FI69336B

FI69336B - REFERENCES

Info

Publication number: FI69336B
Application number: FI841525A
Authority: FI
Inventors: Esko Mikkola
Original assignee: Rakennusvalmiste Oy
Priority date: 1984-02-07
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1985-09-30
Also published as: FI69336C; EP0152399A1; FI841525A; FI841525A0; DK53385A; NO850370L; DK53385D0

Description

69336 Lämpöeristetty verhouselementti69336 Thermally insulated cladding element

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen verhouselementti. Tällainen elementti käsittää yleisesti ottaen levymäisen julkisivukerroksen, jonka ulkopintaan on sovitettu julkisivun pintamateriaali, ja jonka sisäpintaan on yhdistetty eristysainekerros. Lisäksi tällaisen verhouselementin eristysainekerrokseen on yleensä muodostettu urat eristeeseen kulkeutuvan kosteuden tuulettamista varten.The present invention relates to a cladding element according to the preamble of claim 1. Such an element generally comprises a plate-like façade layer, the outer surface of which is provided with a façade surface material, and the inner surface of which is joined by an insulating layer. In addition, grooves are generally formed in the insulating material layer of such a cladding element to ventilate the moisture passing into the insulation.

Tähän asti on rakennusten julkisivujen verhoamisessa julkisivukerroksen ja vanhan seinän tai kantavan seinän välille tulevassa eristekerroksessa käytetty joko pehmeitä tai jäykkiä eristysaineita. Pehmeistä eristysaineista mainittakoon mineraalipohjäiset, kuten lasivilla. Jäykistä eristys-aineista käytetyimpiä ovat vaahdotetut polystyreenit.Until now, either soft or rigid insulation materials have been used to clad the facades of buildings in the insulation layer between the façade layer and the old wall or load-bearing wall. Of the soft insulation materials, mention should be made of mineral bases, such as glass wool. The most commonly used rigid insulation materials are foamed polystyrenes.

Julkisivujen verhoamisessa on käytännössä noudatettu seuraa-via menettelytapoja.The following procedures have been followed in practice for cladding facades.

a) Kun eristekerros on ollut jäykkää lämpöeristettä, tämä on ensin kiinnitetty tiiviisti erilaisin kiinnikkein vanhaan julkisivuun tai seinän kantavaan rakenteeseen. Tämän jälkeen tavallisesti levymäinen julkisivukerros on kiinnitetty soveltuvin kiinnikkein siten, että julkis!vulevyn ja lämpö-eristeen väliin jää tuuletusrako tai tuuletusurat, joiden kautta eristeeseen päässyt kosteus poistuu ja seinärakenne pysyy kuivana.a) After the insulation layer has been a rigid thermal insulation, this is first tightly attached to the old façade or wall-bearing structure with various fasteners. Thereafter, the usually sheet-like façade layer is fastened with suitable fasteners so that a ventilation gap or ventilation grooves remain between the façade panel and the thermal insulation, through which the moisture entering the insulation is removed and the wall structure remains dry.

Tämän rakenteen heikkona puolena on kuitenkin eristeen ja kantavan rakenteen välinen sauma, jota ei saada riittävän tiiviiksi. Jäykkä eriste ei näet yleensä helposti mukaile kantavan seinän pintaa. Näin on etenkin, jos kantavassa seinässä on suurehkot valmistusvälykset, mikä on varsin tavanomaista. Saumakohtaan syntyy haitallisia ilmavirtauksia, jotka heikentävät ratkaisevasti lämpöeristeen toimin- -- - τ 69336 taa. Haittaa voitaisiin vähentää lisäämällä kiinnikkeiden määrää. Toisaalta riittävän suuri kiinnikepisteiden määrä tulisi huomattavan kalliiksi ja pidentäisi rakennusaikaa, eikä se siten tule kysymykseen.However, the weakness of this structure is the seam between the insulation and the load-bearing structure, which cannot be made sufficiently tight. The rigid insulation you see usually does not easily conform to the load-bearing wall surface. This is especially the case if the load-bearing wall has relatively large manufacturing clearances, which is quite conventional. Harmful air currents are generated at the joint, which decisively impairs the function of the thermal insulation - - τ 69336. The inconvenience could be reduced by increasing the number of fasteners. On the other hand, a sufficiently large number of fastening points would become considerably expensive and prolong the construction time, and is therefore out of the question.

b) Pehmeätä lämpöeristettä käytettäessä lämpöeriste voi olla valmiiksi julkisivulevyyn kiinnitetty, jolloin asennus tapahtuu painamalla koko eristetty julkisivuelementti tiiviisti kiinni kantavaan seinärakenteeseen, tai se kiinnitetään erikseen kantavaan runkoon, jonka jälkeen verhouslevy painetaan tiiviisti eristekerrosta vasten.b) When using soft insulation, the thermal insulation may be pre-attached to the façade panel, in which case the installation of the insulated façade element is pressed tightly to the load-bearing wall structure, or it is attached separately to the load-bearing frame, after which the cladding panel is pressed tightly against the insulation layer.

Tässä vaihtoehdossa huonona puolena on se, ettei lämpöeristeen ja julkisivulevyn väliin voida jättää tuuletusväliä tai tuuletusuria, koska ilmavirta pehmeän lämpöeristeen ollessa kyseessä heikentää ratkaisevasti sen lämmöneristyskykyä.The disadvantage of this option is that no ventilation gap or ventilation grooves can be left between the thermal insulation and the façade panel, because the air flow in the case of soft thermal insulation decisively reduces its thermal insulation capacity.

Tällaisessa tapauksessa seinärakenteen eristevälin tuuletus on perinteisesti hoidettu asentamalla elementtien välisten saumojen kohdille tuuletusputki. Tämä ratkaisu vastaa tiettyä minimivaatimustasoa, mutta se ei kuitenkaan pysty takaamaan eristekerroksen riittävän kuivana pysymistä läheskään kaikissa olosuhteissa. Näin ollen, kun eristekerros ei tuuletu riittävästi, vaan kosteuspitoisuus on huomattava, on seinärakenteen lämmöneristyskyky siten myös oleellisesti alhaisempi kuin mikäli se saataisiin pysymään kuivana. Kosteus tuo myös mukanaan muita haittatekijöitä, kuten pakkasvaurioita ja kiinnikkeiden korroosiota.In such a case, the ventilation of the insulating space of the wall structure has traditionally been handled by installing a ventilation pipe at the joints between the elements. This solution meets a certain minimum level of requirements, but it cannot guarantee that the insulation layer remains sufficiently dry in almost all conditions. Thus, when the insulating layer is not sufficiently ventilated, but the moisture content is considerable, the thermal insulation capacity of the wall structure is thus also substantially lower than if it were made to remain dry. Moisture also brings with it other disadvantages, such as frost damage and corrosion of fasteners.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittuihin ratkaisuihin liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen lämpöeristetty verhouselementti. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että julkisivukerroksen sisäpintaan yhdistetyn eristekerroksen jäykkyys pienenee tästä pinnasta lasketun etäisyyden funktiona. Kerroksen jäykkyyttä tietyssä kohdassa kutsutaan tämän jälkeen eristekerroksen ominais jäykkyydeksi. Keksinnön mukaan eriste on julkisivu-kerroksen kohdalla jäykkä ja vanhaa seinää tai kantavaa 3 6 Q 3 3 6 seinää vasten tulevalta osalta pehmeä. Eristekerroksen ominais jäykkyyden muutos on sopivimmin jatkuva ja tasainen. Se muuttuu siten tasaisesti pehmeästä jäykäksi siirryttäessä rungon puolelta julkisivun puolelle. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle elementille on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusraerkkiosassa.The object of the present invention is to eliminate the drawbacks associated with the above-mentioned solutions and to provide a completely new type of thermally insulated cladding element. The invention is based on the idea that the stiffness of the insulating layer connected to the inner surface of the facade layer decreases as a function of the distance calculated from this surface. The stiffness of a layer at a particular point is hereinafter referred to as the characteristic stiffness of the insulating layer. According to the invention, the insulation is rigid at the façade layer and soft against the old wall or load-bearing 3 6 Q 3 3 6 wall. The characteristic stiffness change of the insulating layer is preferably continuous and uniform. It thus changes evenly from soft to rigid as it moves from the frame side to the façade side. More specifically, the element according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Ominais jäykkyydeltään muuttuva eristekerros koostuu edullisesti useista vierekkäisistä, toisiinsa liittyvistä eri jäykkyyden omaavista kerroksista. Tällainen eriste valmistetaan erityisen edullisesti yhdestä materiaalista, esim. mineraalivillasta, sopivimmin lasivillasta. Lasivillasta valmistettu keksinnön mukainen eriste käsittää tavallisesti 2...4 päällekkäistä linkouslaitteiden avulla valmistettua lasikuitukerrosta. Kerrosten jäykkyyserot saadaan aikaan käyttämällä erivahvuisia lasikuituja ja eri sideainemääriä. Tästä syystä kerrokset eroavat toisistaan myös tiheyden puolesta.The insulating layer of variable stiffness preferably consists of several adjacent, interconnected layers of different stiffness. Such an insulation is particularly preferably made of a single material, e.g. mineral wool, preferably glass wool. The insulator according to the invention made of glass wool usually comprises 2 to 4 overlapping layers of glass fibers made by means of spinning devices. Differences in stiffness of the layers are achieved by using glass fibers of different strengths and different amounts of binder. For this reason, the layers also differ in density.

Eristysainekerrokseen muodostetaan tuuletusurat eristeeseen kulkeutuvan kosteuden tuulettamista varten. Mainitut urat sijoitetaan sopivimmin eristeen jäykkään osaan ja erityisen edullisesti julkisivuleyn ja eristekerroksen väliseen saumaan .Ventilation grooves are formed in the insulating material layer to ventilate the moisture passing into the insulation. Said grooves are preferably placed in a rigid part of the insulation and particularly preferably in the joint between the facade and the insulation layer.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä rakennuksen rungossa olevat välykset eivät aiheuta eristeen ja rungon väliin haitallisia ilmavuotokohtia, koska lämpöeriste on runkoon liittyvän pinnan osalta joustava. Julkisivuverhous voidaan täten asentaa suoraan, vaikka rakennuksen rungossa olisikin suhteellisen suuria epätasaisuuksia. Koska lämmöneriste on julkisivuverhouslevyn puolelta jäykkä, eriste voi olla pinnaltaan uritettu tai eristeen ja julkisivuverhouslevyn välille voidaan jättää tuuletusrako ilman, että eristekerroksen lämmöneristyskyky oleellisesti heikkenisi. Eristekerros pysyy tuuletusurien avulla kuivana kaikissa olosuhteissa, vaikka julkisivuver-houslevy olisi miten tiivis tahansa.The solution according to the invention achieves considerable advantages. Thus, the clearances in the frame of the building do not cause harmful air leakage points between the insulation and the frame, because the thermal insulation is flexible with respect to the surface associated with the frame. Facade cladding can thus be installed directly, even if there are relatively large irregularities in the frame of the building. Because the thermal insulation is rigid on the facade cladding panel side, the insulation may be grooved in its surface or a ventilation gap may be left between the insulation and the facade cladding panel without substantially impairing the thermal insulation capacity of the insulation layer. The insulation layer stays dry in all conditions with the help of ventilation grooves, no matter how tight the façade is.

6933 66933 6

Keksinnön mukainen verhouselementti voidaan valmistaa yhdistämällä eristekerros ja julkisivuverhouslevy toisiinsa jo tehtaalla. Valmiina tuotteena se on samalla omiaan helpottamaan asennus- ja rakennusaikataulua. Tällainen rakenne, joka kiinnittyy joustavan väliaineen välityksellä runkorakenteeseen, ei aiheuta lämpöliikkeiden osalta pakkovoimia runkorakenteeseen eikä siten synny myöskään julkisivun lämpötilan tai kosteuden muutoksissa haitallisia käyristymiä.The cladding element according to the invention can be manufactured by connecting the insulation layer and the facade cladding panel to each other already at the factory. As a finished product, it is also capable of facilitating the installation and construction schedule. Such a structure, which is attached to the frame structure by means of a flexible medium, does not cause coercive forces on the frame structure in terms of thermal movements, and thus no harmful curves are created by changes in the temperature or humidity of the façade.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten avulla.The invention will now be examined in more detail with the aid of the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista elementtiä perspektiivi-kuvantona ja kuvio 2 esittää elementin poikkileikkausta.Figure 1 shows an element according to the invention in a perspective view and Figure 2 shows a cross-section of the element.

Esimerkkitapauksen verhouselementti käsittää betonia olevan julkisivulevyn 1, jonka ulkopintaan on kiinnitetty julkisivun pintamateriaali 2, tässä tapauksessa ohut tiilikerros. Julkisivulevyn 1 sisäpintaan on kiinnitetty eristekerros 3. Eristekerroksen 3 ja julkisivulevyn 1 väliseen saumaan on muodostettu elementin poikittaissuunnassa kulkevat tuuletus-urat 5. Eristekerros 3 voidaan kiinnittää julkisivulevyyn joko liimaamalla, mekaanisesti tai julkisivulevyn valmistuksen yhteydessä julkisivulevyn 1 oman sideaineen tartunnan välityksellä. Eristekerros 3 on toiselta puoleltaan kiinnitetty verhottavaan rakennukseen kuvion 2 esittämällä tavalla. Elementti voidaan kiinnittää joko vanhaan seinään tai, uuden rakennuksen ollessa kyseessä, kantavaan seinään 4. Elementti kiinnitetään tavanomaista tekniikkaa käyttäen esim. kiinnikkeiden avulla. Elementissä käytettävän eristeen ominaisjäykkyys muuttuu kerroksen läpi mentäessä siten, että eristeen 3 jäykkyys on suurempi julkisivulevyn 1 puolella kuin kantavan seinän 4 puolella.The cladding element of the exemplary case comprises a facade panel 1 of concrete, the outer surface of which is attached to the surface material 2 of the facade, in this case a thin layer of bricks. An insulating layer 3 is attached to the inner surface of the facade panel 1. Ventilation grooves 5 are formed in the transverse direction of the element between the insulating layer 3 and the facade panel 1. The insulating layer 3 can be attached to the facade either by gluing, mechanically or in connection with the facade The insulating layer 3 is attached to the building to be clad on one side as shown in Fig. 2. The element can be fastened either to the old wall or, in the case of a new building, to the load-bearing wall 4. The element is fastened using conventional techniques, e.g. by means of fasteners. The specific stiffness of the insulation used in the element changes as it passes through the layer, so that the stiffness of the insulation 3 is greater on the side of the facade panel 1 than on the side of the load-bearing wall 4.

Ominais jäykkyydeltään muuttuva mineraalivillalämpöeriste valmistetaan perinteisiä valmistusmenetelmiä käyttäen.Mineral wool thermal insulation with variable specific stiffness is manufactured using traditional manufacturing methods.

Tavallisen lämmöneristeen valmistusprosessihan etenee siten, että sulasta lasimassasta lingotaan sopivanvahvuista lasi- 5 69336 kuitua, joka ohjataan halutulle liukuhihna-alustalle ilmavirran avulla, samalla kun kuituihin ruiskutetaan niiden yh-teenliittämiseksi hartsiliimaa.After all, the process of manufacturing a conventional thermal insulation proceeds by centrifuging a suitably strong glass fiber from the molten glass mass, which is directed to the desired conveyor belt by means of an air flow, while resin adhesive is sprayed onto the fibers to join them together.

Lasikuidun linkouslaitteita on yleensä linjalla useita peräkkäisiä (tavallisesti 3 - 4 kpl), jolloin linjan etenemisnopeus saadaan riittäväksi, vaikka lasikuidun määrä (tiheys) tai eristeen paksuus ovat suhteellisen suuret.There are usually several consecutive glass fiber spinning devices on the line (usually 3 to 4), so that the speed of the line is sufficient, even if the amount (density) of glass fiber or the thickness of the insulation is relatively large.

Keksinnön mukainen mineraalivillalämmöneriste valmistetaan peräkkäisten linkouslaitteiden symmetrisestä ruiskutuksesta poiketen siten, että esimerkiksi ensimmäinen linkouslaite valmistaa kuidut vahvemmiksi ja lisäksi kuitujen yhteenliit-tämisessä käytetään suurempi määrä liimaushartsia, jolloin eristeestä tulee jäykkä. Toinen linkouslaite ruiskuttaa puolestaan seuraavan kerroksen edellisen kerroksen päälle hiukan ohuemmalla lasikuituvahvuudella ja hiukan pienemmällä hartsipitoisuudella, jolloin ko. kerros on edellistä joustavampi. Kolmas linkouslaite ruiskuttaa tämän jälkeen edelleen ohuempaa lasikuituvahvuutta ja pienempää hartsiliimakerrosta ja muodostunut kerros on edellistä joustavampi. Neljäs linkouslaite ruiskuttaa edelleen vielä ohuempaa ja joustavampaa kerrosta.The mineral wool thermal insulation according to the invention is manufactured in contrast to the symmetrical spraying of successive spinning devices in that, for example, the first spinning device makes the fibers stronger and in addition a larger amount of sizing resin is used to join the fibers, making the insulation rigid. The second spinner, in turn, sprays the next layer on top of the previous layer with a slightly thinner glass fiber thickness and a slightly lower resin content, whereby the layer is more flexible than before. The third spinning device then further injects a thinner glass fiber thickness and a smaller layer of resin adhesive, and the layer formed is more flexible than before. The fourth spinner further sprays an even thinner and more flexible layer.

Näin lopullinen lämmöneriste, jonka ominaisjäykkyys muuttuu kerroksen läpi mentäessä, voidaan valmistaa kerroksittain linkoamalla, erilaisen jäykkyyden sekä erilaisen tiheyden omaavaksi. Tarkempi säätö saadaan aikaan ohjaamalla ilmavirtausta sekä liimahartsin määrää.In this way, the final thermal insulation, the specific stiffness of which changes as it passes through the layer, can be produced in layers by centrifugation, having a different stiffness and a different density. More precise adjustment is achieved by controlling the air flow and the amount of adhesive resin.

Eriste voidaan siten valmistaa perinteisiä valmistusmenetelmiä käyttäen valmistuslaitteiden säätöarvoja muuttamalla eikä lisäkustannuksia valmistusvaiheessa siten aiheudu.The insulation can thus be manufactured using traditional manufacturing methods by changing the adjustment values of the manufacturing equipment and thus no additional costs are incurred at the manufacturing stage.

Ominais jäykkyydeltään muuttuva eristekerros 3 voidaan myös saada aikaan edellä esitetystä poikkeavalla tavalla. Niinpä eriste voidaan valmistaa liittämällä tavallinen jäykkä eristekerros ja tavallinen pehmeä eriste. Tällöin esim. puolet rakennuksen rungon puolella plevasta eristeestä on joustavaa ___ ___-___ ΤΓ 6 69336 ja pehmeätä ja julkisivulevyn puoleinen osuus jäykkää. Joustavan ja jäykän lämpöeristekerroksen vahvuuden suhde voi tietenkin vaihdella kulloisenkin käyttötarpeen mukaan.The insulating layer 3 of variable stiffness can also be obtained in a manner different from that described above. Thus, the insulation can be manufactured by joining an ordinary rigid insulation layer and an ordinary soft insulation. In this case, for example, half of the insulation on the side of the building frame is flexible ___ ___-___ ΤΓ 6 69336 and soft and the part on the façade side is rigid. The ratio of the strength of the flexible and rigid thermal insulation layer can, of course, vary according to the particular application.

Claims

69336

Thermally insulated cladding element comprising - a plate-like façade layer (1), preferably of concrete, the outer surface of which may be provided with a façade surface material (2), and - an insulating layer (3) connected to the inner surface of the façade layer (1), characterized in 3) the specific stiffness decreases as a function of the measured distance from the surface against the facade layer (1).

Element according to Claim 1, characterized in that the insulating layer (3) consists of a plurality of overlapping sublayers having different stiffnesses.

Element according to Claim 2, characterized in that there are 2 to 4 sublayers.

Element according to one of the preceding claims, characterized in that the decrease in the specific stiffness of the insulating layer (3) is continuous and uniform.

Element according to Claim 1, characterized in that the entire insulating layer (3) is made of the same material.

Element according to Claim 1, characterized in that the insulating layer (3) is made of mineral wool, preferably glass wool.

Element according to Claim 1, in which ventilation grooves (5) or the like are formed in the insulating layer (3), characterized in that the ventilation grooves (5) are on the rigid side of the insulating layer (3).

Element according to Claim 7, characterized in that the ventilation grooves (5) are located at the joint between the façade layer (1) and the insulation layer (3).