СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ ПАНЕЛИ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ
METHOD TO MANUFACTURE HEAT INSULATION PANEL AND HEAT INSULATION PANEL

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для облицовки фасадов и повышения теплозащиты жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений как реконструирующихся, так и вновь строящихся.
Теплоизоляционные панели разработаны как элемент высоких энергосберегающих технологий, который по своим конструктивным и технологическим особенностям значительно превосходит традиционные теплоизоляционные материалы. Кроме того, зачастую современные теплоизоляционные панели состоят из нескольких функциональных слоев, которые выполняют как теплоизоляционную функцию, так и одновременно служат для облицовки зданий и сооружений. Итак, существующие фасадные теплоизоляционные панели - это практически готовый фасад, включающий облицовочные элементы и теплоизоляционный материал, которые соединены друг с другом определенным образом. При этом качество и внешний вид облицовки являются практически безупречными. Существует множество разновидностей панелей, которые отличаются конструкцией, используемыми материалами, способами крепления на фасад. Известны и требования, предъявляемые к теплоизоляционным панелям. К ним можно отнести высокие теплотехнические характеристики, долговечность, огнестойкость, прочность и надежность, быстрый и легкий монтаж при различных погодных условиях и множество других условий. Однако существующие виды теплоизоляционных панелей зачастую не удовлетворяют тому или иному требованию из вышеперечисленных. Зачастую панели являются недостаточно прочными или жесткими, что является причиной снижения их эксплуатационной надежности, а также часто приходится осуществлять достаточно сложные монтажные работы, что требует как высокого профессионализма персонала, так и повышения материальных затрат на установку. Способы изготовления панелей также варьируются в зависимости от сложности панели и того технического результата, который должен быть обеспечен при использовании изделия. Поэтому актуальной проблемой является способ создания теплоизоляционной панели, который бы позволил обеспечить производство изделия, отвечающего всем требованиям, предъявляемым к данного типа продукции.
Наиболее близким аналогом заявляемого решения является решение, представленное в патенте Украины №10001, где теплоизоляционная панель содержит множество облицовочных элементов, расположенных с зазором относительно друг друга, адгезированных к одной из поверхностей пласта теплоизоляционного материала с перемычками в зазорах между плитками. Панель может иметь разнообразную геометрическую форму, облицовочные элементы также могут иметь разнообразную геометрическую форму и различную фактуру.
Недостатком описанного решения является недостаточная жесткость панели, которая не позволяет обеспечить высокую надежность, долговечность и безопасность эксплуатации данного изделия.
В основу изобретения поставлена задача разработать способ изготовления теплоизоляционной панели, который за счет своей простоты и эффективности, а также за счет введения специального мелкодисперсного наполнителя позволяет получить изделие с высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками.
Еще одной задачей изобретения является разработка теплоизоляционной панели, которая благодаря своему конструктивному исполнению и материалам, которые используются при изготовлении, позволит обеспечить высокие теплотехнические характеристики, жесткость, надежность, долговечность и огнестойкость конструкции, а также позволит обеспечить легкость монтажа конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления теплоизоляционной панели, включающем размещение на опорной поверхности облицовочных плиток с зазорами друг относительно друга, заливку на плитки текучего теплоизоляционного материала и полимеризацию последнего с формированием адгезированного к облицовочным плиткам пласта теплоизоляционного материала с перемычками в зазорах между плитками, перед заливкой теплоизоляционного материала зазоры между облицовочными плитками по крайней мере частично заполняют мелкодисперсным твердым инертным материалом, частицы которого имеют высокую адгезионную способность к теплоизоляционному материалу. Такая реализация способа изготовления теплоизоляционной плиты обеспечивает дополнительное соединение облицовочных плиток с пластом теплоизоляционного материала и одновременно образует основу для окончательной затирки швов специально подобранным огнестойким раствором. При заливке текучего теплоизоляционного материала осуществляется его прохождение в слой мелкодисперсного твердого инертного материала, при этом жидкий слой теплоизоляционного материала обволакивает частицы инертного материала, что приводит к адгезии на поверхности его частиц инертного материала с теплоизоляционным материалом. Это в свою очередь позволяет обеспечить высокую жесткость панели, что в свою очередь повышает экономическую эффективность широкого внедрения способа и получить конечный продукт высокого качества.
Предпочтительной является такая реализация способа, при которой мелкодисперсный твердый инертный материал в зазоры между плитками засыпают слоем, толщина которого равна толщине облицовочной плитки. Введение мелкодисперсного твердого инертного материала указанным образом позволяет обеспечить необходимую жесткость теплоизоляционной плите, повысить ее эксплуатационную надежность и долговечность, а также облегчить затирку швов огнестойким материалом. При образовании слоя инертного материала, толщина которого меньше толщины облицовочной плитки, в достаточной степени не обеспечивается адгезия поверхности частиц инертного материала с теплоизоляционным материалом.
Предпочтительно в качестве мелкодисперсного твердого инертного материала используют кварцевый песок, который широко распространен в строительной отрасли благодаря своим физико-техническим свойствам.
Предпочтительным является использование в качестве текучего теплоизоляционного материала пенополиуретана. Пенополиуретан является легким и прочным гидротеплоизоляционным материалом, имеющим своеобразную структуру, благодаря которой обладает самым низким коэффициентом теплопроводности и самым малым водопоглощением в сравнении с другими теплоизоляционными материалами. Популярность пенополиуретанов объясняется простотой процесса их получения на месте применения. Это достигается тем, что исходным сырьем для получения пенополиуретанов служат жидкие продукты, разной степени вязкости, при смешении которых в определенном соотношении происходит химическая реакция синтеза полимера с одновременным его вспениванием, образующейся (испаряющейся) в ходе реакции газовой средой. В исходные компоненты добавляется огнестойкое вещество, например, антипирен. Таким образом, использование указанного теплоизоляционного материала позволяет обеспечить высокие теплотехнические характеристики продукта, получаемого с помощью данного способа.
Предпочтительной является реализация способа, при которой дополнительно формируют защитный слой из бумаги путем ее адгезирования к стороне пласта теплоизоляционного материала, свободной от облицовочных плиток. В качестве бумаги используется специальная бумага, например бумага, ламинированная парафином. Это позволяет обеспечить дополнительную защиту пласта теплоизоляционного материала от внешнего негативного воздействия, чем соответственно повысить эксплуатационные характеристики продукта, получаемого способом, который заявляется.
Также предпочтительной является реализация способа, при которой размещают элементы из негорючих строительных материалов для формирования противопожарных рассечек. В качестве материала противопожарных рассечек используют негорючие минераловатные плиты. Это позволяет обеспечить безопасность при эксплуатации изделий, полученных заявляемым способом, что в свою очередь способствует повышению экономической эффективности реализации способа.
Другая поставленная задача решается тем, что теплоизоляционная панель содержит множество облицовочных элементов, расположенных с зазором друг относительно друга, адгезированных к одной из поверхностей пласта теплоизоляционного материала с перемычками в зазорах между плитками, при этом теплоизоляционный материал перемычек в зазорах между плитками содержит мелкодисперсный твердый инертный материал, частицы которого имеют высокую адгезионную способность к теплоизоляционному материалу. Такое выполнение теплоизоляционной плиты обеспечивает дополнительное соединение облицовочных плиток с пластом теплоизоляционного материала и одновременно образует основу для окончательной затирки швов специально подобранным раствором, содержащим огнестойкую добавку, например, Силафор. При заливке текучего теплоизоляционного материала осуществляется его прохождение в слой мелкодисперсного твердого инертного материала, при этом жидкий слой теплоизоляционного материала обволакивает частицы инертного материала, что приводит к адгезии на поверхности его частиц инертного материала с теплоизоляционным материалом. Это в свою очередь позволяет обеспечить высокую жесткость панели, ее надежность и долговечность, что в свою очередь повышает экономическую эффективность применения теплоизоляционных панелей и позволяет получить конечный продукт высокого качества.
Благодаря подбору конструкционных материалов теплоизоляционная панель соответствует идеальному с точки зрения строительной физики принципу наружной теплоизоляции. Она не только обеспечивает защиту от теплопотерь и пожаробезопасность, но и заметно улучшает микроклимат помещения. Повышение температуры внутренней поверхности стен приводит к исчезновению сквозняков. С другой стороны, благодаря наружной теплоизоляции, в летнюю жару в помещении сохраняется прохлада. Также к достоинствам панели с точки зрения функциональности можно отнести высокие теплоизоляционные показатели, позволяющие сохранять нормы толщины стен для нового строительства. Отсутствие стыков в изоляции способствует значительной экономии энергозатрат. Использование в качестве облицовочных элементов плитки, преимущественно клинкерной плитки, позволяет обеспечить высокую долговечность конструкции, а также большой выбор цветовой гаммы и фактуры облицовочных элементов.
Предпочтительным является такое выполнение панели, при котором мелкодисперсный твердый инертный материал в зазоры между плитками засыпают слоем, толщина которого не меньше толщины облицовочной плитки. Введение мелкодисперсного твердого инертного материала в указанном порядке позволяет обеспечить необходимую жесткость теплоизоляционной плите, повысить ее эксплуатационную надежность и долговечность.
Предпочтительным является использование в качестве мелкодисперсного твердого инертного материала кварцевого песка. Кварцевый песок обладает преимуществами перед песками естественного происхождения благодаря своей однородности и грязеемкости. Он чрезвычайно устойчив к химическим, механическим и атмосферным воздействиям.
Также предпочтительным является использование пенополиуретана в качестве теплоизоляционного материала. Как было сказано выше, пенополиуретан является легким и прочным гидротеплоизоляционным материалом, имеющим своеобразную структуру, благодаря которой обладает самым низким коэффициентом теплопроводности и самым малым водопоглощением в сравнении с другими теплоизоляционными материалами. Соответственно его применение в данном случае позволяет обеспечить те высокие теплотехнические характеристики, которые обеспечивают высокую эффективность применения заявляемого технического решения. Кроме того, использование пенополиуретана позволяет значительно повысить огнеупорность теплоизоляционной панели, поскольку этот материал имеет высокую огнеупорность ввиду практического повышения огнестойкости пенополиуретанов за счет химической модификации рецептуры.
Также следует отметить, что благодаря подбору материалов панели обеспечивается экологическая безопасность заявляемого изделия, что в свою очередь является важным фактором при выборе помещения для тех или иных целей.
Более подробно заявляемое техническое решение поясняется с помощью фигуры 1, на которой представлен общий вид теплоизоляционной панели.
На фигуре 1 представлена панель 1, содержащая множество облицовочных элементов в виде облицовочных плиток 2, зазоры 3 между облицовочными материалами, пласт теплоизоляционного материала 4 с перемычками в зазорах 3 между плитками 2. Также на фигуре 1 представлены отверстия 5 под крепежные элементы.
Способ изготовления теплоизоляционной панели осуществляется следующим образом. На опорной поверхности размещают облицовочные плитки 2. Размещение могут осуществлять в каком-то определенном порядке для создания того или иного рисунка, а также могут использовать облицовочную плитку 2 с различными фактурами. Облицовочную плитку 2 в форме размещают с зазором 3 относительно друг друга. Далее осуществляют заполнение зазоров 3 мелкодисперсным твердым инертным материалом, в частности кварцевым песком, на толщину не менее от толщины плитки. На крышку формы крепят специальную бумагу, с помощью которой формируют дополнительный защитный слой. После чего осуществляют заливку на плитки текучего теплоизоляционного материала, в частности вспенивающегося пенополиуретана, после чего крышку формы закрывают и выдерживают в закрытом состоянии около 20 минут. В течение времени выдержки осуществляется полимеризация текучего теплоизоляционного материала с формированием адгезированного к облицовочным плиткам 2 пласта теплоизоляционного материала 4. Кроме того, происходит обволакивание жидким слоем теплоизоляционного материала частиц кварцевого песка. После окончания времени выдержки крышку формы открывают, при этом специальная бумага оказывается с тыльной стороны пласта теплоизоляционного материала, формируя дополнительный защитный слой. Также в ходе размещения в форме исходных материалов формируют отверстия 5 под крепежные элементы, также размещаются закладные крепежные элементы, например закладные шайбы. В случае необходимости в форму также укладывают элементы из негорючих строительных материалов для формирования противопожарных рассечек.
Таким образом, заявляемое изобретение представляет собой способ изготовления теплоизоляционной панели и панель, изготовленную этим способом, которые благодаря своим технологическим и конструкционным параметрам обеспечивают получение изделия с высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками, обеспечивают высокие теплотехнические характеристики, жесткость, надежность и долговечность конструкции, а также позволяют обеспечить легкость монтажа конструкции.