ФАСАДНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к области строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а именно к теплоизоляционным панелям с декоративной внешней поверхностью, и может найти применение при утеплении и облицовке стен зданий и сооружений.
В настоящее время для наружного (фасадного) утепления зданий известны и широко применяются системы теплоизоляции "мокрого" типа или системы СФТК (системы фасадные теплоизоляционные композитные), как правило, содержащие утеплитель, который закрепляется на фасаде клеевым слоем и/или соединительными элементами, например, дюбелями, нанесенный на поверхность утеплителя грунтовочный слой, армирующую сетку, закрепленную клеевым составом и декоративно-штукатурный слой. Утепление стен зданий с использованием подобных систем выполняется не монтажом готовых панелей или плит на поверхность фасада, а с помощью последовательного нанесения элементных слоев на поверхность фасада и крепления их между собой и к поверхности фасада с помощью клеевых составов и, при необходимости, механических приспособлений (например, патент RU 2171340 С1, опубликовано 27.07.2001 г.).
Недостатком известных систем СФТК является наличие открытых «влажных» технологических процессов (нанесение грунтовочных слоев, штукатурного, армировочного и финишного декоративного) на поверхности фасада, что усложняет процесс теплоизоляции зданий и увеличивает время его монтажа. Кроме того, все работы производятся только в летнее время, т.е. при плюсовой температуре.
Настоящая полезная модель относится к готовым монолитным фасадным теплоизоляционным панелям, которые содержат несущий теплоизоляционный слой и лицевой (отделочный, наружный, облицовочный, декоративный) слой (или элемент), соединенные клеевым слоем.
Известна строительная защитно-декоративная панель, содержащая основу из теплоизоляционного материала - пенополистирола, имеющую на противолежащих торцах впадину с одной стороны, выступ - с другой, фаски на четырех гранях по периметру и жестко установленные втулки с монтажными отверстиями. Основа соединена с декоративным слоем, выполненным в виде затвердевшей массы вяжущих: цементного, полимерного на акриловой основе и декоративных элементов, например, песка, слюды и/или отходов стекольного и/или камнеобрабатывающего производств, при этом декоративный слой имеет отверстия, соосные монтажным отверстиям втулок, установленных в основе. На декоративный слой нанесен защитный прозрачный слой (патент RU 116533 U1, опубликовано 27.05.2012 г.).
К недостатку известной строительной защитно-декоративной панели можно отнести только адгезионное закрепление внешнего декоративного слоя, что приводит к формированию панели с неудовлетворительными прочностными свойствами.
Известна также строительная защитно-декоративная панель, включающая основу из теплоизоляционного материала, имеющую на противолежащих торцах впадину с одной стороны, выступ - с другой и крепежные детали с монтажными отверстиями, соединенную с декоративным слоем, выполненным в виде затвердевшей массы вяжущих: цементного и/или полимерного, а также декоративных элементов, например, песка, слюды и/или крошки камня, и/или стекла различных фракций. При этом в качестве теплоизоляционного материала основы используют строительную минеральную вату. Основа снабжена армирующими элементами, проходящими через всю ее толщину, и крепежными деталями, выполненными в форме пластин. Загнутые концы пластин встроены в декоративный слой, при этом крепежные детали другими концами с монтажными отверстиями размещены в плоскости основы, противолежащей декоративному слою (патент RU 148338 U1, опубликовано 10.12.2014 г.).
Недостатками известной строительной защитно-декоративной панели являются слабое механическое крепление панели к фасаду и недостаточно прочное крепление слоев между собой, приводящие к ухудшению прочностных характеристик панелей. Использование же в панелях металлических пластин приводит к появлению дополнительных мостиков холода и образованию конденсата, что в конечном итоге снижает эффективность теплозащиты здания и приводит к риску повреждения строительных элементов.
В качестве наиболее близкого технического решения заявляемой полезной модели выбрана стеновая панель для облицовки и утепления строительных сооружений, включающая фасадный (лицевой, декоративный) элемент и несущий теплоизоляционный слой из минеральной ваты или стекловаты, соединенные посредством клеящей композиции, при этом в теплоизоляционном слое, прилегающем к тыльной стороне фасадного элемента, выполнены пазы. При этом фасадный элемент с тыльной стороны содержит выемки, вдоль которых в теплоизоляционном слое выполнены дополнительные пазы по форме соответствующие выемкам (патент RU 203520 U1, опубликовано 08.04.2021 г.).
Недостатком ближайшего аналога, как и известных панелей для теплоизоляции и облицовки стен зданий и сооружений, являются неудовлетворительные эксплуатационные характеристики, в частности прочностные характеристики панелей, связанные с непрочным соединением облицовочного декоративного элемента и несущего теплоизоляционного слоя. Это обусловлено отсутствием механической связи декоративного элемента и теплоизоляционного слоя.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание готовой фасадной теплоизоляционной панели, обеспечивающей при малом количестве слоев - лицевом, клеевом и несущем - отсутствие открытых «влажных» технологических процессов при утеплении фасадов и высокую скорость монтажа.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышение прочности соединения облицовочного декоративного элемента и несущего теплоизоляционного слоя.
Технический результат достигается тем, что фасадная теплоизоляционная панель, содержащая соединенные посредством клеевого слоя фасадный элемент и несущий теплоизоляционный слой, выполненный из минеральной ваты, при этом в теплоизоляционном слое, прилегающем к тыльной стороне фасадного элемента, выполнены пазы, согласно полезной модели фасадный элемент выполнен в виде бетонных плиток, в которых замоноличены армирующие закладные элементы, также замоноличенные в пазах теплоизоляционного слоя, выполненных в форме ласточкина хвоста.
3
При этом согласно полезной модели теплоизоляционный слой может иметь плотность от 100 до 170 кг/м.
При этом согласно полезной модели теплоизоляционный слой может иметь толщину от 50 до 150 мм.
Настоящая полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1-3), пример выполнения фасадной теплоизоляционной панели на которых, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата.
На фигуре 1 представлен вертикальный разрез фасадной теплоизоляционной панели, на фиг. 2 представлено трехмерное изображение элемента с пазами, на фиг. 3 представлен вариант схемы кладки фасадных панелей.
Согласно полезной модели фасадная теплоизоляционная панель содержит фасадный элемент 1 и несущий теплоизоляционный слой 2, соединенные посредством клеевого слоя 3 (фиг. 1). Теплоизоляционный слой 2 выполнен из минеральной ваты (минераловатной плиты). Фасадный элемент 1 изготовлен из песчано-бетонной смеси и выполнен в виде бетонных плиток.
В теплоизоляционном слое 2, прилегающем к тыльной стороне фасадного элемента 1, выполнены пазы 4 (фиг. 1-3). Количество пазов 4 может варьироваться в зависимости от конфигурации бетонной плитки. Пазы 4 могут быть выполнены трапецеидальной формы типа «ласточкиного хвоста» для создания более прочного соединения слоев 1 и 2. В фасадном элементе 1 установлены армирующие закладные элементы 5, выполненные с возможностью размещения в пазах теплоизоляционного слоя 2 (фиг. 1). Армирующие элементы 5 могут быть выполнены в виде пластин, например, композитных, пластиковых и других, которые монтируются в бетонную плитку во время ее заливки. Пластины могут иметь следующие размеры: длина 100 мм, ширина 19 мм, толщина 1 мм.
Увеличение прочности соединения облицовочного декоративного элемента 1 и несущего теплоизоляционного слоя 2 происходит за счет того, что закладной армирующий элемент 5 замоноличен и в теле бетонной плитки, и в теле теплоизоляционного слоя 2. Причем в теплоизоляционном слое 2 после высыхания клеевого слоя 3, получается, что элемент 5 находится в обратном замке. Тем самым происходит не только крепление за счет адгезионных свойств клеевого состава, но механически - за счет создания замка в пазе 4, после фрезеровки ласточкиным хвостом.
Заявляемая фасадная теплоизоляционная панель может быть изготовлена следующим образом:
На первом этапе изготавливают несущий теплоизоляционный слой 2 путем фрезеровки минераловатной плиты по периметру для создания пазов для так называемых замков «шип-паз» (не показаны). Далее минераловатная плита фрезеруется фрезой с отрицательным углом (ласточкин хвост) под каждый элемент, что представлено на фиг. 1.
На втором этапе происходит процесс изготовления бетонных декоративных плиток для фасадного элемента 1 с армирующими закладными элементами 5: форма устанавливается на вибростоле, заполняется приготовленной смесью. В составе смеси ингредиенты: цемент, вода, кварцевый песок различных фракций, пластификатор, цветовой пигмент.
3
В качестве пластификатора для песчано-бетонной смеси используются, например, поликарбоксилатные пластификаторы, белый портландцемент марки В 42,5 (М 500) и кварцевый песок различных фракций. Толщина фасадного элемента 1 может быть 10-15 мм, а плотность несущего слоя 2 может быть от 100 до 170 кг/м, а толщинами от 50 до 150 мм.
В процессе вибрации происходит усадка «фасадной смеси». Для более качественного скрепления смеси несущего теплоизоляционного слоя 2 с фасадным элементом 1 в форме облицовки закрепляются специальные армирующие закладные элементы. После застывания бетонной смеси элементы извлекаются из формы и проходят период набора прочности.
На третьем этапе происходит нанесение клеевого слоя 3 методом торкретирования на несущий слой 2 и последующее наклеивание штучных фасадных элементов 1 на несущий слой 2. Для приклеивания плиток применяется готовый клеевой состав в виде сухой смеси. Сухая смесь поставляется в таре и упаковке завода изготовителя. Использование клеевой сухой смеси для приклеивания декоративной плитки в панелях должно быть подтверждено документацией, протоколами испытаний, сертификатами и т.д. подтверждающими стабильность и соответствие показателей сухой смеси по ГОСТ 54359. Перед приклеиванием декоративной плитки клеевая сухая смесь растворяется согласно инструкции по применению от производителя. Необходимо выдерживать весь регламент работы с клеем, не допуская его пересушивания.
Для застывания раствора необходимо определенное расчетное время, по истечении которого готовые фасадные панели упаковываются и готовятся к отгрузке потребителю.
После изготовления фасадная теплоизоляционная панель готова к монтажу на любой опорной поверхности, а также к началу ее эксплуатации в любых погодных условиях.
Готовая фасадная панель устанавливается на основание 6 фасада здания с помощью клеевого слоя 7 и крепежных элементов 8, например, дюбелей (фиг. 1). На фиг. 2 и 3 показаны части стен с открытыми местами для установки дюбелей (т.е. без бетонных плиток), которые после монтажа панели закрываются за счет приклеивания недостающих бетонных плиток.
Панели приклеиваются на основание 6 фасада здания снизу-вверх горизонтальными рядами с перевязкой 9 вертикальных швов фасадных декоративных элементов 1 в каждом ряду (фиг. 3). Механическое крепление фасадных панелей соответствующими дюбелями выполняется после заведения панелей в замок «Шип-Паз». Далее происходит установка бетонной плитки в места крепления дюбелей (фиг. 2). В заранее отфрезерованные места - пазы 4 (фиг. 2) и вокруг них наносится клеевой состав 3. Далее на сам элемент 1 точечно наносится этот же клей, и элемент 1 прижимается к слою 2. За счет высокой начальной адгезии армирующих закладных элементов 5 (препятствующих сползанию) и быстрого первичного схватывания клея, декоративный фасадный элемент 1 не требует дополнительной фиксации. Также на фиг. 3 представлена рекомендуемая схема и количество дюбелей для правильного монтажа панелей.
Ниже приведены примеры осуществления заявляемой панели с различными параметрами слоев 1 и 2. Фасадная теплоизоляционная панель выпускается заявителем под маркой «Kamolov Prof».
3
Пример 1. Минеральная вата с плотностью 100 кг/м и толщиной 50 мм, толщина фасадного элемента 10 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 2. Минеральная вата с плотностью 110 кг/м и толщиной 100 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 3. Минеральная вата с плотностью 110 кг/м и толщиной 150 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 4. Минеральная вата с плотностью 130 кг/м и толщиной 50 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде пластиковых пластин.
3
Пример 5. Минеральная вата с плотностью 130 кг/м и толщиной 100 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 6. Минеральная вата с плотностью 130 кг/м и толщиной 150 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде пластиковых пластин.
3
Пример 7. Минеральная вата с плотностью 150 кг/м и толщиной 50 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 8. Минеральная вата с плотностью 150 кг/м и толщиной 100 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 9. Минеральная вата с плотностью 150 кг/м и толщиной 150 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде пластиковых пластин.
3
Пример 10. Минеральная вата с плотностью 170 кг/м и толщиной 50 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 11. Минеральная вата с плотностью 170 кг/м и толщиной 100 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.
3
Пример 12. Минеральная вата с плотностью 170 кг/м и толщиной 150 мм, толщина фасадного элемента 15 мм. Армирующие элементы 5 выполнены в виде композитных пластин.