ВЕНТИЛИРУЕМАЯ ПОДЛОЖКА ДЛЯ НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

Заявляемая полезная модель относится к области строительства, а именно к          упругим звуко-, тепло- и гидроизоляционным материалам, таким как многослойные подложки, которые предназначены для укладки между напольным покрытием и основанием, например, бетонной стяжкой.
Подложка – это особый материал, который укладывается под напольные покрытия и повышает их эксплуатационные свойства. Подложки могут быть изготовлены из натуральных и синтетических составляющих, например, вспененных, при этом пузырьки воздуха несут дополнительные функции. Натуральные материалы более плотные, но менее эластичные.
Напольное покрытие с подложкой обладает преимуществами.
Наиболее важной функцией подложки является демпфер – амортизатор или «глушитель» колебаний. Демпфер также гасит звуки от проходящего шума. Еще одна функция подложки – выравнивание неровностей пола. Чтобы напольное покрытие легло ровно и красиво, необходимо приложить усилия для выравнивания стяжки. Но если есть небольшие неровности, с ними может справиться правильно подобранная подложка.
Напольные покрытия нужно защищать от конденсатной влажности, поэтому еще одна важная задача подложки – гидроизоляция.
Теплоизоляция является одним из главных критериев не только подложки, но и самого напольного покрытия. Правильно подобранная подложка повышает эксплуатационные характеристики напольного покрытия.
Подложка позволяет нивелировать все неровности стяжки или иного основания, на которое укладывают напольное покрытие, и обеспечивает высокую плотность прилегания напольного покрытия, а также повышает срок его службы.
Выбор конструктивного решения пола осуществляют, исходя из технико-экономической целесообразности в конкретных условиях строительства с учетом обеспечения требований действующих строительных норм и правил (СНиП).
Покрытия пола определяют в зависимости от вида и интенсивности механических, жидкостных и тепловых воздействий. Кроме того, полы должны обладать необходимой несущей способностью и не быть "зыбкими".
Для предотвращения появления плесневого грибка и конденсата, в том числе образующегося при укладке напольного покрытия на холодные и/или сырые межэтажные перекрытия, возникает необходимость эффективного естественного вентилирования пространства между основанием (бетонной стяжкой) и напольным покрытием, а также возможность отвода остаточной влажности от сырого основания с целью предотвращения его деформации.
Известно, что межэтажные перекрытия, выполненные из бетона толщиной 20 см, при отоплении помещения полностью высыхают до требуемой нормативной влажности за 2,5 года. В случае укладки напольного покрытия ранее указанного срока необходимо применять эффективную гидроизоляцию бетонных оснований, особенно во вновь строящихся объектах. В качестве такой гидроизоляции преимущественно используют полиэтиленовые пленки.
Так, например, из предшествующего уровня техники известен многослойный лист для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом поверхности и декоративным рисунком, содержащий несущий слой с верхней и нижней поверхностями; вспененный слой, содержащий верхнюю и нижнюю поверхности, причем нижняя поверхность вспененного слоя расположена рядом с верхней поверхностью несущего слоя и присоединена к ней, верхняя поверхность вспененного слоя содержит прерывистый рельефный узор, полученный химическим тиснением и содержащий углубления, образованные одиночными или нанесенными друг на друга точками, выполненными цифровой печатью материала, содержащего ингибитор пенообразования; декоративный слой, присоединенный к верхней поверхности вспененного слоя; и, по меньшей мере, один износостойкий слой, расположенный рядом с декоративным слоем и присоединенный к нему; и тыльный слой, расположенный рядом с нижней поверхностью несущего слоя и присоединенный к ней (патент № 2748351 на изобретение «Многослойный лист, подходящий для применения в качестве напольного или настенного покрытия, характеризующегося трехмерным рельефом и декоративным рисунком», дата подачи 18.07.2017, опубликовано 21.05.2021 г.).
Известна подложка для напольных покрытий, содержащая теплоизолирующий внутренний слой и защитные изолирующие наружные слои из вспененного полиэтилена, ламинированного металлизированной или фольгированной пленкой, а внутренний - из воздушно-пузырчатой пленки (патент № 146287 на полезная модель «Подложка для напольных покрытий», дата подачи 02.07.2014 г., опубликовано 10.10.2014 г.).
Кроме того, известна конструкция подложки, выполненной в виде трехслойной структуры, нижний слой которой изготовлен из перфорированного полиэтилена низкого давления, средний слой из гранул пенополистирола, а верхний слой - из полиэтилена высокого давления с перехлестом, при этом слои соединены друг с другом посредством ламинирования (патент № 107232 на полезную модель «Подложка для напольных покрытий», дата подачи 10.03.2011 г., опубликовано 10.08.2011 г.).
Известен защитный лист, снабженный базовым слоем и пористым слоем сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а в направлении толщины имеет степень вентиляции не менее 4000 с / 100 мл по шкале Герлея (TW20201218A «Workpiece protection sheet», дата приоритета 2018-05-31, опубликовано 2020-04-01).
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является  многослойный полимерный звуко-, гидро-, теплоизоляционный материал для покрытий, включающий нижний слой в виде многослойной полиэтиленовой соэкструзионной пленки со сквозными отверстиями диаметром 6-8 мм, расположенными в один ряд по ширине пленки с повторением рядов через каждые 200-250 мм, с нанесенным на одну из сторон слоем клеевой композиции толщиной 15-20 мкм, промежуточный слой в виде гранул пенополистирола диаметром 3-4 мм и верхний слой в виде однослойной пленки высокого давления с нанесенным на сторону, обращенную к промежуточному слою, слоем клеевой композиции толщиной 10-15 мкм с образованием ламинированной многослойной структуры (патент № 2562979 на изобретение  «Многослойный полимерный материал для покрытий и способ его изготовления», дата подачи 25.11.2014 г., опубликовано 10.09.2015 г.).
Недостатки известных решений обусловлены использованием в их составе полиэтиленных слоев/пленок, не обладающих достаточной механической прочностью. При длительном использовании такие слои/пленки становятся хрупкими. Во избежание повреждений, приводящих к нарушению герметичности пленки, возникает необходимость предварительного выравнивания и очищения поверхности, на которую укладывают такую подложку. Данная операция усложняет монтаж напольного покрытия, а также увеличивает временные и трудозатраты.
Помимо этого, полиэтиленовые подложки имеют высокий коэффициент сжатия – более 50% от номинальной толщины, что приводит в местах значительных нагрузок к возникновению скрипов полов/напольных покрытий, а также повреждению замковых соединений ламината или плит паркета. Возникшее со временем сжатие полиэтиленовой подложки негативно влияет на ее тепло- и звукоизолирующие свойства, а также снижает естественную вентиляцию пространства между основанием и напольным покрытием и возможность удаления влажности от сырого основания.
Перечисленные недостатки снижают рабочие характеристики, в том числе жесткость, прочность, теплоизоляцию и долговечность и не позволяют реализовать эффективный отвод влаги от сырого основания, а также стабильную естественную вентиляцию в пространстве под напольным покрытием в течение длительного времени.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эксплуатационных характеристик подложки под напольное покрытие, повышающих степень удаления влажности и стабильное вентилирование в пространстве между основанием и напольным покрытием.
Указанный технический результат достигается тем, что вентилируемая подложка для напольного покрытия, включающая выполненные из полимерных материалов нижний слой, сопрягаемый с основанием пола лицевой стороной, на которой выполнены вентиляционные каналы, верхний слой с изоляционной пленкой, контактирующей с напольным покрытием, и расположенный между ними промежуточный слой, согласно полезной модели все слои произведены из экструдированного пенополистирола и соэкструзионно связаны между собой, при этом нижний слой имеет структуру,  содержащую 25-35% сообщающихся между собой открытых ячеек, и в нем выполнены проходящие по всей длине и ширине слоя вентиляционные каналы в виде криволинейных профильных продольных и поперечных армированных пазов, образующих рельефную поверхность лицевой стороны, в состав промежуточного слоя,  структура которого содержит 94-100% закрытых ячеек, дополнительно введен микротальк дисперсностью 1-3 мкм, а изоляционная пленка получена путем расплавления верхнего слоя, содержащего 6-10 мас.% полиолефина, и имеет толщину 300-400 мкм.
Заявляемое устройство поясняется чертежами, где
фиг. 1 – поперечный разрез вентилируемой подложки для напольного покрытия;
фиг. 2 – вид лицевой стороны нижнего слоя вентилируемой подложки для напольного покрытия;
фиг. 3 – фрагмент лицевой стороны нижнего слоя вентилируемой подложки для напольного покрытия.
Предлагаемая к защите вентилируемая подложка для напольного покрытия выполнена многослойной и состоит из двух внешних слоев: нижнего 1, укладываемого лицевой стороной на основание пола, например, бетонную стяжку, и верхнего 3, тыльная сторона которого контактирует с монтируемым на него напольным покрытием (на чертеже не показано). Между внешними слоями 1 и 3 размещен промежуточный слой 2. Толщина подложки может варьироваться от 3 до 6 мм.
Все слои 1, 2, 3 изготовлены из полимерного материала, а именно, из экструдированного пенополистирола. Экструдированный пенополистирол по показателям теплоизоляции несколько превосходит обычный вспененный EPS пенополистирол низкой плотности.
Толщина подложки распределяется между слоями следующим образом: верхний слой - 5-10%; средний  и нижний слои – 40-50%. Толщина каждого слоя выбрана достаточной, чтобы обеспечить заявленные свойства подложки.
Структура нижнего слоя 1 состоит из 65-75% закрытых ячеек, заполненных воздухом, и 25-35% открытых ячеек в виде множества пустот, сообщающихся между собой и образующих губчато-подобную структуру, через которую могут перемещаться большие объемы влаги и воздуха. Губчато-подобные структуры обладают улучшенными характеристиками, в том числе по показателям сжимающего напряжения (деформации) после многократного нагружения и последующей разгрузки, что указывает на их высокую механическую устойчивость и прочность. Помимо этого, губчатые структуры имеют высокие абсорбционные свойства и теплоспособность.
Выбранный диапазон содержания открытых ячеек в нижнем слое является оптимальным. При превышении верхнего показателя 35% материал по своим свойствам будет приближен к рыхлой легко деформируемой губке с низкими механическими показателями, в частности высоким коэффициентом сжатия, что негативно влияет на несущую способность слоя и, соответственно, на беспрепятственное прохождение потоков влаги и воздуха в течение длительного времени. При значительных механических нагрузках это может также привести к возникновению «скрипов» полов.
При содержании открытых ячеек меньшем, чем 25%, материал по свойствам становится приближенным к закрытоячеистому пенополистиролу, структура которого не предусматривает сообщение ячеек между собой и, следовательно, затрудняет прохождение любых потоков.
В нижнем слое подложки с лицевой стороны,  т.е. со стороны прилегания к основанию, способом вакуумного термоформования выполнены вентиляционные каналы 4 в виде пересекающихся профильных продольных и поперечных пазов, проходящих по всей длине и ширине слоя и образующих его рельефную (гофрированную) поверхность в виде решетки. Все вентиляционные каналы имеют криволинейную траекторию, что позволяет охватить максимальную площадь слоя, как в продольном, так и поперечном направлении, благодаря чему отвод влаги и циркуляция воздуха осуществляются более эффективно, т.к. отсутствуют застойные зоны.
Каждый вентиляционный канал армирован (на чертеже не показано) и может иметь, например, трапециевидное, П-образное, U-образное поперечное сечение. Рельефная поверхность, каждый выступ которой выполняет функцию ребра жесткости, и армирование каналов значительно повышают несущую способность как нижнего слоя, так и подложки в целом, и увеличивают ее прочность. Способность материала сопротивляться деформациям и разрушению, а также механическая прочность и изгибная жесткость вдоль профильных пазов (гофр) влияют на увеличение срока эксплуатации, в течение которого без изменений сохраняется форма вентиляционных каналов и, соответственно, обеспечиваются эффективный отвод влаги  и вентиляция под напольным покрытием. Механическая прочность и изгибная жесткость вдоль гофр позволяют реализовать долговечные конструкции.
Рельефная поверхность лицевой стороны нижнего слоя позволяет компенсировать неровности поверхности основания и, следовательно, снизить временные и трудозатраты, которые требуются для предварительной очистки и обработки такой поверхности.
Напольное покрытие укладывают на тыльную сторону верхнего слоя 3.
Изоляционную пленку верхнего слоя получают путем его расплавления (экструдирования). При этом в состав вспененного полистирола верхнего слоя дополнительно добавлен полиолефин в количестве 6-10 масс.%. Верхий слой подложки нагревают до расплавления его поверхности и образования на ней изоляционной пленки, которая при монтаже напольного покрытия сопрягается с напольным покрытием, и обеспечивает его гидроизоляцию от остаточной влажности сырого основания. Остаточная влажность может приводить к частичному или полному расслоению напольных покрытий. В результате воздействия влаги, например, у ламинита или паркетной доски происходит «подъем» стыков и образование «волны», а штучный паркет принимает форму «лодочки» или полностью отрывается от основания.
Известно, что полистирол обладает лучшей механической прочностью по сравнению с полиолефинами, но устойчивость к проникновению водяных паров и к воздействию агрессивных сред у полиолефинов выше, чем у полистирола. Комбинация двух материалов полистирола с полиолефином позволяет добиться устойчивости к воздействию агрессивных сред и проникновению водяных паров с одновременным повышением эксплуатационных показателей подложки.
Промежуточный средний слой 2 расположен между верхним и нижним слоями и соэкструзионно присоединен к ним. Средний слой 2 выполнен на основе экструдированного вспененного полистирола с добавлением в него микроталька с размером частиц 1-3 мкм. Структура слоя содержит 94-100% замкнутых, не сообщающихся между собой ячеек, диаметр которых не превышает 100 мкм.  Ячейки изолированы друг от друга и заполнены воздухом.  Введение микроталька регулирует структуру пенополистирольного среднего слоя подложки и улучшает его физико-механические свойства. Микротальк снижает трение и реализует функцию наполнителя, который армирует, регулирует и стабилизирует структуру среднего слоя, и обеспечивает повышение эксплуатационных показателей подложки, в частности, жесткости и прочности.
Осуществление полезной модели подтверждается примером конкретного выполнения.
2
При производстве многослойной подложки толщиной 5 мм вентиляционные каналы размещают на расстоянии 50-60 мм друг от друга. При указанной толщине могут быть нивелированы локальные неровности бетонного основания (стяжки) или поглощены остатки строительного мусора размером до 4,3 мм, при этом свойства подложки не снижаются. За счет выполнения в нижнем слое армированных профильных вентиляционных каналов, выполненных высотой до 2,0 мм, повышаются эксплуатационные показатели по статической нагрузке, которые составляют 9,5 т/м, что в среднем на 20% больше прочности аналогичных подложек из вспененного полистрирола с гладкой поверхностью.
2
За счет закрытоячеистой структуры среднего слоя с ячейками заданного размера обеспечиваются высокие показатели и по термоизоляции. Так, при толщине подложки 5 мм и, соответственно, толщине среднего слоя  около 2,0 мм коэффициент термического сопротивления составит 0.13 mК/Вт, что превышает показатель аналогичных подложек из вспененного полиэтилена более, чем на 10%.
Помимо этого, при наличии на поверхности верхнего слоя изоляционной пленки заявляемая подложка имеет нулевое поверхностное водопоглощение и паропроницаемость 0,00036  мг/(м·ч·Па).
При монтаже напольного покрытия многослойные покрытия укладывают встык, при этом вентиляционные каналы сопрягаемых подложек совмещают, благодаря чему изогнутые по траектории каналы проходят в продольном и поперечном направлении, охватывая практически всю площадь помещения и выходят к его стенам, где влага выводится наружу и естественным образом испаряется в атмосферу. Постоянная циркуляция воздуха через вентиляционные каналы способствует эффективному удалению влаги из внутреннего пространства под напольным покрытием. При этом отвод влаги происходит по всему периметру помещения, а циркуляция воздуха в пространстве под напольным покрытием беспрепятственно осуществляется по всей площади помещения, что также повышает эффективность конструкции подложки. Пол «дышит».
Помимо этого, наличие изоляционной пленки на лицевой стороне верхнего слоя защищает напольное покрытие, например, паркетную доску или ламинат, от влаги.
Предлагаемая к защите конструкция имеет преимущества перед известными техническими решениями и обеспечивает достижение заявленного технического результата.