КРОВЕЛЬНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к металлическим кровельным сэндвич-панелям (ТСП-К), которые могут использоваться как при строительстве, так и при реконструкции зданий и сооружений различного назначения для облицовки и утепления кровли.
Структурно ТСП-К состоит из внешних облицовок (далее - облицовки), выполняющих роль наружных и внутренних облицовок панелей в зданиях или сооружениях, и средней части (сердцевины).
Внешняя облицовка кровельной панели, выполняющая роль наружной облицовки панели в здании или сооружении (далее - наружная облицовка), представляет собой глубоко профилированный (с прокатанной гофрировкой от 30 мм) металлический лист с, как правило, продольными гофрами (ребра жесткости) трапециевидной (трапецеидальной) формы.
Внешняя облицовка кровельной панели, выполняющая роль внутренней облицовки панели в здании или сооружении (далее - внутренняя облицовка) - плоский металлический лист.
Сердцевина (сердечник, средний слой) - слой материала, который располагается между внешними облицовками и выполняет роль утеплителя.
ТСП-К указанного назначения должны обладать высокими теплоизоляционными свойствами при минимальной толщине, высокой прочностью и звукоизоляцией, легкостью, огнестойкостью, четкой геометрией, удобством монтажа и эксплуатации.
Известно множество аналогов на кровельные сэндвич-панели, в том числе, стандартизированных, с пористыми утеплителями на основе пенопластов, имеющих в виду некоторых особенностей технологического процесса сложности, связанные с их производством, а впоследствии и с монтажом.
Известна (фиг. 3, RU, патент №2156340, C1, МПК E04C 2/292, E04C 2/32, E04B 1/80, опубликовано 20.09.2000) кровельная трехслойная строительная панель, включающая в себя наружную обшивку из профилированного листа с продольными гофрами и внутреннюю плоскую обшивку, выполненные из металлических листов, и размещенный между ними слой утеплителя из пенопласта на основе полистирола.
Известна (RU, патент №118659, U1, МПК E04D 3/35, опубликовано 27.07.2012) комбинированная панель, содержащая наружный лист, профилированный внутренний лист, имеющий по существу трапецеидальные части и по существу плоские части, проходящие между трапецеидальными частями, и расположенный между ними изолирующий внутренний слой из пенополиуретана (ППУ) или пенополиизоцианурата (ППИ), которые заполняют пространство между указанными листами.
Недостатком известных ТСП-К является невозможность обеспечения их плоскостности при толщинах плиты сердцевины (без учета гофр) более 120 мм. Коробление панели происходит вследствие неравномерного охлаждения цельного сердечника из ППУ или ППИ ввиду различной геометрии поверхностей облицовок (внутренней профилированной поверхности наружной облицовки и внутренней плоской поверхности внутренней облицовки), между которыми заливается материал сердечника при производстве панели: панель выгибается в сторону наружной облицовки. Коробление панели приводит к невозможности или сложности ее монтажа, а также к снижению ее эксплуатационных характеристик (неплотная стыковка замков приводит к протечкам и образованию мостиков холода в процессе эксплуатации кровли).
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является модернизация конструкции строительных панелей для более качественного и легкого их монтажа.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявленной ТСП-К, состоит в повышении ее эксплуатационных характеристик, а именно - в обеспечении ее плоскостности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что кровельная строительная панель состоит из верхнего профилированного листа с гофрами трапециевидной формы и нижнего плоского листа, выполняющих роль наружной и внутренней металлических облицовок панели, а также размещенного между ними составного утеплителя в виде монолитной плиты с расположенными на ее стороне, обращенной к наружной облицовке, и соединенными с ней брусками, повторяющими каждый на всей его длине форму соответствующего гофра наружной облицовки с ее внутренней стороны, причем в качестве материала брусков используют минеральную вату (MB) или ППУ, или производные ППУ, или ППИ, или производные ППИ, а в качестве материала для плиты сердечника - ППУ или его производные, или ППИ, или производные ППИ.
Внешние облицовки ТСП-К могут быть выполнены из оцинкованного окрашенного холоднокатаного или нержавеющего стального листа. Предпочтительно применение стального тонколистового рулонного холоднокатаного проката толщиной не менее 0,4 мм или проката из низкоуглеродистой стали с цинковым, алюмоцинковым или другим цинкосодержащим покрытием, полученным в агрегатах непрерывного горячего цинкования с защитно-декоративным полимерным покрытием по ГОСТ 30246.
В заявленной конструкции ТСП-К слой утеплителя (средний слой, сердечник) является составным и представляет собой блочную конструкцию, состоящую из монолитной плиты и соединенных с ней, как правило, продольных (вдоль панели, по всей ее длине) брусков трапециевидной формы.
Повторяющие форму гофра на всей его длине бруски (продольные полосы) составного сердечника в готовой ТСП-К располагаются каждый в трапециевидном гофре наружной облицовки.
Материалом брусков сердечника (наполнитель) может быть один из группы: MB или ППУ, или производные ППУ, или ППИ, или производные ППИ.
Материалом плиты сердечника (наполнитель) может быть один из группы: ППУ, или производные ППУ, или ППИ, или производные ППИ.
В понятие минеральная вата согласно ГОСТ 31913-2011 (EN ISO 9229: 2007) "Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения", входят следующие разновидности ваты:
- Стеклянная вата: минеральная вата, изготовленная из расплава стекла.
- Каменная вата: минеральная вата, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород.
- Шлаковая вата: минеральная вата, изготовленная из расплава доменного шлака.
Соединение брусков из MB с внутренними поверхностями гофр наружной облицовки осуществляется с помощью термоплавкого клея (Дау Изолан, Байер, Клей Верит или аналоги).
ППУ/ППИ - пористое ячеистое вещество (с закрытой ячейкой); разновидность газонаполненных пластмасс (пенопластов), получаемое путем вспенивания и последующего отверждения первоначально жидкой композиции.
Способ производства ТСП-К с составным сердечником включает два основных обособленных этапа: 1 - изготовление брусков сердечника путем заполнения наполнителем гофр наружной облицовки, 2 - изготовление плиты сердечника. Соединение брусков и плиты сердечника происходит путем их прикипания (приклеивания) друг к другу в процессе изготовления (заливки) плиты сердечника.
Таким образом, заливка плиты сердечника производится после заполнения соответствующим наполнителем гофр наружной облицовки, то есть тогда, когда площадь верхней и нижней поверхностей соприкосновения заливочного материала плиты между облицовками выравнивается: нижняя заливочная поверхность (внутренняя поверхность внутренней облицовки) равна верхней заливочной поверхности (нижние поверхности брусков сердечника и свободные внутренние поверхности наружной облицовки). Вследствие выравнивания указанных площадей охлаждение плиты сердечника после заливки происходит равномерно, что исключает коробление внешних облицовок ТСП-К.
Устранение отклонения от плоскостности ТСП-К обеспечивает более плотное прилегание их внутренних облицовок к монтажной плоскости, что облегчает работу монтажника и повышает качество кровельной конструкции за счет плотного прилегания замков и, соответственно, устранения протечек и мостиков холода.
Для пояснения сущности заявленной полезной модели представлены графические материалы, где 1 - наружная облицовка, 2 - внутренняя облицовка, 3 - плита составного сердечника, 4 - бруски составного сердечника:
Фиг. 1 - поперечный разрез ТСП-К, где части сердечника выполнены из одного материала: ППУ, или производных ППУ, или ППИ, или производных ППИ;
Фиг. 2 - поперечный разрез ТСП-К, где бруски сердечника выполнены из MB, а плита сердечника из ППУ, или производных ППУ, или ППИ, или производных ППИ. В качестве доказательства возможности осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата приводятся примеры готовых ТСП-К с различными видами наполнителей.
Пример 1:
Толщина панели: 150 мм
Внешняя облицовка: прокат из низкоуглеродистой стали толщиной 0,4 мм.
Внутренняя облицовка: прокат из низкоуглеродистой стали толщиной 0,4 мм.
Защитное покрытие: защитно-декоративное (полимерное) покрытие толщиной 25-50 мкм.
Сердечник:
3
- бруски: в качестве наполнителя используется MB плотностью не менее 100 кг/м;
- монолитная плита: в качестве наполнителя используется пятикомпонентная (полиол, антипирен, стабилизатор, Изоцианат, ПМДИ) пенополиуретановая система БАСФ (BASF).
Поэтапный способ изготовления изделия:
- изготовление брусков (ламели) трапециевидной формы из MB при помощи блока пил;
- нанесение клеевого составы на внутреннюю поверхность гофр;
- укладывание MB брусков в гофры наружной облицовки с ее внутренней стороны;
- фиксация MB брусков в гофрах при помощи предварительно нанесенного на внутренние поверхности гофр термоплавкого клея;
- нанесение ППУ системы на внутреннюю сторону наружной облицовки с заполненными MB брусками (на свободные поверхности облицовки и брусков),
- пенообразование ППУ системы в прессе в результате химической реакции ее компонентов, увеличение наполнителя в объеме до нужной толщины (регулируется количеством подаваемой пены и прессом),
- полимеризация и затвердевание ППУ системы в сердечнике в результате его охлаждения в специальном накопителе, после прохождения пресса и процесса распиловки (до упаковки).
Пример 2:
Толщина панели: 200 мм
Внешняя облицовка: стальной тонколистовой рулонный холоднокатанный прокат толщиной 0,5 мм.
Внутренняя облицовка: стальной тонколистовой рулонный холоднокатанный прокат толщиной 0,5 мм.
Защитное покрытие: защитно-декоративное (полимерное) покрытие толщиной 25-200 мкм.
Сердечник:
в качестве наполнителя (брусков и монолитной плиты) используется пятикомпонентная (полиол, антипирен, стабилизатор, Изоцианат, ПМДИ) пенополиизоциануратная система БАСФ (BASF);
Поэтапный способ изготовления изделия:
- заливка наполнителя в область кровельных гофр;
- пенообразование наполнителя в гофрах в результате хим. реакции его компонентов;
- полимеризация и затвердевание наполнителя в гофрах;
- нанесение наполнителя на внутреннюю сторону наружной облицовки с заполненными наполнителем гофрами (на свободные поверхности облицовки и брусков);
- пенообразование наполнителя в прессе в результате химической реакции его компонентов, увеличение наполнителя в объеме до нужной толщины (регулируется количеством подаваемой пены и прессом),
- полимеризация и затвердевание материалы плиты сердечника в результате его охлаждения в специальном накопителе, после прохождения пресса и процесса распиловки (до упаковки).
В качестве заливочного устройства может использоваться осциллирующая (металлическая или пластиковая) смесительная головка с заливочной гребенкой или инжектор.
Скорость производства панели зависит от ее толщины, вида наполнителя, длины производственной линии, длины панели/скорости резки, конструкции узла охлаждения панелей.