DK143508B

DK143508B - THERMAL SAVINGS FOR BUILDING CONSTRUCTIONS IN ARCTIC OWN

Info

Publication number: DK143508B
Application number: DK618172AA
Authority: DK
Inventors: G R Burt; R L Odsather; K E Eliason; A C Condo
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1981-08-31
Also published as: CA976378A; US3791443A; DK143508C; NO136107C; NO136107B; SU646926A3

Description

(19) DANMARK (w(19) DENMARK (w

IP (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (11) U3508 BIP (12) PUBLICATION WRITING (11) U3508 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENETDIRECTORATE OF THE PATENT AND TRADEMARKET SYSTEM

(21) Ansøgning nr. βΐ8ΐ/72 (51) Intel.3 Ε 02 D 27/32 (22) Indleveringsdag 1 2. dec. 1 972 (24) Løbedag 12. dec. 1972 (41) Aim. tilgængelig 14. Jun. 1975 (44) Fremlagt 51 · aug. 1981 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -(21) Application No. βΐ8ΐ / 72 (51) Intel.3 Ε 02 D 27/32 (22) Filing Day 1 Dec 2 1 972 (24) Race day Dec 12 1972 (41) Aim. available Jun 14 1975 (44) Presented 51 · Aug. 1981 (86) International Application No. - (86) International Filing Day - (85) Continuation Day - (62) Master Application No. -

(30) Prioritet 15. dec. 1971, 207579, US(30) Priority Dec 15 1971, 207579, US

(71) Ansøger ATLANTIC RICHFIELD COMPANY, New York, US.(71) Applicant ATLANTIC RICHFIELD COMPANY, New York, US.

(72) Opfinder Glenn Ray Bart, US: Richard Louis Odsather, US:(72) Inventor Glenn Ray Bart, US: Richard Louis Odsather, US:

Kay Edward Eliason, US: Albert Carman Condo, US.Kay Edward Eliason, US: Albert Carman Condo, US.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.(74) Associate Engineer Hofman-Bang & Boutard.

(54) Termisk spærrelag til bygnings= konstruktioner i arktiske egne.(54) Thermal barrier for building = Arctic constructions.

Den foreliggende opfindelse angår et termisk spærrelag til bygningskonstruktioner i arktiske egne eller andre områder med permafrost og er af den i krav l's indledning angivne art.The present invention relates to a thermal barrier layer for building structures in Arctic regions or other areas of permafrost and is of the kind specified in the preamble of claim 1.

® I arktiske og sub-arktiske egne er Jorden konstant frosset fra 50 - ^ 100 cm under overfladen og nedefter, og disse områder kaldes perma- ^ frost. Permafrost er således permanent frosset Jord eller grund og® In arctic and sub-arctic regions, the Earth is constantly frozen from 50 - ^ 100 cm below and below the surface, and these areas are called perma- ^ frosts. Permafrost is thus permanently frozen Soil or soil and

OISLAND

j består af blandinger af vand, salt, sand og grus i varierende mængde- “ forhold. Ved Jordoverfladen findes et aktivt vækstlag kaldet tun- dra, der dækker permafrosten, og som om foråret og sommeren tør i n 2 143508 varierende dybder fra 5 - 10 cm til 1 m eller mere i området mellem tundralaget og permafrost-zonen, og dette område kaldes det aktive lag. Ved tøbrud omdannes tundraen og det aktive lag til en blød marsk med en minimal vægtbærende evne. Et normalt fundament vil fortrænge mudderet og .få bygninger til enten at synke eller blive ustabile.j consists of mixtures of water, salt, sand and gravel in varying proportions. At the Earth's surface, there is an active growth layer called tundra, which covers the permafrost, and which in spring and summer dries into 2 143508 varying depths from 5 - 10 cm to 1 m or more in the area between the tundra layer and the permafrost zone, and this area is called the active layer. In the case of thawing, the tundra and active layer are transformed into a soft marsh with minimal weight-bearing ability. A normal foundation will displace the mud and cause buildings to either sink or become unstable.

Fundamenter for sådanne bygningskonstruktioner samt for lagertanke, dampstationer og kraftværker understøttes sædvanligvis på permafro-sten ved hjælp af piller af stål eller tømmer. Pillerne er nødvendige for at undgå synkninger ved gentagne tøbrud og følgende flydning af det underliggende lag. Anvendelsen af pilotering kræver en betydelig investering og giver ikke en tilfredsstillende beskyttelse af bygningen mod forandringer af det aktive lag, såsom frosthævninger eller løftninger af pælene på grund af frysning og tø. Der er derfor et behov for en mere økonomisk og effektiv metode til at fremstille bygningsfundamenter, som egner sig under de klimatiske forandringer i de områder, hvor der forekommer permafrost.Foundations for such building structures as well as for storage tanks, steam stations and power plants are usually supported on permafrost by means of steel or timber pellets. The pills are necessary to avoid sinking by repeated thawing and subsequent flow of the underlying layer. The use of piloting requires a significant investment and does not provide satisfactory protection of the building against changes in the active layer, such as frostbite or lifting of the piles due to freezing and thawing. Therefore, there is a need for a more economical and efficient method of making building foundations that are suitable for the climatic changes in the areas where permafrost occurs.

I områder med permafrost er det således kendt, at fundamenter for bygningskonstruktioner kan anbringes på et lag eller en sokkel af grus. Et lag af grus har dog en tilbøjelighed til at fungere som en god termisk leder, som overfører varme fra bygningens gulv til permafrostlaget, medens bygningen forneden vil afkøles tilsvarende. Et gruslag alene kan derfor ikke helt fjerne risikoen for hævninger og sænkninger, som skyldes sæsonmæssig frysning og tø, og udskridninger som følge af en ødelæggelse af permafrostlaget.Thus, in areas with permafrost, it is known that foundations for building structures can be placed on a layer or shelf of gravel. However, a layer of gravel has a tendency to act as a good thermal conductor, which transfers heat from the building floor to the permafrost layer, while the building below will cool accordingly. Therefore, a gravel layer alone cannot completely eliminate the risk of swelling and lowering caused by seasonal freezing and thawing, and slippages resulting from the destruction of the permafrost layer.

Det er også kendt at anbringe et isolerende lag af partikelformet materiale et sted mellem bygningens gulv og det underliggende lag, men et isolationslag tillader dog ikke en selektiv temperaturkontrol ved grænsefladerne hertil, såsom til forhindring af varmeind-føring i permafrostlaget. Endvidere skal et isoleringslag, der fungerer som eneste termiske barriere, have en betydelig tykkelse og er derfor kostbart at installere samt teknisk uegnet. På samme måde er andre materialer med høj termisk modstand, såsom grus, u-praktiske.It is also known to place an insulating layer of particulate material somewhere between the floor of the building and the underlying layer, but an insulating layer does not, however, permit a selective temperature control at its interfaces, such as to prevent heat introduction into the permafrost layer. Furthermore, an insulation layer that acts as the sole thermal barrier must have a considerable thickness and is therefore expensive to install as well as technically unsuitable. Similarly, other materials with high thermal resistance, such as gravel, are impractical.

Det termiske spærrelag ifølge opfindelsen, der er særlig egnet til bygningskonstruktioner i arktiske egne, er ejendommelig ved det i 3 143508 den kendetegnende del af krav 1 anførte. Spærrelaget består således af et lag med mindst ét perforeret og ventileret rør, som er indført i en polstring af et luftgennemtrængellgt partikelformet materiale, idet både polstringen og det perforerede rør er termisk isoleret fra den omgivende atmosfære ved indkapsling i et syntetisk, isolerende materiale.The thermal barrier layer according to the invention, which is particularly suitable for building structures in Arctic regions, is characterized by the characterizing part of claim 1. Thus, the barrier layer consists of a layer with at least one perforated and vented tube inserted into an upholstery of an air permeable particulate material, both the upholstery and the perforated tube being thermally insulated from the ambient atmosphere by encapsulation in a synthetic insulating material.

Det omhandlede termiske spærrelag er særlig velegnet til bygningskonstruktioner i områder med udbredt permafrost. Herved opnås en termisk spærring mellem bygningsfunfamentet og permafrostlaget, hvorved varmestrømmen begrænses nedad fra bygningen til det frosne underlag, og den varme, som slipper igennem det øverste lag af det omsluttende isolationsmateriale ind i det luftgennemtrængelige, partikelformede materiale, vil blive forhindret i at undslippe til underlagene og permafrostlaget af det nederste lag af syntetisk isolationsmateriale. Den indfangede varme luft vil blive tilbageholdt, indtil den fjernes ved hjælp af passagen af kold luft gennem rørsystemet. Arrangementet forhindrer, at overfladevarme, som måtte trænge igennem det øverste isolationslag, undslipper til underliggende lag. Barrieren er en effektiv og forenklet termisk barriere, som tillige er belastningsbærende, til anvendelse ved bygningsopførelser i arktiske og sub-arktiske egne. Brugen af flere, parallelle rør, ifølge krav 2, hvilke rør udgør et rørsystem i et vandret plan, muliggør en effektiv termisk spærring over et større område.The present thermal barrier layer is particularly suitable for building structures in areas with widespread permafrost. This provides a thermal barrier between the building fabric and the permafrost layer, thereby limiting the heat flow downward from the building to the frozen substrate, and the heat passing through the upper layer of the enclosing insulation material into the air-permeable particulate material will be prevented from escaping. the substrates and the permafrost layer of the lower layer of synthetic insulation material. The trapped hot air will be retained until it is removed by the passage of cold air through the piping system. The arrangement prevents surface heat that may pass through the upper insulation layer from escaping to underlying layers. The barrier is an effective and simplified thermal barrier, which is also load-bearing, for use in building construction in Arctic and sub-Arctic regions. The use of a plurality of parallel tubes according to claim 2, which constitute a pipe system in a horizontal plane, enables an effective thermal barrier over a larger area.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 er et tværsnit af et termisk spærrelag ifølge en første udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 viser set fra oven en placering af rørene i en polstring af et partikelformet materiale, fig. 3 viser ligeledes set fra oven en anden placering af rørene i en polstring af partikelformet materiale, fig. 4 viser en del af et tværsnit af et spærrelag ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen, 4 143508 fig. 5 viser en del af et tværsnit af et spærrelag ifølge en tre-die udførelsesform for opfindelsen, og fig. 6 viser en del af et tværsnit af et spærrelag ifølge en fjerde udførelsesform for opfindelsen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermal barrier layer according to a first embodiment of the invention; 2 is a top plan view of the tubes in a padding of a particulate material; FIG. Figure 3 also shows from above a different positioning of the pipes in a padding of particulate material. 4 shows a section of a cross-section of a barrier layer according to another embodiment of the invention; FIG. 5 shows a section of a cross-section of a barrier layer according to a third embodiment of the invention; and FIG. 6 shows part of a cross-section of a barrier layer according to a fourth embodiment of the invention.

Som ovenfor anført er det omhandlede termiske spærrelag udstyret med en barriere, der er termisk isoleret fra den omgivende luft, og som omfatter et perforeret og ventileret rørsystem, der er indesluttet i en polstring af et luftgennemtrængeligt> partikelformet materiale, hvori grænsefladen af polstringen er isoleret fra den omgivende luft ved indkapsling. Det ventilerede og perforerede rørsystem suger luften ind gennem indføringsrør ad mekanisk vej, såsom ved hjælp af en centrifugalpumpe til udføringsrør på en sådan måde, at der gennem perforeringerne ligeledes kan føres luft fra den termisk isolerede polstring af luftgennemtrængeligt partikelformet materiale ud gennem udføringsrørene.As noted above, the present thermal barrier layer is provided with a barrier thermally insulated from the ambient air and comprising a perforated and ventilated tubing system enclosed in an upholstery of an air permeable particulate material in which the interface of the upholstery is insulated from the ambient air upon enclosure. The ventilated and perforated piping system sucks in air through introductory tubes by mechanical means, such as by means of a centrifugal pump for discharge tubes in such a way that air can also be discharged through the perforations from the thermally insulated padding of air permeable particulate material through the tubes.

Det perforerede og ventilerede rørsystem gør det muligt for luften at'passere gennem det luftgennemtrængelige materiale. I kolde perioder kan Ventileringsorganer, såsom udsugningspumper, f. eks. være placeret ved udgangsrørene, således at der kan trækkes kold luft udefra gennem det partikelformede materiale, medens varm luft, der er overført fra bygningens gulv til polstringen af det partikelformede materiale, kan suges ud. Polstringen kan således benyttes til at opfange varm luft, der strømmer fra bygningens gulv mod det frosne underlag, og føre denne luft ud til omgivelserne. Hvis luften i det fri er varmere end den ønskede temperatur i polstringen, kan udluftningssystemet lukkes af. Den nævnte polstring virker derfor på anden måde end som et isolationsmateriale, der ikke kan fjerne varme, men kun tjener til at forsinke passagen af varme i nogen grad.The perforated and ventilated pipe system allows the air to pass through the air permeable material. During cold periods, ventilation means, such as suction pumps, may, for example, be located at the outlet pipes so that cold air can be drawn from outside through the particulate material, while hot air transferred from the building floor to the padding of the particulate material can be sucked. out. Thus, the padding can be used to capture hot air flowing from the floor of the building towards the frozen surface, and carry this air out to the surroundings. If the outdoor air is warmer than the desired padding temperature, the vent system can be shut off. The said padding, therefore, acts otherwise than as an insulating material which cannot remove heat, but only serves to delay the passage of heat to some extent.

Polstringen isolerer termisk over for den frie atmosfære, således at polstringen virker som en termisk barriere, hvorved temperaturen i polstringen kan kontrolleres. Polstringen kan isoleres termisk ved hjælp af en indkapsling i et isolationsmateriale eller ved hjælp af flere sådanne materialer, såsom grus, sand, bygningen selv, frossen jord eller andre egnede barrierer, således som det vil blive beskrevet i det efterfølgende.The padding thermally insulates against the free atmosphere, so that the padding acts as a thermal barrier whereby the temperature of the padding can be controlled. The padding can be thermally insulated by encapsulation in an insulating material or by several such materials, such as gravel, sand, the building itself, frozen soil or other suitable barriers, as will be described below.

3 1435083 143508

Ved betragtning af fig. 1 ses en termisk isolerende pude 10, der består af perforerede og ventilerede rør 12, som er horisontalt adskilt beliggende og har perforeringer eller huller 14, idet rørene er lagt ind i en polstring bestående af et partikelformet materiale 16. Med udtrykket et partikelformet materiale forstås et luftgennemtrængeligt granulat i form af særskilte partikler i modsætning til en sammenhængende masse af fine partikler. Alle partikler af det luftgennemtrængelige partikelformede materiale må have en diameter, der er større end huldiameteren i rørene for at forhindre, at partiklerne trænger ind i disse huller og lukker dem til. Der kan dog findes små mængder af fine partikler, hvorved polstringen stabiliseres. Et egnet partikelformet materiale kan bestå af sigtet grus, knuste klippestykker, såsom skærver, eller findelt beton. Polstringen af luftgennemtrængeligt partikelformet materiale 16 og de perforerede dele af rørene 12 er indkapslet i et isolerende lag 18 til opnåelsen af termisk isolation over for den frie atmosfære. De dele af rørene, der udsættes for fri luft eller på anden måde er beliggende uden for den termiske barriere, har faste vægge (dvs. ingen perforeringer). Over puden 10 er udspredt et lag af granuleret fyldstof 20 af et almindeligt anerkendt fyldstofmateriale med en passende partikelstørrelse til underlag for bygninger eller veje, såsom grus, skærver eller sand.In view of FIG. 1, a thermally insulating pad 10, consisting of perforated and ventilated tubes 12, which are horizontally spaced apart and having perforations or holes 14, the tubes being inserted into a padding consisting of a particulate material 16. The term a particulate material is understood to mean an air-permeable granule in the form of separate particles as opposed to a coherent mass of fine particles. All particles of the air-permeable particulate material must have a diameter greater than the hole diameter in the tubes to prevent the particles from entering and closing these holes. However, small amounts of fine particles can be found, thus stabilizing the padding. A suitable particulate material may consist of sieved gravel, crushed rock such as shards, or finely divided concrete. The padding of air-permeable particulate material 16 and the perforated portions of the tubes 12 is encapsulated in an insulating layer 18 to provide thermal insulation against the free atmosphere. The parts of the pipes exposed to free air or otherwise located outside the thermal barrier have fixed walls (i.e., no perforations). A layer of granular filler 20 of a generally recognized filler material having a suitable particle size for substrate for buildings or roads such as gravel, shards or sand is spread over the pad 10.

Rørenhederne er forsynet med ventilatorer 28 og 30 til at føre luft gennem rørene. Motortrukne centrifugalpumper eller blæsere 32 pumper luft ind gennem ventilationsåbningerne 28 og rørene 12 til udluftningsventilatorerne 30. Pumperne eller blæserne kan udstyres med temperaturkontrollerende organer, såsom en termostat 34, til at starte ventilationen, når det er nødvendigt for at fjerne opsamlet varme eller på anden måde at ændre temperaturen i puden.The pipe units are provided with fans 28 and 30 for passing air through the pipes. Motor-drawn centrifugal pumps or fans 32 pump air through the ventilation openings 28 and pipes 12 of the vent fans 30. The pumps or fans can be equipped with temperature control means, such as a thermostat 34, to start the ventilation when needed to remove collected heat or otherwise. to change the temperature of the pad.

Puden 10 er beliggende vinder bygningens gulv 24 og hviler på det frosne underliggende lag 22. Gulvet 24 kan bestå af beton, træ, metal, eller et andet egnet gulvbelægningsmateriale og hviler på det granulerede fyldstof 20. Bygningen kan have understøtninger 26 af en egnet konstruktion samt bygningsvægge 36.The cushion 10 is located winding the floor 24 of the building and resting on the frozen underlying layer 22. The floor 24 may consist of concrete, wood, metal, or other suitable flooring material and rests on the granular filler 20. The building may have supports 26 of a suitable construction. as well as building walls 36.

Det isolerende lag 18 kan fortrinsvis være et stift syntetisk,skum^ formet isolationsmateriale, såsom polyurethan eller polystyren, der kan bære en passende stor vægt ved lave temperaturer uden at blive komprimeret eller på anden måde miste de isolerende egen- 6 143508 skaber. Tykkelsen af den isolerende pude kan variere i afhængighed af arten af isolationsmateriale, bygningens konstruktion, omgivelsernes betingelser og pudens art. Isolationstykkelsen kan beregnes af de sædvanlige ligninger, der indeholder variable, såsom isolationsmaterialets varmeledning, undergrundens varmeledning, luftens svingende temperatur og jordens overfladetemperatur. Særligt velegnet til lave temperaturer er syntetisk polymert skum, såsom af polyurethan. Der kan dog også anvendes andre isolationsstoffer til dannelse af den termiske barriere, såsom asbest, glasfibre, isolerende cementblokke og lignende materialer i afhængighed af bygningens konstruktion og omgivelsernes betingelser.The insulating layer 18 may preferably be a rigid synthetic foam-shaped insulating material, such as polyurethane or polystyrene, which can carry a suitably large weight at low temperatures without being compressed or otherwise losing its insulating properties. The thickness of the insulating pad may vary depending on the nature of the insulating material, the structure of the building, the conditions of the environment and the nature of the pad. The insulation thickness can be calculated from the usual equations containing variables such as the thermal conductivity of the insulating material, the underground heat conduction, the fluctuating temperature of the air and the surface temperature of the earth. Particularly suitable for low temperatures is synthetic polymeric foam such as polyurethane. However, other insulating materials may also be used to form the thermal barrier, such as asbestos, fiberglass, insulating cement blocks and similar materials, depending on the structure of the building and the ambient conditions.

I fig. 2 og 3 er vist forskellige placeringer af rørene i puden 10.In FIG. 2 and 3 are shown different locations of the pipes in the pad 10.

I fig. 2 er rørene 12a, 12b og 12c fordelt med en indbyrdes afstand 11,.idet hvert rør har et luftindtag 21a, 21b og 21c og en luftudløbsåbning 2Ja, 23b og 23c. Om ønsket kan alle eller nogle af luftindføringerne være forbundet til et fælles luftindtag, ligesom alle eller en del af luftudløbene kan være forbundet til et fælles luftudløb. Afstanden 11 mellem rørene og den ønskede lodrette placering kan afhænge af arten af det partikelformede materiale, fundamentets størrelse, temperaturen i bygningen, isolationsegenskaberne samt de omgivende betingelser. Pilene A-l - A-6 illustrerer luftstrømmen gennem den termisk isolerende pude, og det forstås, at mellemrummene mellem partiklerne i puden tillader cirkulation i den termisk isolerende pude.In FIG. 2, the pipes 12a, 12b and 12c are spaced apart by a distance 11, each tube having an air inlet 21a, 21b and 21c and an air outlet opening 2Ja, 23b and 23c. If desired, all or some of the air inlets may be connected to a common air inlet, as may all or part of the air outlets may be connected to a common air outlet. The distance 11 between the pipes and the desired vertical location may depend on the nature of the particulate material, the size of the foundation, the temperature of the building, the insulation properties and the surrounding conditions. Arrows A-1 - A-6 illustrate the flow of air through the thermally insulating pad, and it is understood that the spaces between the particles in the pad allow circulation in the thermally insulating pad.

I fig. 3 er vist en udførelsesform, hvorved et antal enkelte rør benyttes til indføring af luft, medens et antal andre rør anvendes til udsugning af luften. Rørene 12u, 12v, 12w, 12x, 12y er anbragt parallelt med en indbyrdes afstand i puden af det partikelformede materiale. Rørene 12u, 12w og 12y virker til indtagning af luft ved 21d, 21e og 21f. Rørene 12v, 12x og 12z virker til udblæsning af luft ved 23d, 23e og 23f.In FIG. 3 is an embodiment in which a number of individual pipes are used for introducing air, while a number of other pipes are used for suction of the air. The tubes 12u, 12v, 12w, 12x, 12y are spaced parallel to one another in the pad of the particulate material. The pipes 12u, 12w and 12y act to take in air at 21d, 21e and 21f. The pipes 12v, 12x and 12z act to exhaust air at 23d, 23e and 23f.

Til fundering af store bygninger kan den i fig. 3 viste rørplacering være særlig fordelagtig til forbedring af luftcirkulationen i den termisk isolerende pude. Selv om fig. 3 viser et horisontalt arrangement, kan rørene være anbragt uafhængigt af hinanden vertikalt og horisontalt inden for det luftgennemtrængelige partikelformede materiale. Pilene A-10 - A-16 angiver luftstrømmen i puden. Om 143508 ønsket kan luftindføringsstedet være fælles, og det samme er tilfældet med luftudføringsstedet.For the foundation of large buildings, the FIG. 3 is particularly advantageous for improving air circulation in the thermally insulating pad. Although FIG. 3 shows a horizontal arrangement, the tubes may be arranged independently of one another vertically and horizontally within the air permeable particulate material. Arrows A-10 - A-16 indicate the airflow in the pad. If desired, the air inlet location may be common, as is the air inlet location.

Fig. 4, 5 og 6 illustrerer alternative udførelsesformer for den termiske isolation af puden. I fig. 4 vises en konstruktion, der svarer til den i fig. 1 viste med den ændring, at isolationslaget mellem røret 12 og det frosne underliggende lag 22 er udeladt. Ved denne udførelsesform er den termiske isolation under røret opnået ved en kombination af granuleret fyldstof og frosset underlag. Passende termiske isolationsmaterialer er anbragt ved siderne af polstringen, og det isolerende lag 18 er en termisk barriere over polstringen.FIG. 4, 5 and 6 illustrate alternative embodiments of the thermal insulation of the pad. In FIG. 4 shows a structure similar to that of FIG. 1 showed, with the change, that the insulation layer between the pipe 12 and the frozen underlying layer 22 is omitted. In this embodiment, the thermal insulation under the tube is obtained by a combination of granular filler and frozen substrate. Suitable thermal insulation materials are provided at the sides of the padding and the insulating layer 18 is a thermal barrier over the padding.

Fig. 5 svarer til fig. 4, men med udeladelse af det separate isolationsmateriale over røret, således at isolationslaget er dannet af bygningens gulv. Passende isolationsmaterialer er anbragt på siderne af puden.FIG. 5 corresponds to FIG. 4, but omitting the separate insulation material over the pipe so that the insulation layer is formed by the floor of the building. Appropriate insulation materials are placed on the sides of the pad.

Fig. 6 svarer til fig. 1 med den ændring, at det granulære fyldstof er udeladt, således at den termisk isolerende pude udgør hele fundamentet under bygningen.FIG. 6 corresponds to FIG. 1 with the change that the granular filler is omitted so that the thermally insulating pad forms the entire foundation under the building.

Hvis det isolerende materiale har vandabsorberende egenskaber, er det ønskeligt at tilvejebringe et hydrofobt eller vanduigennemtrængeligt lag for fundamentet. Denne hydrofobe barriere eller et første overtræk kan påføres i varm tilstand, hvorefter laget af poly-urethanskum kan sprøjtes på den varme overflade. Tykkelsen af barrieren kan ligge mellem 0,1 og 1 mm.If the insulating material has water-absorbing properties, it is desirable to provide a hydrophobic or water-impermeable layer for the foundation. This hydrophobic barrier or first coating can be applied in a warm state, after which the layer of polyurethane foam can be sprayed onto the hot surface. The thickness of the barrier can be between 0.1 and 1 mm.

Hvis isolationsmaterialet for det partikelformede materiale er en syntetisk polymer folie, såsom polyurethan, er det hensigtsmæssigt at påsprøjte skummet i lag på en tykkelse mellem 7 og 20 cm. Når der påføres på hinanden følgende lag af skum, bør der for at opnå en passende vedhængning mellem lagene hengå tilstrækkelig tid til dannelse af en sammenhængende overfladehinde, der er ensartet og fri for afbrydelser, før næste lag påføres. For at opnå en kemisk sammenbinding og dermed følgende større vedhængning og styrke foretrækkes det at påføre næste skumlag, før overfladehinden af det forudgående skumlag er fuldstændig hærdet. Det næste skumlag bør påføres i løbet af et tidsrum mellem 1/2 og 30 minutter, efter at 8 143508 det første lag er færdigt med at skumme. Derved opnås, at den på det underliggende lag dannede hinde er færdigdannet, uden at den er fuldstændigt hærdet, og samtidigt undgås ulemper ved temperaturstigninger.If the insulating material for the particulate material is a synthetic polymeric film, such as polyurethane, it is convenient to spray the foam into layers of a thickness between 7 and 20 cm. When successive layers of foam are applied, in order to obtain a suitable adhesion between the layers, sufficient time should be allowed to form a coherent surface membrane that is uniform and free of interruptions before the next layer is applied. In order to obtain a chemical bond and thus the following greater adhesion and strength, it is preferred to apply the next foam layer before the surface film of the preceding foam layer is completely cured. The next foam layer should be applied over a period of between 1/2 and 30 minutes after the first layer finishes foaming. This ensures that the membrane formed on the underlying layer is fully formed without being completely cured, and at the same time avoids disadvantages of temperature rise.

Ved konstruktion af varehus'bygninger i Prudhoe Bay, der er beliggende i de arktiske egne, på et frosset underlag, hvor bygningens grundareal udgør ca. 18 x 25 m, er der fremstillet et bygningsfundament på følgende måde: En fugtighedsbarriere af en bituminøs petroleum remanens indeholdende polyethylen påføres et areal på ca. 20 x 26 m, og derefter påføres et 4 cm tykt lag af stift polyurethanskum, der er beregnet til lave temperaturer, ved hjælp af en sprøjtemaskine, idet der anvendes dichlordifluormethan som drivmiddel. Et nedre lag af isolation strækker sig uden for bygningens grundflade, således at jorden ved kanten af bygningen er isoleret, således at grunden ikke kan tø under selve bygningen. Skummet har følgende fysiske egenskaber: En termisk ledningsevne på 0,13 BTU/Hr./Ft.^/°F./ln. (k- faktor ved 77° bestemt ifølge ASTM-D-2326-64T ved prøvemetoden, en kompressionsstyrke ved flydning på 43-50 psi, og en total tæthed på 2,7 Ibs./ft,^ (bestemt ifølge ASTM-D-1622-63).When constructing warehouse buildings in Prudhoe Bay, located in the Arctic, on a frozen surface, where the building's ground area constitutes approx. 18 x 25 m, a building foundation is prepared as follows: A moisture barrier of a bituminous petroleum residue containing polyethylene is applied to an area of approx. 20 x 26 m, and then a 4 cm thick layer of rigid polyurethane foam, designed for low temperatures, is applied by means of a sprayer, using dichlorodifluoromethane as the propellant. A lower layer of insulation extends beyond the base of the building so that the soil at the edge of the building is insulated so that the ground cannot thaw under the building itself. The foam has the following physical properties: A thermal conductivity of 0.13 BTU / hr / ft. ^ / ° F. / ln. (k factor at 77 ° determined according to ASTM-D-2326-64T by the test method, a compressive strength at flow of 43-50 psi, and a total density of 2.7 lbs./ft 1622-63).

Derefter sættes grus fra Prudhoe Bay til fjernelse af partikler med en kornstørrelse under 2,5 mm, og gruset anbringes over hele det op-skummede areal i en lagtykkelse på ca. 30 cm. Tre perforerede aluminiumrør med en diameter på 25 cm anbringes horisontalt med en indbyrdes afstand på gruslaget. Størrelsen af hullerne i røret er ca.Then gravel from Prudhoe Bay is removed to remove particles with a grain size less than 2.5 mm and the gravel is applied over the entire foamed area to a layer thickness of approx. 30 cm. Three perforated aluminum tubes with a diameter of 25 cm are placed horizontally at a distance from one another on the gravel layer. The size of the holes in the pipe is approx.

2,5 mm eller mindre, og det totale areal af hullerne i røret er ca.2.5 mm or less and the total area of the holes in the tube is approx.

5 % af røroverfladen. Dernæst hældes yderligere partikelformet materiale over rørene, således at disse er dækket med et lag grus på ca. 30 cm. Ved hjælp af samme skumsprøjtemaskine og samme poly-urethan-isoleringsmateriale påføres et lag skum med en tykkelse på 5 - 10 cm i på hinanden følgende lag på i alt ca. 13 cm på overfladen af gruslaget og på siderne af dette, idet disse lag sammen med de førstnævnte nedre lag af skum udgør en termisk barriere. Ventilatorer og pumper eller blæsere installeres, eventuelt sammen med et reguleringssystem for pumperne, såsom en termostat, der kan starte pumperne, når temperaturen i den termiske barriere ligger over 9 143508 temperaturen i den frie luft. Den termisk isolerende pude dækkes derefter af et lag granuleret fyldstof på ca. 30 cm til opnåelse af det færdige fundament, uden at det er nødvendigt at foretage en pilotering. Om ønsket kan man dog yderligere foretage en pilotering i de tilfælde, hvor belastningen er særlig høj. I den varme periode i de nordlige områder, hvor luftens temperatur er højere end temperaturen i den termiske barriere, kan det være ønskeligt at foretage en køling. Dette kan for eksempel ske ved påsprøjtning af forstøvet vand til opnåelse af køling ved fordampning. Et sådant system kan anbringes ved indføringsåbningerne for rørene, hvorved der kan ledes luft, der er mættet med vanddampe, gennem puden. Ved en sådan tvungen luftbevægelse gennem rørene ved hjælp af suge- eller blæse-organer kan opnås en fordampning af de forstøvede vanddråber, hvorved der sker en køling, således at temperaturen i den indkapslede pude sænkes betydeligt under temperaturen af den indførte luft.5% of the pipe surface. Next, additional particulate material is poured over the tubes so that they are covered with a layer of gravel of approx. 30 cm. Using the same foam spray machine and the same polyurethane insulating material, a layer of foam having a thickness of 5 - 10 cm is applied in successive layers of a total of approx. 13 cm on the surface of the gravel layer and on the sides thereof, these layers together with the former lower layers of foam form a thermal barrier. Fans and pumps or fans are installed, optionally together with a control system for the pumps, such as a thermostat which can start the pumps when the temperature in the thermal barrier is above the temperature in the free air. The thermally insulating pad is then covered with a layer of granular filler of approx. 30 cm to obtain the finished foundation without the need for piloting. However, if desired, further piloting can be carried out in cases where the load is particularly high. During the warm period in the northern regions where the temperature of the air is higher than the temperature of the thermal barrier, cooling may be desirable. This can be done, for example, by spraying atomized water to obtain cooling by evaporation. Such a system may be provided at the entry openings of the pipes, whereby air saturated with water vapors can be passed through the pad. By such forced air movement through the pipes by means of suction or blowing means, evaporation of the atomized water droplets can be achieved, thereby cooling, so that the temperature of the encapsulated pad is lowered considerably below the temperature of the introduced air.

Hvis lufttemperaturen stiger over den ønskede temperatur i den indkapslede pude, afbrydes sugepumpen eller blæseren automatisk, hvis der anvendes en termostat, men det ovennævnte forstøvede vand kan muliggøre en yderligere køling til fjernelse af varme fra den termisk isolerende pude.If the air temperature rises above the desired temperature in the enclosed cushion, the suction pump or fan is automatically disconnected if a thermostat is used, but the above atomized water may allow further cooling to remove heat from the thermally insulating cushion.

Ifølge en ændret udførelsesform, hvorved der kan opnås yderligere køling i den indkapslede pude i varme perioder, kan rørsystemet være lukket og forbundet til en varmeudveksler, der muliggør en ønsket indstilling af temperaturen I puden.According to a modified embodiment, whereby additional cooling can be achieved in the encapsulated pad during hot periods, the piping system may be closed and connected to a heat exchanger which allows a desired setting of the temperature in the pad.

Selv om opfindelsen overflødiggør en pilotering, kan det dog i visse tilfælde, hvis bygningens vægt er koncentreret på et eller flere begrænsede områder, være ønskeligt at supplere det omhandlede fundament med en pilotering under anvendelse af pæle eller piller af tømmer, beton eller stål.However, even if the invention eliminates piloting, in some cases, if the building's weight is concentrated in one or more restricted areas, it may be desirable to supplement the said foundation with a piloting using piles or piles of timber, concrete or steel.

Det fugtighedsbeskyttende overtræk kan hensigtsmæssigt bestå af et bituminøst produkt, men der kan anvendes andre materialer, såsom folier af plastiske stoffer, til at hindre overfladefugtigheden i at trænge ind i det syntetiske opskummede materiale. Som fugtigheds-barriere foretrækkes det at anvende en remanens af råolie, hvori der kan være indført et syntetisk polymert materiale, såsom lavmolekylært polyethylen eller elastomert styren-butadien.The moisture-protective coating may conveniently consist of a bituminous product, but other materials, such as films of plastic materials, may be used to prevent surface moisture from entering the synthetic foamed material. As a moisture barrier, it is preferred to use a crude oil residue in which a synthetic polymeric material such as low molecular weight polyethylene or elastomeric styrene-butadiene may be introduced.