Многослойная фасадная панель

Полезная модель относится к строительству и ремонту зданий и сооружений гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения, в частности к системам ограждения зданий с теплоизоляцией и отделкой наружных стен и фасадов, и может быть использована в качестве фасадной системы для энергоэффективных зданий.
Известны навесной вентилируемый фасад [1], навесной вентилируемый фасад [2], стеновая теплоизолирующая панель с вентилируемым фасадом заводской готовности «РОСЛАВ» и опорный кронштейн для ее установки [3].
Недостатками известных конструкций [1], [2], [3] является то, что они сложны и не обеспечивают сохранение теплотехнических характеристик теплоизоляционного слоя на протяжении заявленного срока службы. Данные конструкции [1], [2], [3] не позволяют изменять температуру в вентилируемом зазоре.
Проблема состоит в том, что известные устройства не позволяют изменять температуру воздуха в воздушном зазоре и обеспечить сохранение теплотехнических характеристик теплоизоляции на протяжении заявленного срока службы.
Указанная проблема решается тем, что многослойная фасадная панель содержит два теплоизоляционных слоя, соединенные между собой несущими перфорированными профилями, образуя замкнутый вентилируемый воздушный зазор; при этом, к внутреннему теплоизоляционному слою панели монтированы влагостойкие цементные плиты, а наружный теплоизоляционный слой выполнен из композитного материала с сердечником из минераловатного заполнителя. Заявляемая полезная модель направлена на создание конструкции многослойной фасадной панели, которая была бы надежна, технологична, могла быть изготовлена в массовом производстве и помогала бы значительно сократить энергозатраты здания.
Технический результат достигается за счет усовершенствованной конструкции вентилируемого фасада, состоящего из многослойных фасадных панелей. Многослойная фасадная панель состоит из нескольких слоев: наружный теплоизоляционный слой, выполненный из композитного материала с сердечником из минераловатного заполнителя; система несущих перфорированных профилей, образующих замкнутый воздушный вентилируемый зазор; защитный слой из влагостойкой цементной плиты, внутренний теплоизоляционный слой и внутренний защитный слой из влагостойкой цементной плиты.
Защитный слой между теплоизоляцией и воздушным зазором позволяет сохранять теплотехнические свойства утеплителя на протяжении заявленного срока службы, предотвращает разрыхление и увлажнение теплоизоляции. Замкнутый воздушный вентилируемый зазор, образованный двумя слоями теплоизоляции, позволяет достигнуть снижения энергопотребления здания за счет регулирования температуры потока воздуха в зазоре.
Внутренний и внешний защитные слои теплоизоляции, представляющие собой влагостойкие цементные плиты, состоящие из сердечника на основе портландцемента и легкого минерального заполнителя, сохраняют теплоизоляцию на протяжении заявленного срока службы, препятствует ее разрыхлению, деформации и прониканию влаги внутрь панели, а также служат поверхностью, готовой для внутренней отделки изнутри.
Наружный теплоизоляционный слой панели выполнен композитным с сердечником из негорючего минераловатного утеплителя. Соединение внешнего слоя панели является герметичным за счет конструкции соединения "паз-гребень". Этот композитный слой отделен от основной теплоизоляции, защищенным цементной плитой, вентилируемым воздушным зазором. Крепление и соединение всех слоев в уровне воздушного зазора выполнено перфорированными профилями для беспрепятственного движения воздуха. Данная конструкция многослойной фасадной панели образует замкнутый воздушный зазор между двумя слоями утеплителя. Герметичность конструкции стены, выполненная из данных фасадных панелей, позволяет использовать нагретый воздух в зазоре для снижения энергопотребления здания в целом.
Многослойные фасадные панели крепятся поэтажно к торцам плит с помощью крепежного элемента в виде двутавра с ребрами. В пазы панели, выполненные по углам, заводится крепежный элемент.
При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат:
снижение энергопотребления здания;
сохранение теплотехнических свойств теплоизоляции на протяжении заявленного срока службы.
Полезная модель поясняется чертежами 1-4. На фиг. 1 представлен общий вид полезной модели с крепежным элементом 6. На фиг. 2 представлен крепежный элемент 6 в виде двутавра с ребрами, который крепится полкой к торцу плиты анкерами 7. На фиг. 3 представлен общий вид полезной модели с указанием слоев: внутренний защитный слой 1, выполненный из влагостойкой цементной плиты; теплоизоляционный слой 2; защитный слой 3, также из влагостойкой цементной плиты; несущие перфорированные поперечные и продольные профили 4, образующие вентилируемый воздушный зазор; наружный теплоизоляционный слой 5, выполненный из композитного материала с сердечником из негорючего минераловатного утеплителя. В теплоизоляционном слое 2 организованы пазы 8 для соединения с крепежным элементом 7. На фиг. 4 изображена многослойная фасадная панель по слоям: теплоизоляционный слой 2, торцы которого обрамлены перфорированным профилем с пазом, с двух сторон облицован защитными слоями 1 и 3; перфорированные профили в двух направлениях для организации воздушного зазора 4 и наружный теплоизоляционный слой 5.
Существует несколько схем эффективного применения многослойной фасадной панели с использованием теплообменников 9 (фиг. 5 и 6 соответственно):
1) Приточный воздух поступает в грунтовый теплообменник 9, таким образом повышая свою температуру до плюсовой температуры грунта, оттуда поступает в воздушный зазор фасадной конструкции. Таким образом, влияние наружных отрицательных температур компенсируется прогретым потоком воздуха, идущим вдоль фасада. Далее приточный воздух поступает в приточно-вытяжную установку 10 с фильтром, догревателем воздуха и рекуператором. Из этой установки воздух, отфильтрованный и догретый там до нужной температуры поступает в помещения. Отработанный (вытяжной) воздух также проходит через рекуператор, в котором выполняет частичный нагрев приточного воздуха, тем самым уменьшая энергопотребление (фиг. 5).
2) Приточный воздух поступает в грунтовый теплообменник 9, затем поступает в приточно-вытяжную установку 10, где происходит догрев, и оттуда поступает в помещения. Отработанный воздух, проходя через рекуператор, поступает в воздушный зазор фасада с температурой, приблизительно равной температуре приточного воздуха (фиг. 6).
Обе данные схемы возможны и доступны к применению за счет герметичности соединения фасадных панелей между собой, а также герметичной конструкцией устройства оконных откосов. В летний период, за счет применения данных схем, уменьшаются теплопоступления, вследствие чего уменьшается требуемая мощность системы кондиционирования. Данную полезную модель можно применять в регионах с различными климатическими условиями, изменяя некоторые параметры (толщину теплоизоляционного и наружного композитного слоев).
Преимущество данной полезной модели состоит в снижении ресурсоемкости и упрощении монтажа фасада, снижения энергопотребления здания за счет использования конструкции многослойной фасадной панели, а также в повышении срока службы теплоизоляции.
Источники информации:
1. Патент номер 107534 МПК: Е04B 1/00 2006.
2. Патент номер 123801, МПК: Е04B 1/00 2006.
3. Патент номер 2448223, МПК: Е04F 13/07 2006.