Способ изготовления теплоизоляционной наружной стены здания Российский патент 2022 года по МПК E04F13/77 

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции теплоизоляционных панелей с улучшенными физико-техническими характеристиками, и может быть использована для облицовки фасадов и повышения теплозащиты жилых, общественных и промышленных объектов инфраструктуры.

Известен способ изготовления слоистой наружной теплоизоляционной стены многоэтажного здания (патент RU №2308576 С2, МПК Е04С 2/00, опубл. 10.03.2007), (принят в качестве прототипа) в котором стену с внутренней стороны снабжают теплоизоляционным слоем из воздухопроницаемого материала, имеющего коэффициент паропроницаемости ниже, чем у внутреннего конструктивного слоя. В данном способе меньшей мере, один теплоизоляционный слой выполнен напылением пенополиуретана с повышением плотности слоя в направлении от поверхности, на которую осуществлено напыление.

Недостатком известного способа изготовления наружной теплоизоляционной стены является повышенный расход дорогостоящего материала теплоизоляционного слоя из вспененного пенополиуретана.

Главной причиной использования многослойных ограждающих конструкций является повышенные требования к тепловой защите зданий и сооружений. Утепление наружных стен привело к использованию различных искусственных материалов. Применение таких материалов, в том числе и вспененного полиуретана, в качестве утеплителей с целью достижения требуемого значения сопротивления теплопередачи приводит к увеличению толщины утепляющего слоя и толщины наружной стены. Такая мера по энергосбережению не всегда является экономически эффективной, поскольку повышение сопротивления теплопередаче за счет увеличения толщины утеплителя может существенно увеличить себестоимость конструкции наружных стен. Такие затраты могут превысить экономию от увеличения теплозащитных свойств конструкции.

Задачей предлагаемого технического решения является создание ограждающей конструкции наружной стены здания, которая будет обеспечивать в условиях эксплуатации одинаковые тепловой режим и сопротивление теплопередачи независимо от климатических условий района строительства.

Технический результат полезной модели заключается в повышении сопротивления наружной стены теплопередаче и в сокращении теплоизоляционного материала - вспененного пенополиуретана, а также в повышении эффективности теплозащиты зданий и в снижении тепловой нагрузки на систему отопления.

Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления теплоизоляционной наружной стены здания, включающем закрепление на ее внутренней поверхности теплоизоляционного слоя из листового элемента с напыленным пенополиуретаном и выполнение внутренней отделки, особенность заключается в том, что внутреннюю отделку выполняют из листового материала, а наружную стену дополнительно снабжают экранированной алюминиевой фольгой невентилируемой воздушной прослойкой, образованной между теплоизоляционным слоем и листовым материалом внутренней отделки при его закреплении на листовом элементе с напыленным пенополиуретаном, при этом на листовой элемент с напыленным пенополиуретаном предварительно приклеивают алюминиевую фольгу. Невентилируемую воздушную прослойку выполняют толщиной не менее 0,010 м. В качестве листового материала внутренней отделки используют лист гипсокартона.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 показан разрез участка слоистой наружной стены, где приняты следующие обозначения: материал внутренней отделки - 1, воздушная прослойка - 2, алюминиевая фольга - 3, листовой элемент с напыленным пенополиуретаном - 4, известково-песчаный раствор - 5, наружная стена - 6, цементно-песчаный раствор - 7.

Поставленная задача решается тем, что в слоистую наружную стену, включающую конструктивные наружную стену и теплоизоляционный слой, из листового элемента с напыленным пенополиуретаном, введен дополнительный слой с экранированной невентилируемой воздушной прослойкой, размещенный с внутренней стороны наружной стены.

Теплоизоляционная наружная стена здания включает наружную стену 6 из кладки силикатного кирпича толщиной δ₆=0,510 м и плотностью γб=1800 кг/м³. С внешней стороны наружная стена 6 защищена цементно-песчаным раствором 7 толщиной δ₇=0,010 м и плотностью γ₇=1800 кг/м³. С внутренней стороны кладка оштукатурена известково-песчаным раствором 5 толщиной δ₅=0,020 м и плотностью γ₅=1600 кг/м³. Теплоизоляционный слой выполнен из напыленного на листовой элемент пенополиуретана (γ₄=54 кг/м³) толщиной δ₄=0,015÷0,030 м и прикреплен к наружной стене 6 с помощью металлических профилей и дюбелей. Алюминиевая фольга, толщиной не менее 0,00001 м, приклеена на листовой элемент с напыленным пенополиуретаном 4 после затвердевания напыленного пенополиуретана. Технические характеристики используемой фольги должны соответствовать государственному стандарту ГОСТ 618-2014. Клей разных составов может быть готовым или приготавливаться на месте. Главными критериями выбора клея являются: температурный диапазон должен совпадать с характеристиками напыленного пенополиуретана; адгезионные свойства, для более прочного соединения, должны быть высокими; материал должен быть нетоксичным. Для большей эффективности рекомендуется использовать полиуретановый (УР-600) клей. Стыки между листами фольги проклеены алюминиевым скотчем. В качестве внутреннего отделочного материала 1 использован лист гипсокартона толщиной δ₁=0,010 м и плотностью γ₁=1050 кг/м³, который крепится с помощью оцинкованных саморезов к профилям листового элемента с напыленным пенополиуретаном 4. Между внутренним отделочным материалом 1 и алюминиевой фольгой 3 имеется воздушная прослойка 2 толщиной не менее δ₂=0,010 м, которая создается с помощью металлических профилей высотой не менее 0,04 м.

Обычный способ напыления пенополиуретана заключается в последовательном напылении нескольких слоев по 0,005÷0,010 м, суммарное значение слоя которого достигает 0,040÷0,060 м. Использование дополнительного слоя из алюминиевой фольги 3 позволяет увеличить значение сопротивления теплопередаче, сократить расход напыляемого пенополиуретана и уменьшить его толщину.

Для подтверждения вышеуказанных выводов, проведено технико-экономическое сравнение двух теплоизоляционных систем.

Первый вариант - возведение ограждающей конструкции по заявленному техническому решению с экранированной невентилируемой воздушной прослойкой.

Второй вариант - обычное утепление зданий, в качестве примера принят многоэтажный жилой комплекс «Звезда», находящегося в г. Самара.

Результаты технико-экономического обоснования применения полезной модели показаны в таблице 1.

Воздушная прослойка и экран в виде алюминиевой фольги дает возможность использования утеплителя - вспененного пенополиуретана, меньшей толщины, равной 0,030 м, и позволяет достигнуть экономического эффекта от ее использования.

Коэффициент паропроницания алюминиевой фольги ниже, чем у внутреннего отделочного слоя.

Использование в слоистой стене дополнительной экранированной невентилируемой воздушной прослойки позволили уменьшить толщину теплоизоляционного слоя стены и повысить ее сопротивление теплопередаче.

Поскольку капитальные вложения и эксплуатационные издержки при реализации первого варианта утепления наружной стены ниже по сравнению с реализацией второго варианта утепления, экономический эффект от применения конструкции, утепленной с помощью экранной теплоизоляции, является очевидным. Расчетный экономический эффект в этом случае составит:

Э_ф=(С₂-С₁)Т_и+(К₂-К₁)=

=(1037331-1032143)6,7 + (5374575-4540720) = 868614,6 руб/год,

где Т_н - нормативный срок окупаемости требуемых капитальных вложений за счет уменьшения эксплуатационных затрат; C_i - сумма эксплуатационных затрат, руб.; K_i - сумма капитальных вложений, руб.

Эффективность капитальных вложений без приведения результатов к году оценки по сроку окупаемости обеспечена.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу изготовления теплоизоляционной наружной стены здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности теплозащиты зданий и в снижении теплопотерь. Способ изготовления теплоизоляционной наружной стены включает закрепление на ее внутренней поверхности теплоизоляционного слоя из листового элемента с напыленным пенополиуретаном и выполнение внутренней отделки, отличающийся тем, что внутреннюю отделку выполняют из листового материала, а наружную стену дополнительно снабжают экранированной алюминиевой фольгой и невентилируемой воздушной прослойкой, образованной между теплоизоляционным слоем и листовым материалом внутренней отделки при его закреплении на листовом элементе с напыленным пенополиуретаном. На листовой элемент с напыленным пенополиуретаном предварительно приклеивают алюминиевую фольгу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления теплоизоляционной наружной стены здания, включающий закрепление на ее внутренней поверхности теплоизоляционного слоя из листового элемента с напыленным пенополиуретаном и выполнение внутренней отделки, отличающийся тем, что внутреннюю отделку выполняют из листового материала, а наружную стену дополнительно снабжают экранированной алюминиевой фольгой и невентилируемой воздушной прослойкой, образованной между теплоизоляционным слоем и листовым материалом внутренней отделки при его закреплении на листовом элементе с напыленным пенополиуретаном, при этом на листовой элемент с напыленным пенополиуретаном предварительно приклеивают алюминиевую фольгу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что невентилируемую воздушную прослойку выполняют толщиной не менее 0,010 м.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве листового материала внутренней отделки используют лист гипсокартона.