СИСТЕМА ДЛЯ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ Российский патент 2018 года по МПК E04B1/76 E04B1/94 

Изобретение относится к наружному теплоизоляционному покрытию для зданий (строений), содержащему воспламеняющиеся или горючие теплоизоляционные плиты, в частности - теплоизоляционные плиты, изготовленные из термопластичных теплоизоляционных материалов, например - из полистирола, которые прикреплены к стене здания, в частности - согласно преамбуле пункта 1 формулы изобретения.

Теплоизоляционные покрытия такого рода известны в данной области техники. Проблемы, связанные с использованием материалов, которые являются «воспламеняющимися» (это означает, что они начинают гореть только под прямым воздействием пламени) или «горючими» (это означает материалы, загорающиеся сами по себе при соответствующей температуре) материалами, привели к появлению обязательных стандартов, таких как типовые строительные нормы и правила или государственные строительные кодексы, которые реализуют типовые строительные нормы и правила в Германии, требуя использования «огнестойких» материалов, начиная со зданий высотой 7 м до зданий высотой 22 м (здания 4 и 5 классов пожарной опасности), для снижения свойств воспламеняемости этих систем. Для обеспечения соответствия этому требованию к огнестойкости обычно в теплоизоляционный слой в определенном порядке и/или на определенных расстояниях друг от друга включают огнезащитные балки, изготовленные из негорючего материала. В практических применениях обычно используют, в частности, непрерывные или круговые покрытия, изготовленные из огнезащитных балок, и в данной области техники известно размещение огнезащитных балок над каждым отверстием в фасаде здания, то есть над дверями, окнами и т.п. При размещении над отверстиями огнезащитную балку также называют предохранительным архитравом. Предпочтительным материалом для огнезащитных балок или предохранительных архитравов этого типа является минеральная вата, в частности - каменная вата; кроме того, известны огнезащитные балки, изготовленные из материала, который остается формоустойчивым при воздействии тепла, такого как полиуретан, вспененная фенольная смола с покрытием или полиизоцианурат. В качестве примера можно сослаться на публикации DE 2551121 или DE 202008001750 U1.

После нанесения штукатурного покрытия, которое в характерном случае содержит набрызг, грунт и наружное чистовое покрытие, обычно - с использованием усилителей адгезии, огнезащитные балки образуют негорючий барьерный слой между стеной здания и штукатурным покрытием. Соответственно, теплоизоляционный слой, состоящий из воспламеняющихся или горючих теплоизоляционных плит, разделен на отдельные секции в вертикальном направлении, и распространение пламени эффективно задерживается. Всю систему, включающую теплоизоляционный слой, необязательную огнезащитную панель и нанесенное штукатурное покрытие называют (наружной) теплоизоляционной композиционной системой (ETICS; от англ.: external thermal insulation composite system). Подробную техническую информацию, которая также включена в типовые строительные нормы и правила или государственные строительные кодексы, можно получить из системы технической информации 6 «Системы теплозащиты скрепленного типа (WDV; от нем.: ) и вопросы противопожарной защиты» торговой ассоциации e.V.

Теплоизоляционные композиционные системы должны быть сертифицированы, и поставщик системы также должен подтвердить соответствие всей системы определенным требованиям к противопожарной защите, помимо дополнительных свойств системы. Сертификаты, полученные различными поставщиками систем, демонстрируют, что негорючие огнезащитные балки соответствуют требованиям, когда фасад, покрытый штукатуркой, подвергается воздействию огня, и задерживают или препятствуют распространению пламени.

Из полезной модели DE 202005000129 известна огнезащитная балка, которая полностью заключена в плите из твердого вспененного полистирола, в частности - заключена в нее в процессе вспенивания. Лицевая поверхность погруженной огнезащитной балки наклонена относительно стены здания, так что в случае пожара образуется сборный резервуар для расплавленного теплоизоляционного материала. Эта система не имела успеха в практических применениях, поскольку она является слишком дорогой, и, в частности, недостаточной является противопожарная защита, так как в случае пожара расплавленный материал вспененной плиты течет вниз по передней стороне и может воспламенить теплоизоляционные плиты, расположенные ниже огнезащитной балки.

В практических применениях на строительных площадках обычно вначале на всю поверхность стены здания наносят теплоизоляционное покрытие с огнезащитными балками и прикрепляют его к стене, например - посредством клеевого соединения и/или анкерного крепления. Затем отдельно штукатурная бригада наносит штукатурное покрытие. Между теплоизоляцией стены здания и нанесением штукатурного покрытия может пройти период времени от нескольких дней до нескольких недель. В этот период воспламеняемые или горючие теплоизоляционные плиты не закрыты, а остаются открытыми.

Если открытое покрытие такого типа воспламеняется, то пламя довольно легко может распространяться с одной секции на другую, расположенную выше. В этом случае пламя может перейти по передней стороне огнезащитной балки, так как штукатурное покрытие еще не нанесено.

С учетом этой проблемы задачей настоящего изобретения является обеспечение системы, которая снижала бы распространение пламени по открытому покрытию, еще не закрытому штукатурным покрытием и изготовленному из горючего или воспламеняющегося материала, причем чтобы эту систему можно было бы изготовить и закрепить простым способом.

Задача решена за счет системы с признаками по пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения являются предметами зависимых пунктов со 2 по 17 формулы изобретения. Предпочтительный способ и предпочтительная огнезащитная балка могут быть определены из пунктов 18 и 19 формулы изобретения.

Изобретение основано на идее, состоящей в том, что несколько факторов имеют значение для эффективной противопожарной защиты (защиты от огня) фасада здания, сформированного из теплоизоляционных плит, в частности - изготовленных из термопластичных теплоизоляционных материалов, до нанесения штукатурного покрытия. С одной стороны, это безопасность в смысле функции удерживания и сбора расплава, образующегося при воздействии пламени из материала теплоизоляционных плит, для как можно более эффективного предотвращения стекания расплава по огнезащитным балкам вниз, и, с другой стороны, предотвращение соответствующими способами капиллярного эффекта, причем капиллярный эффект может возникать, когда расплав проникает в огнезащитную балку. Это обеспечивается по настоящему изобретению за счет того, что верхняя сторона огнезащитной балки расположена горизонтально, то есть перпендикулярно передней стороне огнезащитной балки, и/или эта сторона имеет скошенную поверхность, которая наклонена вниз по направлению к стене здания. Горизонтальная сторона огнезащитной балки обеспечивает достаточную функцию удержания для аккумуляции расплава, так как она имеет особое значение в случае пожара для замедления распространения пламени, в частности - для как можно более длительного удержания расплава на огнезащитной балке, пока не прибудет пожарная бригада и не сможет принять соответствующие меры для ограничения или тушения пожара. Для этой цели пригодна также скошенная поверхность, либо совместно с поверхностью огнезащитной балки, расположенной перпендикулярно передней стороне, либо в качестве ее альтернативы, причем за счет скошенной поверхности, наклоненной в сторону стены здания, формируется сборная камера, и в этой сборной камере расплав, образующийся из материала теплоизоляционных плит, расположенных над ней, может удерживаться в случае пожара. Этот защитный эффект, обусловленный функцией удержания, также усиливается за счет того, что верхняя сторона огнезащитной балки, которая ориентирована по направлению к слою теплоизоляционных плит, расположенных над ней, покрыта огнезащитным (пламязадерживающим) агентом. Нанесение слоя, состоящего из огнезащитного агента, выгодно противодействует капиллярному эффекту и может способствовать постепенному затуханию пожара, в зависимости от его силы. Поэтому также особенно полезно одновременно покрыть переднюю сторону огнезащитной балки огнезащитным агентом, в частности - нанести соответствующее покрытие, так как оно уменьшает капиллярный эффект и препятствует эффекту распространения пламени по направлению к внутренней части огнезащитной балки, а также эффекту всасывания. Комбинация всех трех факторов особенно полезна в качестве предохранительной противопожарной меры до нанесения штукатурного покрытия и для обеспечения соответствующей защиты фасадов такого типа.

Эти меры являются эффективными с учетом того, что здания строят поэтапно, и это означает, что теплоизолирующие плиты, покрывающие фасад, устанавливают до того, как теплоизолирующие плиты полностью покрывают штукатуркой во время следующей технологической стадии, которую обычно в случае больших зданий осуществляют через несколько дней или даже через несколько недель. В этот период времени в соответствии со стандартными противопожарными мерами огнезащитные балки не могут эффективно препятствовать распространению пламени. Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает значительный эффект повышения безопасности.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения горизонтальная поверхность, то есть поверхность прямоугольной формы, проходит к передней поверхности или к скошенной поверхности через всю поверхность огнезащитной балки, то есть от стены здания до наружной поверхности обшивки.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения скошенная поверхность предусмотрена лишь на части толщины огнезащитной балки, и, в частности, она переходит на верхнем и/или нижнем конце через плечико в боковые поверхности огнезащитной балки. Соответственно, выгодно образуются одна или несколько монтажных поверхностей или контактных областей поверхностей для расположенных над ними теплоизоляционных плит.

Огнезащитные балки предпочтительно изготовлены из минеральной ваты, причем предпочтительны значения плотности в разрыхленном состоянии, лежащие в диапазоне от 60 кг/м³ до 160 кг/м³. Каменная вата с температурой плавления, превышающей 1000°С согласно DIN 4102-17, особо предпочтительна для использования в качестве минеральной ваты.

Негорючие слои или огнестойкие слои, то есть покрытия, состоят из подходящих материалов. Кроме строительного раствора, в частности огнезащитного строительного раствора, особенно подходящими являются огнезащитная краска или покрытия, содержащие кремний, например - силикат натрия или силиказоль, необязательно смешанный с неорганическими наполнителями, в частности - с огнезащитным связующим (клеем).

Покрытие предпочтительно образовано слоем невоспламеняющегося или огнестойкого заранее изготовленного материала, который последовательно наносят в виде слоя как такового на верхнюю сторону огнезащитной балки и, необязательно, на ее переднюю сторону. Термин «покрытие» следует понимать в широком смысле, и он также включает готовые слои, то есть соответственно заранее изготовленные слои.

Предпочтительно слой полностью или частично соединен с огнезащитной балкой. Для этого, в частности, пригодно клеевое соединение, предпочтительно с использованием огнестойкого органического или неорганического клея. В частности, в том случае, когда слой образован листовым металлом или металлической фольгой, кроме клеевого соединения, дополнительно или альтернативно может быть обеспечено формозапирающее соединение. Подходящими для этого являются, в частности, одна или более загнутых частей металлического листа или металлической фольги, причем загнутая часть или загнутые части могут входить в зацепление с заранее изготовленным пазом на огнезащитной балке по типу зажимного соединения или, что предпочтительно, крепление металлического листа или металлической фольги обеспечивается за счет непосредственного защемления загнутой части или загнутых частей в огнезащитной балке, то есть непосредственно в материале огнезащитной балки, по типу клешневого захвата.

В особо предпочтительном варианте покрытие закрывает всю поверхность, то есть всю верхнюю сторону и/или переднюю сторону огнезащитной балки, причем предпочтителен замкнутый слой.

Эти меры имеют положительный эффект, так как предупреждается возможное проникновение расплава в пористую огнезащитную балку, которое в противном случае может привести к затеканию расплава под балку в случае пожара.

Для выполнения собирательной функции огнезащитной балки предпочтительно, чтобы верхняя сторона была сформирована под углом менее 70°, предпочтительно - в диапазоне от 30 до 60°, и особо предпочтительно - в диапазоне от 40 до 50°.

Наносимое количество предпочтительно выбирают таким, чтобы был образован замкнутый слой. Минимальное наносимое количество, необходимое для формирования замкнутого слоя, зависит от нескольких факторов, среди прочего - от ориентации волокон в поверхности, на которую необходимо нанести покрытие, от плотности рыхлого материала огнезащитной балки и от материала покрытия. Предпочтительное и достаточное замыкание слоя обеспечивается, если удельное сопротивление потоку воздуха согласно DIN EN 29053 в образце длиной 100 мм, вырезанном из огнезащитной балки с покрытием, с отвержденным покрытием, нанесенным на одну сторону, по меньшей мере в 1,5 раза, предпочтительно в 2,5 раза, особо предпочтительно по меньшей мере в 4 раза превышает удельное сопротивление потоку огнезащитной балки без покрытия, причем огнезащитная балка без покрытия в случае частичного покрытия может быть получена из участка огнезащитной балки без покрытия или, в случае огнезащитной балки с полным покрытием, из образца с покрытием посредством отделения наружного покрытия с подходящей высотой удаления, например, равной 10 мм, для удаления покрытия без остатка.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения теплоизоляционные плиты, прилежащие к огнезащитной балке, имеют такую конфигурацию своих нижних сторон, которая соответствует верхней стороне огнезащитных балок, то есть имеют комплементарную конфигурацию, в частности имеют конфигурацию с соответствующей скошенной поверхностью, которая снабжена плечиками на одной из сторон или на обеих сторонах, если это необходимо, необязательно - с промежуточными плечиками.

В другом альтернативном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрены промежуточные элементы, которые примыкают к верхней поверхности огнезащитной балки и используются в качестве мостиковых элементов между огнезащитной балкой или теплоизоляционными плитами, расположенными непосредственно над ними. Соответственно, можно использовать стандартные теплоизоляционные плиты, в том числе плиты с прямоугольной структурой, которые не должны быть конфигурированы в соответствии с огнезащитными балками.

Промежуточный элемент такого типа предпочтительно изготовлен из материала теплоизоляционной плиты. Это обеспечивает преимущество, состоящее в том, что стандартная теплоизоляционная плита, примыкающая к огнезащитной балке, не должна быть конфигурирована в соответствии с огнезащитной балкой или верхней стороной огнезащитной балки. Промежуточные элементы предпочтительно дополняют огнезащитную балку с образованием прямоугольного параллелепипеда, так что можно использовать теплоизоляционные плиты с регулярной прямоугольной структурой, прилегающие к огнезащитным балкам и расположенные над ними. Также можно, в частности, соединить огнезащитные балки с промежуточными элементами на фабрике, например - склеить их друг с другом, так что на строительной площадке можно выгодно использовать прямоугольный компонент.

В конечном итоге, настоящее изобретение обеспечивает огнезащитную балку, конфигурированную в соответствии с по меньшей мере одним из пунктов с 1 по 17 формулы изобретения, которая способствует необходимой функции удержания расплава.

Соответственно, изобретение предлагает систему противопожарной защиты, содержащую огнезащитные балки, способ монтажа соответствующей теплоизоляции, фасадное покрытие с плитами из теплоизоляционного материала с использованием огнезащитных балок такого типа, а также огнезащитную балку как таковую.

Далее варианты осуществления настоящего изобретения схематически проиллюстрированы с использованием графических материалов, где:

Фиг. 1 иллюстрирует вертикальный частичный разрез обшивки фасада для противопожарной защиты стены здания с огнезащитной балкой;

Фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе варианта осуществления огнезащитной балки по настоящему изобретению; и

Фиг. с 3 по 16 иллюстрируют альтернативные варианты осуществления огнезащитной балки в вертикальном частичном разрезе и в перспективном виде;

Фиг. 17 иллюстрирует вариант осуществления огнезащитной балки с покрытием из металлического листа.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 1 стена здания обозначена номером позиции 1, а фасадное покрытие стенки здания обозначено номером позиции 2, причем стена здания конфигурирована для противопожарной защиты. Для этой цели для отдельно стоящих зданий предусмотрены круговые слои из огнезащитных балок, причем слои могут быть предусмотрены в виде нескольких смещенных слоев в зависимости от высоты здания. В зданиях, которые возведены в промежутке между двумя другими зданиями, соответствующие непрерывные слои огнезащитных балок предусмотрены в фасадной теплоизоляции. Фиг. 1 иллюстрирует вариант осуществления настоящего изобретения с огнезащитной балкой 3, которая прерывает теплоизоляционный слой, содержащий теплоизоляционные плиты, и препятствует распространению пламени. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения фасадное покрытие 2 образовано из твердых вспененных плит, изготовленных из пенополистирола (EPS; от англ.: expanded polystyrene), которые прикреплены к стене 1 здания стандартным способом, например посредством приклеивания и/или анкерного крепления. Согласно Фиг. 1, огнезащитная балка 3 расположена между нижней теплоизоляционной плитой 4, изготовленной из пенополистирола, и верхней теплоизоляционной плитой 5, изготовленной из пенополистирола, причем еще одна теплоизоляционная плита 6 видна выше теплоизоляционной плиты 5. Теплоизоляционные плиты, содержащие огнезащитную балку 3, размещены впритык друг над другом без образования зазоров между теплоизоляционными плитами. Кроме того, огнезащитная балка 3 прикреплена к фасадной стене 1 стандартным способом, то есть посредством приклеивания и/или анкерного крепления или крепления гвоздями и т.п.

В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения огнезащитная балка 3 сформирована из минеральной ваты и содержит задерживающее или сборное устройство, которое в целом обозначено номером позиции 7, так что расплавленный изоляционный материал задерживается, улавливается или собирается по меньшей мере на период времени, достаточный для того, чтобы предотвратить его вытекание от стены 1 здания по направлению кнаружи к наружной поверхности 8' огнезащитной балки 3 в случае пожара и стекание оттуда по направлению вниз, когда верхние теплоизоляционные плиты 5 и 6 охвачены пламенем. За счет этой меры, состоящей в контролируемом задержании и улавливании теплоизоляционного материала, расплавленного под воздействием пламени, распространение пламени эффективно ограничивается огнезащитными балками 3 и в отсутствие нанесенного штукатурного покрытия, то есть во время промежуточного состояния теплоизолированного здания.

В варианте осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 1 и Фиг. 2 устройство 7 образовано скошенной поверхностью 9, которая идет сверху вниз под углом по направлению внутрь к стене 1 здания. Это предпочтительно для осуществления функции сбора и улавливания и основной идеи, состоящей в том, что отклоняющее устройство приводит к тому, что расплавленный теплоизоляционный материал задерживается и собирается в течение как можно более длительного времени на верхней стороне огнезащитной балки. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения угол α скошенной поверхности 9 к горизонтали равен 45°. Чем более острым является угол наклона скошенной поверхности 9, тем больше резервуар для улавливания расплава; чем больше угол наклона, тем более острой становится огнезащитная балка 3, что может создать риск повреждения острых краев огнезащитных балок во время транспортировки или хранения огнезащитных балок. Поэтому углы наклона скошенных поверхностей 9 предпочтительно лежат в диапазоне от 30 до 50°.

Фиг. 1 также иллюстрирует второй альтернативный вариант осуществления огнезащитной балки, в котором верхняя сторона расположена перпендикулярно передней поверхности или наружной поверхности 8 и обозначена номером позиции 9'. Соответственно, огнезащитная балка 3 имеет прямоугольную конфигурацию.

В обоих альтернативных вариантах для задержки распространения пламени очень важно, чтобы по меньшей мере на верхнюю поверхность 9, 9', предпочтительно - также на переднюю поверхность 8', было нанесено соответствующее покрытие, в частности из огнезащитного (пламязамедляющего) агента. Для этой цели особенно хорошо пригодны, в частности, огнезащитный строительный раствор или огнезащитная краска, в которых могут быть использованы классические огнезащитные средства, например - композиции покрытий, содержащие неорганический кремний и основанные на силикате натрия или силикатном золе, возможно - с наполнителями, и, как указано выше, огнезащитные строительные растворы или огнезащитные краски.

Кроме того, пригоден, в частности, слой, изготовленный из заранее изготовленного материала, в частности - изготовленный из нетканого полотна (нем.: Vlies), тканого полотна (нем.: Gewebe), мата (нем.: Gelege), металлического листа, металлической фольги или плиты, изготовленной из неорганического материала. В частности, в качестве нетканого полотна пригодна нетканая стеклоткань (нем.: Glasfaservlies), особо предпочтительны нетканые стеклоткани с покрытием (нем.: beschichtete Glasvliese). Стеклоткань также пригодна, в частности, в виде тканого полотна. В качестве матов пригодны, в частности, такие маты, которые используют для усиления волоконных композитных материалов, в частности - маты, изготовленные из пучков волокон. Особо предпочтительны пучки волокон на основе минеральных волокон, изготовленных, соответственно, из Е-стекла. Такие подходящие нетканые полотна, тканые полотна и маты сами по себе известны и широко используются, если они являются невоспламеняющимися или огнестойкими. В частности, известны нетканые полотна, маты и тканые полотна, которые покрыты металлической фольгой, причем металлическая фольга обычно изготовлена из алюминиевого материала. Подходящими также являются металлические листы или металлическая фольга, предпочтительно изготовленные из нержавеющих материалов, например - стальные листы. Также подходящими являются плиты, изготовленные из неорганического материала, в частности из плит сухой штукатурки, гипсоволокнистых плит или цементно-волокнистых плит. Поскольку эти плиты являются невоспламеняющимися и соответственно огнестойкими, они могут содержать некоторую долю органических добавок. Крепление покрытия к огнезащитной балке осуществляют, в частности, посредством клеевого соединения, по всей поверхности или на части поверхности. В частности, в качестве клея пригоден огнестойкий органический или неорганический клей.

Дополнительно к клеевому соединению или альтернативно клеевому соединению возможно формозапирающее соединение в случае металлического листа, или металлической фольги, или другого подходящего заранее изготовленного материала. Для этого металлический лист, или металлическая фольга, или заранее изготовленный материал могут быть снабжены загнутой деталью, крюком или сходным устройством, которое входит в зацепление с пазом на огнезащитной балке и образует анкерное крепление, или с помощью которого металлический лист или металлическая фольга могут быть зацеплены крюком непосредственно за огнезащитную балку. Это может быть выполнено с одной стороны листов или фольги или с обеих сторон, причем крепление возможно до монтажа огнезащитной балки на стене или после монтажа огнезащитной балки на стене. Однако предпочтительным является обеспечение огнезащитной балки этим покрытием, выполненное в фабричных условиях. Если это необходимо, металлический лист может быть просто наложен на огнезащитную балку.

Фиг. 17 иллюстрирует огнезащитную балку 3 с наложенным на нее слоем 30, изготовленным из металлического листа, который наложен и прикреплен ко всей поверхности верхней стороны 9 огнезащитной балки 3. Металлический лист 30 имеет на боковой стороне загнутую часть 31, которая сформирована в форме перегиба, может проходить вдоль всей длины металлического листа или вдоль частичных секторов и служит, согласно иллюстрации на Фиг. 17, для защемления металлического листа в материале огнезащитной балки 3, через которое обеспечивается соединение посредством прилегания по форме металлического листа с огнезащитной балкой 3. Если необходимо, такая загнутая часть (или соответственно такие загнутые части) могут быть также предусмотрены на противоположной боковой стороне металлического листа 30.

Металлический лист 30, изображенный сплошной линией, соединен с огнезащитной балкой 3 в области ее верхнего края посредством перегиба. Согласно иллюстрации пунктирной линией, металлический лист 30 может также проходить по всей передней стороне или по части передней стороны и затем может быть соединен за счет нижней загнутой части 31 с огнезащитной балкой. Кроме этого, соединения посредством прилегания по форме или альтернативно ему возможно и допустимо клеевое соединение с огнезащитной балкой на всей ее поверхности или на части поверхности.

Этот слой (или соответственно такие слои) препятствует проникновению расплава в огнезащитную балку, так что предотвращается капиллярный эффект. Это особенно предпочтительно для выполнения функции противопожарной защиты по настоящему изобретению до нанесения штукатурного покрытия.

К сборному устройству 7, образованному скошенной поверхностью 9 или горизонтальной поверхностью 9', которая образует верхнюю сторону огнезащитной балки 3, в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения присоединяется теплоизоляционная плита 5, причем нижняя сторона теплоизоляционной плиты сконфигурирована комплементарно верхней стороне огнезащитной балки, например - с соответствующим углом наклона. Так же, как скошенная поверхность 9 огнезащитной балки 3, она непрерывно продолжается от стороны, ориентированной к стене 1 здания, до наружной стороны теплоизоляционной плиты 5.

Согласно Фиг. 1, боковая поверхность вертикальной частичной поверхности огнезащитной балки 3 имеет форму трапеции, как и теплоизоляционная плита 5, нижняя сторона которой конфигурирована комплементарно для соединения с огнезащитной балкой 3, что применимо лишь в качестве альтернативы скошенной поверхности. Минеральная вата огнезащитной балки 3 в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения имеет плотность в разрыхленном состоянии, равную 120 кг/м³, причем возможно использование минеральной ваты с плотностью в разрыхленном состоянии, лежащей в диапазоне от 60 до 160 кг/м³. В зависимости от варианта осуществления огнезащитной балки 3 толщина огнезащитной балки, то есть размер, перпендикулярный стене 1 здания, лежит в диапазоне от 100 до 400 мм, а высота наружной боковой поверхности 8 лежит в диапазоне от 200 до 1000 мм, но без ограничения этими размерами. Огнезащитная балка 3 может быть образована ламельной плитой с преимущественной ориентацией минеральных волокон перпендикулярно стене здания или, в классической пластинчатой конфигурации, с ориентацией волокон, по существу параллельной стене 1 здания. Длина огнезащитной балки, которая очевидна из Фиг. 2, соответствует характерной длине таких огнезащитных балок, которые выбирают в соответствии с размерами теплоизоляционных плит. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения длина огнезащитной балки равна, например, 625 мм, причем для таких огнезащитных балок характерны размеры до 1200 мм. Во время монтажа огнезащитные балки 3 размещают встык боковыми поверхностями, то есть боковая поверхность 12 прилежит к соседней огнезащитной балке 3, и за счет этого формируется непрерывный слой, который прерывает слой, состоящий из теплоизоляционных плит, расположенных друг над другом, с образованием барьера для распространения пламени.

В варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на Фиг. 3, исключительно для целей иллюстрации имеется расстояние между огнезащитной балкой 3 и деталью, расположенной над ней, то есть теплоизоляционной плитой 5, чтобы подчеркнуть контуры верхней стороны огнезащитной балки 5, а также детали, расположенной над ней, которое с обеих сторон отмечено двойными линиями. В реальности верхняя деталь, то есть теплоизоляционная плита 5, разумеется, прилегает к огнезащитной балке 3, расположенной под ней.

Вариант осуществления настоящего изобретения, изображенный на Фиг. 3 и Фиг. 4, отличается от предыдущего варианта осуществления настоящего изобретения только конфигурацией верхней стороны 9. Она, в свою очередь, образована скошенной поверхностью 9а, которая простирается вдоль большей части огнезащитной балки 3, но уплощается на своих концах, так что в области боковых поверхностей огнезащитной балки 3 образуются плечики 14а и 14b, причем скошенная поверхность 9а через плечики переходит в противоположные наружные поверхности огнезащитной балки 3. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения плечики 14а и 14b расположены перпендикулярно боковым поверхностям огнезащитной балки 3 и соответственно стене 1 здания. Толщина L (Фиг. 4) плечиков лежит в диапазоне от 10 до 20 мм, предпочтительно в диапазоне от 10 до 15 мм, при толщине d огнезащитной балки 3, лежащей в диапазоне от 100 до 400 мм, хотя эти диапазоны не ограничивают настоящее изобретение.

Теплоизоляционная плита 5 сконфигурирована комплементарно в отношении ее нижней стороны, которая контактирует с огнезащитной балкой 3, что очевидно из Фиг. 3; то есть она также имеет конфигурацию со скошенной поверхностью 11а и плечиками 15а и 15b. Угол наклона α скошенной поверхности в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения равен 30°.

В варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на Фиг. 5 и Фиг. 6, задерживающее или сборное устройство 7 огнезащитной балки образовано скошенной поверхностью 9а, которая идет вниз от передней стороны огнезащитной балки и переходит в плечико 14b, которое сформировано аналогично плечику 14b из предыдущего варианта осуществления настоящего изобретения.

Плечико 14b, как и два плечика 14а и 14b из варианта осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 3 и Фиг. 4, используется в качестве монтажной поверхности или контактной области для элемента 5 из твердой пены, расположенного выше, который, как очевидно из Фиг. 5 и Фиг. 6, конфигурирован как элемент, комплементарный верхней стороне огнезащитной балки 3, то есть также содержит соответствующую скошенную поверхность 11b с переходным плечиком 15b. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения угол наклона α равен 60° у скошенной поверхности 9b и скошенной поверхности 11b. Размеры плечиков 14b и 15b по толщине являются соответствующими.

Вариант осуществления согласно Фиг. 7 и Фиг. 8 иллюстрирует устройство 7, в котором плечико 14а предусмотрено только на боковой поверхности 17 огнезащитной балки 3, причем боковая поверхность ориентирована по направлению к наружной стороне облицовки, при этом отклоняющее устройство образовано скошенной поверхностью 9с огнезащитной балки, которая доходит до стены здания. Угол α в этом варианте осуществления настоящего изобретения равен примерно 45°. Теплоизоляционная плита 5, расположенная сверху, также имеет комплементарную конфигурацию своей нижней стороны, которая содержит плечико 15а и скошенную поверхность 11с.

В варианте осуществления согласно Фиг. 9 и Фиг. 10 устройство 7 имеет конфигурацию, аналогичную варианту осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 1, то есть имеет цельную скошенную поверхность 9, которая занимает всю верхнюю сторону, причем скошенная поверхность 9 в качестве примера проиллюстрирована с углом α, равным 45°.

Этот вариант осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 9 и Фиг. 10 отличается от предыдущих вариантов осуществления настоящего изобретения тем, что больше не нужны теплоизоляционные плиты, которые должны быть конфигурированы в соответствии с устройством 7 огнезащитной балки 3 для соединения сверху с огнезащитной балкой 3, а можно использовать теплоизоляционные плиты, имеющие нормальную структуру прямоугольной плиты, поэтому нет необходимости в специальной обработке для соединения твердых вспененных плит с огнезащитной балкой 3. Это обеспечивается за счет использования промежуточного элемента 20, который сформирован из материала, аналогичного материалу наружной обшивки 2 фасада, здесь - из пенополистирола, и который в разрезе имеет треугольную форму, причем сторона углового элемента 20, ориентированная по направлению к огнезащитной балке, конфигурирована в соответствии с устройством 7, то есть содержит соответствующую скошенную поверхность 21, которая конфигурирована аналогично по всей толщине. Соединительная поверхность 22 промежуточного элемента 20 в монтажном положении расположена перпендикулярно стене 1 здания, как видно из Фиг. 9, так что можно присоединять к ней характерные теплоизоляционные плиты, не имеющие специальной конфигурации, то есть теплоизоляционную плиту 5.

Огнезащитные балки, изготовленные из минеральной ваты, в характерном случае вырезают из прямоугольных элементов известными способами.

Вариант осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 11 и Фиг. 12 является сходным с предыдущим вариантом осуществления настоящего изобретения, за исключением того факта, что устройство 7 конфигурировано аналогично варианту осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 3 и Фиг. 4, однако угол α равен 45°. В этом отношении устройство 7 конфигурировано согласно Фиг. 11 и содержит скошенную поверхность 9а и концевые плечики 14а и 14b.

Промежуточный элемент 20, в свою очередь, изготовлен из пенополистирола и снабжен скошенной поверхностью 21а, с которой, тем не менее, в нижней части соединено контактное плечико 15b, тогда как скошенная поверхность 21а в верхней части под острым углом переходит в верхнюю поверхность 22 углового элемента 20, что четко видно у промежуточного элемента 20 из Фиг. 12. В собранном состоянии промежуточного элемента 20 его верхний конец 23 или верхний край 23 прилежит к плечику 14а, так что верхняя сторона 22 промежуточного элемента 20 и плечико 14а расположены заподлицо. Соответственно, нижняя сторона промежуточного элемента 20 и верхняя сторона огнезащитной балки 3 комплементарны друг другу и образуют прямоугольник, на который затем помещают верхнюю теплоизоляционную плиту 5.

Вариант осуществления согласно Фиг. 13 и Фиг. 14 в отношении конфигурации огнезащитной балки 3 и в отношении сборного устройства 7 сходен с вариантом осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 5 и Фиг. 6, что означает, что устройство 7 содержит скошенную поверхность 9b и контактное плечико 14b, обращенные к задней стороне 8, и в смонтированном положении промежуточный элемент 20 своей скошенной поверхностью 21b контактирует со скошенной поверхностью 9b, так что верхняя сторона 22 образует контактную область или опорную поверхность для верхней теплоизоляционной плиты 5, изготовленной из материала Styrofoam. Обе скошенные поверхности в проиллюстрированном изобретении расположены под углом α, равным 45°.

Вариант осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 15 и Фиг. 16 в отношении огнезащитной балки 3 сходен с вариантом осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. 7 и Фиг. 8; это означает, что устройство 7 образовано скошенной поверхностью 9с, которая доходит до наружной поверхности 8 огнезащитной балки 3 и имеет контактное плечико 14а в верхней части. Также Фиг. 16 иллюстрирует огнезащитную балку 3, причем промежуточный элемент 20 имеет треугольное сечение соответствующей конфигурации и образует прямоугольный параллелепипед совместно с огнезащитной балкой 3 в смонтированном состоянии, тогда как плиту 5 из теплоизоляционного материала помещают на прямоугольный параллелепипед. Скошенная поверхность 21с промежуточного элемента непрерывна, то есть конфигурирована без плечика.

Варианты осуществления настоящего изобретения согласно Фиг. с 9 по 16 являются сходными в отношении дополнительного размещения промежуточного элемента 20, который образует прямоугольный параллелепипед совместно с огнезащитной балкой 3, так что для соединения с огнезащитной балкой 3 можно использовать теплоизоляционные плиты без специальной конфигурации.

Как можно видеть из графических материалов, открытая передняя сторона 8' огнезащитной балки 3 предпочтительно расположена заподлицо с наружной поверхностью теплоизоляционной плиты, что предпочтительно для последующего нанесения штукатурного покрытия. Поэтому противопожарное средство не изменяет наружную конфигурацию, обеспечиваемую теплоизоляционными плитами. Поскольку графические материалы являются по существу схематическими, сравнительно тонкие покрытия на сторонах 9, 9' и передних сторонах 8' огнезащитных балок не изображены на Фиг. с 1 по 16, однако Фиг. 17 иллюстрирует вариант осуществления настоящего изобретения с нанесенным покрытием, в данном случае, в частности, с металлическим листом на верхней поверхности и передней стороне.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения огнезащитные балки («BSR») с ламеллярной волокнистой структурой на стороне штукатурного покрытия, то есть на поверхности, перпендикулярной предпочтительной ориентации волокон, покрыты огнезащитной краской и строительным раствором. Кроме того, огнезащитные балки с ламинарной волокнистой структурой на стороне штукатурного покрытия, то есть на поверхности, параллельной предпочтительной ориентации волокон, полностью покрыты огнезащитной краской и строительным раствором. Огнезащитный клей - это коммерчески доступный неорганический клей на основе силиката натрия (огнезащитный клей Protect BSK, поставщик - компания Saint-Gobain ISOVER). Строительный раствор - это коммерчески доступный клеящий и армирующий строительный раствор для ETICS (WeberTherm 300, поставщик - компания Saint-Gobain Weber). Информация обобщена в приведенной ниже Таблице 1.

Больший наносимый объем в случае балок BSR 3 или BSR 4, по сравнению с BSR 1 или BSR 2, обусловлен структурой поверхности стороны, обращенной к штукатурному покрытию, в форме отпечатков перьев, что приводит к расходу дополнительного количества огнезащитной краски при использовании способа нанесения шпателем для достижения оптически замкнутой поверхности.

Из огнезащитных балок BSR 1-BSR 4 с помощью вырубного штампа вырезали круглые образцовые элементы с номинальным диаметром 100 мм. В случае видимого повреждения покрытия образца в процессе штампования образцовый элемент выбрасывали или использовали в качестве заготовки для получения контрольного элемента без покрытия. Для этой цели покрытие с образцового элемента равномерно удаляли посредством срезания слоя толщиной порядка 10 мм со стороны покрытия, так что контрольные образцы без покрытия имели высоту, равную 90 мм. В случае контрольных образцов без покрытия фактическая толщина не имела значения для определения зависимости сопротивления потоку от длины. Для образцового элемента с покрытием толщина образцового элемента, по существу - толщина элемента из минеральной ваты, может быть упрощена вследствие двухслойной конфигурации.

Для каждого варианта осуществления настоящего изобретения и для каждого сравнительного примера было изготовлено по 10 образцов для испытания, у которых была определена зависимость удельного сопротивления потоку воздуха в измерительном приборе согласно Фиг. 4 из стандарта DIN EN 29053. Результаты представлены в виде среднего значения для 10 соответствующих образцовых элементов в приведенной ниже Таблице 2. Для того чтобы избежать искажений результатов измерения, в частности из-за дефектов уплотнения между покрытием и цилиндром испытательного резервуара, образцовые элементы уплотняли по краям силиконовым герметиком. Испытательное оборудование имело верхнюю границу диапазона измерений на уровне 80 кПа⋅с/м².

Результаты измерений подтверждают образование замкнутого слоя за счет нанесения покрытия.

Кроме того, изобретение охватывает дополнительные варианты конфигурации.

Так, например, скошенная поверхность может также иметь вогнутый и/или выпуклый контур, кроме предпочтительного плоского контура.

Огнезащитная балка может быть склеена с промежуточным элементом, причем покрытие может одновременно действовать как клей, или можно использовать подходящий огнезащитный клей.

В случае, если верхняя сторона огнезащитной балки расположена перпендикулярно ее передней стороне, то верхняя сторона также может иметь конфигурацию в форме ступенчатого профиля или бороздчатого профиля. Поверхности ступеней, предпочтительно ориентированные параллельно передней стороне, также снабжены покрытием. Особо предпочтительно монтаж огнезащитной балки со ступенчатым профилем осуществляют так, что головная часть расположена в обшивке фасада так, что она удалена от стены здания и образуется прямоугольная сборная камера.

Изобретение относится к наружному теплоизоляционному покрытию зданий. Система для противопожарной защиты зданий, наружные стены которых по меньшей мере частично покрыты теплоизоляционными плитами, изготовленными из воспламеняющегося термопластичного теплоизоляционного материала, в частности - твердыми вспененными плитами, изготовленными из полистирола, полиуретана и сходных материалов, которые прикреплены к стене здания посредством приклеивания и/или анкерного крепления. Покрытие прервано по меньшей мере одним предпочтительно непрерывным или круговым слоем огнезащитных балок и/или содержит огнезащитную балку над каждым отверстием. Огнезащитные балки сформированы из материалов, которые являются негорючими и/или сохраняют стабильность формы при воздействии тепла, и образуют барьер между верхним и нижним слоями теплоизоляционных плит (4-6) против распространения пламени в случае пожара. Теплоизоляционные плиты, изготовленные из термопластичного теплоизоляционного материала, расположены выше и/или ниже огнезащитных балок, а верхняя сторона (9) огнезащитной балки (3), ориентированная по направлению к вышележащему слою теплоизоляционных плит (5), расположена перпендикулярно передней стороне (8') огнезащитной балки (3) и/или имеет скошенную поверхность (9), которая наклонена вниз по направлению к наружной стене (1) здания, и эта верхняя сторона (9, 9') покрыта огнезащитным агентом. Изобретение позволяет снизить распространение пламени по открытому покрытию. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Система для противопожарной защиты зданий, наружные стены которых по меньшей мере частично покрыты теплоизоляционными плитами, изготовленными из воспламеняющегося термопластичного теплоизоляционного материала, в частности - твердыми вспененными плитами, изготовленными из полистирола, полиуретана и сходных материалов, которые прикреплены к стене здания посредством приклеивания и/или анкерного крепления, причем покрытие прервано по меньшей мере одним предпочтительно непрерывным или круговым слоем огнезащитных балок и/или содержит огнезащитные балки над каждым отверстием, причем огнезащитные балки сформированы из материалов, которые являются негорючими и/или сохраняют стабильность формы при воздействии тепла, и образуют барьер между верхним и нижним слоями теплоизоляционных плит (4-6) против распространения пламени в случае пожара, причем теплоизоляционные плиты, изготовленные из термопластичного теплоизоляционного материала, расположены выше и/или ниже огнезащитных балок,

причем верхняя сторона (9) огнезащитной балки (3), ориентированная по направлению к вышележащему слою теплоизоляционных плит (5), расположена перпендикулярно передней стороне (8') огнезащитной балки (3) и/или имеет скошенную поверхность (9), которая наклонена вниз по направлению к наружной стене (1) здания, и верхняя сторона (9, 9') покрыта огнезащитным агентом.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что передняя сторона (8') огнезащитной балки покрыта огнезащитным агентом.

3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что покрытие образовано слоем (30) невоспламеняющегося или огнестойкого заранее изготовленного материала.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что слой соединен с огнезащитной балкой (3) на всей поверхности или на части поверхности.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что слой (30) состоит из нетканого полотна, тканого полотна, мата, металлического листа или металлической фольги.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что слой (30) прикреплен к огнезащитной балке (3) посредством клеевого соединения, а именно предпочтительно с использованием огнестойкого органического или неорганического клея.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что слой (30), который состоит из металлического листа, металлической фольги или заранее изготовленного жесткого материала, соединен формозапирающим способом с огнезащитной балкой (3) по всей длине или на участке (участках), которые идут вдоль частичного участка или частичных участков, в частности - с использованием загнутой части (30) или нескольких загнутых частей, которые соответственно могут быть надеты на огнезащитную балку (3).

8. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что покрытие верхней поверхности и передней поверхности состоит из строительного раствора, в частности из огнезащитного строительного раствора, огнезащитной краски или покрытия на основе кремния, например силиката натрия или силиказоля, необязательно смешанного с неорганическими наполнителями.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что покрытие сформировано в форме замкнутого слоя.

10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что покрытие нанесено в таком объеме, что удельное сопротивление потоку воздуха покрытия согласно стандарту DIN EN 29053 образцового элемента высотой 100 мм с покрытием, нанесенным на одну его сторону и отвержденным, где образцовый элемент вырезан из огнезащитной балки с покрытием, по меньшей мере в 1,5 раза, предпочтительно в 2,5 раза, особо предпочтительно по меньшей мере в четыре раза превышает удельное сопротивление потоку воздуха огнезащитной балки без покрытия.

11. Система по п. 1, отличающаяся тем, что скошенная поверхность (9) наклонена под углом, меньшим или равным 70°, предпочтительно - лежащим в диапазоне от 30 до 60°, особо предпочтительно - лежащим в диапазоне от 40 до 50°.

12. Система по п. 1 или 11, отличающаяся тем, что скошенная поверхность (9) проходит по всей толщине огнезащитной балки (3) от ее передней стороны (8') до ее задней стороны (8), ориентированной по направлению к стене здания или проходит только вдоль части толщины огнезащитной балки, причем предпочтительно по меньшей мере одно горизонтальное плечико предусмотрено спереди и/или сзади от скошенной поверхности (9).

13. Система по п. 1, отличающаяся тем, что огнезащитная балка (3) изготовлена из минеральной ваты, которая предпочтительно имеет плотность в разрыхленном состоянии, лежащую в диапазоне от 60 до 160 кг/м³.

14. Система по п. 1, отличающаяся тем, что теплоизоляционная плита (5), предназначенная для контакта с верхней стороной огнезащитной балки (3), имеет конфигурацию нижней стороны, комплементарную форме верхней стороны огнезащитной балки (3).

15. Система по п. 1, отличающаяся тем, что предусмотрены промежуточные элементы (20) для контакта с верхней стороной огнезащитной балки (3), причем промежуточные элементы имеют форму мостиковых элементов между огнезащитной балкой (3) и теплоизоляционной плитой (5), расположенной над ними, и эти мостиковые элементы сформированы из теплоизоляционного материала теплоизоляционных плит (4-6).

16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что нижняя поверхность промежуточного элемента (20) является комплементарной верхней стороне огнезащитной балки (3).

17. Система по любому из пп. 15 или 16, отличающаяся тем, что промежуточный элемент (20) дополняет огнезащитную балку (3) так, что наложенный промежуточный элемент (20) образует плоскую контактную поверхность для теплоизоляционной плиты (5), расположенной над ним.

18. Способ строительства теплоизоляции фасадов с использованием системы по любому из предыдущих пунктов, в котором, по меньшей мере, нижний слой теплоизоляционных плит (4) прикреплен к стене (1) здания, слой огнезащитных балок (3) размещен на верхней стороне теплоизоляционных плит (4), причем огнезащитные балки прикреплены к стене здания, и крепление огнезащитной балки (3) осуществлено так, что верхняя сторона огнезащитной балки удерживает или собирает теплоизоляционный материал, который расплавляется под воздействием пламени, и по меньшей мере еще один слой теплоизоляционных плит (5, 6) расположен над огнезащитными балками (3).

19. Огнезащитная балка для облицовки фасадов зданий, изготовленной из теплоизоляционных плит, изготовленных из воспламеняющегося термопластичного материала, в частности из твердых вспененных плит, изготовленных из полистирола, полиуретана и сходных материалов, предназначенная, в частности, для применения в системе по любому из пп. с 1 по 17, причем огнезащитные балки (3) имеют верхнюю сторону с признаками по меньшей мере по одному из пп. с 1 по 17.