Декоративная утепляющая панель и способ крепления декоративной утепляющей панели Российский патент 2003 года по МПК E04F13/08 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для утепления и декоративной облицовки наружных и внутренних поверхностей как строящихся, так и эксплуатируемых зданий.

В настоящее время известны утепляющие панели с отделочным слоем в виде тонкой штукатурки и отделочным слоем в виде экрана из различных плитных или листовых материалов, установленных с вентилируемым воздушным зазором относительно слоя утеплителя. Утепляющие панели с отделочным слоем в виде тонкой штукатурки выполнены как многослойная конструкция, включающая теплоизоляционную основу из пенополистирола, покрытую армированным штукатурным слоем, состоящим из двух слоев штукатурки, между которыми размещена арматурная сетка из стекловолокна и декоративного отделочного слоя.

Монтаж таких панелей включает подготовку основания, заключающуюся в его очистке, зашпаклевывании трещин и устранении других дефектов. На подготовленное основание наклеивают теплоизоляционную основу, в которой делают поэтажные противопожарные рассечки полосой 20 мм из минераловатных плит. Окончательное крепление теплоизоляционной основы на поверхности здания производят дюбелями. Далее теплоизоляционную основу покрывают армированным штукатурным слоем, для чего сначала наносят слой штукатурки толщиной 3-4 мм, в котором утапливают полосы арматурной сетки из стекловолокна, затем наносят второй слой штукатурки, полностью покрывающий арматурную сетку и шляпки дюбелей. И последней операцией по монтажу является нанесение декоративного отделочного слоя (Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - №5. - 2001. - С.24, 25).

Недостатком таких утепляющих панелей является наличие при монтаже этих панелей операций, содержащих мокрые процессы, что позволяет производить эти работы при температурах наружного воздуха выше +5°С, и место, где производят работы, должно быть укрыто от атмосферной влаги. К недостаткам относятся и большие затраты труда при подготовке основания, и производство противопожарных рассечек.

Из уровня техники известен облицовочно-утеплительный элемент “Марморок” с вентилирующим воздушным зазором, состоящий из теплоизоляционной основы, отделочного слоя в виде экрана из различных плит или листовых материалов и крепежного элемента в виде профильного каркаса, закрепленного к стене через предварительно установленные на ней кронштейны. Монтаж таких панелей также начинают с подготовки основания с выполнением тех же работ, что и при монтаже панелей с отделочным слоем в виде тонкой штукатурки. После окончательной подготовки основания производят разметку основания для фиксации мест установки кронштейнов с последующим их креплением к стене посредством анкерных винтов. Далее к кронштейнам крепят вертикальные или горизонтальные профили, образующие каркас. Теплоизоляционный слой в виде плиты достаточно надежно фиксируется в рабочем положении в этих элементах каркаса. Для предохранения плит от выветривания и попадания на них влаги их покрывают защитной пленкой. После установки теплоизоляционных плит в каркасе крепят дополнительные профили к стене, расположенные перпендикулярно уже смонтированным. На эти дополнительные профили каркаса крепятся облицовочные плиты, при этом крепление облицовочных плит осуществляют либо при помощи саморезов и клямеров, либо при помощи специальной складки на обратной стороне облицовочной плиты, посредством которой они навешиваются на крючки несущего вертикального профиля (Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - №5. - 2001. - С.24. 25).

Данные утепляющие панели имеют ряд преимуществ перед утепляющими панелями с отделочным слоем в виде штукатурки. Это возможность монтажа круглый год, поскольку в составе работ по монтажу нет мокрых процессов, однако существенным недостатком является трудоемкость монтажа за счет раздельных операций по монтажу теплоизоляционных плит и облицовочных плит. Трудоемкости монтажа способствует и выполнение крепежного элемента в виде металлического каркаса, закрепленного на несущей конструкции, поскольку эту работу проводят на улице, преимущественно на высоте.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является конструкция облицовочно-утепляющей панели и способ ее крепления по патенту RU №2142040.

Утепляющая панель выполнена в виде жесткой конструкции, включающей облицовочный слой в виде плит из листового материала, теплоизоляционный слой, крепежный и дополнительно опорный элементы, при этом облицовочный и теплоизоляционный слои соединены между собой посредством приклеивания друг к другу, а крепежный элемент в виде ; - образной детали выполнен за одно целое с облицовочным слоем. На вертикальной полке этой детали размещены крепежные отверстия, а горизонтальная полка выполнена - образной формы для обеспечения шпоночного соединения горизонтальных стыков панелей. В теплоизоляционном слое выполнены взаимно пересекающиеся вентиляционные каналы, примыкающие к поверхности облицовочного слоя, а горизонтальные грани теплоизоляционных плит выполнены в виде зеркальных ступенчатых форм, совпадающих с формой горизонтальной полки крепежного элемента для обеспечения стыкового шпоночного соединения панелей. Опорный элемент выполнен в виде ; - образной детали с крепежными отверстиями на обеих полках.

Монтаж панелей начинают с установки опорного элемента, на который устанавливают первую плиту нижнего ряда с закреплением на ней нижней горизонтальной грани устанавливаемой панели. Последующую панель устанавливают таким образом, чтобы нижней своей гранью она вошла в шпунт верхней грани установленной ранее нижней панели, после чего эта панель через крепежные отверстия вертикальной полки крепежного элемента крепится к несущей поверхности. Окончательное крепление панелей к стене производят при помощи обычных средств крепления. При установке всех панелей отделочные слои панелей обрабатывают набрызгом, например, штукатурным раствором на основе каменной крошки или другим покрывающим материалом, наносимым на поверхность облицовочного слоя и швы между панелями.

При значительных преимуществах по сравнению с выше описанными аналогами прототип имеет ряд существенных недостатков. Специальное выполнение вентиляционных каналов усложняет изготовление утепляющих панелей и, следовательно, повышает их себестоимость. Кроме того, вентиляционные каналы, непосредственно примыкающие к облицовочному слою, требуют сложных операций по выполнению особого контроля по отбору конденсата с внутренней поверхности облицовочного слоя при резких колебаниях наружной температуры. Существенным недостатком таких панелей является и возникновение конденсата по линии горизонтального стыка панелей за счет возникновения по этой линии мостика холода, то есть передача отрицательных температур от наружной поверхности облицовочного слоя до поверхности стены, в результате чего происходит накопление конденсата в стыке панелей. Кроме того, установка панелей только за счет сцепления горизонтальных граней не исключает возникновения перекосов, а следовательно, неплотное их соединение.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности утепления за счет стыковки панелей по вертикальным и горизонтальным граням с полным исключением стыковочных зазоров между ними и применения материалов с низкой теплопроводностью, а также снижения трудоемкости монтажа.

Технический результат достигается тем, что:

1. Декоративная утепляющая панель, выполненная в виде жесткой конструкции из облицовочного и теплоизоляционного слоев и крепежного элемента и дополнительно содержащая горизонтальный опорный элемент, при этом панель дополнительно содержит вертикальный опорный элемент и прокладочные шайбы, облицовочный слой выполнен в виде слоя тонкой штукатурки из арматурной сетки, штукатурного и декоративного финишного слоев, а крепежный элемент выполнен в виде прямоугольного металлического каркаса со стенками из неравнобокого уголка, горизонтальные большие полки которого с выполненными на них зацепами левой и нижней стенок каркаса обращены внутрь каркаса, а горизонтальные большие полки уголка с выполненными на них крепежными карманами и отверстиями правой и верхней стенок каркаса обращены наружу, при этом на всех малых вертикальных полках уголков стенок каркаса выполнены крепежные отверстия, при этом металлический каркас снабжен дном из полиэтиленовой пленки и короба из огнестойкого материала, внутри которого размещены теплоизоляционный и облицовочные слои, а горизонтальный и вертикальный опорные элементы выполнены с крепежными карманами и отверстиями, аналогичными карманам и отверстиям в верхней и правой стенках каркаса.

2. Способ крепления декоративной утепляющей панели, включающий установку опорного горизонтального элемента с закреплением на нем нижней грани панели нижнего ряда и закрепление верхней грани к несущей конструкции, установку панели верхнего вышестоящего ряда за счет сцепления нижней грани верхней панели с верхней гранью уже установленной ранее нижней панели и закреплением верхней грани к несущей конструкции, выполнение вентиляционных каналов и заделку стыков, при этом дополнительно устанавливают в левой части здания вертикальный опорный элемент с закреплением на нем и горизонтальном опорном элементе первой панели нижнего ряда путем размещения зацепов панели в карманах опорных элементов и дополнительным закреплением правой грани к несущей конструкции, а монтаж следующих панелей осуществляют вправо и вверх путем размещения зацепов последующей устанавливаемой панели в карманах установленной ранее панели с образованием плотного стыка между ними и дополнительным закреплением правой грани устанавливаемой панели к несущей конструкции, при этом крепление панелей к несущей конструкции осуществляют с одновременным получением вентиляционных каналов за счет установки прокладочных шайб между панелью и поверхностью несущей конструкции, а заделку стыков осуществляют путем нанесения мастики на поверхности стыковочных граней и перемещением зацепов в карманах стыкуемых панелей до плотного, без зазора, их соединения.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволило установить наличие отличительных от прототипа признаков. Следовательно, данное техническое решение соответствует критерию “НОВИЗНА”.

Анализ технических решений показал, что заявленная совокупность существенных признаков неизвестна из уровня техники, следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию “ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ”.

Конструктивное выполнение утепляющей панели с крепежным элементом в виде металлического каркаса с крепежными элементами - карманами и зацепами, обеспечивающего дополнительную стыковку панелей по вертикальным граням, повышает эффективность утепления, так как достигается плотное соединение панелей без стыковочною зазора при их монтаже за счет возможности перемещения зацепов в карманах, а использование материалов с низкой теплопроводностью в виде мастик для облицовочного слоя панели и для промазки стыковочных граней панелей исключает возникновение конденсата в вентиляционном канале, примыкающем к поверхности несущей конструкции. Кроме того, такое выполнение панели значительно снижает трудоемкость и себестоимость работ, так как при монтаже обеспечивается одновременное выполнение всех технологических операций, таких как навешивание панелей, их крепление, заделка стыков и образование вентиляционных каналов.

На фиг.1 показан в аксонометрии общий вид декоративной утепляющей панели с частичным разрезом, горизонтальный и вертикальный опорные элементы с элементами крепления и часть стеновой конструкции со смещением их относительно друг друга.

На фиг.2 показан крепежный элемент утепляющей панели.

На фиг.3 - узел I на фиг.2.

На фиг.4 - узел II на фиг.2.

На фиг.5 представлена схема технологической линии изготовления декоративной утепляющей панели.

Утепляющая панель выполнена в виде жесткой конструкции, включающей облицовочный слой 1, теплоизоляционный слой 2 и крепежный элемент 3. Крепежный элемент 3 (фиг.2, 3, 4) выполнен в виде прямоугольного металлического каркаса из неравнобокого уголка, изготовленного из оцинкованной стали, горизонтальные большие полки 4, 5 которого с выполненными на них зацепами 6 размером 40 × 40 и интервалом между ними 400 мм левой 4 и нижней 5 стенок каркаса обращены внутрь каркаса, а горизонтальные большие полки 7, 8 уголка с выполненными на них крепежными карманами 9 размером 40 × 60 и отверстиями 10 с интервалом 400 мм как для карманов 9, так и для отверстий 10 правой 7 и верхней 8 стенок каркаса обращены наружу каркаса, при этом на всех малых вертикальных полках уголков стенок 4, 5, 7 и 8 выполнены крепежные отверстия 11. Кроме того, металлический каркас 3 снабжен дном 12 из полиэтиленовой пленки и коробом 13 из огнестойкого материала, например гипсоволокнистых плит (ГВЛ), размещенным внутри каркаса и закрепленным к нему через крепежные отверстия 11. Внутри короба размещены теплоизоляционный слой 2 и облицовочный слой 1. В качестве утеплителя для теплоизоляционного слоя применяют минеральные или полимерные утеплители. Облицовочный слой 1 в виде тонкой штукатурки сформирован непосредственно на теплоизоляционном слое 2 и состоит из арматурной сетки 14 из стекловолокна, уложенной с загибом по периметру на стенки короба 13 каркаса и закрепленной к ним обычными металлическими мебельными скрепками 15. На сетку 14 нанесен штукатурный слой 16 из клея-мастики. Штукатурный слой покрыт финишным декоративным слоем 17. например, из клея-мастики. Кроме того, утепляющая панель содержит монтажные опорные элементы в виде вертикальной 18 и горизонтальной 19 планок с выполненными на них крепежными карманами 9 размером 40 × 60 и отверстиями 10 с интервалом 400 мм и установочных пластмассовых шайб 20 фиг.1).

Технологическая линия изготовления декоративной утепляющей панели предусматривает закольцованный рельсовый путь 1а, платформы 2а с размещенными на них кондукторами для последовательной сборки декоративной утепляющей панели при перемещении платформы 2а от поста 1 до поста 6 (фиг.5).

Пост 1 снабжен бункерами 3а для хранения элемента крепления панели в виде прямоугольного металлического каркаса.

На посту 2 установлена подставка с валом на подшипниках для закрепления рулона 4а полиэтиленовой пленки, бункеры 5а для заготовок из негорючего материала, например заготовок из гипсоволокнистого листа (ГВЛ), кран-балка 6а для подачи размещенного на гибкой подвеске массива утеплителя 7а.

Пост 3 снабжен горизонтальной ленточной пилой 8а.

На посту 4 установлена подставка с валом на подшипниках для закрепления рулона 9а армирующей сетки из стекловолокна, механизм обрезания арматурной сетки, степлер для закрепления ее на вставках из негорючего материала.

Пост 5 снабжен бункером 10а с механизмом розлива материала штукатурного слоя и виброустановкой для уплотнения нанесенного штукатурного слоя.

Пост 6 оборудован бункером 11а с механизмом розлива материала декоративного финишного слоя.

Изготовление декоративной утепляющей панели осуществляют следующим образом.

Из полосы оцинкованной стали методом штамповки изготавливают 2 вида неравнобоких уголков. На широких полках одного вида уголков одновременно во время штамповки вырубаются крепежные карманы и отверстия для крепления утепляющей панели к несущей конструкции, а на узких полках уголков - отверстия для крепления вставок из негорючего материала к каркасу панели. На широких полках второго вида уголков одновременно во время штамповки вырубаются крепежные зацепы, а на узких полках уголков - отверстия для крепления вставок из негорючего материала к каркасу панели. Из неравнобоких уголков изготавливают крепежный элемент панели в виде прямоугольного металлического каркаса из двух неравнобоких уголков с зацепами, размещаемых внизу и слева каркаса и двух неравнобоких уголков с карманами, размещаемых вверху и справа каркаса, при этом неравнобокие уголки с зацепами левой и нижней стороны прямоугольного металлического каркаса обращены полками внутрь панели, а неравнобокие уголки с карманами правой и верхней сторон прямоугольного металлического каркаса - полками наружу от панели. Неравнобокие уголки прямоугольного каркаса соединяют между собой точечной сваркой. Собранные прямоугольные металлические каркасы помещают в бункеры 3а, расположенные на посту 1 технологической линии для изготовления декоративной утепляющей панели (фиг.5).

Платформу 2а с размещенным на ней кондуктором устанавливают на посту 1, и в кондуктор помещают прямоугольный металлический каркас панели, взятый из бункера 3а, проверяют правильность его углов, линейных размеров и расположение его в одной плоскости. Затем платформу 2а перемещают по рельсовому пути 1а на пост 2. На посту 2 разматывают из рулона 4а полиэтиленовую пленку и укладывают ее на дно металлического каркаса с загибом на узкие полки неравнобоких уголков, обрезают пленку и приклеивают ее по периметру к полкам уголков. Затем по периметру, прижимая полиэтиленовую пленку к узкой полке каркаса, устанавливают вставки из огнестойкого материала, например из ГВЛ, вынимая их из бункеров 5а, прикручивают их шурупами к металлическому каркасу через отверстия в узкой полке уголков. Вовнутрь короба, образованного из огнестойкого материала, на полиэтиленовую пленку укладывают продавливанием минеральный или полимерный утеплитель 7а, подавая его кран-балкой 6а на гибкой подвеске. Затем платформу 2 перемещают на пост 3 и производят спиливание утеплителя 7а по плоскости с помощью горизонтальной ленточной пилы 8а заподлицо с коробом 13 из огнестойкого материала. Далее платформу 2а перемещают на пост 4 и на утеплитель 7а, разматывая рулон 9а, укладывают арматурную сетку 14, размещая ее с загибом на боковые стенки короба из огнестойкого материала, обрезают сетку и закрепляют с помощью мебельных степлеров на стенках короба. При перемещении платформы 2а на пост 5 из бункера 10а на поверхность арматурной сетки укладывают штукатурный слой из клей-мастики, уплотняют его с помощью виброустановки. Утепляющую панель снимают с платформы 2а, укладывают в кассету и отправляют в место отстоя, выдерживая до полного затвердевания штукатурного слоя в течение 4 часов. Затем утепляющую панель подают на пост 6 и на поверхность застывшего штукатурного слоя укладывают из бункера 11а декоративный финишный слой. Затем укладывают готовую декоративную утепляющую панель в кассету и направляют на склад готовой продукции, выдерживая ее до затвердевания декоративного финишного слоя.

Монтаж утепляющих панелей начинают с левого нижнего края наружной стороны фасада утепляющего здания. Монтаж панелей осуществляют без предварительной подготовки поверхности здания. Тщательно провешивают вертикаль и маркером на стене наносят линию. Сначала по линии производят закрепление вертикальной крепежной планки 18, для этого через крепежные отверстия 10 планки 18 ударно-вращательным инструментом делают отверстия в стене, в которые закладывают пластиковые монтажные ерши. При закреплении вертикальной монтажной планки под отверстия в стене устанавливают пластмассовые шайбы 20, а планку крепят к стене винтами, ввинчивая их в пластиковые монтажные ерши.

Таким же образом крепят к стене горизонтальную крепежную планку 19. После закрепления крепежных планок 18, 19 на стене на них закрепляют утепляющую панель, для чего зацепы 6 левой 4 и нижней 5 стенок каркаса панели вставляют в карманы 9 планок 18, 19. Благодаря свободному перемещению зацепов в карманах как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях панель фиксируют в необходимом положении и далее через отверстия 10 верхней 8 и правой 7 стенок каркаса 3 сверлят отверстия в стене, в которые плотно устанавливают монтажные ерши. Перед окончательным закреплением панели винтами под полки каркаса панели устанавливают пластмассовые шайбы 20. Монтаж панелей ведется вправо на ширину монтажной люльки и вверх на всю высоту здания, при этом монтаж следующих панелей производят таким же образом, только зацепы 6 последующей панели вставляют в карманы 9 смонтированной ранее панели.

Вентиляционный зазор формируется непосредственно при монтаже панелей за счет высоты пластмассовых шайб 20, установленных между стеной несущей конструкции и теплоизоляционным слоем.

Заделку стыковочных швов осуществляют после окончательной выверки панелей, для чего вертикальные и горизонтальные швы заполняют мастикой и, прижимая панели друг к другу, образуют плотное соединение, выдавленную мастику при этом снимают шпателем.

Заявляемая декоративная утепляющая панель, обеспечивающая эффективное утепление зданий при низкой трудоемкости их монтажа, найдет широкое промышленное применение.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для утепления и декоративной облицовки наружных и внутренних поверхностей как строящихся, так и эксплуатируемых зданий. Технический результат: повышение эффективности утепления за счет стыковки панелей по вертикальным и горизонтальным граням с полным исключением стыковочных зазоров между ними и применения материалов с низкой теплопроводностью, а также снижение трудоемкости монтажа. Декоративная утепляющая панель выполнена в виде жесткой конструкции из облицовочного и теплоизоляционного слоев и крепежного элемента и дополнительно содержащая горизонтальный опорный элемент, при этом панель дополнительно содержит вертикальный опорный элемент и прокладочные шайбы. Облицовочный слой выполнен в виде слоя тонкой штукатурки из арматурной сетки, штукатурного и декоративного финишного слоев, а крепежный элемент выполнен в виде прямоугольного металлического каркаса со стенками из неравнобокого уголка, горизонтальные большие полки которого с выполненными на них зацепами левой и нижней стенок каркаса обращены внутрь каркаса, а горизонтальные большие полки уголка с выполненными на них крепежными карманами и отверстиями правой и верхней стенок каркаса обращены наружу, при этом на всех малых вертикальных полках уголков стенок каркаса выполнены крепежные отверстия. Металлический каркас снабжен дном из полиэтиленовой пленки и коробом из огнестойкого материала, внутри которого размещены теплоизоляционный и облицовочный слои, а горизонтальный и вертикальный опорные элементы выполнены с крепежными карманами и отверстиями, аналогичными карманам и отверстиям в верхней и правой стенках каркаса. Способ крепления декоративной утепляющей панели: устанавливают в левой части здания вертикальный опорный элемент с закреплением на нем и горизонтальном опорном элементе первой панели нижнего ряда путем размещения зацепов панели в карманах опорных элементов и дополнительно закрепляют правую грань к несущей конструкции, а монтаж следующих панелей осуществляют вправо и вверх путем размещения зацепов последующей устанавливаемой панели в карманах установленной ранее панели с образованием плотного стыка между ними и дополнительным закреплением правой грани устанавливаемой панели к несущей конструкции, при этом крепление панелей к несущей конструкции осуществляют с одновременным получением вентиляционных каналов за счет установки прокладочных шайб между панелью и поверхностью несущей конструкции, а заделку стыков осуществляют путем нанесения мастики на поверхности стыковочных граней и перемещением зацепов в карманах стыкуемых панелей до плотного, без зазора, их соединения. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

1. Декоративная утепляющая панель, выполненная в виде жесткой конструкции из облицовочного и теплоизоляционного слоев и крепежного элемента и дополнительно содержащая горизонтальный опорный элемент, отличающаяся тем, что панель дополнительно содержит вертикальный опорный элемент и прокладочные шайбы, облицовочный слой выполнен в виде слоя тонкой штукатурки из арматурной сетки, штукатурного и декоративного финишного слоев, а крепежный элемент выполнен в виде прямоугольного металлического каркаса со стенками из неравнобокого уголка, горизонтальные большие полки которого с выполненными на них зацепами левой и нижней стенок каркаса обращены внутрь каркаса, а горизонтальные большие полки уголка с выполненными на них крепежными карманами и отверстиями правой и верхней стенок каркаса обращены наружу, при этом на всех малых вертикальных полках уголков стенок каркаса выполнены крепежные отверстия, при этом металлический каркас снабжен дном из полиэтиленовой пленки и коробом из огнестойкого материала, внутри которого размещены теплоизоляционный и облицовочные слои, а горизонтальный и вертикальный опорные элементы выполнены с крепежными карманами и отверстиями, аналогичными карманам и отверстиям в верхней и правой стенках каркаса.2. Способ крепления декоративной утепляющей панели, включающий установку опорного горизонтального элемента с закреплением на нем нижней грани панели нижнего ряда и закрепление верхней грани к несущей конструкции, установку панели верхнего вышестоящего ряда за счет сцепления нижней грани верхней панели с верхней гранью уже установленной ранее нижней панели и закреплением верхней грани к несущей конструкции, выполнение вентиляционных каналов и заделку стыков, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают в левой части здания вертикальный опорный элемент с закреплением на нем и горизонтальном опорном элементе первой панели нижнего ряда путем размещения зацепов панели в карманах опорных элементов и дополнительным закреплением правой грани к несущей конструкции, а монтаж следующих панелей осуществляют вправо и вверх путем размещения зацепов последующей устанавливаемой панели в карманах установленной ранее панели с образованием плотного стыка между ними и дополнительным закреплением правой грани устанавливаемой панели к несущей конструкции, при этом крепление панелей к несущей конструкции осуществляют с одновременным получением вентиляционных каналов за счет установки прокладочных шайб между панелью и поверхностью несущей конструкции, а заделку стыков осуществляют путем нанесения мастики на поверхности стыковочных граней и перемещением зацепов в карманах стыкуемых панелей до плотного без зазора их соединения.