нагреваемый силовой строительный элемент

Формула изобретения

1. Нагреваемый силовой строительный элемент в виде панели, содержащий каркас, токопроводящий экран и герметично изолированный электронагреватель с контактными проводами для сети, отличающийся тем, что он дополнительно выполнен в виде оболочки, его каркас выполнен слоистым из композиционного материала и содержит в качестве армирующего материала слои, выполненные из пересекающихся и/или переплетающихся искусственных волокон, и, по меньшей мере, один слой низкоплотного материала, при этом, по меньшей мере, один токопроводящий экран и, по меньшей мере, один герметично изолированный электронагреватель с их выведенными наружу заземляющими и контактными проводами размещены между слоями каркаса, выполненными из пересекающихся и/или переплетающихся искусственных волокон, а в качестве матрицы, объединяющей все слои каркаса и указанные токопроводящий экран и герметично изолированный электронагреватель, использовано полимерное связующее, причем, при необходимости, каркас снабжен снаружи скрепленным с ним защитным и/или декоративным покрытием.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что слои из пересекающихся и/или переплетающихся искусственных волокон выполнены в виде ткани, и/или мата, и/или холста, а в качестве искусственных волокон использованы преимущественно стеклянные, базальтовые, полимерные волокна или их комбинация.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего каркаса использована полиэфирная, эпоксидная, винилэфирная, полиуретановая смолы или их смеси в виде композиций или послойных сочетаний.

4. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя низкоплотного материала использован пенополиуретан, пенополистирол, пеностекло, композиционный материал сотовой или сетчатой структуры, минеральный картон.

5. Элемент по п.4, отличающийся тем, что слой низкоплотного материала каркаса снабжен ребрами жесткости, расположенными в его продольном и/или поперечном направлении.

6. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве герметично изолированного электронагревателя использован ламинированный, запаянный в пленку по периметру, отформованный или отпрессованный гибкий электронагреватель, выполненный на основе непропитанного (сухого) токопроводящего материала, и/или кабельный и/или композиционный электронагреватель.

7. Элемент по п.6, отличающийся тем, что гибкий электронагреватель содержит нагревательный элемент, выполненный из, по меньшей мере, одного сплошного или фрагментарного слоя сухой токопроводящей ткани или сетки, выполненных, преимущественно, из углеродных или металлизированных нитей или из искусственных нитей с углеосажденной оболочкой, или такого же слоя токопроводящей бумаги или углеродной сажи.

8. Элемент по п.6, отличающийся тем, что нагревательный элемент композиционного электронагревателя выполнен из, по меньшей мере, одного сплошного или фрагментарного слоя из пропитанной связующим токопроводящей ткани или сетки, выполненных, преимущественно, из углеродных или металлизированных нитей, или искусственных нитей с углеосажденной оболочкой, или такого же слоя из токопроводящей бумаги, или углеродной сажи или из электроизоляционной ткани, пропитанной токопроводящим связующим, преимущественно, стеклоткани, базальтовой, полимерной или комбинированной ткани, пропитанной связующим, содержащим углеродную сажу, или их сочетаний.

9. Элемент по п.7 или 8, отличающийся тем, что содержание токопроводящего материала в слоях и фрагментах нагревательного элемента выбрано одинаковым или разным.

10. Элемент по п.7 или 8, отличающийся тем, что слои и фрагменты нагревательного элемента выполнены с возможностью одновременного или выборочного подключения к сети через, по меньшей мере, один, общий для всех слоев и фрагментов, контактный провод или через отдельные для каждого слоя и фрагмента или для каждой группы слоев и фрагментов контактные провода.

11. Элемент по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два электронагревателя размещены в каркасе по всей его площади и/или толщине или локально.

12. Элемент по п.1, отличающийся тем, что токопроводящий экран выполнен из пересекающихся и/или переплетающихся металлических и/или токопроводящих стержней, проволоки или волокон, преимущественно в виде сетки, ткани, полимерной композиции или их сочетаний.

13. Элемент по п.1 или 12, отличающийся тем, что токопроводящий экран выполнен большего по сравнению с электронагревателем размера в плане.

14. Элемент по п.1 или 12, отличающийся тем, что токопроводящий экран выполнен в виде разомкнутой или замкнутой скобы или хомута и расположен между слоями волокон каркаса с охватом нагревателя.

15. Элемент по п.1, отличающийся тем, что места присоединения заземляющих проводов к токопроводящему экрану и контактных проводов к электронагревателю загерметизированы силиконовой, полиуретановой или полимерной композицией или их смесью.

16. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала защитного покрытия использованы материал на основе каменной крошки, кварцевого песка или корунда, герметики на основе полиуретана, полиэфирной или эпоксидной смол, резины или их смесей или послойных сочетаний, в качестве материала декоративного покрытия - лакокрасочное покрытие.

17. Элемент по п.1, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одним электрическим датчиком, преимущественно, датчиком температуры, снега, осадков, влаги.

18. Элемент по п.1, отличающийся тем, что на его наружной поверхности выполнены выступы, выемки, ребра или канавки.

19. Элемент по п.1, отличающийся тем, что его каркас выполнен за одно целое с элементами крепления и/или с отверстиями под них.

20. Элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде панели с сечением поверхности в виде ломаной кривой, или кривой переменной или постоянной кривизны, или их комбинаций, преимущественно, Г-образного, П-образного, V-образного, U-образного вида.

21. Элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде цилиндрической или конической замкнутой или полузамкнутой оболочки.

22. Элемент по п.1, отличающийся тем, что при применении в качестве лестничного схода, лестничной площадки, элемента пандуса или настила пешеходной зоны он выполнен в виде панели заданного поперечного сечения с защитным покрытием.

23. Элемент по п.1, отличающийся тем, что при применении в качестве козырька крыльца, карниза крыши, облицовочной стеновой панели он выполнен в виде панели заданного поперечного сечения с декоративным и защитным покрытием.

24. Элемент по п.1, отличающийся тем, что при применении в качестве водосточного лотка, желоба, трубы, воронки он выполнен в виде оболочки с заданными продольным и поперечным сечениями и с защитным покрытием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к нагреваемому с целью растапливания снега и льда наружному инженерному оборудованию зданий и сооружений, и может быть использовано в дорожных, тротуарных, лестничных настилах, водостоках, карнизах и тому подобных строительных конструкциях, форма которых исчерпывается формой панели или оболочки.

Известны нагреваемые силовые строительные элементы типа ступеней лестничных маршей и лестничных площадок подземных переходов, выполненные в виде бетонных плит, снабженных каналами для циркуляции воздуха, подогреваемого в калориферах (SU авт.свид. №771292, МПК³ Е 04 F 11/02, Е 01 F 5/00, опубл. 15.10.80, бюл. №38; SU авт.свид. №1765327, МПК⁵ Е 04 F 11/02, опубл. 30.09.92, бюл. №36).

Известен нагреваемый силовой строительный элемент типа водосточной трубы, на наружной поверхности которой размещены электронагреватели. Снаружи труба теплоизолирована и заключена в защитную оболочку от механических повреждений (RU патент №2158809, МПК⁷ Е 04 D 13/064, опубл. 10.11.2000, бюл. 31).

Общими недостатками известных нагреваемых силовых строительных элементов являются разобщенность составляющих их компонентов, выполнение компонентов из несовместимых между собой материалов, имеющих разные степени усадки и расширения, и вытекающая из этого эксплуатационная ненадежность, а также отсутствие вариативности форм элементов и, как следствие этого, ограниченная область их применения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является нагреваемый силовой строительный элемент в виде панели, содержащий каркас с бетонной плитой, токопроводящий экран и герметично изолированный электронагреватель (RU патент №2033041, МПК⁶ А 01 К 29/00, Е 04 В 1/78, опубл. 20.04.95, бюл. №11).

Известный элемент обладает всеми вышеуказанными недостатками, но он безопаснее, т.к. снабжен токопроводящим экраном.

Элемент по RU патенту №2033041 выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка энергоемкой конструкции нагреваемого строительного силового элемента, все компоненты которой составляли бы единое целое, теплофизические характеристики и механическая прочность были бы устойчивыми, а форма варьировалась бы от плоских и криволинейных панелей до замкнутых и незамкнутых оболочек.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении эксплуатационной надежности конструкции нагреваемого силового строительного элемента и в расширении области его применения.

Для решения поставленной задачи и достижения технического результата известный нагреваемый силовой строительный элемент в виде панели, содержащий каркас, токопроводящий экран и герметично изолированный электронагреватель с контактными проводами для сети, согласно изобретению дополнительно выполнен в виде оболочки, его каркас выполнен слоистым из композиционного материала и содержит в качестве армирующего материала слои, выполненные из пересекающихся и/или переплетающихся искусственных волокон, и, по меньшей мере, один слой низкоплотного материала, а в качестве матрицы - полимерное связующее, при этом по меньшей мере, один токопроводящий экран и, по меньшей мере, один герметично изолированный электронагреватель с их выведенными наружу заземляющими и контактными проводами размещены между слоями каркаса, выполненными из пересекающихся и/или переплетающихся искусственных волокон, причем, при необходимости, каркас снабжен снаружи скрепленным с ним защитным и/или декоративным покрытием, выполненным из материалов, взятых по выбору, обеспечивающих износостойкость, противоскольжение, химическую стойкость, влагостойкость, герметичность или другие защитные свойства или внешний вид в зависимости от среды его использования.

В частных случаях выполнения заявляемого элемента в качестве искусственных волокон слоев каркаса использованы преимущественно стеклянные, базальтовые, полимерные волокна или их комбинации в виде ткани и/или мата и/или холста, в качестве полимерного связующего каркаса использована полиэфирная, эпоксидная, винилэфирная, полиуретановая смолы или их смеси в виде композиций или послойных сочетаний, в качестве слоя низкоплотного материала использован пенополиуретан, пенополистирол, пеностекло, композиционный материал сотовой или сетчатой структуры, минеральные плита, картон или вата, причем этот слой низкоплотного материала каркаса снабжен ребрами жесткости, расположенными в его продольном и/или поперечном направлении, в качестве герметично изолированного электронагревателя использован ламинированный, запаянный в пленку по периметру, отформованный или отпрессованный гибкий электронагреватель, выполненный на основе непропитанного (сухого) токопроводящего материала, и/или кабельный и/или композиционный электронагреватель. В частном случае использования гибкого нагревателя его нагревательный элемент выполнен из, по меньшей мере, одного сплошного или фрагментарного слоя сухой токопроводящей ткани или сетки, выполненных преимущественно из углеродных или металлизированных нитей или искусственных нитей с углеосажденной оболочкой, или из такого же слоя токопроводящей бумаги или углеродной сажи, а в случае использования композиционного электронагревателя его нагревательный элемент выполнен из, по меньшей мере, одного сплошного или фрагментарного слоя из пропитанной связующим токопроводящей ткани или сетки, выполненных, преимущественно, из углеродных или металлизированных нитей или искусственных нитей с углеосажденной оболочкой, или из такого же слоя токопроводящей бумаги или углеродной сажи или из пропитанной токопроводящим связующим электроизоляционной ткани, преимущественно стеклоткани, базальтовой, полимерной или комбинированной ткани. Также в частных случаях содержание токопроводящего материала в слоях и фрагментах нагревательного элемента выбрано одинаковым или разным в зависимости от назначения нагревателя, а его слои и фрагменты выполнены с возможностью одновременного или выборочного подключения к сети через, по меньшей мере, один общий для всех слоев и фрагментов контактный провод или через отдельные для каждого слоя и фрагмента или для каждой группы слоев и фрагментов контактные провода. В частном случае, по меньшей мере, два электронагревателя размещены в каркасе по всей его площади и/или толщине или локально. Токопроводящий экран в частном случае выполнен из пересекающихся и/или переплетающихся металлических и/или токопроводящих стержней, проволоки или волокон, преимущественно в виде сетки, ткани, полимерной композиции или их сочетаний, выполнен большего по сравнению с электронагревателем размера в плане или выполнен в виде разомкнутой или замкнутой скобы или хомута и расположен между слоями волокон каркаса с охватом нагревателя, а места присоединения заземляющих проводов к токопроводящему экрану и контактных проводов к электронагревателю загерметизированы силиконовой, полиуретановой или полимерной композицией или их смесью. В частном случае в качестве материала покрытия, обеспечивающего износостойкость и противоскольжение, использован материал на основе каменной крошки, кварцевого песка или корунда, в качестве материала, обеспечивающего герметичность и влагостойкость - герметики на основе полиуретана, полиэфирной или эпоксидной смол, резины или их смесей или послойных сочетаний, в качестве материала декоративного покрытия - лакокрасочное покрытие. В частных случаях элемент снабжен, по меньшей мере, одним электрическим датчиком, преимущественно датчиком температуры, снега, осадков, влаги, а на его наружной поверхности выполнены выступы, выемки, ребра или канавки, при этом его каркас выполнен за одно целое с элементами крепления и/или с отверстиями под них. В частных случаях исполнения изобретения элемент выполнен либо в виде панели с сечением поверхности в виде ломаной кривой или кривой переменной или постоянной кривизны или их комбинаций, преимущественно, Г-образного, П-образного, V-образного, U-образного вида, либо в виде цилиндрической или конической замкнутой или полузамкнутой оболочки. В частных случаях использования изобретения элемент выполнен в виде панели заданного поперечного сечения с защитным покрытием, обеспечивающим износостойкость и противоскольжение, и предназначен для использования в качестве ступени лестничного схода, лестничной площадки, элемента пандуса или настила пешеходной зоны или он выполнен в виде панели заданного поперечного сечения с декоративным и защитным покрытием, обеспечивающим герметичность и влагостойкость, и предназначен для использования в качестве козырька крыльца, карниза крыши, облицовочной стеновой панели или он выполнен в виде оболочки с заданными продольным и поперечным сечениями и с защитным покрытием, обеспечивающим герметичность и влагостойкость, и предназначен для использования в качестве водосточного лотка, желоба, трубы, воронки.

Отличительными признаками заявляемого нагреваемого силового строительного элемента являются следующие:

а) признаки, обеспечивающие получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны:

- выполнение указанного элемента дополнительно в виде оболочки,

- выполнение каркаса упомянутого элемента слоистым из композиционного материала и содержание в нем в качестве армирующего материала слоев, выполненных из пересекающихся или переплетающихся искусственных волокон, и, по меньшей мере, одного слоя низкоплотного материала, а в качестве матрицы - полимерного связующего,

- размещение, по меньшей мере, одного токопроводящего экрана и, по меньшей мере, одного герметично изолированного электронагревателя с их выведенными наружу заземляющими и контактными проводами между слоями каркаса, выполненными из пересекающихся или переплетающихся искусственных волокон,

- снабжение каркаса снаружи, при необходимости, скрепленным с ним защитным и/или декоративным покрытием, выполненным из материалов, взятых по выбору, обеспечивающих износостойкость, противоскольжение, химическую стойкость, влагостойкость, герметичность или другие защитные свойства или внешний вид в зависимости от среды его использования,

б) признаки, характеризующие изобретение в частных случаях:

- использование в качестве искусственных волокон слоев каркаса преимущественно стеклянных, базальтовых, полимерных волокон или их комбинации в виде ткани и/или мата и/или холста,

- использование в качестве полимерного связующего каркаса полиэфирной, эпоксидной, винилэфирной, полиуретановой смол или их смесей в виде композиций или послойных сочетаний,

- использование в качестве слоя низкоплотного материала пенополиуретана, пенополистирола, пеностекла, композиционного материала сотовой или сетчатой структуры, минеральных плиты, картона или ваты,

- снабжение указанного слоя низкоплотного материала ребрами жесткости, расположенными в его продольном и/или поперечном направлении,

- использование в качестве герметично изолированного электронагревателя ламинированного, запаянного в пленку по периметру, отформованного или отпрессованного гибкого электронагревателя, выполненного на основе непропитанного (сухого) токопроводящего материала, и/или кабельного и/или композиционного электронагревателя,

- выполнение нагревательного элемента гибкого электронагревателя из, по меньшей мере, одного сплошного или фрагментарного слоя сухой токопроводящей ткани или сетки, выполненных преимущественно из углеродных или металлизированных нитей или искусственных нитей с углеосажденной оболочкой, или из такого же слоя токопроводящей бумаги или углеродной сажи,

- выполнение нагревательного элемента композиционного электронагревателя из, по меньшей мере, одного сплошного или фрагментарного слоя из пропитанной связующим токопроводящей ткани или сетки выполненных преимущественно, из углеродных или металлизированных нитей или искусственных нитей с углеосажденной оболочкой, или из такого же слоя токопроводящей бумаги или углеродной сажи или из пропитанной токопроводящим связующим электроизоляционной ткани, преимущественно, стеклоткани, базальтовой, полимерной или комбинированной ткани,

- выбор содержания токопроводящего материала в слоях и фрагментах нагревательного элемента одинаковым или разным в зависимости от назначения нагревателя,

- выполнение сплошных или фрагментарных слоев гибкого или композиционного нагревателя с возможностью одновременного или выборочного подключения к сети через, по меньшей мере, один, общий для всех слоев и фрагментов, контактный провод или через отдельные для каждого слоя и фрагмента или для каждой группы слоев и фрагментов контактные провода,

- размещение, по меньшей мере, двух электронагревателей в каркасе по всей его площади и/или толщине или локально,

- выполнение токопроводящего экрана из пересекающихся и/или переплетающихся металлических и/или токопроводящих стержней, проволоки или волокон, преимущественно в виде сетки, ткани, полимерной композиции или их сочетаний,

- выполнение токопроводящего экрана большего по сравнению с электронагревателем размера в плане,

- выполнение указанного экрана в виде разомкнутой или замкнутой скобы или хомута и расположение его между слоями волокон каркаса с охватом нагревателя,

- герметизация мест присоединения заземляющих проводов к токопроводящему экрану и контактных проводов к электронагревателю силиконовой, полиуретановой или полимерной композицией или их смесью,

- использование в качестве материала покрытия, обеспечивающего износостойкость и противоскольжение, материала на основе каменной крошки, кварцевого песка или корунда, в качестве материала, обеспечивающего герметичность и влагостойкость - герметиков на основе полиуретана, полиэфирной или эпоксидной смол, резины или их смесей или послойных сочетаний, в качестве материала декоративного покрытия - лакокрасочного покрытия,

- снабжение заявляемого строительного элемента, по меньшей мере, одним датчиком температуры преимущественно снега, осадков, влаги,

- выполнение на наружной поверхности указанного элемента выступов, выемок, ребер или канавок,

- выполнение каркаса элемента за одно целое с элементами крепления и/или с отверстиями под них,

- выполнение вышеназванного элемента в виде панели с сечением поверхности в виде ломаной кривой или кривой переменной или постоянной кривизны или их комбинаций преимущественно Г-образного, П-образного, V-образного, U-образного вида,

- выполнение элемента в виде цилиндрической или конической замкнутой или полузамкнутой оболочки,

- выполнение элемента в виде панели заданного поперечного сечения с защитным покрытием, обеспечивающим износостойкость и противоскольжение, и предназначение его для использования в качестве ступени лестничного схода, лестничной площадки, элемента пандуса или настила пешеходной зоны,

- выполнение элемента в виде панели заданного поперечного сечения с декоративным и защитным покрытием, обеспечивающим герметичность и влагостойкость, и предназначение его для использования в качестве козырька крыльца, карниза крыши, облицовочной стеновой панели,

- выполнение элемента в виде оболочки с заданными продольным и поперечным сечениями и с защитным покрытием, обеспечивающим герметичность и влагостойкость, и предназначение для его использования в качестве водосточного лотка, желоба, трубы, воронки.

Перечисленные отличительные признаки являются существенными, т.к. все они направлены на решение поставленной задачи и достижение технического результата.

Признак «силовой» применительно к строительным элементам, выполненным из композиционного материала, каким является заявленный элемент, обозначает «воспринимающий механическую нагрузку (растяжение, сжатие, изгиб и т.д.»), а также внешние и внутренние воздействия (температурно-влажностный режим окружающей среды, степень герметичности, эрозионное воздействие и т.п.). Степень воздействия нагрузок, их вид, длительность действия и т.д. определяют выбор исходных материалов, схему армирования, структуру изделия и т.п., а поскольку конструкция и материал изделия из композиционного материала создаются одновременно, то указание «силовой» сразу говорит о повышенных прочностных или других технических характеристиках изделия. Подтверждение употребляемости понятия «силовой» в указанном смысле в отношении панелей, оболочек, стержней, балок и т.д. можно найти в технической литературе, в частности, в справочнике «Композиционные материалы. Справочник под ред. В.В.Васильева. М.: Машиностроение, 1990, гл.4 стр.387, гл.5, стр.404, или в книге И.М.Буланов, В.В.Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, Москва, 1998, стр.408, 457, 463.

Признаки «в виде панелей» и «в виде оболочки» относятся к заявленному объекту в целом и характеризуют варианты форм его исполнения, что и представлено на фиг.1-6, в тексте описания и в пунктах 1-24 формулы изобретения.

В указанном выше справочнике, в гл.5 на стр.404, по поводу панелей говорится следующее: «Панелями в строительной механике называют тонкостенные конструкции, имеющие форму незамкнутых оболочек с плавными, как правила, пологими поверхностями, ограниченными контурами различных очертаний». В другом справочнике: «Панин В.Ф., Гладков Ю.А. Конструкции с заполнителем: Справочник. - М.: Машиностроение, 1991. - 272 с.: ил.» приводятся на рис.1.1, стр.9 некоторые варианты форм панелей со следующими обозначениями: а, в - плоские панели, б - клиновидные панели, г - криволинейная панель. Таким образом, плоская панель является распространенной, но не единственной конструктивной формой панелей.

С другой стороны необходимо добавить, что оболочки подразделяются на цилиндрические, конические, сферические и т.д., замкнутые и незамкнутые в поперечном направлении, осесимметричные и произвольного поперечного сечения, тонкостенные и толстостенные. Одним из видов являются пологие оболочки, которые определяются следующим образом: «Пологой называется такая оболочка, у которой углы наклона линий, нанесенных на ее поверхности, настолько малы, что в пределах точности вычислений косинусы углов можно считать равными единице». - М.: Высш. Школа, 1982. - 400 с.». Видно, что конструкции в виде пологих оболочек практически приближаются к плоским и смыкаются с конструкциями в виде криволинейных панелей. Поэтому признаки «в виде панели» и «дополнительно в виде оболочки» в совокупности охватывают в широком диапазоне формы конструктивного исполнения от плоских, через пологие, например, в виде козырьков, через разомкнутые произвольного сечения, например, в виде желобов, лотков и т.д., до разомкнутых оболочек, например, труб.

Такие возможности заявляемого нагреваемого элемента являются одним из основных преимуществ по сравнению с объектом, взятым за прототип, который может быть выполнен только в виде плоской панели.

Каркас объекта несет основную силовую нагрузку, изолирует токопроводящие элементы, неразрывно объединяет все слои воедино своим полимерным связующим, но не более того.

В заявляемом нагреваемом силовом строительном элементе все основные компоненты: каркас, токопроводящий экран и электронагреватель - выполнены из совместимых материалов и интегрированы в единое целое. Токопроводящий экран и электронагреватель размещены между слоями армирующего материала каркаса и замоноличены вместе с ними материалом матрицы с образованием композиционного целого. Размещение герметично изолированного электронагревателя в электроизоляционном материале каркаса обеспечивает элементу устойчивые электроизоляционные свойства, а использование слоя низкоплотного материала в каркасе обеспечивает элементу необходимую жесткость.

Защитные свойства элементу придают покрытия, выбор которых определяется степенью необходимой защиты поверхности и совместимостью материалов покрытия между собой и с материалом каркаса.

Все вышеописанное обеспечивает эксплуатационную надежность предлагаемой конструкции нагреваемого силового строительного элемента.

Конструкция элемента по изобретению допускает широкую вариативность его форм от плоских и криволинейных панелей до замкнутых и незамкнутых оболочек. Элемент легко монтируется и легко заменяется при истекшем сроке службы.

В зависимых пунктах 2-4, 12 и 16 приведены в качестве вариантов исполнения изобретения материалы для каркаса, токопроводящего экрана и покрытия, а в пункте 6 - виды используемых конструкций для электронагревателя. Более детальная проработка этих вариантов приведена в пунктах 5, 7, 8, 9, 10.

При этом нагревательные элементы могут быть одного или разного размера и расположены по поверхности строительного элемента и/или по его толщине. Количество, размеры и расположение нагревательных элементов определяется конкретными требованиями по необходимой мощности нагревательного элемента и распределению температур по поверхности и времени эксплуатации. Указанные нагреватели могут иметь каждый собственные токопроводящие провода, которые подключаются к отдельным питающим цепям, могут объединяться в несколько электрических групп с последовательным или параллельным соединением, могут иметь один общий нулевой или силовой провод с отдельными соответственно силовыми или нулевыми для каждого нагревателя, а может быть комбинированная схема из перечисленных в зависимости конкретных требований. Сформулировать отдельно каждый возможный вариант невозможно, так как их бесконечное множество, как бесконечное множество возможных вариантов габаритных размеров и конфигураций строительного элемента.

В зависимых пунктах 11, 13-15, 17-19 приведены варианты конструктивного исполнения заявляемого элемента, в пунктах 20 и 21 - варианты его форм, а в пунктах 22-24 - примеры конкретного использования элемента.

Изобретение поясняется описанием конкретных, но не ограничивающих его примеров реализации и прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 представлен заявляемый нагреваемый силовой строительный элемент, выполненный в виде панели, на примере ступени лестничного марша, вид сверху. На фиг.2 показан разрез по А-А фиг.1. На фиг.3 изображен заявляемый элемент, выполненный в виде незамкнутой оболочки, на примере водосточного желоба крыши, поперечный разрез. На фиг.4 показан вариант изобретения на примере плоской панели пешеходного настила, поперечный разрез. На фиг.5 и 6 представлены иные варианты форм элемента.

Нагреваемый силовой строительный элемент (фиг.1, 2, 3) содержит каркас 1, токопроводящий экран 2 с заземляющим проводом 3, ламинированный в пленку гибкий электронагреватель 4 с контактными проводами 5 для сети и наружное покрытие 6.

Каркас 1 выполнен слоистым из стеклопластика и содержит слои 7 из стеклоткани как армирующего материала, выполненного из переплетающихся искусственных волокон, и слой 8 из низкоплотного пенополиуретана. Между слоями 7 каркаса размещены экран 2 и электронагреватель 4, при этом провод 3 экрана 2 и провода 5 электронагревателя 4 выведены наружу. Слои 7 и слой 8 каркаса с экраном 2 и электронагревателем 4 объединены в единое целое эпоксидным связующим 9 как матрицей. Каркас 1, показанный на фиг.3, имеет отверстия 10 под элементы крепления.

В гибком электронагревателе 4 нагревательный элемент выполнен из одного сплошного слоя сухой ткани, содержащей искусственные нити с углеосажденной оболочкой.

Токопроводящий экран 2 выполнен из переплетающейся металлической проволоки.

Наружное покрытие 6 для ступени лестничного марша (фиг.1, 2) выполнено из износостойкого материала на основе каменной крошки и смолы, а для водосточного желоба крыши (фиг.3) - из влагостойкой полимерной композиции типа гелькоута.

На фиг.4 показан вариант исполнения элемента на примере пешеходного настила с несколькими, распределенными по его толщине и площади электронагревателями 4, с ребрами жесткости 11, расположенными в слое 8 низкоплотного материала, с выступами 12 и канавками 13.

На фиг.5 и 6 представлены иные формы исполнения элемента: в виде криволинейной панели (фиг.5), предназначенной для использования в качестве карниза крыши, козырька крыльца, крыши павильона, и в виде конической незамкнутой оболочки (фиг.6), предназначенной для использования в качестве секции дренажной системы или сливного водостока.

В подтверждение разработанной конструкции в промышленных условиях были изготовлены нагреваемые ступени лестничного марша со следующими характеристиками: длина 3000 мм, ширина 400 мм, удельная мощность электронагревателя 300 Вт/м².

Ступени прошли климатические натурные испытания с положительными результатами. При испытаниях на одном из пешеходных переходов Москвы в зимний период температура на поверхности панелей не опускалась ниже плюс 6°С, что обеспечивало устойчивое таяние снега даже в самые сильные морозы. При этом панели были легкими, прочными и стойкими к воздействию влаги и антигололедных реагентов.