными стенками-мембранами по крайней мере частично сообщенных друг с другом открытых ячеек, стенки-мембраны которых выполнены переменной толщины, увеличивающейся в межячейковых зонах, а заполнение образует неорганизованную, пространственно дополняющую в объеме элемента скелет разветвленно-переплетенную моноструктуру, причем элемент выполнен с обеспечением снижения инфильтрации воздуха и/или паровоздушной смеси по крайней мере в направлении движения тепловых потоков или вектора тепломассообменного передвижения паровоздушных потоков в процессе эксплуатационного тепломассообмена в ограждении до уровня, не превышающего 85 - 90% от соответствующей характеристики материала заполнения, при этом пористость материала заполнения превышает пористость материала скелета в 1,01 - 4,97 раза.

2. Конструкционно-теплоизоляционный элемент по п.1, отличающийся тем, что скелет выполнен из пористого, подвергнутого вспениванию при избыточных относительно температуры кипения для данного материала температурах, пеностекла, или пеношлакостекла, или пеношлакоситалла, или пеноситалла, в которых по крайней мере половина объема пор имеют диаметр или хотя бы один из линейных размеров не менее 5 мм.

3. Конструкционно-теплоизоляционный элемент по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что заполнение выполнено из заливочного пенопласта карбамидной группы, или фенольно-резольной группы, или полиуретановой, или поливинилхлоридной групп, или из их сочетаний.

4. Конструкционно-теплоизоляционный элемент по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что снабжен по крайней мере поверхностной обмазкой и/или приповерхностной пропиткой из герметиков в виде воздушно-отверждаемых мастик, или пасты, или напыляемых полимеризованных слоев или слоя.

5. Конструкционно-теплоизоляционный элемент по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что он выполнен комбинированным, состоящим по толщине не менее чем из двух слоев по крайней мере с приповерхностно пропитанным теплоизоляционным или герметизирующим материалом каждым слоем.

6. Конструкционно-теплоизоляционный элемент по п.5, отличающийся тем, что слои выполнены со взаимным смещением швов в каждом слое.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкционно-теплоизоляционным элементам, и может быть использовано в ограждениях зданий и сооружений различного назначения.

Известен конструкционно-теплоизоляционный элемент, включающий слои шаров, между которыми размещены воздухонепроницаемые гибкие горизонтальные прокладки, которые торцами заведены обрамляющий слой, которым снабжен элемент. Элемент может иметь вертикальные прокладки с уширениями (см., например, RU 1513099, 07.10.89).

Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является конструкционно-теплоизоляционный элемент, включающий жесткий ячеистый скелет, по крайней мере, часть ячеек которого заполнена теплоизоляционным материалом с образованием, по крайней мере, одного слоя ограждения (см., например, SU 80523, A, БИ N 3, 1950).

Недостатками известных решений являются большая трудоемкость изготовления, значительные технологические затраты по изготовлению скелета и элемента в целом, а также недостаточно высокие теплозащитные и другие эксплуатационные качества элемента.

Задачей настоящего изобретения является улучшение теплозащитных качеств, снижение инфильтрации и паропроницаемости теплоизоляционного элемента, а также улучшение влажностного режима здания, сооружения с ограждениями из конструкционно-теплоизоляционных элементов по изобретению при меньших трудоемкости и технологических затратах на изготовление, по крайней мере, конструкции скелета и конструкционно-теплоизоляционного элемента в целом.

Задача решается за счет того, что в конструкционно-теплоизоляционном элементе, включающем жесткий ячеистый скелет, по крайней мере, часть ячеек которого заполнена теплоизоляционным материалом с образованием, по крайней мер, одного слоя ограждения, жесткий ячеистый скелет выполнен в виде произвольной неорганизованной разветвленно-переплетенной структуры, образованной преимущественно криволинейными стенками-мембранами, по крайней мере, частично сообщенных друг с другом открытых ячеек, стенки-мембраны которых выполнены переменной толщины, увеличивающейся в межячейковых зонах, а заполнение образует неорганизованную, пространственно дополняющую в объеме элемента скелет разветвленно-переплетенную моноструктуру, причем элемент выполнен с обеспечением снижения инфильтрации воздуха и/или паровоздушной смеси, по крайней мере, в направлении движения тепловых потоков или вектора тепломассообменного передвижения паровоздушных потоков в процессе эксплуатационную тепломассообмена в ограждении до уровня, не превышающего 85-90% от соответствующей характеристики материала заполнения, при этом пористость материала заполнения превышает пористость материала скелета в 1,01 - 4,97 раза. При этом скелет может быть выполнен из пористого, подвергнутого вспениванию при избыточных относительно температуры кипения для данного материала температурах, пеностекла, или пеношлакостекла, или пеношлакоситалла, или пеноситалла, в которых, по крайней мере, половина объема пор имеют диаметр или хотя бы один из линейных размеров не менее 5 мм.

Заполнение может быть выполнено из заливочного пенопласта карбамидной группы, или фенольно-резольной группы, или полиуретановой, или поливинилхлоридной групп, или из их сочетаний.

Элемент может быть снабжен, по крайней мере, поверхностной обмазкой и/или приповерхностной пропиткой из герметиков в виде воздушноотверждаемых мастик или пасты, или напыляемых полимеризованных слоя или слоев; элемент может быть выполнен комбинированным, состоящим по толщине не менее чем из двух слоев, по крайней мер, с приповерхностно пропитанным теплоизоляционным или герметизирующим материалом каждым слоем; слои могут быть выполнены со взаимным смещением швов в каждом слое.

Указанная совокупность признаков обеспечивает получение технического результата, состоящего в улучшении теплозащитных качеств, снижении инфильтрации и паропроницаемости, улучшении влажностного режима в помещениях зданий, сооружений с конструкциями по настоящему изобретению при меньших затратах на изготовление вследствие снижения трудоемкости изготовления, по крайней мере, скелета и уменьшения технологических затрат на изготовление скелета и всего элемента в целом.

На фиг.1 изображен конструкционно-теплоизоляционный элемент в разрезе с заполнением ячеек;

на фиг. 2 - то же, с приповерхностной пропиткой.

Конструкционно-теплоизоляционный элемент, включающий жесткий ячеистый скелет 1, по крайней мере, часть ячеек 2 которого заполнена теплоизоляционным материалом 3 с образованием, по крайней мере, одного слоя ограждения. Жесткий ячеистый скелет выполнен в виде произвольной неорганизованной разветвленно-переплетенной структуры, образованной преимущественно криволинейными стенками-мембранами 4, по крайней мере, частично сообщенных друг с другом открытых ячеек. Стенки-мембраны 4 ячеек выполнены переменной толщины, увеличивающейся в межячейковых зонах. Заполнение 3 образует неорганизованную, пространственно дополняющую в объеме элемента скелет 1 разветвленно-переплетенную моноструктуру. Элемент выполнен с обеспечением снижения инфильтрации воздуха и/или паровоздушной смеси, по крайней мере, в направлении движения тепловых потоков или вектора тепломассообменного передвижения паровоздушных потоков в процессе эксплуатационного тепломассообмена в ограждении до уровня, не превышающего 85-90% от соответствующей характеристики материала заполнения. Пористость материала заполнения 3 превышает пористость материала скелета 1 в 1,01 - 4,97 раза.

Скелет может быть выполнен из пористого, подвергнутого вспениванию при избыточных относительно температуры кипения для данного материала температурах, пеностекла, или пеношлакостекла, или пеношлакоситалла, или пеноситалла, в которых, по крайней мере, половина объема пор имеют диаметр или хотя бы один из линейных размеров не менее 5 мм.

Заполнение может быть выполнено из заливочного пенопласта карбамидной группы, или фенольно-резольной группы, или полиуретановой, или поливинилхлоридной группы, или из них сочетаний.

Элемент может быть снабжен, по крайней мере, поверхностной обмазкой и/или приповерхностной пропиткой 5 из герметиков в виде воздушноотверждаемых мастик или пасты, или напыляемых полимеризованных слоя или слоев.

Конструкционно-теплоизоляционный элемент выполнен комбинированным, состоящим по толщине не менее чем из двух слоев, по крайней мере, с приповерхностно пропитанным теплоизоляционным или герметизирующим материалом каждым слоем, а слои могут быть выполнен со взаимным смещением швов в каждом слое (на чертежах не показано).