СТРОИТЕЛЬНАЯ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к строительным панелям типа «сэндвич» и может найти применение для строительства зданий, эксплуатируемых в неблагоприятных климатических условиях, в районах с повышенной влажностью, подвергающихся сезонным подтоплениям и резким перепадам температур.
Строительная многослойная теплоизоляционная панель включает два поверхностных слоя, между которыми размещены теплоизоляционные слои. В качестве поверхностного слоя могут быть использованы, например, металл или ориентированно стружечные плиты (для несущих наружных и внутренних стен и перегородок, кровельных покрытий и перекрытий), гипсоволокнистые или гипсокартонные листы (для внутренних ненесущих стен и перегородок). В качестве теплоизоляционного слоя используются пенопласт на основе полистирола.
Обладая несомненными положительными качествами, (невысокая себестоимость, простота транспортировки и монтажа, небольшая нагрузка на фундамент), сэндвич панели находят все большее применение в строительстве. При этом постоянно предпринимаются попытки усовершенствования их конструкции, технологии изготовления и применяемых материалов.
2
a
Известно изобретение по патенту РФ №2484411, МПК F41H 5/04, в которой ставится цель достижения таких прочностных характеристик Сэндвич панели, при которых возможно из заявляемых панелей возводить объекты военного и промышленного назначения, обеспечивающие безопасность и защищенность оборудования и людей и обеспечивающие комфортное пребывание в данных объектах. При этом, технический результат, заключается в повышении стойкости от поражения стрелковым оружием включая снайперское, тепло- и звукоизоляции. С этой целью Сэндвич-панель, включающая в себя бронезащитную - композицию, состоящую из слоев, последовательно размещенных в направлении поражающего воздействия, слоя из стали, слоя, основной составляющей которого является керамика, толщиной не менее 20 мм, выполненного из отдельных керамических элементов, полученных спеканием, например, оксида алюминия, карбида бора, карбида кремния, нитрида кремния или иных неорганических соединений, соединенных высокоэластичным связующим, преимущественно полиуретаном или резиной, и слоя-подложки из стали или алюминиевого сплава, при этом слой из стали в бронезащитной композиции выполнен из пластин, уложенных как минимум в два ряда со смещением относительно друг друга, пластины, выполненные толщиной 2,0-8,0 мм, имеют площадь 4,0-64,0 мм, твердость не менее 360 НВ, шероховатость поверхности не более R 0,8, основа керамического слоя выполнена из керамических элементов, при этом элементы уложены как минимум в два ряда, а элементы меньших размеров размещаются во впадинах, образованных элементами большего размера, поверхностные слои сэндвич-панели выполнены из металлических листов или одного металлического листа, а второго из стекломагниевого листа, облицованного с лицевой стороны декоративным покрытием, а теплоизоляционные слои выполнены либо в виде одного слоя из минеральной ваты, или чередующихся слоев минеральной ваты и пенополиуретана. Недостатком аналога является невозможность контроля теплоизоляционных и звукоизоляционных свойств панели в процессе длительной эксплуатации.
Известна конструкция плиты согласно патенту РФ №2450109, имеющая одно или несколько пространств, образованных балкой из холодногнутого профиля или пространств, остающихся между балками из холодногнутого профиля, пространств, заполняемых материалом сердечника, причем таким материалом наиболее предпочтительно является бетон, вспененный пластик, пенополиуретан, фенольный пенопласт, комбинация бетона и пластмассы, легкий бетон, или минеральная вата. Такая конструкция плиты позволяет повысить ее несущую способность по сравнению с традиционной сэндвич-панелью. Однако она не предусматривает контроль за состоянием материала сердечника (тепло и звукоизоляции) в процессе эксплуатации.
Известна строительная сэндвич-панель по патенту РФ №2280132, включающая два поверхностных слоя и центральную часть, набранную из кусков минеральной ваты, составляющих продольные полосы, продольные оси кусков параллельны продольной оси панели, а ориентация волокон в кусках перпендикулярна плоскости поверхностных слоев, торцы кусков смещены продольно по отношению друг к другу, при этом между полосами из кусков минеральной ваты дополнительно введены продольные полосы из заливочного пенопласта, причем они введены последовательно между группами полос минеральной ваты, количество полос минеральной ваты в группе составляет от 1 до 4, при этом крайние полосы панели составлены из кусков минеральной ваты, а ширина полосы заливочного пенопласта составляет (1÷4) от ширины куска минеральной ваты, а длина полос составляет длину панели. Такое конструктивное исполнение, по мнению авторов, способствует повышению прочности панели при различных видах нагрузки при одновременном сохранении ее звукоизоляции и огнестойкости. Однако, подобная конструкция не позволяет объективно оценить состояние тепло и звукоизолирующего слоя в процессе длительной эксплуатации.
В качестве прототипа выбрана строительная панель типа «Сэндвич», патент РФ №2156340. Строительная панель-прототип включает в себя наружную и внутреннюю обшивки, выполненные из алюминиевых или стальных профилированных листов, и размещенный между ними слой утеплителя из пенопласта на основе полистирола или из минеральной ваты, причем панель выполнена с возможностью крепления к строительным конструкциям или аналогичной панели посредством фиксирующих элементов и элементов крепежа или с помощью средств для соединения указанной панели с аналогичными панелями, расположенными на ее торцах, при этом пенопластовый утеплитель выполнен из пенополистирола.
Панель-прототип обладает рядом недостатков, основным из которых является невозможность контроля состояния тепло - и звукоизолирующего слоя как непосредственно после завершения монтажа здания или сооружения, так и в процессе его эксплуатации. Между тем, для полимеров, к которым относится и полистирол, характерен процесс деструкции- разрушения макромолекул под действием тепла, кислорода, света, проникающей радиации, механических напряжений, биологических и других факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, физические и механические свойства, полимер становится непригодным для практического использования. Деструкция материалов происходит также под действием кислорода воздуха даже при обычной температуре. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является устранение указанного недостатка, а именно создание строительной сэндвич-панели в которой предусмотрено средство для неразрушающего контроля состояния тепло - и звукоизолирующего слоя с целью определения ее пригодности для дальнейшей эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в стеновой сэндвич панели включающей в себя наружную и внутреннюю обшивки, и размещенным между ними слоем утеплителя, в отличие от прототипа, панель дополнительно снабжена, по меньшей мере, одной парой электродов, одни концы которых расположены в центральной части слоя утеплителя, а другие выведены на наружную поверхность панели с возможностью соединения со средством для измерения.
Для решения поставленной задачи в качестве электродов используются металлические штыри, вставляемые в керамические втулки, вмонтированные в панель.
При анализе патентной и научно-технической литературы авторами не обнаружено решений, характеризуемых вышеперечисленными существенными признаками, что обусловливает соответствие заявляемой стеновой сэндвич-панели критерию «новизна». Вместе с тем, данное решение не является очевидным для среднего специалиста в области производства стеновых панелей.
На фиг 1. Схематично представлен фрагмент строительной сэндвич-панели, снабженный электродами. На фиг. 2 - заявляемая строительная сэндвич-панель для случая металлической обшивки.
Заявляемая строительная сэндвич-панель состоит (см. фиг. 1) из наружной 1 и внутренней 2 обшивки, расположенного между ними слоя утеплителя 3, снабженного по меньшей мере одной парой электродов 4, электрически связанных со средством для измерения 5. В качестве материала обшивки могут быть использованы например, металл или ориентированностружечные плиты. В качестве теплоизоляционного слоя используются пенопласт на основе полистирола. В качестве средства для измерения-мегомметр.
В случае, когда в качестве наружной обшивки используют металл, электроды снабжены керамическими втулками 6 (фиг. 2)
Заявляемая строительная сэндвич - панель используется следующим образом. В процессе эксплуатации здания и сооружения подвергаются агрессивному воздействию окружающей среды. Особенно это касается регионов с неблагоприятными климатическими условиями. В последнее время участились, например, случаи затяжных проливных дождей, вызывающих впоследствии небывалые наводнения. В связи с этим остро стоит вопрос оценки ущерба нанесенного зданиям и сооружениям, пригодности их к дальнейшей эксплуатации. Может сложиться ситуация, когда после просушки внешние панели выглядят совершенно целыми, а к эксплуатации здание не пригодно, поскольку внутренний теплоизолирующий слой подвергся разрушению. Моет сложиться и обратная ситуация - внешние панели имеют видимые повреждения, а теплоизоляционный слой не потерял своих эксплуатационных качеств. В этом случае здание пригодно для дальнейшей эксплуатации после ремонта фасадных панелей. В настоящее время официально утвержденной методики определения долговечности пенополистирольных плит и ограждающих конструкций с его применением не существует. Предложенная конструкция строительной сэндвич панели позволяет проводить такой экспресс контроль быстро, достоверно, не прибегая к дорогостоящим методикам. Для этого к электродам 4 присоединяются провода от мегомметра 5, с помощью которого определяются токи утечки, т.е. по сути - диэлектрическую постоянную, по которой и судят о состоянии данного участка теплоизоляционного слоя и принимают решение о возможности дальнейшей эксплуатации здания или сооружения.