ТЕРМОПАНЕЛЬ ДЛЯ УТЕПЛЕННЫХ КРОВЕЛЬ

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к строительным конструкциям, и может быть использована для утепленных кровель, выполняя несущую и теплоизолирующую функцию. Полезная модель наиболее эффективна для использования ее при установке вентилируемых фальцевых кровель.
Известна сэндвич-панель, содержащая два слоя металла и расположенные между ними слой утеплителя и арматурный материал, причем один слой металла выполнен с кривизной или профилированной поверхностью. Указанная сэндвич-панель может быть использована для кровельного покрытия (см. заявка РФ на изобретение №2012139376, Е04В 1/00).
Недостатком данной сэндвич-панели является невысокое качество изготавливаемого из нее кровельного покрытия в виду его низкой герметичности. Это вызвано наличием открытых стыков при ее соединении с соседними сэндвич-панелями с необходимостью их сквозного крепления через слой металла. Последнее также не позволяет обеспечить бездефектную скоростную сборку. Кроме того, высокий коэффициент теплопроводности металла способствует образованию конденсата в местах неполного прилегания утеплителя к металлическому слою, что приводит к его отслоению, а низкая изгибная способность указанного слоя металла, приводит к его разрушению при высоких нагрузках.
Известна усиленная волокнами полиуретановая формованная деталь с трехмерными структурами, содержащая ребра жесткости, поперечные ребра и/или куполообразные выступы, и внешнее покрытие из глубокотянутой пленки, выполненной из сополимеров и/или поливинилхлорида (PVC).
Указанная полиуретановая формованная деталь с трехмерными структурами может быть использована для кровельного покрытия (см. заявка РФ на изобретение №2012111120 А, В29С 70/08).
Недостатком известной формованной детали является низкое качество изготавливаемого из нее кровельного покрытия, обусловленное его невысокой несущей способностью в виду невозможности обеспечить нахождение усиливающих волокон именно в местах наибольших нагрузок в результате того, что при вспенивании полиуретана волокна могут переместиться. Кроме того, глубокотянутая пленка из сополимеров и/или поливинилхлорида (PVC) обладает малой разрывной прочностью, что не позволяет обеспечить высокую формостабильность известной формованной детали, а также указанные материалы являются горючими.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является «термопанель» для утепленных кровель, описанная в способе соединения фальцевой кровли со стропилами и утеплителем и состоящая из формованной пенополиуретановой панели с установочными отверстиями на ее боковых продольных поверхностях, выполненной с возможностью ее соединения с соседними формованными пенополиуретановыми панелями посредством боковых продольных соединений типа «шип-паз» или «со смещением», армирующего покрытия, которое выполнено из стеклоткани и жестко соединено с указанной панелью с ее противоположных сторон, с одной из которых формованная пенополиуретановая панель выполнена с ребристым профилем для образования вентиляционных каналов. Причем формованная пенополиуретановая панель выполнена с перфорированными отверстиями для повышения паропроницаемости (см. патент РФ №2533463, E04D 3/36).
Недостатками «термопанели» для утепленных кровель по прототипу являются невысокая герметичность ввиду наличия перфорированных отверстий, сравнительно невысокая несущая способность «термопанели». Использование пенополиуретана высокой плотности увеличивает теплопроводность «термопанели», снижая этим энергоэффективность. Кроме этого, применение пенополиуретана высокой плотности приводит к увеличению стоимости «термопанели» из-за увеличения расхода первоначальных материалов при ее изготовлении.
Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в создании конструкции «термопанели» для утепленных кровель с высокими эксплуатационными характеристиками.
Технический результат - увеличение герметичности кровельного покрытия с одновременным увеличением несущей способности «термопанели» и энергетической эффективности.
«Термопанель» для утепленных кровель, выполненная монолитной и содержащая формованную пенополиуретановую панель с установочными отверстиями на боковых продольных поверхностях, выполненная с возможностью ее соединения с соседними формованными пенополиуретановыми панелями посредством боковых продольных соединений типа «шип-паз», армирующее покрытие, выполненное из стеклоткани и жестко соединенное с формованной пенополиуретановой панелью с ее противоположных сторон, с одной из которых формованная пенополиуретановая панель выполнена с ребристым профилем, в отличие от прототипа, дополнительно содержит каркас из фанеры, расположенный внутри пенополиуретановой панели и выполненный в виде пространственной сетки из пересекающихся продольных ребер и поперечных перемычек, установленных с равным шагом в продольном и поперечном направлениях.
Увеличение герметичности кровельного покрытия с одновременным повышением несущей способности «термопанели» происходит за счет увеличения ее формостабильности в результате создания монолитной конструкции и обеспечения равномерного распределения возникающих нагрузок по всей площади «термопанели». Кроме того, создание монолитной конструкции позволяет снизить плотность пенополиуретана, что приводит к снижению его коэффициента теплопроводности и уменьшению стоимости изготавливаемой «термопанели».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на Фиг. 1 схематично изображена «термопанель» с боковым продольным соединением типа «шип-паз», где 1 - формованная пенополиуретановая панель, 2 - установочные отверстия, 3 - армирующее покрытие, 4 - каркас из фанеры;
- на Фиг. 2 схематично изображена «термопанель» для утепленных кровель со слоем каменной ваты 5;
- на Фиг. 3 схематично изображен внутренний пространственный каркас «термопанели» из фанеры, где 6 - продольные ребра, 7 - поперечные перемычки.
«Термопанель» для утепленных кровель состоит из формованной пенополиуретановой панели 1 с установочными отверстиями 2 на ее боковых продольных поверхностях для повышения бездефектности и скорости сборки кровельного покрытия, и из армирующего покрытия 3 для увеличения прочностных характеристик «термопанели» и ее защиты от воздействия ультрафиолета. Установочные отверстия 2 расположены на расстоянии не менее 3,5 см от края боковой продольной поверхности панели 1. Армирующее покрытие 3 выполнено из стеклоткани, например, из ветро-влагозащитной мембранной ткани «TEND-KM-0» производства фирмы ООО «Парагон» (группа горючести НГ, класс пожарной опасности КМО, на основе стеклохолста, с разрывной нагрузкой при растяжении не менее 420 Н/кгс) и жестко соединено с указанной панелью 1 с ее противоположных сторон. С одной из сторон формованная пенополиуретановая панель 1 выполнена с ребристым профилем для образования вентиляционных каналов. «Термопанель» для утепленных кровель снабжена каркасом 4 из фанеры для повышения ее несущей способности. Наличие каркаса 4 позволяет устанавливать «термопанель» непосредственно на стропила и обеспечивает равномерное распределение возникающих нагрузок по всей площади «термопанели», что обуславливает ее использование в качестве основного несущего элемента кровельного покрытия. Каркас 4 выполнен в виде пространственной сетки из пересекающихся продольных ребер 6 и поперечных перемычек 7, установленных с равным шагом в продольном и поперечном направлениях. Количество звеньев указанной сетки 6 зависит от длины и ширины «термопанели». Указанный каркас 4 расположен внутри пенополиуретановой панели 1, которая выполнена монолитной.
3
Формованная панель 1 может быть выполнена из жесткого мелкоячеистого пенополиуретана с кажущейся плотностью 38-42 кг/м и коэффициентом теплопроводности λ=0,022-0,024 Вт/(м·К). Указанный материал экологически безопасен, малогигроскопичен и по нормам пожарной безопасности относится к трудновоспламеняемым самозатухающим материалам (группа горения Г2). По требованиям пожарной безопасности формованная панель 1 может быть выполнена из модифицированного пенополиуретана - пенополиизоцианурата (группа горения Г1), а также «термопанель» для утепленных кровель может быть дополнительно снабжена слоем каменной ваты 5, расположенным между армирующим покрытием 3 из стеклоткани и формованной пенополиуретановой панелью 1.
«Термопанель» для утепленных кровель имеет широкий размерный ряд. Продольные размеры «термопанели» определяют в соответствие с рекомендацией шага стропил 0,75-1,5 м, а поперечные размеры принимают в соответствии со СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия». Шаг установочных отверстий принимают 0,25-0,3 м.
Изготовление заявляемой «термопанели» для утепленных кровель осуществляют следующим образом.
При единичном производстве на дно пресс-формы (на Фиг. не показана), выполненное с ребристым профилем для формирования вентиляционных каналов, с выступами для формирования установочных отверстий 2 укладывают армирующее покрытие 3. Затем при необходимости по требованиям пожарной безопасности на армирующее покрытие 3 укладывают слой каменной ваты 5. Далее на армирующее покрытие 3 или на слой каменной ваты 5 устанавливают заранее изготовленный и собранный каркас 4 из фанеры. Каркас 4 выполнен в виде пространственной сетки из пересекающихся продольных ребер 6 и поперечных перемычек 7, установленных с равным шагом в продольном и поперечном направлениях. Количество звеньев пространственной сетки 4 зависит от длины и ширины «термопанели». Затем в пресс-форму заливают смесь (на Фиг. не показана) для получения пенополиуретана или пенополиизоцианурата - модифицированного пенополиуретана группы горения П. Указанная смесь вспенивается и постепенно застывает в виде твердой пены при комнатной температуре 20-25°С в пресс-форме. До полного отверждения смеси, крышку пресс-формы приподнимают и на образованную пенную смесь укладывают слой армирующего покрытия 3. При необходимости на вспенивающуюся смесь сначала укладывают слой каменной ваты 5, а затем армирующее покрытие 3. Армирующее покрытие 3 слегка притапливается во вспениваемой смеси и образует надежное соединение с термопанелью без склеивания.
После полного затвердевания готовую «термопанель» вынимают из пресс-формы. В результате термопанель представляет собой монолитный материал.
При серийном производстве изготовление «термопанели» осуществляют аналогично вышеописанному в пресс-форме на движущемся транспортере, в которую с помощью податчиков материала (на Фиг. не показаны) одновременно подают с противоположных (верхней и нижней) сторон два слоя армирующего покрытия 3, и при необходимости два слоя каменной ваты 5, а также пространственную сетку каркаса 4 из фанеры. Затем через специализированное отверстие (на Фиг. не показано) пресс-формы подают вспенивающуюся смесь для получения пенополиуретана или пенополиизоцианурата, которая постепенно затвердевает в виде твердой пены и образует монолитную конструкцию.
При установке «термопанелей» на металлические стропила или легкие стальные конструкции (ЛСТК) для устранения образования «мостиков холода» и взаимодействия разнородных материалов могут быть использованы полиамидные крепежные элементы, в том числе дюбеля, винты, шпильки и колпачковые гайки.
Заявляемое конструктивное выполнение «термопанели» для утепленных кровель позволяет повысить герметичность кровельного покрытия и увеличить несущую способность за счет увеличения ее формостабильности в результате создания монолитной конструкции и обеспечения равномерного распределения возникающих нагрузок по всей площади «термопанели». Кроме этого, заявляемая конструкция «термопанели» позволяет снизить плотность пенополиуретана или пенополиизоцианурата в создаваемой монолитной конструкции, что приводит к уменьшению коэффициента теплопроводности и соответственно стоимости термопанели.
Заявляемая конструкция «термопанели» может быть использована как временная кровля, допуская возможность ее повторного использования, что позволяет уменьшить расходы на эксплуатацию и ремонт.