EA018261B1

EA018261B1 - Фасадная изоляционная плита для изоляции наружных фасадов зданий, теплоизоляционная комбинированная система с такими фасадными изоляционными плитами, а также способ изготовления фасадной изоляционной плиты

Info

Publication number: EA018261B1
Application number: EA200970986A
Authority: EA
Inventors: Карстен Вигге; Лотар Бихи; Хельмут Хорнунг
Original assignee: Сэн-Гобэн Изовер
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2013-06-28
Also published as: DK2137359T3; JP5290275B2; DK2137359T4; ES2390522T5; DE102007018774A1; EP2137359A1; UA99130C2; PL2137359T3; PL2137359T5; JP2010525191A; ES2390522T3; EP2137359B2; CN101680221B; CN101680221A; EP2137359B1; EA200970986A1; WO2008128733A1

Abstract

Данное изобретение относится к фасадной изоляционной плите (4) для изоляции наружных фасадов (2) зданий, в частности, в качестве составной части теплоизоляционной комбинированной системы (1), которая выполнена из связанной минеральной ваты и соответствует оценочной величине теплопроводности λ<0,040 Вт/мК, согласно DIN EN 13162. Фасадная изоляционная плита (4) имеет нижний слой (41) и покрывной слой (42). Нижний слой (41) образован из ламинарной минеральной ваты. Покрывной слой (42) имеет минеральную вату с повышенной механической прочностью по сравнению с нижним слоем. При этом доля связующего средства в зоне пограничного слоя между покрывным слоем (42) и ламинарным нижним слоем (41) впервые больше, чем в других зонах. Кроме того, данное изобретение относится к теплоизоляционной комбинированной системе с такой новой фасадной изоляционной плитой. Дополнительно к этому данное изобретение предлагает способ изготовления такой фасадной изоляционной плиты (4).

Description

Изобретение относится к фасадной изоляционной плите для изоляции наружных фасадов зданий, в частности, в качестве составной части теплоизоляционной комбинированной системы, которая образована из связанной минеральной ваты и соответствует оценочной величине теплопроводности λ<0,040 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162, при этом она имеет нижний слой и покрывной слой, причем нижний слой образован из ламинарной минеральной ваты, и при этом покрывной слой имеет минеральную вату с повышенной механической прочностью по сравнению с нижним слоем. Кроме того, изобретение относится к теплоизоляционной комбинированной системе по п.7, а также к способу изготовления фасадной изоляционной плиты по п.14 формулы изобретения.

Такие фасадные изоляционные плиты используются в большинстве случаев в теплоизоляционных комбинированных системах, в которых они при плоском расположении рядом друг с другом образуют изоляционный слой. При этом фасадные изоляционные плиты обычно приклеивают к фасаду здания, а также закрепляют с помощью тарельчатых дюбелей. Они проходят через фасадные изоляционные плиты и закрепляют с помощью своих имеющих большую поверхность дюбельных тарелок слой фасадных изоляционных плит на фасаде. На наружной стороне фасадных изоляционных плит и дюбельных тарелок в теплоизоляционной комбинированной системе наносится отделка фасада, которая, как правило, имеет нижний слой штукатурки с заделанным арматурным слоем, а также верхний слой штукатурки в качестве наружной отделки.

Фасадные изоляционные плиты в такой теплоизоляционной комбинированной системе подвергаются нагрузкам за счет собственного веса, за счет гидротермических воздействий и, в частности, за счет ветрового подсоса. Взаимодействие клеящего раствора с тарельчатыми дюбелями приводит к отводу сил и тем самым к устойчивости теплоизоляционной комбинированной системы.

Вследствие колебаний штукатурки и гидротермических воздействий, таких как колебания температуры и влажности, возникают напряжения стесненной деформации в системе штукатурки, а также сдвиги наружной оболочки в краевых зонах фасада, соответственно, в краевых зонах поля при больших, разделенных поверхностях штукатурки. Со сдвигами в плоскости оболочки связаны силы сдвига, которые накладываются на силы от собственной нагрузки. Относительно возможности использования такой теплоизоляционной комбинированной системы важным является, могут ли напряжения стесненной деформации вызывать трещины, а относительно устойчивости необходимо лишь исключать, чтобы обусловленные гидротермически сдвиги не приводили к отставанию, соответственно, к срезу системы в краевых и угловых зонах фасада.

На практике было установлено, что дюбельные тарелки крепежных дюбелей со временем могут становиться заметными в поверхности штукатурки. В случаях, когда этот оптический недостаток должен быть надежно исключен, перешли при повышенных затратах на монтаж с расположением дюбельных тарелок с утапливанием в фасадных изоляционных плитах с последующим закрыванием их затычкой из минеральной ваты. Эта мера уменьшает одновременно неизбежный при плоско расположенном на фасадной изоляционной плите тарельчатом дюбеле тепловой мост.

Наибольшая механическая нагрузка теплоизоляционной комбинированной системы происходит обычно за счет сил ветрового подсоса. Они приводят к действующим перпендикулярно основе по поперечному сечению теплоизоляционной комбинированной системы силам растяжения и тем самым также в ее фасадных изоляционных плитах, которые воспринимаются дюбелями и отводятся в основу. При этом в испытаниях на устойчивость клеящий раствор не учитывается. В испытаниях на отрывание для экспериментального определения требуемого количества дюбелей клеящий раствор не используется.

Такие фасадные изоляционные элементы, соответственно, теплоизоляционные комбинированные системы известны, например, из ЕР 1088945 А2, ЕР 1408168 А1 и ΌΕ 10336795 А1. Применяемые при этом фасадные изоляционные плиты выполнены в виде гомогенных, однослойных тел из минеральной ваты, при этом используется, в частности, каменная минеральная вата. Такие фасадные изоляционные плиты в настоящее время регулярно используются для изоляционных систем, которые соответствуют группе 040 теплопроводности, т.е. имеют оценочную величину теплопроводности λ<0,040 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162.

При этом существенным фактором устойчивости такой теплоизоляционной комбинированной системы являются свойства материала, из которого образован изоляционный слой. Он должен иметь достаточную прочность на растяжение перпендикулярно плоскости плиты (поперечную прочность на растяжение), чтобы выдерживать указанные в начале нагрузки и, в частности, нагрузки ветрового подсоса, без разрушения волоконной структуры и тем самым отставания от частей фасада. Этому противостоит требование возможно меньшей теплопроводности изоляционного слоя с целью достижения возможно лучшего изоляционного действия системы. В обычных в настоящее время диапазонах исходной плотности фасадных изоляционных плит эти оба эффекта направлены противоположно, так что улучшение одного свойства сопровождается ухудшением другого свойства.

Существенное экономическое значение для теплоизоляционной комбинированной системы является требуемое обусловленное причинами устойчивости количество тарельчатых дюбелей, поскольку они являются очень дорогими и, прежде всего, установка их на фасаде требует больших затрат труда, за счет

- 1 018261 чего оправдывается интерес к возможно большему сокращению их количества. Это количество определяют на основе обоснования устойчивости, куда входят, в частности, высота здания и силы ветрового подсоса. При этом в основу определения нагрузок ветрового подсоса закладываются требования стандарта ΌΙΝ 1055, часть 4. Из вытекающей из них всей подлежащей отводу силы, а также возможной для каждого отдельного дюбеля нагрузки, определяют количество необходимых дюбелей. В зависимости от краевых условий количество дюбелей в настоящее время составляет между 4 и 12 дюбелей на квадратный метр в теплоизоляционных комбинированных системах группы теплопроводности №ЬО 035.

Для исключения увеличения количества дюбелей обычно используют для изоляционной системы, согласно №ЬС 035, двухслойную фасадную изоляционную плиту с уплотненным покрывным слоем на стороне штукатурки, а также изоляционный слой с небольшой объемной плотностью на стороне фасада. Такие многослойные изоляционные плиты можно выполнять, например, из изготовленного в соответствии с ΌΕ 3701592 А1 полотна минеральной ваты. Оно имеет сжатый покрывной слой, который состоит из того же материала, что и нижний слой, а также имеет ламинарную ориентацию волокон. В выполненной так фасадной изоляционной плите можно на основании жесткого наружного слоя обеспечивать хорошую передачу сил с дюбельной тарелки на граничащие зоны и тем самым предпочтительную фиксацию изоляционной плиты на фасаде. Однако при таком выполнении не целесообразно выполнять выемку для утапливания тарельчатого дюбеля, поскольку в этом случае отпадает стабилизирующее действие жесткого покрывного слоя, во всяком случае, в зоне тарельчатых дюбелей, из-за прерывания покрывного слоя, и тем самым происходит небольшой ввод сил через покрывной слой в тарельчатый дюбель.

Заявителем данной патентной заявки было ранее дополнительно разработано изделие ЗПаЙсгт. в котором также используется фасадная изоляционная плита для достижения группы 035 тепло проводности. Эта изоляционная плита имеет нижний слой из ламинарной минеральной ваты, которая, в частности, на основе ориентации волокон обеспечивает хорошее изоляционное действие. На ее обращенной к наружной штукатурке стороне расположен покрывной слой с минеральной ватой с трехмерной изотропной ориентацией волокон, который имеет при немного худшей изолирующей способности значительно лучшие свойства прочности, чем нижний слой. Такой слой из минеральной ваты с трехмерной изотропной ориентацией волокон можно получать, например, с помощью способа, согласно ΌΕ 10359902 А1. При этом первичный волокнистый холст с ламинарной волоконной структурой, т.е. с ориентированными максимально параллельно большим поверхностям волокнами, превращают в волокнистую массу, т.е. разъединяют с образованием пушинок минеральной ваты, что можно осуществлять, например, с помощью гребенных барабанов или с помощью чесальных машин. Затем полученные пушинки минеральной ваты или отдельные волокна снова объединяют во вторичный волокнистый холст, при этом получается квази изотропная ориентация волокон во всех трех направлениях измерения. Относительно других деталей делается ссылка на эту публикацию.

Этот способ приводит к получению предпочтительно используемого на практике также для группы 035 теплопроводности изделия. Однако для обеспечения требуемой устойчивости необходимо использовать дюбельные тарелки с диаметром не меньше 90 мм, или же применять очень много тарельчатых дюбелей с меньшим диаметром. Последний вариант уже по соображениям стоимости относительно затрат труда и времени является не практичным, соответственно, не приемлемым. Кроме того, дюбельные тарелки в изделии 811а1йегт №УР 1-035 нельзя утапливать в фасадной изоляционной плите.

Поэтому в основу изобретения положена задача такой модификации фасадной изоляционной плиты для изоляции наружных фасадов зданий, что их при утопленных тарельчатых дюбелях можно использовать также для систем с оценочной величиной теплопроводности λ<0,040 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162, без необходимости увеличения количества тарельчатых дюбелей по сравнению с уровнем техники для крепления на фасаде. Кроме того, должна быть создана улучшенная теплоизоляционная комбинированная система, а также способ изготовления такой фасадной изоляционной плиты.

Эта задача решена с помощью фасадной изоляционной плиты с признаками п. 1 формулы изобретения. Она характеризуется, в частности, тем, что доля связующего средства в зоне пограничного слоя между покрывным слоем из минеральной ваты с повышенной прочностью относительно прочности ламинарного нижнего слоя (в последующем называемым как просто покрывной слой без дополнительного описания) и ламинарным нижним слоем больше, чем в других зонах.

Таким образом, изобретение впервые предусматривает негомогенное распределение связующего средства по толщине фасадной изоляционной плиты. В частности, в рамках изобретения установлено, что в комбинированном взаимодействии предпочтительно относительно теплоизоляции слоистого нижнего слоя с покрывным слоем, который соединяет преимущество хорошего свойства теплоизоляции с другим преимуществом хорошей собственной стабильности слоя, а также расположенного интегрально в зоне пограничного слоя между этим покрывным слоем и ламинарным нижним слоем слоя с повышенной долей связующего средства, обеспечивается создание фасадной изоляционной плиты, которая отличается особенно надежной устойчивостью. При этом в заделанном состоянии, например, в теплоизоляционной комбинированной системе, существенную роль играет взаимодействие с тарельчатыми дюбелями, поскольку обеспечиваемые с помощью дюбельных тарелок в фасадной изоляционной плите удерживающие

- 2 018261 силы передаются через этот внутренний слой с повышенной долей связующего средства особенно хорошо в соседние зоны.

При этом дополнительное значение имеет то, что выбранная согласно изобретению специальная концепция фасадной изоляционной плиты, несмотря на существенное улучшение ее собственной стабильности и свойств прочности, не сопровождается соответствующим ухудшением свойств теплоизоляции. При этом с помощью фасадной изоляционной плиты согласно изобретению можно достигать оценочной величины теплопроводности λ<0,040 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162, что является очень предпочтительным относительно связанной с этим экономии энергии.

Кроме того, за счет улучшенных свойств прочности фасадной изоляционной плиты согласно изобретению, по сравнению с уровнем техники достигается также, что, по существу, с тем же количеством тарельчатых дюбелей при креплении фасадной изоляционной плиты на наружной стене здания можно работать, например, в рамках одной теплоизоляционной комбинированной системы. Таким образом, отпадает необходимость в требующих много затрат труда, времени и повышающих стоимость дополнительных работах для установки дополнительных тарельчатых дюбелей. Кроме того, для установки фасадной изоляционной плиты согласно изобретению можно использовать также тарельчатые дюбели с диаметром дюбельной тарелки меньше 90 мм.

Одновременно ни в коей мере не ухудшаются свойства фасадной изоляционной плиты согласно изобретению на ее больших поверхностях, ни на обращенной к наружному фасаду поверхности нижнего слоя, ни на поверхности несущего штукатурку слоя на покрывном слое, так что сохраняются известные из уровня техники, например, в изделии 811а1йегт, выдающиеся свойства.

Предпочтительные модификации фасадной изоляционной плиты согласно изобретению являются предметом зависимых пп.2-9 формулы изобретения.

Покрывной слой может быть образован из минеральной ваты с трехмерной изотропной ориентацией волокон. В качестве альтернативного решения покрывной слой может состоять из сплющенной минеральной ваты. В этом случае сплющенная минеральная вата является предпочтительной, как описано, например, в ΌΕ 19860040 А1, полное содержание которого включается в данное описание. В третьем альтернативном решении покрывной слой может быть также образован из ламинарного слоя минеральной ваты с повышенной исходной плотностью по сравнению с ламинарным нижним слоем. В этом случае исходная плотность этого ламинарного покрывного слоя составляет более 150 кг/м³, в частности более 180 кг/м³.

Возможно также, что зона с наибольшей долей связующего средства содержит, по существу, обращенный к покрывному слою краевой слой ламинарного нижнего слоя. Было установлено, что добавленное связующее средство на этом участке обеспечивает особенно эффективное повышение свойств прочности фасадной изоляционной плиты согласно изобретению. Это обуславливается ориентацией волокон максимально параллельным образом относительно больших поверхностей нижнего слоя. С одной стороны, за счет увеличенной доли связующего средства достигается здесь увеличение жесткости структуры и тем самым повышение при поперечном растяжении прочности, а, с другой стороны, преобладающая здесь ориентация отдельных волокон обеспечивает особенно хорошую передачу сил сжатия и растяжения на соседние зоны в той же плоскости, так что достигается особенно благоприятное распределение сил по большой зоне.

Дополнительно предпочтительно, когда средняя доля связующего средства в покрывном слое больше средней доли связующего средства в ламинарном нижнем слое. Было установлено, что за счет этого особенно эффективным образом можно улучшать собственную стабильность фасадной изоляционной плиты, согласно изобретению, без значительного ухудшения теплоизоляционных свойств. Внутри покрывного слоя дополнительное связующее средство вызывает особенно эффективную взаимосвязь отдельных волокон и тем самым предпочтительное увеличение жесткости структуры.

Кроме того, возможно также, что волокна в покрывном слое имеют больший средний диаметр, чем волокна в ламинарном нижнем слое. При этом испытания показали, что эта мера приводит к дополнительной стабилизации покрывного слоя и тем самым к улучшению устойчивости фасадной изоляционной плиты согласно изобретению. В частности, волокна с большим диаметром в покрывном слое приводят к улучшенному распределению вводимых сил на соседние зоны, так что особенно хорошо могут восприниматься силы поперечной нагрузки, например, за счет сил ветрового подсоса.

Толщина покрывного слоя выбрана так, что после утапливания тарельчатого дюбеля в покрывном слое с учетом возможно более глубокого врезания в ходе установки дюбеля остается достаточный по размерам для выдерживания нагрузки остаточный слой покрывного слоя. На основании сравнительно плохой теплопроводности покрывного слоя предпочтительно выполнять этот слой не толще, чем необходимо. В ходе практических испытаний с изделиями с номинальной толщиной 100 и 120 мм было установлено, что особенно пригодным является соотношение толщины слоев примерно 60% нижнего слоя к 40% покрывного слоя с целью достижения в системе оценочной величины теплопроводности А, меньше 0,040 Вт/мК. Когда ламинарный нижний слой выполнен толще покрывного слоя, то можно эффективно использовать особенно предпочтительные свойства относительно теплоизоляции для фасадной изоляционной плиты, согласно изобретению. Вследствие этих взаимосвязей при увеличении толщины фасадных

- 3 018261 теплоизоляционных элементов согласно изобретению предпочтительно уменьшается соотношение толщин покрывного слоя и нижнего слоя.

Если фасадная теплоизоляционная плита согласно изобретению соответствует оценочной величине теплопроводности λ < 0,036 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162, что возможно с помощью мер согласно изобретению, то ее можно предпочтительно использовать даже для системы группы 035 теплопроводности и она выполняет поэтому наивысшие требования относительно инструкций по экономии энергии. Предпочтительно фасадная изоляционная плита согласно изобретению имеет оценочную величину теплопроводности λ < 0,035 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162.

Согласно другому аспекту данного изобретения, в соответствии с п.10 формулы изобретения создана теплоизоляционная комбинированная система для изоляции наружных фасадов зданий, содержащая изоляционный слой из соответствующих изобретению фасадных изоляционных плит и наружной штукатурки, при этом фасадные изоляционные плиты выполнены с возможностью наклеивания на фасад здания, а также крепления с помощью тарельчатых дюбелей и служат в качестве несущих штукатурку плит для наружной штукатурки, при этом тарельчатые дюбели расположены под наружной штукатуркой, и при этом тарельчатые дюбели расположены с утапливанием в покрывном слое фасадных изоляционных плит и имеют эффективный диаметр дюбельной тарелки меньше 90 мм.

Тем самым создается согласно изобретению предпочтительная теплоизоляционная комбинированная система, которая с учетом фасадных изоляционных плит согласно изобретению пригодна даже для изоляционных систем с оценочной величиной теплопроводности λ < 0,040 Вт/мК. Однако при этом можно и дальше работать с тарельчатыми дюбелями, количество которых на основании улучшенных механических свойств фасадных изоляционных плит согласно изобретению не должно превышать количество дюбелей в обычных фасадных системах. Кроме того, согласно изобретению впервые также возможно выполнять теплоизоляционную комбинированную систему, например, группы 035 тепло проводности, с утопленными тарельчатыми дюбелями.

Кроме того, согласно изобретению, тем самым впервые возможно выполнять теплоизоляционную комбинированную систему в группе теплопроводности лучше \УЬС 040 с утопленными тарельчатыми дюбелями с эффективным диаметром дюбельной тарелки меньше 90 мм. За счет этого можно удерживать особенно небольшие затраты труда, а также стоимость.

Таким образом, с помощью теплоизоляционной комбинированной системы, согласно изобретению, достигается дюбильная картина на готовом фасаде, который, по существу, соответствует внешнему виду с использованием системы согласно уровню техники с диаметром тарелки 90 мм и λ < 0,036 Вт/мК, при этом отсутствуют тепловые мосты уровня техники.

Предпочтительные модификации теплоизоляционной комбинированной системы согласно изобретению являются предметом зависимых пп.11-15 формулы изобретения.

Так, эффективный диаметр дюбельной тарелки может составлять меньше 70 мм, в частности, примерно 60 мм, за счет чего можно сократить затраты труда, а также понизить стоимость.

Кроме того, предпочтительно, когда фасадные изоляционные плиты в области прилегания дюбельной тарелки имеют выемку, в которую утапливается дюбельная тарелка. В этом случае можно утапливать дюбельную тарелку в фасадной изоляционной плите с помощью опробованных на практике средств без оказания отрицательного воздействия на соседнюю с местом утапливания структуру волокон.

В качестве альтернативного решения, возможно также, что фасадные изоляционные плиты в зоне прилегания дюбельной тарелки имеют вырез, форма которого, по существу, соответствует окружной линии дюбельной тарелки, при этом дюбельная тарелка утапливается в этой зоне в фасадную изоляционную плиту. При этом было установлено, что удаление материала минеральной ваты в зоне места утапливания тарельчатого дюбеля не является обязательным, и остающийся материал можно использовать даже для улучшения свойств прочности и тем самым устойчивости системы. За счет выреза хотя и нарушается структурная взаимосвязь перекрытого дюбельной тарелкой материала минеральной ваты с соседними зонами, но одновременно при затягивании тарельчатого дюбеля имеющийся здесь материал сжимается и действует в качестве улучшенной противоопоры для силы затягивания дюбеля. Поэтому тарельчатый дюбель сидит особенно стабильно в фасадной изоляционной плите и обеспечивает еще более надежное ее крепление на фасаде. Кроме того, было установлено, что этот сжатый материал минеральной ваты под дюбельной тарелкой особенно предпочтительно взаимодействует в комбинации с имеющимся в фасадной изоляционной плите согласно изобретению слоем с повышенным содержанием связующего средства, так что за счет этого обеспечивается дополнительное улучшение устойчивости системы.

При этом глубина выреза меньше толщины покрывного слоя, при этом остающаяся у выреза остаточная толщина покрывного слоя предпочтительно составляет по меньшей мере 5%, в частности, по меньшей мере 10% и особенно предпочтительно по меньшей мере 20% общей толщины покрывного слоя. Через остающуюся остаточную толщину возможно предпочтительное распределение нагрузок на соседние зоны внутри покрывного слоя. За счет этого можно дополнительно улучшать устойчивость теплоизоляционной комбинированной системы согласно изобретению.

Когда утопленная дюбельная тарелка закрыта пробкой, то на наружной поверхности изоляционного

- 4 018261 слоя образуется, по существу, сплошная поверхность. Кроме того, особенно предпочтительно, когда пробка состоит из материала минеральной ваты, поскольку в этом случае на наружной стороне изоляционного слоя имеется сплошной однородный материал. За счет связанного с этим устранения теплового моста, снижается также опасность проступания с годами на фасаде мест установки тарельчатых дюбелей.

Согласно еще одному аспекту данного изобретения, в соответствии с п.16 формулы изобретения предлагается способ изготовления фасадной изоляционной плиты, согласно изобретению, содержащий этапы: предоставление первого исходного волокнистого холста из минеральной ваты с неотвердевшим связующим средством и с ламинарной ориентацией волокон, предоставления второго исходного волокнистого холста из минеральной ваты с повышенной механической прочностью по сравнению с первым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты, соединение первого исходного волокнистого холста из минеральной ваты со вторым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты с образованием волокнистого полотна, при этом распределение связующего средства в волокнистом полотне осуществляется так, что в зоне пограничного слоя между первым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты и вторым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты имеется большее содержание связующего средства, чем в других зонах, затвердевание связующего средства и разделения затвердевшего волокнистого полотна из минеральной ваты с помощью разделительных разрезов на изоляционные плиты.

Под исходным волокнистым холстом из минеральной ваты с повышенной механической прочностью по сравнению с первым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты в последующем понимается исходный волокнистый холст из минеральной ваты, который после затвердевания, соответственно, в готовом изделии имеет повышенную механическую прочность относительно образованного первым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты слоя.

С помощью этого способа можно особенно выгодно изготавливать фасадную изоляционную плиту, согласно изобретению. Кроме того, можно использовать, по существу, обычные производственные установки, за счет чего можно снижать стоимость изготовления фасадной изоляционной плиты согласно изобретению. Лишь регулирование распределения связующего средства соответствующим изобретению образом требует подгонки параметров способа, что можно осуществлять с небольшими затратами.

Предпочтительные модификации этого способа, согласно изобретению, являются предметом зависимых пп.17-23 формулы изобретения.

Если предоставление второго исходного волокнистого холста из минеральной ваты содержит этап распушения ламинарного полотна минеральной ваты с неотвержденным связующим средством с последующей рекомбинацией распушенного материала минеральной ваты для образования второго исходного волокнистого холста из минеральной ваты с трехмерной изотропной ориентацией волокон, то этот слой можно также изготавливать надежно и экономично. Подходящий для этого способ указан, например, в ΌΕ 10359902 А1, так что нет необходимости в его пояснении.

В одном альтернативном варианте выполнения предоставление второго исходного волокнистого холста из минеральной ваты может содержать этап обработки волокнистого холста минеральной ваты из сплющенной, в частности, трехмерно сплющенной минеральной ваты или из минеральной ваты с ламинарной ориентацией волокон, в покрывной слой с затвердевшим связующим средством.

Кроме того, возможно, что для предоставления исходного волокнистого холста из минеральной ваты создают первичный волокнистый холст на измельчительном участке с несколькими измельчительными агрегатами, при этом связующее средство добавляют в заданной зоне внутри первичного волокнистого холста с более высокой концентрацией, чем в других зонах, и при этом первичный волокнистый холст так разделяют на первый исходный волокнистый холст из минеральной ваты и второй исходный волокнистый холст из минеральной ваты, что зона с повышенной концентрацией связующего средства лежит в краевом слое первого исходного волокнистого холста из минеральной ваты. Таким образом, можно в одной единственной производственной установке с помощью только одного измельчительного участка с небольшими затратами получать желаемое распределение связующего средства внутри изделия. Это является экономичным и осуществляется с большой надежностью процесса.

В качестве альтернативного решения также возможно, что первый исходный волокнистый холст из минеральной ваты и второй исходный волокнистый холст из минеральной ваты создают на различных измельчительных участках, при этом связующее средство добавляют в первый исходный волокнистый холст из минеральной ваты в краевом слое с более высокой концентрацией, чем в другой зоне. За счет этого можно также с небольшими технологическими затратами и затратами на оборудование обеспечивать получение желательной, согласно изобретению, концентрации связующего средства в готовом изделии.

Дополнительно предпочтительно, когда в первый исходный волокнистый холст из минеральной ваты и/или во второй исходный волокнистый холст из минеральной ваты перед соединением на обращенной к соответствующему другому исходному волокнистому холсту из минеральной ваты большой поверхности добавляют связующее средство. Это можно осуществлять в качестве альтернативного решения или дополнительно к указанным выше вариантам выполнения способа получения желательной согласно изобретению концентрации связующего средства и представляет дополнительную технологиче

- 5 018261 ски благоприятную возможность регулирования концентрации связующего средства в зоне пограничного слоя между покрывным слоем и нижним слоем.

Кроме того, можно добавлять во второй исходный волокнистый холст из минеральной ваты большее количество связующего средства, чем в первый исходный волокнистый холст из минеральной ваты, при этом это можно осуществлять с меньшими технологическими затратами.

Кроме того, волокна во втором исходном волокнистом холсте из минеральной ваты могут быть выполнены с большим средним диаметром, чем волокна в первом исходном волокнистом холсте из минеральной ваты. Такое варьирование размеров волокон можно без проблем осуществлять с помощью простых технологий и известных средств и позволяет обеспечивать желаемые улучшенные свойства материала в готовом изделии.

Ниже приводится подробное пояснение изобретения на основе вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - вертикальный разрез примерного теплоизоляционной комбинированной системы согласно изобретению и фиг. 2 - диаграмма примера распределения согласно изобретению связующего средства внутри фасадной изоляционной плиты.

Как показано на фиг. 1, теплоизоляционная комбинированная система 1, которая закреплена на фасаде 2, имеет клеящий раствор 3, с помощью которого образованный из фасадных изоляционных плит 4 изоляционный слой точечно склеен с фасадом 2. Кроме того, теплоизоляционная комбинированная система 1 имеет наружную штукатурку 5. Как показано на фиг. 1, фасадные изоляционные плиты 4 дополнительно закреплены на фасаде 2 с помощью тарельчатых дюбелей 6, при этом тарельчатые дюбели 6 расположены с утапливанием в фасадной изоляционной плите 4, и свободное пространство между тарельчатым дюбелем 6 и наружной штукатуркой 5 закрыто пробкой 7.

В данных примерах выполнения теплоизоляционная комбинированная система 1 используется для реконструкции старых зданий. Фасад 2 содержит в данном случае наружную стену 21, а также старую штукатурку 22, которая образует плоское несущее основание для теплоизоляционной комбинированной системы 1. Кроме того, известным самим по себе образом в фасаде 2 выполнено дюбельное отверстие 23, в котором закреплен тарельчатый дюбель 6.

Тарельчатый дюбель 6 содержит дюбельную тарелку 61, которая в данном примере имеет диаметр мм. Она выполнена в виде единого целого с хвостовиком 62 дюбеля, который проходит через фасадную изоляционную плиту 4 и обеспечивает самим по себе обычным образом крепление на фасаде 3 во взаимодействии с дюбельным винтом 63.

Наружная штукатурка 5 имеет нижнюю штукатурку 51, в которую во влажном состоянии заделана арматурная ткань 52. На ее наружной стороне расположена верхняя штукатурка 53.

Как показано на фиг. 1, фасадная изоляционная плита 4 имеет нижний слой 41, а также покрывной слой 42, которые в данном примере интегрально соединены друг с другом за счет того, что полотна волокнистого холста минеральной ваты пропускают друг над другом с не затвердевшим связующим средством, а затем подвергают совместному затвердеванию в печи. При этом нижний слой 41 имеет ламинарную ориентацию волокон, т.е. преобладающее большинство минеральных волокон ориентировано по существу параллельно большим поверхностям нижнего слоя 41.

В противоположность этому покрывной слой 42 имеет минеральную вату с трехмерной изотропной ориентацией волокон, т.е. содержащиеся в этом слое волокна, по существу, равными долями ориентированы в трех пространственных измерениях.

Кроме того, как показано на фиг. 1, фасадная изоляционная плита 4 имеет вырез 41, который от несущей штукатурку стороны покрывного слоя вдается на величину Т в покрывной слой 42, однако при этом остается остаточная толщина покрывного слоя 42, составляющая примерно 15% всей толщины этого слоя. При этом этот вырез 43 можно выполнять с помощью так называемого гнездового сверла (цилиндрическое полое сверло), при этом, соответственно, в данном примере выполнения лежащий внутри режущих кромок материал минеральной ваты не удаляется. Как показано на фиг. 1, дюбельная тарелка уплотняет этот материал внутри выреза 43 в ходе крепления фасадной изоляционной плиты 4 на фасаде 2.

Внутри фасадной изоляционной плиты 4 нижний слой 41 имеет краевой слой 41а, который в зоне обращенной к покрывному слою 42 большой поверхности лежит на нижнем слое 41. При этом пограничный слой между нижним слоем 41 и покрывным слоем 42 схематично изображен для ясности на фиг. 1 штриховой линией.

Как показано, в частности, на диаграмме на фиг. 2, этот краевой слой 41а имеет более высокое содержание связующего средства, чем другие зоны фасадной изоляционной плиты 4. В данном примере выполнения доля связующего средства в покрывном слое выбрана так, что составляет приблизительно 5%. Доля связующего в нижнем слое в широких зонах лежит в диапазоне примерно 3,7%, в то время как в краевой зоне в показанном примере она улучшена до более 6%. Поскольку увеличенное количество связующего средства в зоне краевого слоя ввиду имеющейся технологии в ходе изготовления фасадной изоляционной плиты 4 проникает также в краевую зону покрывного слоя 42, то здесь в нем вблизи обо- 6 018261 значенного также на фиг. 2 штриховой линией пограничного слоя между покрывным слоем и нижним слоем также образуется слегка повышенное содержание связующего средства.

Во взаимодействии с несущим самим по себе несущим материалом покрывного слоя 42, а также, в частности, со сжатым материалом минеральной ваты под дюбельной тарелкой 61 образуется тем самым за счет этого краевого слоя 41а с повышенной долей связующего средства изоляционный слой в теплоизоляционной комбинированной системе 1, в котором возможно надежное восприятие сил при фиксации, а также передача нагрузки на соседние относительно тарельчатого дюбеля 6 части. Это благоприятно сказывается на устойчивости фасадной изоляционной плиты 4 и, соответственно, теплоизоляционной комбинированной системы 1.

При этом фасадную изоляционную плиту 4 можно изготавливать на измельчительном участке наподобие устройства воздушного вытягивания, содержащего, например, десять расположенных в ряд друг за другом сопел. Из них в данном примере выполнения шесть сопел может создавать минеральную вату нижнего слоя 41, а четыре следующих сопла могут образовывать покрывной слой 42, при этом в зоне шестого сопла для нижнего слоя 41 добавляется большее количество связующего средства, чем в других зонах. Затем образованный так первичный волокнистый холст разделяют на первый исходный волокнистый холст из минеральной ваты и второй исходный волокнистый холст из минеральной ваты так, что имеется зона с повышенной концентрацией связующего средства в краевом слое первого исходного волокнистого холста из минеральной ваты. На следующем этапе второй исходный волокнистый холст из минеральной ваты распушают и подвергают рекомбинации, так что в нем получается квазиизотропная ориентация волокон. Затем эти волокнистые холсты сводят друг с другом так, что краевой слой с повышенной долей связующего средства имеется внутри комбинированного волокнистого холста. После затвердевания связующего средства можно получать фасадную изоляционную плиту 4 с ее образованным вторым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты покрывным слоем 42 и образованным первым исходным волокнистым холстом из минеральной ваты нижним слоем 41 посредством разделительных разрезов.

При этом в показанном примере фасадная изоляционная плита 4 имеет общую толщину 100 мм, при этом покрывной слой 42 выполнен с толщиной около 40 мм, а нижний слой 41 - с толщиной около 60 мм. Краевой слой 41а имеет в показанном примере толщину примерно 10 мм. За счет указанных и показанных на фиг. 2 долей связующего средства для всей фасадной изоляционной плиты 4 получается среднее содержание связующего средства около 4,5%. Исходная плотность покрывного слоя 42 составляет в показанном примере примерно 120 кг/м³, а нижнего слоя - примерно 100 кг/м³. Таким образом, фасадная изоляционная плита 4 имеет оценочную величину теплопроводности λ около 0,035, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162.

Изобретение допускает наряду с поясненным вариантом выполнения другие принципы выполнения.

Так, фасадную изоляционную плиту 4 можно изготавливать также, например, со следующими параметрами:

Покрывной слой выполняется в виде трехмерно сплющенной минеральной ваты в соответствии со способом, раскрытым в ΌΕ 19860040 А1, с исходной плотностью около 130 кг/м³ и содержанием связующего средства около 4% при толщине слоя около 60 мм. Нижний слой с толщиной около 140 мм имеет исходную плотность около 100 кг/м³ и содержание связующего средства около 3,5%. Содержание связующего средства в пограничном слое составляет примерно 5%, так что получается среднее содержание связующего средства около 3,9% для фасадного изоляционного элемента согласно изобретению.

В третьем варианте выполнения согласно изобретению покрывной слой выполнен в виде ламинарного слоя минеральной ваты повышенной исходной плотности около 200 кг/м³ с содержанием связующего средства около 4% при толщине слоя около 50 мм. Нижний слой с толщиной около 110 мм имеет исходную плотность около 100 кг/м³ и содержание связующего средства около 3,5%. Содержание связующего средства в пограничном слое составляет около 5%, так что получается среднее содержание связующего средства около 3,8% для фасадного изоляционного элемента согласно изобретению.

В качестве альтернативного решения, эти оба варианта выполнения можно получать посредством склеивания изготовленных с указанными параметрами затвердевших слоев или же затвердевший покрывной слой вместе с не затвердевшим ламинарным нижним слоем подвергают процессу отверждения.

Кроме того, в конструктивном отношении нет необходимости в наличии зоны с повышенным содержанием связующего средства в краевом слое нижнего слоя 41. За счет напыления дополнительного связующего средства на большую поверхность нижнего слоя 41 и/или покрывного слоя 42 в ходе процесса изготовления можно, например, предусматривать участок с повышенным содержанием связующего средства непосредственно у пограничного слоя между этими обоими слоями, при этом связующее средство может, естественно, немного проникать в поверхности этих обоих слоев.

Кроме того, не требуется, чтобы средняя доля связующего средства в покрывном слое 42 превосходила среднюю долю связующего средства в нижнем слое 41; эти доли связующего средства могут быть примерно одинаковыми. При этом возможно также, что доля связующего средства во всем поперечном сечении фасадной изоляционной плиты является одинаковой за исключением краевого слоя 41а.

- 7 018261

Волокна в покрывном слое 42 выполнены согласно изобретению с большим диаметром, чем волокна нижнего слоя;

однако это не является обязательно необходимым, и можно также использовать идентично выполненные волокна.

В качестве материала для фасадной изоляционной плиты 4 в показанном примере выполнения используется каменная вата, однако можно также выполнять, например, нижний слой 41 и/или покрывной слой 42 из стекловолокна.

Кроме того, отношение толщины нижнего слоя 41 к толщине покрывного слоя 42 не ограничивается указанным выше показателем 60:40 и может изменяться в зависимости от случая применения в обоих направлениях.

Как подробно пояснялось выше, данное изобретение впервые предлагает фасадную изоляционную плиту для изоляции наружных фасадов зданий, в частности, в качестве составной части теплоизоляционной комбинированной системы, которая выполнена из связанной минеральной ваты и соответствует оценочной величине теплопроводности λ<0,040 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162. Фасадная изоляционная плита имеет нижний слой и покрывной слой. Нижний слой образован из ламинарной минеральной ваты. Покрывной слой имеет минеральную вату с повышенной механической прочностью по сравнению с нижним слоем. При этом доля связующего средства в зоне пограничного слоя между покрывным слоем и ламинарным нижним слоем впервые больше, чем в других зонах. Кроме того, данное изобретение предлагает теплоизоляционную комбинированную систему с такой новой фасадной изоляционной плитой. Наконец, данное изобретение предлагает способ изготовления такой фасадной изоляционной плиты.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Фасадная изоляционная плита (4) для изоляции наружных фасадов (2) зданий, образованная из связанной минеральной ваты, и соответствует оценочной величине теплопроводности λ<0,040 Вт/мК согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162, при этом она имеет нижний слой (41) и покрывной слой (42), причем нижний слой (41) образован из ламинарной минеральной ваты, и при этом покрывной слой (42) образован из минеральной ваты с повышенной механической прочностью по сравнению с нижним слоем, отличающаяся тем, что доля связующего средства в пограничной зоне покрывного и нижнего слоев (42, 41) больше, чем в других зонах фасадной изоляционной плиты (4).
2. Фасадная изоляционная плита по п.1, отличающаяся тем, что покрывной слой образован из минеральной ваты с трехмерной изотропной ориентацией.
3. Фасадная изоляционная плита по п.1, отличающаяся тем, что покрывной слой образован из сплющенной, в частности, трехмерно сплющенной минеральной ваты.
4. Фасадная изоляционная плита по п.1, отличающаяся тем, что покрывной слой состоит из ламинарной минеральной ваты с повышенной исходной плотностью, предпочтительно более 150 кг/м³, в частности более 180 кг/м³.
5. Фасадная изоляционная плита по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что зона с большей долей связующего средства представляет собой, по существу, одну обращенную к покрывному слою (42) краевую область (41а) ламинарного нижнего слоя (41).
6. Фасадная изоляционная плита по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что средняя доля связующего средства в покрывном слое (42) больше средней доли связующего средства в ламинарном нижнем слое (41).
7. Фасадная изоляционная плита по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что волокна в покрывном слое (42) имеют больший средний диаметр, чем волокна в ламинарном нижнем слое (41).
8. Фасадная изоляционная плита по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что ламинарный нижний слой (41) выполнен толще покрывного слоя (42).
9. Фасадная изоляционная плита по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что она удовлетворяет оценочной величине теплопроводности λ < 0,036 Вт/мК, предпочтительно λ < 0,035 Вт/мК, согласно ΌΙΝ ΕΝ 13162.
10. Теплоизоляционная комбинированная система (1) для изоляции наружных фасадов (2) зданий, содержащая изоляционный слой из фасадных изоляционных плит (4) по любому из пп.1-9 и нанесенной на них наружной штукатурки (5), при этом фасадные изоляционные плиты (4) предназначены для наклеивания на фасад (2) здания, а также крепления с помощью тарельчатых дюбелей (6), при этом тарельчатые дюбели (6) расположены под наружной штукатуркой (5) с утапливанием в покрывном слое (42) фасадных изоляционных плит (4) и имеют эффективный диаметр дюбельной тарелки (61) меньше 90 мм.
11. Теплоизоляционная комбинированная система по п.10, отличающаяся тем, что эффективный диаметр дюбельной тарелки (61) составляет меньше 70 мм, в частности примерно 60 мм.
12. Теплоизоляционная комбинированная система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что фасадные изоляционные плиты (4) в зоне прилегания дюбельной тарелки (61) имеют выемку, в которой утоплена

- 8 018261 дюбельная тарелка (61).
13. Теплоизоляционная комбинированная система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что фасадные изоляционные плиты (4) в зоне прилегания дюбельной тарелки (61) имеют разрез (43), форма которого, по существу, соответствует окружной линии дюбельной тарелки (61), при этом дюбельная тарелка (61) утоплена в этой зоне в фасадную изоляционную плиту (4).
14. Теплоизоляционная комбинированная система по п.13, отличающаяся тем, что глубина (Т) разреза (43) меньше толщины покрывного слоя (42), при этом остающаяся у разреза (43) остаточная толщина покрывного слоя (42) предпочтительно составляет 5%, в частности, по меньшей мере 10% и особенно предпочтительно по меньшей мере 20% общей толщины покрывного слоя (42).
15. Теплоизоляционная комбинированная система по любому из пп.12-14, отличающаяся тем, что утопленная дюбельная тарелка (61) закрыта пробкой (7), в частности, из материала минеральной ваты.
16. Способ изготовления фасадной изоляционной плиты (4) по любому из пп.1-9, в котором соединяют первый волокнистый холст, который состоит из минеральной ваты с неотвердевшим связующим средством и с ламинарной ориентацией волокон, со вторым волокнистым холстом, который состоит из минеральной ваты с повышенной механической прочностью по сравнению с первым волокнистым холстом из минеральной ваты, с образованием волокнистого полотна, при этом распределение связующего средства в волокнистом полотне осуществляют так, что в пограничной зоне первого и второго волокнистых холстов из минеральной ваты создают более высокое содержание связующего средства, чем в других зонах, отверждают связующее средство и разделяют затвердевший волокнистый холст минеральной ваты с помощью разделительных разрезов на изоляционные плиты.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что подготовку второго волокнистого холста из минеральной ваты к соединению с первым волокнистым хостом осуществляют путем распушения ламинарного полотна минеральной ваты с незатвердевшим связующим средством с последующей рекомбинацией распушенного материала минеральной ваты для образования второго волокнистого холста из минеральной ваты с трехмерной изотропной ориентацией волокон.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что подготовку второго волокнистого холста из минеральной ваты к соединению с первым волокнистым холстом осуществляют путем обработки волокнистого холста минеральной ваты из сплющенной, в частности, трехмерно сплющенной минеральной ваты или из минеральной ваты с ламинарной ориентацией волокон с повышенной исходной плотностью с образованием из него покрывного слоя с затвердевшим связующим средством.
19. Способ по любому из пп.16-18, отличающийся тем, что создают первичный волокнистый холст на измельчительном участке с несколькими измельчительными агрегатами, при этом связующее средство добавляют в заданной зоне внутрь первичного волокнистого холста с более высокой концентрацией, чем в других зонах, и при этом первичный волокнистый холст так разделяют на первый волокнистый холст из минеральной ваты и второй волокнистый холст из минеральной ваты, что зона с более высокой концентрацией связующего средства лежит в краевой области первого волокнистого холста из минеральной ваты.
20. Способ по любому из пп.16-18, отличающийся тем, что первый волокнистый холст из минеральной ваты и второй волокнистый холст из минеральной ваты создают на различных измельчительных участках, при этом связующее средство добавляют в первый волокнистый холст из минеральной ваты в его краевой области с более высокой концентрацией, чем в другой зоне.
21. Способ по любому из пп.16-20, отличающийся тем, что в первый волокнистый холст из минеральной ваты и/или во второй волокнистый холст из минеральной ваты, соответственно, в покрывной слой перед соединением на обращенную к другому полотну большую поверхность добавляют связующее средство.
22. Способ по любому из пп.16-21, отличающийся тем, что во второй волокнистый холст из минеральной ваты добавляют большее количество связующего средства, чем в первый волокнистый холст из минеральной ваты.
23. Способ по любому из пп.16-22, отличающийся тем, что волокна во втором волокнистом холсте из минеральной ваты выполнены с большим средним диаметром, чем волокна в первом волокнистом холсте из минеральной ваты.