УТЕПЛИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к области строительства и строительных материалов, а именно: к утеплительным блокам для стеновых, потолочных и других поверхностей.
Уровень техники
Утеплительные блоки - это один из основных строительных материалов, которые сегодня используются как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Практически все виды утеплителей отличаются высокой пористостью, а, значит, имеют и низкую теплопроводность. Именно по этой причине их широко применяют для теплоизоляции зданий и технических сооружений.
Из уровня техники известно решение RU 126724 (опубликовано 10.04.2013). Решение описывает полимерную теплоизоляционную панель, содержащую параллельные наружные пластины, установленные поперек теплового потока, при этом пространство между ними заполнено перегородками. Структура перегородок выполнена таким образом, чтобы не создавалось единого воздушного пространства между наружными слоями, т.е. образование сотовой многослойной структуры утеплителя. Это решение является сложным в изготовлении, имеет увеличенную массу из-за наличия большого количества слоев, имеет низкую прочность на изгиб вдоль слоев. В этом решении не предается значения объему полостей в решении, что является важным теплоизоляционным свойством, таким образом наличие полостей направлено на облегчение конструкции, но теплоизоляционным материалом являются не полости, а непосредственно сам материал.
Известно решение из уровня техники, описанное в патенте №114073 (опубликовано 10.03.2012). Решение описывает теплоизолирующую панель, включающую слой теплоизоляционного материала и разделенные перемычками плоские воздушные полости, последние формируют в объеме теплоизоляционного материала параллельно поверхностям панели не менее чем в два слоя, причем в разных слоях полости могут быть расположены в шахматном порядке, суммарная площадь перемычек между соседними полостями, расположенными в одном слое, находится в пределах от 15 до 20% от общей площади панели, а в каждой воздушной полости параллельно стенкам с наибольшей площадью располагают с воздушными зазорами один или несколько тепловых отражателей. Недостатком настоящего решения является сложность установки теплоотражающих элементов. Полости выполнены для размещения в них теплоотражающих элементов.
Известны ячеистые пластмасс, пенополистирол и пенополиуретан, обладающие теплоизоляционными характеристиками 0,025-0,04 Вт/(м*К), поскольку в толще материала содержится большое количество воздуха. Поры занимают 90-98% объема материала (см. http://pricep.centrttm.ru/st/st 3.html).
Известна воздушно-пузырчатая пленка (http://www.polyairpack.ru/production/&id=5) ламинированная с двух сторон металлизированной полипропиленовой пленкой, в которой между слоями полиэтилена образованы замкнутые полости, объем которых велик в сравнении с полным объемом материала, а теплопроводность является низкой.
Настоящая полезная модель направлена на решение проблем уровня техники и позволяет решить проблемы уровня техники.
Раскрытие полезной модели
Настоящая полезная модель описывает утеплительный блок, содержащий материал, имеющий теплопроводность от 0,0001 до 0,3 Вт/(м*К) и выполненный с образованием замкнутого контура, снабженного по меньшей мере одной полостью, а суммарный объем полостей составляет от 5 до 99% от общего объема замкнутого контура.
Полость может быть заполнена газом.
Газ может представлять собой воздух.
Еще в одном варианте газ может представлять собой аргон.
Блок может содержать по меньше мере один теплоотражательный элемент.
Теплоотражательный элемент в одном из воплощений может содержать по меньше мере один слой фольги.
Блок в котором суммарный объем полостей может составлять более 20% от общего объема замкнутого контура.
Блок может содержать по меньше мере один шумоизоляционный материал.
Блок может от общего объема замкнутого контура полостей составляет не менее 20%.
Материал выбран из группы, может включать: пенополисторол.
Материал выбран из группы, может включать: пенополиуретан.
Материалы могут включать смесь пенополисторол и пенополиуретан.
Утеплительный блок, может содержать по меньшей мере два материала, имеющих теплопроводность от 0,0001 до 0,3 Вт/(м*К) и связанные между собой с образованием замкнутого контура, снабженного по меньшей мере одной полостью, при этом суммарный объем полостей составляет от 5 до 99% от общего объема замкнутого контура.
Блок может включать по меньше мере один материал представляет собой плоский лист, второй представляет собой плоский лист, снабженный стенками, расположенными по краям листа.
Ребра жесткости могут устанавливаться по меньше мере в одной полости.
Блок может содержать ребра жесткости перпендикулярны по меньшей мере одному материалу.
Полость может быть заполнена газом.
Газ может представлять собой воздух или аргон.
Блок может содержать по меньше мере один теплоотражательный элемент.
Теплоотражательный элемент в одном из воплощений может содержать по меньше мере один слой фольги.
Техническим результатом настоящей полезной модели является - получение теплоизолирующих панелей, имеющих достаточную прочность и жесткость, позволяющую создавать теплоизолирующие конструкции, и имеющие коэффициент теплопроводимости существенно ниже, также данная полезная модель существенно легче своих предшественников и тем самым требует меньше объема материалов на изготовление. Технический результат достигается тем, что в слое теплоизоляционного материала формируют разделенные перегородки плоские воздушные не менее чем в два слоя образующих пространство. При этом использованы перегородки, которые придают жесткость материалу, тем самым не дают утеплительному блоку сгибаться. Размер полостей использован более чем 5% от общего объема. Во внешних и/или внутренних стенках могут быть сформированы пазы для установки в них вставок (теплоотражательных элементов, ребер жесткости и других).
Дополнительным не менее важным преимуществом настоящего решения является также высокая шумоизоляция. Звуковые колебания передаются внутри одного материала или по воздуху. В настоящем решении размер полости достаточно велик, что препятствует распространению звуковых колебаний внутри него, по сути, звуковые колебания передаются из среды воздуха в материал, из материала в полость, из полости снова в материал, из материала в воздух. Кроме того, сам материал может быть пористым, что позволяет рассеивать звуковые колебания внутри него хаотическим образом, т.е. колебания гасят друг друга.
Краткое описание чертежей
Настоящая полезная модель поясняется нижеследующими чертежами:
Фиг 1. представлен блок в разрезе сбоку.
Специалист в данной области техники, используя настоящее описание и чертежи, может осуществить полезную модель так, как она заявлена.
Осуществление полезной модели
Настоящая полезная модель описывает утеплительный блок, содержащий материал, имеющий теплопроводность от 0,0001 до 0,3 Вт/(м*К) и выполненный с образованием замкнутого контура, снабженного по меньшей мере одной полостью, а суммарный объем полостей составляет от 5 до 99% от общего объема замкнутого контура. В одном из вариантов настоящего решения размер полостей составляет более 20% от общего объема изделия, предпочтительно более 40, 50, 60, 70 или даже 80% или 90%. Выполнение изделия содержащего полости объемом более 95% осуществляется в предпочтительном варианте с обязательной установкой ребер жесткости, т.к. боковые поверхности и сами ребра являются тонкими, что может привести к низкой прочности изделия.
Таблица теплопроводности составлена путем выборки из СНиП II-3-79. Значение коэффициента теплопроводности взято из столбца для сухой зоны влажности (А) и нормальной и влажной зоны (Б) таблицы СНиП.
Материал
Коэфф. теплопроводности Вт/(м·°C)
А
Б
Пенополистирол (плотность 40 кг/м<sup>3</sup>)
0,041
0,05
Пенополистирол (плотность 100 кг/м<sup>3</sup>)
0,041
0,052
Пенополистирол (плотность 150 кг/м<sup>3</sup>)
0,052
0,06
Пенопласт ПХВ-1
0,06
0,064
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат (плотность 1000 кг/м<sup>3</sup>)
0,41
0,47
Газо- и пено- золобетон (плотность 1000 кг/м<sup>3</sup>)
0,44
0,5
Газо- и пено- золобетон (плотность 1200 кг/м<sup>3</sup>)
0,52
0,58
Кирпич керамический пустотный (плотность 1300 кг/м<sup>3</sup>)
0,52
0,58
Кирпич керамический (плотность 1400 кг/м<sup>3</sup>)
0,58
0,64
Бетон на доменных гранулированных шлаках (плотность 1800 кг/м<sup>3</sup>)
0,7
0,81
Кирпичная кладка (кирпич глиняный, плотность 1800 кг/м<sup>3</sup>)
0,7
0,81
Бетон на гравии или щебне из природного камня (плотность 2400 кг/м<sup>3</sup>)
1,74
1,86
Железобетон (плотность 2500 кг/м<sup>3</sup>)
1,92
2,04
Утеплительный блок в одном из вариантов представляет собой материал, который выполнен как замкнутый контур и содержит полости. Полости могут быть заполнены специальными газами, имеющими необходимую теплопроводность, или воздухом. Повышение теплопроводности изделия достигается за счет наличия в нем большого объема полости или нескольких полостей. Принцип работы изделия может быть сравним с работой оконной рамы, которая имеет два стекла и воздушное пространство между ними. Важным моментом настоящего решения является то, что изделие не подвержено гнили и развитию бактерий, как обычные пористые утеплители. Это достигается за счет того, что размер полостей является значительным, а материал изделия может способствовать или наоборот препятствовать конвекции воздуха/газа.
В одном из вариантов осуществления настоящего решения изделия выполнено из одного, предпочтительно плоского или профилированного листа утеплительного материала, на который устанавливаются по краям стенки, на которые опирается второй утеплительный материал. Таким образом, изделие имеет вид замкнутого контура в виде, например, параллелепипеда. Пространство внутри изделия может быть частично заполнено дополнительными ребрами жесткости и перемычками, которые усиливают конструкцию. Расположение ребер жесткости предпочтительно выбирают так, чтобы повысить сопротивляемость материала к изгибу по меньшей мере по одной из сторон изделия (предпочтительно по наиболее длинной). Ребра жесткости могут быть выполнены из того же материала, что и сам утеплительный блок. Соединение ребер жесткости и материала между собой может осуществляться, например, посредством клеевого соединения.
Дополнительным важным преимуществом настоящего решения является также высокая шумоизоляция. Звуковые колебания передаются внутри одного материала или по воздуху. В настоящем решении размер полости достаточно велик, что препятствует распространению звуковых колебаний внутри него, по сути, звуковые колебания передаются из среды воздуха в материал, из материала в полость, из полости снова в материал, из материала в воздух. Кроме того, сам материал может быть пористым, что позволяет рассеивать звуковые колебания внутри него хаотическим образом, т.е. колебания гасят друг друга.
В соответствии с настоящим описанием и нижеследующей формулой полезной модели специалист в данной области техники может осуществить настоящее решение с достижением всех указанных технических результатов.