УНИВЕРСАЛЬНАЯ ИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ

Предлагаемая полезная модель относится к промышленности строительных материалов и строительству, предназначена для обеспечения любых промышленных и гражданских зданий и сооружений надлежащей тепло-, вибро- и звукоизоляцией посредством установки (монтажа) ее на все типы ограждающих конструкций в качестве дополнительных универсальных изоляционных панелей.
Из уровня техники известны многочисленные решения, направленные на создание элементов строительных конструкций, обладающих способностями по звуко-, вибро- и тепло-изоляции помещений, в том числе таких элементов, не являющихся несущими элементами конструкции.
Так, известна «Тепло- и звукоизоляционная плита» по авторскому свидетельству СССР №80523, 1950 год. Данная плита усилена каркасом, изготовленным из волнистых лент, соединенных между собой гребнями и образующих ячейки, которые заполняются изоляционным материалом, обладающим способностью сцепления с материалом каркаса. В качестве изоляционного материала предлагалось использовать сплошной легкий заполнитель малого удельного веса, полистирол или полихлорвинил.
Недостатками данного решения являются:
- отсутствие внешних/верхних слоев, что ограничивает эксплуатационные возможности;
- необходимость предварительной подготовки формы наполнителя, что усложняет процесс изготовления;
- легкость конструкции, что отрицательно сказывается на звукоизоляционных качествах изделия.
В качестве ближайшего аналога выбрано решение «МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ» по патенту РФ №2097503, 1997 год. Данная многослойная панель содержит обшивки из сплошного листового материала, расположенные на расстоянии одна от другой, размещенный между обшивками сотовый заполнитель, имеющий толщину, меньшую, чем расстояние между обшивками, по меньшей мере, одна из которых расположена на расстоянии от сотового заполнителя, и, по меньшей мере, один промежуточный слой, размещенный в пространстве между указанной обшивкой и сотовым заполнителем и скрепленный с ними, отличающаяся тем, что отношение массы промежуточного слоя к занимаемому им объему меньше, чем плотность материала указанной обшивки, и больше, чем отношение массы сотового заполнителя к занимаемому им объему.
Недостатками данного решения являются, во-первых, сложность изготовления конструкции из-за большого количества составляющих ее компонентов, и разнородности материалов этих компонентов (алюминий, картон, полимеры), во-вторых, небольшой удельный вес, что отрицательно сказывается на звукоизоляционных качествах изделия и, основное, отсутствие наполнителя в каких-либо элементах конструкции, преимущественно в сотовом заполнителе.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание конструкции, которая при легкости своего изготовления и использовании недорогих материалов обеспечивает вибро-, тепло- и звукоизоляцию помещения. При этом учитывалось, что если для достижения должной теплоизоляции помещения достаточно применять материал с низкой теплопроводностью, то для обеспечения звуко- и, как следствие, виброизоляции необходимо либо увеличивать массу такой изолирующей панели, либо применять многослойные (преимущественно трехслойные) конструкции, которые имеют гибкие обшивки, либо совмещать оба эти приема.
Поставленный технический результат решается за счет следующего.
Универсальная изоляционная панель содержит, как минимум, один прямой в профиле изолирующий слой и как минимум, один непрямой (криволинейный) в профиле изолирующий слой (далее именуемый «непрямой в профиле изолирующий (изоляционный) слой» и/или «непрямой слой»), данные профили пространственно совмещены друг с другом, а в областях пространства, совместно образованных поверхностями профилей вследствие разности их кривизны, размещен сухой наполнитель и/или быстрополимеризующийся или быстротвердеющий наполнитель, превращающийся не более чем за 72 часа в твердое или твердо-пластичное состояние после помещения его в указанные полости.
Универсальная изоляционная панель может содержать несколько, до десяти, прямых в профиле изоляционных слоев. Прямые в профиле изоляционные слои могут быть пространственно совмещены как друг с другом, с одним или двумя (и более) другими прямыми в профиле изоляционными слоями, так и с одним или двумя или несколькими непрямыми изоляционными слоями.
Универсальная изоляционная панель может содержать несколько, до десяти, непрямых в профиле изоляционных слоев. Непрямые в профиле изоляционные слои могут быть пространственно совмещены различными способами как друг с другом, с одним или двумя другими или несколькими непрямыми криволинейными в профиле изоляционными слоями, так и с одним или двумя или несколькими прямыми в профиле изоляционными слоями.
Также универсальная изоляционная панель может содержать, по крайней мере, один непрямой в профиле слой, представляющий собой сотовую структуру. Сотовая структура может иметь различную геометрическую конфигурацию и объем сот, также сотовая структура может быть ориентирована как с размещением перегородок между сотами перпендикулярно по отношению, как минимум, к одному прямому в профиле изоляционному слою, так и параллельно ему.
Толщина слоев, как прямого в профиле, так и непрямого, составляет от 1 до 100 мм.
Как прямые в профиле слои, так и непрямые в профиле слои могут содержать от 1 до 1000 отверстий на квадратный метр площади, при этом максимальный размер отверстия составляет от 0,5 до 5 мм.
Универсальная изоляционная панель также может дополнительно содержать как минимум один поверхностный слой, расположенный по краю панели и направленный перпендикулярно прямому в профиле слою, по краю и периметру панели, и расположенный перпендикулярно к прямому в профиле слою; данный слой функционально играет роль ограничительной стенки, замыкающей пустоты непрямого в профиле слоя.
В качестве материала слоя, как прямого в профиле, так и непрямого, могут быть использованы разнообразные материалы: металлы, дерево, пластмассы, пластики, стеклопластики, целлюлозно-бумажные изделия, а также созданные на их основе композиты, в различных формах и комбинациях.
В качестве материала сухого наполнителя могут быть выбраны различные мелко или средне-дисперсные или гранулированные сыпучие природные и искусственные материалы, а также их смеси в различных сочетаниях.
Также в качестве материала быстрополимеризующегося и/или быстротвердеющего наполнителя могут быть использованы естественные и искусственные холодные битумные мастики, резино-битумные мастики, каучуки и их производные, углеводородные органические полимеры на основе полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида и полиуретана, а также их производные, кремнийорганические полимеры: силиконы, кремнийорганические смолы, эластомеры, а также их производные, а также цемент, цементно-песчаные смеси, гипс, магнезит, и смеси на их основе.
Полезная модель иллюстрируется фигурами, на которых указано:
10, 11, 12 - прямые в профиле слои;
20, 21, 22 - непрямые в профиле слои;
3 - боковая стенка (поверхностный слой);
40 - области пространства, совместно образованная поверхностями профилей (пустоты), предназначенные для помещения в них сухого и/или быстрополимеризующегося наполнителя;
5 - заполненные наполнителем области пространства, совместно образованного поверхностями профилей;
6 - незаполненные наполнителем области пространства, совместно образованного поверхностями профилей.
На Фиг.1 показан общий вид одного из вариантов универсальной изоляционной панели, без наполнителя.
На Фиг.2-14 показаны различные виды панелей в разрезе, с различными (но не исчерпывающими) видами непрямых в профиле слоев, разным количеством слоев и различными видами присутствия в панели наполнителя.
Элементарным видом универсальной изоляционной панели является панель, состоящая только из одного прямого в профиле изолирующего слоя и одного непрямого в профиле изолирующего слоя. Эти два слоя соединяются друг с другом любым известным способом - например, склеиванием, или разъемным соединением. При их совмещении между этими слоями образуются области пространства, ограниченные поверхностями профилей (и, в других вариантах выполнения, дополнительно стенками со всех или некоторых сторон панели) (пустоты). Эти области пространства между слоями предназначены для размещения в них сухого наполнителя и/или быстрополимеризующегося или быстротвердеющего наполнителя, превращающегося не более чем за 72 часа в твердое или твердо-пластичное состояние после помещения его в указанные полости.
Основную функцию по тепло-, вибро - и звукоизоляции помещений прежде всего несет указанный наполнитель, а также многослойность конструкции универсальной изоляционной панели, в состав которой входит, по крайней мере, один гибкий прямой в профиле изоляционный слой.
Количество как прямых в профиле изоляционных слоев, так и непрямых в профиле изоляционных слоев, в универсальной изоляционной панели составляет от одного до десяти. Преимущественно используется 2, 4 или 6 прямых в профиле изоляционных слоев и 1, 2 или 3 непрямых в профиле изоляционных слоев.
Преимущественно прямые и непрямые в профиле слои располагают последовательно, т.е. к прямому в профиле слою крепят непрямой, далее уже к другой стороне непрямого в профиле слоя крепят прямой. Однако возможны и другие варианты, когда к непрямому в профиле изоляционному слою крепят другой непрямой слой, возможно отличающийся или совпадающий с первым, далее к нему крепят следующий непрямой слой и т.д.; также возможно скрепление друг с другом нескольких прямолинейных слоев, за счет чего создается более массивный наружный или один из внутренних слоев. Конкретный вид, количество, последовательность соединения и чередования прямых и непрямых в профиле изоляционных слоев выбирают, исходя из конкретной задачи по изоляции помещения.
Как указано выше, вариантом выполнения универсальной изоляционной панели является панель, в которой, по крайней мере, один непрямой в профиле изоляционный слой представляет собой сотовую структуру с различной геометрической конфигурацией и объемом сот и с размещением перегородок между сотами перпендикулярно по отношению, как минимум, к одному прямому в профиле изоляционному слою.
Преимущество данного варианта состоит в том, что сотовая структура такого слоя уже имеет сформированные области пространства, именованные выше «пустоты», в которые можно поместить наполнитель и, следовательно, производство панели в значительной мере облегчается.
Форма и размер соты и/или профиля непрямого изоляционного слоя зависит от способа производства универсальной изоляционной панели и/или ее назначения. Эти элементы могут иметь правильную или неправильную круговую, треугольную, квадратную, многоугольную, волнообразную геометрическую форму. Для сот преимущественной является шестиугольная геометрическая форма.
Толщина слоев, как прямого в профиле, так и непрямого, составляет от 0,5 до 100 мм, выбирается в зависимости от конкретного назначения панели и материала выполнения слоя, преимущественная толщина слоя составляет от 1 до 25 мм.
Как прямые в профиле слои, так и непрямые в профиле слои могут содержать от 1 до 1000 отверстий на квадратный метр своей площади, при этом, как правило, размер отверстия составляет от 1 до 5 мм и зависит от фракционности наполнителя. Эти отверстия имеют двойное назначение. Во-первых, их используют в качестве технологических для заполнения пустот сухим наполнителем, главным образом при изготовлении изоляционной панели с сотовой структурой непрямого изоляционного слоя с расположением перегородок между сотами перпендикулярно, по крайней мере, к одному прямому в профиле изоляционному слою. После заполнения пустот эти отверстия заклеивают акустически прозрачным материалом, например, нетканым полипропиленом. Поэтому, во-вторых, отверстия имеют прикладное акустическое назначение, т.к. их наличие в значительной мере способствуют диссипации (рассеиванию, дроблению) звуковых волн, падающих на поверхность универсальной изолирующей панели, что, в конечном итоге, увеличивает ее звукопоглощающие и звукоизолирующие свойства в целом.
Универсальная изоляционная панель также может содержать стенки - боковые, лицевые и задние, их количество зависит от конкретного назначения панели, а материал и толщина обычно соответствуют этим же параметрам основных слоев.
В качестве материала слоя, как прямого в профиле, так и непрямого, могут быть использованы разнообразные материалы металлы, дерево, пластмассы, пластики, стеклопластики, целлюлозно-бумажные изделия, а также созданные на их основе композиты, в их различных формах и комбинациях. Преимущественными видами материала слоев являются те, которые сами по себе обеспечивают некоторую изоляцию помещения, однако возможно использование (например, в целях увеличения прочности и одновременной гибкости конструкции) и металлов. Конкретными видами таких материалов являются следующие:
- Картон;
- Крафт-картон;
- ГКЛ - гипсокартонный лист;
- ГКЛВ - гипсокартонный лист влагостойкий;
- ГВЛ - гипсоволокнистый лист;
- ГВЛВ - гипсоволокнистый лист влагостойкий;
- Аквапанель;
- ДСП - древесностружечная плита;
- ЦСП - цементностружечная плита;
- СМЛ - стекломагнезитовый лист;
- ФЛП - фибролитовые плиты;
- ДВП - древесноволокнистая плита (оргалит);
- ХДФ - древесноволокнистая плита высокой плотности;
- МДВП - мягкая древесноволокнистая плита;
- МДФ - древесноволокнистая плита средней плотности;
- Алюминий листовой;
- Алюцинк;
- Пластизол;
- Пластиковые листы из жесткого ПВХ;
- Пластиковые листы из полистирола;
- Пластиковые листы из полипропилена;
- Металлочерепица;
- Сталь кровельная.
В качестве материала сухого наполнителя могут быть выбраны различные мелко или средне-дисперсные или гранулированные сыпучие природные и искусственные материалы, а также их смеси в различных сочетаниях.
Конкретными видами таких материалов являются следующие:
- Резиновая крошка;
- Песок кварцевый сухой;
- Песок керамзитовый;
- Шлак печной;
- Гранулированный пенополистирол;
- Гранулированный полиэтилен (ПВД);
- Гранулированный полипропилен (ПП);
- Полиэтилентерефталат (ПЭТ);
- Керамизированный базальтовый гранулят;
- Гранулированный вспученный перлит;
- Перлитовый песок
- Гранулированный вспученный вермикулит;
- Вермикулит
- Гранулированная вата
- Гранулированная пробка
Также возможно применение в качестве наполнителя смеси перечисленных материалов засыпок в любых соотношениях и сочетании в зависимости от назначения универсальной изоляционной панели.
В качестве быстрополимеризующегося и/или быстротвердеющего наполнителя могут быть использованы естественные и искусственные материалы.
Конкретными видами таких материалов являются следующие:
- Холодные битумные мастики, резино-битумные мастики и их производные;
- Естественные и искусственные каучуки и их производные;
- Углеводородные органические полимеры на основе полиэтилена, полипропилена, полистирола, поливинилхлорида и полиуретана, и их производные;
- Кремнийорганические полимеры - силиконы, кремнийорганические смолы, эластомеры, а также их производные;
- Цемент и цементно-песчаные смеси;
- Сложные цементно-гипсовые смеси;
- Гипс и смеси на его основе;
- Магнезит и смеси на его основе.
Также возможно применение в качестве быстрополимеризующегося и/или быстротвердеющего наполнителя любые сочетания перечисленных материалов в любых соотношениях в зависимости от назначения универсальной изоляционной панели.
Производство предложенной модели отличается своей простотой и небольшим количеством операций. Первоначально, на заранее нарезанные листы прямого в профиле изолирующего слоя, например картона, с помощью клея или ламинированием, крепят непрямой в профиле изоляционный слой; после высыхания клея производят заполнение образовавшихся областей пространства (пустот) наполнителем, например смесью кварцевого песка и резиновой крошки в пропорции 2:1, затем к непрямому в профиле изоляционному слою приклеивают второй прямой в профиле изолирующий слой и, при необходимости, боковые стенки по всему периметру панели.