теплоизолирующий элемент, преимущественно для стен зданий

Формула изобретения

1. Теплоизолирующий элемент, включающий газонаполненный оболочковый элемент по форме параллелепипеда из эластичного газово-водонепроницаемого материала и патрубок с клапанным устройством, отличающийся тем, что в полости оболочкового элемента размещены сфероидные газонаполненные и наполненные пенопластом оболочковые элементы, диаметр которых составляет 0,48-0,52 толщины теплоизолирующего элемента, причем сфероидные элементы размещены в два ряда по упомянутой толщине с чередованием наполненных пенопластом сфероидных элементов с газонаполненными или газовыми промежутками в каждом ряду при неоппозитном расположении газонаполненных элементов или газовых промежутков между рядами.

2. Теплоизолирующий элемент по п.1, отличающийся тем, что тело теплоизолирующего элемента по наружной поверхности снабжено опоясывающими упругими формостабилизирующими элементами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сфере наземного строительства, к строительным конструкциям, в частности к устройствам для обеспечения теплоизоляции, звукоизоляции и теплоизолирующим элементам преимущественно для стен зданий.

Известен теплоизолирующий элемент для стен зданий, выполненный в виде блока-короба, в плоскости которого уложены не менее чем в один ярус параллельно друг другу полые стеклянные элементы, например отработанные цилиндрические газонаполненные или вакууммированные лампы дневного света (а.с. СССР №1612064, кл. Е 04 В 1/76, 1990 г.).

В соответствии с другим известным техническим решением закладные элементы теплоизолирующего устройства для стен зданий выполнены в виде вакууммированных стеклянных элементов с криволинейными очертаниями (а.с. СССР №1647100, кл. Е 04 В 1/76, 1991 г.).

Недостатками упомянутых устройств являются низкие звукоизоляционные свойства, малая механическая прочность закладных элементов и большая экологическая опасность, связанная с наличием ртути в люминесцирующем слое лампы.

Известен теплоизолирующий элемент для зданий, выполненный в виде гофрированного элемента, расположенного между плоскостными и профилированными торцевыми элементами (FR, заявка №2636995, кл. Е 04 В 1/76, опубл. 30 марта 1990 г.).

Недостатком этого устройства является то, что под воздействием перепада температур возникают конвективные токи воздуха вдоль гофр, вследствие чего снижается его теплоизоляционный эффект.

Известен теплоизоляционный блок для стен зданий, выполненный из плотно прижатых друг к другу бумажно-пластиковых пакетов (из-под молока) в форме прямоугольных прямоугольников, заполненных заливочным пенопластом (а.с. СССР №1608306, кл. Е 04 В 1/76, 1990 г.).

Недостатком устройства является недолговечность, связанная с разрушающим воздействием конденсационной влаги на бумажные пакеты.

Известна теплоизоляция стен зданий, выполненная в виде набора воздушных слоев, образованных натянутыми разделительными полосовыми пленочными элементами, каждый из которых расположен с перехлестом на смежной, подобно черепичной кладке (а.с. СССР №2176709, кл. 1/76, 2001 г.).

Недостатком такой теплоизоляции является то, что ее изготовление весьма трудоемко и, кроме того, при монтаже практически не обеспечивается равномерный перехлест полос, вследствие чего в местах недостаточного перекрытия происходит конвективный перетек воздуха, существенно снижающий эффект теплоизоляции. Устройство не обеспечивает звукоизоляции зданий.

Известно теплоизоляционное устройство, которое включает теплоизоляционный слой в виде воздушной прослойки, внутри которой размещен набор параллельных мембран из полиэтиленовых пленок, образующих замкнутые заполненные воздухом слои (а.с. СССР №2072409, кл. Е 04 В 1/76, 1997 г.).

Теплоизоляционные свойства такого устройства оказываются недостаточно высокими из-за локальных конвективных токов, возникающих по причине разных температурных условий, в которых находится каждая из пленок. Устройство сложно, трудоемко в монтаже и эксплуатации: из-за развитости пленочной поверхности трудно избежать порывов, а ремонт и замена мембран весьма затруднительны. Кроме того, не обеспечивается необходимый эффект звукоизоляции.

Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявленному изобретению является теплоизолирующий элемент для зданий, выполненный по форме прямоугольного параллелепипеда, газонаполненный оболочковый элемент-мат из эластичного газо-водонепроницаемого материала и содержащий патрубок с клапанным устройством. Элемент закладывается в ограждения (стены) и в перекрытия (потолок, крышу, под) здания (FR заявка №2524039, кл. Е 04 В 1/76, 1993 г.).

Недостатком данного устройства являются низкие теплоизоляционные свойства при больших перепадах наружной и внутренней температур из-за конвективных токов, возникающих между стенками элемента, и неудовлетворительная звукоизоляция из-за высокой проводимости звуковых колебаний газовой (воздушной) средой.

Задачей предложенного изобретения является создание теплоизолирующего элемента с высоким эффектом звукоизоляции для стен и перекрытий в зонах с резкими перепадами наружных и внутренних температур.

Техническим результатом изобретения является повышение теплотехнических качеств и звукоизоляционных свойств теплоизоляционных элементов.

Технический результат достигается тем, что в теплоизолирующем элементе, включающем газонаполненный оболочковый элемент по форме параллелепипеда из эластичного газо-водонепроницаемого материала и патрубок с клапанным устройством, согласно изобретению в полости оболочкового элемента размещены сфероидные газонаполненные и наполненные пенопластом оболочковые элементы, диаметр которых составляет 0,48-0,52 толщины теплоизоляционного элемента, причем сфероидные элементы размещены в два ряда по упомянутой толщине с чередованием наполненных пенопластом сфероидных элементов с газонаполненными или газовыми промежутками в каждом ряду при неоппозитном расположении газонаполненных элементов или газовых промежутков между рядами.

Тело теплоизолирующего элемента по наружной поверхности снабжено опоясывающими упругими формостабилизирующими элементами.

Благодаря тому, что в полости теплоизолирующего элемента имеется не единая газовая (воздушная) масса, как у прототипа, а разрозненные замкнутые или обособленные газонаполненные элементы, размещенные в чередовании с элементами, наполненные пенопластом, исправляются “тепловые мосты”, практически отсутствует теплоперенос, чем достигается теплоизоляция, а запирание газовых (воздушных) просветов между наружной и внутренней поверхностями стены пенопластовыми элементами позволяет достичь эффекта звукоизоляции.

При изменениях объема газового наполнителя, связанных с температурными колебаниями, наличие опоясывающих упругих элементов позволяет удержать форму теплоизолирующего элемента.

Изобретение иллюстрируется схематическими чертежами, где на фиг.1 представлен теплоизолирующий элемент, общий вид в аксонометрии, на фиг.2 - то же с оппозитным расположением в его полости всех сфероидов при неоппозитном положении газонаполненных сфероидов между рядами, вид сверху в разрезе, на фиг.3 - то же при размещении сфероидов с пенопластовым наполнением в чередовании с газовыми (воздушными) промежутками, на фиг.4 - то же при размещении в рядах газонаполненных и наполненных пенопластом сфероидов с чередованием по схеме 1-2, на фиг.5 - то же при размещении сфероидов в чередовании с газовыми (воздушными) промежутками.

Теплоизолирующий элемент содержит газонаполненный оболочковый элемент 1 по форме как прямоугольного, так и четырехугольного параллелепипеда или призматического тела из эластичного газо-водонепроницаемого материала, выполненного в виде мата или блока, снабженного патрубком 2 с клапанным устройством 3 для наполнения его полости газом или воздухом и вывода конденсата (фиг.1). В полости оболочкового элемента 1 размещены сфероидные элементы (сфероиды), выполненные также в виде оболочковых тел с пенопластовым наполнением 4 и газо- или воздушным наполнением 5. В качестве пенопластового наполнителя служит, например, жесткий пенополиуретан (ППУ), обладающий очень низкой теплопроводностью, высокой адгезией к любым материалам и высокой звукоизоляцией. Сфероиды 4, 5 диаметром, составляющим 0,48-0,52 толщины “В” теплоизолирующего элемента, размещены в два ряда по этой толщине с чередованием сфероидов 4, 5 в каждом ряду, а в рядах так, что оппозитное (сфероид одного ряда напротив сфероида другого ряда) расположение газонаполненных сфероидов 5 между рядами исключено. На фиг.2 представлено расположение сфероидов 4 и 5 в каждом ряду с чередованием по схеме 1-1 при общем супротивном (оппозитном) их расположении и при неоппозитном расположении газонаполненных сфероидов 5 между рядами. Другой вариант выполнения - размещение сфероидов с пенопластовым наполнением 4 в каждом ряду при чередовании с газовыми (воздушными) промежутками 6 по схеме 1-1 и неоппозитном расположении этих сфероидов 4 и промежутков между рядами. Оба указанных варианта могут быть выполнены не при оппозитном расположении всех сфероидов между рядами, а при смещении одного ряда относительно другого.

На фиг.4 и 5 показано расположение сфероидов соответственно при смещении на 0,5 и на 2,0 диаметра сфероида. Величина диаметра сфероида выбирается меньшей (0,48 В) при оппозитном их размещении и большей (0,52 В) при смещенном расположении их в смежных рядах с тем, чтобы толщина “В” изделия оставалась неизменной при любом позиционировании сфероидов 4 и 5 и выбранной на основе тепло- и звукотехнического расчета. Тело теплоизолирующего элемента 1 по наружной поверхности снабжено упругими формостабилизирующими элементами, выполненными в виде опоясывающих стяжных поясов - продольных 7 и поперечных 8, выполненных упругими (из резины) или с пружинными элементами 9, например, в виде плоских пружин растяжения.

Теплоизолирующий элемент изготавливается и используется следующим образом.

Сфероиды 4 и 5 из полиэтиленовой пленки заполняются соответственно газом, например сжатым воздухом (с помощью компрессора), и ППУ - жидкой вспенивающейся композицией пенополиуретана (через штуцер-распылитель), которая немедленно схватывается. Сфероиды далее укладывают рядами по одной из вышеописанных схем и фиксируют друг с другом напылением ППУ в местах контакта. Затем собранные сфероиды помещают в полость оболочкового тела 1 из полиэтиленовой пленки или обволакивают пленкообразующим материалом, монтируют в полученном таким образом мате или блоке патрубок 2 и клапан 3 и нагнетают компрессором в полость мата сжатый воздух. По наружной поверхности изделие снабжают упругими формообразующими элементами - продольными и поперечными опоясывающими стяжными поясами 7, 8. Полученные маты или блоки закладывают в полости стен или между другими элементами утепляемых зданий в один ряд или более рядов в зависимости от результатов произведенного тепло- и звукотехнического расчета здания и сооружения.

Повышенные теплозвукоизоляционные свойства предлагаемого изобретения дополняются тем, что оно может быть выпускаемой продукцией высокой степени готовности отдельного или сопряженного со строительством производства, расширяет ассортимент теплоизолирующих изделий и хорошо сочетается с индивидуально поточным методом строительства.