PL230119B1 - Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating cladding - Google Patents
Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating claddingInfo
- Publication number
- PL230119B1 PL230119B1 PL406346A PL40634613A PL230119B1 PL 230119 B1 PL230119 B1 PL 230119B1 PL 406346 A PL406346 A PL 406346A PL 40634613 A PL40634613 A PL 40634613A PL 230119 B1 PL230119 B1 PL 230119B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composite
- thermal insulation
- mold
- facade
- panel
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 title description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 77
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 39
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 39
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 24
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 claims description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002984 plastic foam Substances 0.000 claims description 6
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 31
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 18
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 18
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 16
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 241000294743 Gamochaeta Species 0.000 description 7
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 7
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002937 thermal insulation foam Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000006069 physical mixture Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- -1 sandstone Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N thiabendazole Chemical compound S1C=NC(C=2NC3=CC=CC=C3N=2)=C1 WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/0875—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements having a basic insulating layer and at least one covering layer
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
- E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
- E04C2/296—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and non-metallic or unspecified sheet-material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
- E04C2/38—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels
- E04C2/384—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a metal frame
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/14—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements stone or stone-like materials, e.g. ceramics concrete; of glass or with an outer layer of stone or stone-like materials or glass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest gotowy do użycia kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny, sposób jego wytwarzania oraz zastosowanie kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego do jednoczesnego montowania elewacji i ocieplania budynków.The subject of the present invention is a ready-to-use composite facade-thermal insulation panel, a method of its production and the use of a composite facade-thermal insulation panel for simultaneous installation of facades and thermal insulation of buildings.
Obecnie fasady budynków pokrywane są najczęściej różnego rodzaju tynkami. Jednak wzrost cen nośników energii oraz nowe regulacje prawne wymuszają inwestycje w docieplanie budynków. Najczęściej spotykaną technologią ocieplania ścian zewnętrznych jest tzw. metoda lekka mokra. W metodzie tej płyty styropianu przykleja się do ścian budynku i mocuje mechanicznie za pomocą specjalnych kołków, przechodzących przez warstwę izolacji. Następnie na płyty styropianowe nakładana jest warstwa kleju tak, aby całkowicie zakryć warstwę styropianu, na który przyklejana jest siatka wzmacniająca (najczęściej włókno szklane), która następnie pokrywana jest kolejną warstwą kleju. W końcu tak zaizolowana i przygotowana ściana budynku pokrywana jest warstwą cienkowarstwowego tynku. Cena tak otrzymanych elewacji jest akceptowalna przez rynek budowlany, lecz trwałość tego typu elewacji jest ograniczona w czasie. Dodatkowo jest to proces wieloetapowy, złożony technologicznie i musi być wykonywany przez odpowiednio przeszkolonych pracowników (izolerów).Currently, the facades of buildings are usually covered with various types of plaster. However, the increase in prices of energy carriers and new legal regulations force investments in thermal insulation of buildings. The most common technology for insulating external walls is the so-called light wet method. In this method, the polystyrene board is glued to the walls of the building and mechanically fastened with special pins that pass through the insulation layer. Then, a layer of glue is applied to the polystyrene boards in such a way as to completely cover the layer of polystyrene, on which the reinforcing mesh (usually glass fiber) is glued, which is then covered with another layer of glue. Finally, an insulated and prepared wall of the building is covered with a layer of thin-layer plaster. The price of the façades obtained in this way is acceptable to the construction market, but the durability of this type of façade is limited in time. In addition, it is a multi-stage, technologically complex process and must be performed by properly trained employees (insulators).
Równolegle istnieje znaczący segment rynku elewacji wiecznotrwałych wykonywanych z materiałów naturalnych lub sztucznych, z piaskowca, marmurów i granitów, bazaltów, a także w postaci imitacji tych kamieni. Płyty elewacyjne z tych materiałów mają grubość od 12 do 40 mm. Olbrzymi ciężar tych płyt wymaga systemu rusztów i zawiesi mechanicznych zdolnych do utrzymania ciężaru nawet do 400 kg na 1 m2 powierzchni elewacji. Przy tego typu elewacjach pod płytami upychana jest izolacja termiczna wykonywana z wełny mineralnej lub styropianu. Musi ona jednak omijać stelaż mocujący i haki mocujące płyty. W ten sposób powstają jednak mostki termiczne, radykalnie pogarszające własności izolacyjne elewacji obiektów. Ze względu na dużą nasiąkliwość stosowanych materiałów termoizolacyjnych i brak możliwości dyfundowania wilgoci przez lite płyty osłonowe, konieczne jest stosowanie elewacji wentylowanych, w których płyty osłonowe oddalone są o 1 do 4 cm od materiału termoizolacyjnego. Powstająca w ten sposób szczelina powietrzna umożliwia osuszanie zawilgoconej izolacji. Jednak utworzony w szczelinie powietrznej komin wzmaga procesy konwekcji dalekozasięgowej, co dodatkowo pogarsza własności izolacyjne elewacji.At the same time, there is a significant segment of the market for everlasting facades made of natural or artificial materials, sandstone, marble and granite, and basalt, as well as imitations of these stones. Cladding panels made of these materials have a thickness of 12 to 40 mm. A heavy burden of these boards requires the system to suspend the mechanical slats and capable of supporting the weight of up to 400 kg per 1 m 2 of the facade. In this type of elevation, thermal insulation made of mineral wool or polystyrene is stuffed under the panels. However, it must avoid the fixing frame and the plate fixing hooks. In this way, however, thermal bridges are created, which radically worsen the insulating properties of the building facades. Due to the high water absorption of the thermal insulation materials used and the inability to diffuse moisture through the solid cover plates, it is necessary to use ventilated facades with cover plates 1 to 4 cm away from the thermal insulation material. The air gap created in this way allows the damp insulation to dry out. However, the chimney created in the air gap enhances the processes of long-range convection, which further worsens the insulating properties of the facade.
Sytuację nieznacznie poprawia stosowanie jako wykładzin elewacyjnych, płyt włóknocementowych lub płyt z materiałów ceramicznych, takich jak gresy, klinkier, terakota, itp. Płyty z tych materiałów posiadają grubość od 6 do 12 mm. Dzięki temu system stelaży i zawiesi montażowych może być delikatniejszy i może powodować mniejsze straty cieplne. Możliwe jest również stosowanie płyt o większych powierzchniach, co pożądane jest przez architektów ze względów estetycznych. Jednakże, najczęściej w dalszym ciągu wymagane jest stosowanie elewacji wentylowanych.The situation is slightly improved by the use of fiber cement boards or tiles made of ceramic materials, such as gres tiles, clinker, terracotta, etc. as facade cladding. The boards made of these materials have a thickness of 6 to 12 mm. Thanks to this, the system of mounting frames and slings can be more delicate and can cause less heat loss. It is also possible to use boards with larger surfaces, which is desirable by architects for aesthetic reasons. However, most often it is still required to use ventilated facades.
Jeszcze inną stosowaną techniką tworzenia elewacji wiecznotrwałych jest najpierw montaż izolacji, np. płyt styropianowych na ścianie budynku, a następnie pokrywanie tak zaizolowanej ściany lekkimi płytkami elewacyjnymi. Wymaga to jednak nakładania ich na powierzchnię styropianu technikami klejenia przy użyciu specjalnych klejów oraz fugowania szczelin pomiędzy płytami. Istniejące na rynku materiałów budowlanych kleje mają ograniczoną trwałość, a przy tym stosunkowo wysoką cenę. Przyklejanie stosunkowo ciężkich płytek na miękkie podłoże, jakim jest powierzchnia płyty styropianowej, stwarza ryzyko odkształcania powierzchni całej elewacji. Dodatkowo „podchodzenie” wody pod szczeliny grozi odspajaniem płytek elewacji, w wyniku przemarzania w okresie zimowym.Yet another technique used to create everlasting facades is to first install insulation, e.g. polystyrene boards, on the building wall, and then cover the wall so insulated with light facade tiles. However, this requires applying them to the polystyrene surface by gluing techniques using special adhesives and grouting the gaps between the boards. The adhesives available on the market of building materials have a limited durability and, at the same time, a relatively high price. Gluing relatively heavy tiles on a soft substrate, such as the surface of a polystyrene board, creates a risk of deformation of the surface of the entire facade. In addition, water "approaching" the gaps may cause the façade tiles to loosen as a result of freezing in the winter.
Rewolucję na rynku materiałów budowlanych spowodowało wynalezienie i pierwsze wdrożenie produkcyjne we włoskiej firmie LAMINAM technologii głębokiego spiekania czystych iłów kwarcytowych pozwalającej na wykonywanie wielkoformatowych płyt ceramicznych o rozmiarach typowych 1000 x 3000 mm oraz o grubości 3 mm. Obecnie opracowano dalsze ulepszenia technologii pozwalające na produkcję płyt o grubości 2 mm. Płyty te mogą być barwione dowolnie w fazie spiekania i dzięki temu uzyskiwać najwyższe walory estetyczne. Dodatkowo mała grubość tego typu płyt pozwoliła jeszcze bardziej obniżyć ciężar i uprościć system zawiesi mechanicznych.The revolution on the building materials market was caused by the invention and the first production implementation in the Italian company LAMINAM of the technology of deep sintering of pure quartzite clays allowing the production of large-format ceramic plates with a typical size of 1000 x 3000 mm and a thickness of 3 mm. Further technology improvements have now been developed to produce 2mm thick boards. These boards can be colored freely during the sintering phase and thus obtain the highest aesthetic values. In addition, the small thickness of this type of plates allowed to further reduce the weight and simplify the system of mechanical slings.
Płyty ceramiczne o grubości od 3 mm do 10 mm są obecnie mocowane na zawiesiach metalowych bez integracji z materiałem termoizolacyjnym, w systemie wentylowanym, gdzie płyty są montowane na złożonej podkonstrukcji nośnej połączonej z warstwą termoizolacyjną, za pomocą trwałego kleju elastycznego. Płyty elewacyjne przyklejane są już po zamontowaniu elementów termoizolacyjnych połączonych z podkonstrukcją nośną na ścianach budynków przez wykwalifikowany personel zgodnie z zaleceniami i instrukcjami dostawcy systemu klejowego. W konsekwencji skuteczność monPL 230 119 B1 tażu paneli za pomocą kleju zależy głównie od warunków atmosferycznych w trakcie montażu. Wilgoć, niska temperatura i zapylenie może mieć negatywny wpływ na siłę wiązania kleju.Ceramic panels with a thickness of 3 mm to 10 mm are currently fixed on metal slings without integration with the thermal insulation material, in a ventilated system, where the panels are mounted on a complex supporting substructure connected to the thermal insulation layer by means of a permanent elastic adhesive. The façade panels are glued after installing the thermal insulation elements connected to the load-bearing substructure on the walls of the buildings by qualified personnel in accordance with the recommendations and instructions of the adhesive system supplier. Consequently, the effectiveness of the installation of the panels with glue depends mainly on the weather conditions at the time of installation. Moisture, low temperature and dust can have a negative effect on the bond strength of the adhesive.
W przypadku płyt ceramicznych o grubości 2 mm, jak dotąd nie opracowano skutecznej metody łączenia ani z podkonstrukcją nośną ani bezpośrednio z warstwą termoizolacyjną. Wynika to z tego, iż płyty o takiej grubości są zbyt delikatne i podatne na uszkodzenia, by mogły być montowane na podkonstrukcji nośnej z wykorzystaniem systemu klejącego. Natomiast wszystkie próby opracowania technologii klejenia bezpośrednio do warstwy materiału termoizolacyjnego zakończyły się niepowodzeniem, ponieważ tak cienkie płyty, zwłaszcza w przypadku płyt o dużych powierzchniach, po przyklejeniu ulegały odkształceniu w przeróżny sposób, w wyniku różnicy w rozszerzalnościach cieplnych łączonych materiałów, co skutkowało drastycznym obniżeniem adhezji płyty do materiału termoizolacyjnego i w konsekwencji jej odpadnięciem.In the case of ceramic plates with a thickness of 2 mm, no effective method of joining either to the supporting substructure or directly to the thermal insulation layer has been developed so far. This is because panels of this thickness are too fragile and prone to damage to be mounted on a load-bearing substructure with the use of an adhesive system. On the other hand, all attempts to develop the technology of gluing directly to the layer of thermal insulation material ended in failure, because such thin boards, especially in the case of boards with large surfaces, were deformed in various ways after gluing, as a result of the difference in thermal expansion of the joined materials, which resulted in a drastic reduction in adhesion. plates to the thermal insulation material and, consequently, its falling off.
Dlatego też, w dziedzinie elewacji wiecznotrwałych, istnieje zapotrzebowanie na gotowe do użycia panele konstrukcyjne będące jednocześnie panelami elewacyjno-termoizolacyjnymi, oraz opracowanie sposobu trwałego łączenia płyt elewacyjnych, zwłaszcza o mniejszych grubościach i większych powierzchniach z panelem termoizolacyjnym i systemem jego mocowania do ściany budynku z wytworzeniem gotowego do użycia panelu elewacyjno-termoizolacyjnego.Therefore, in the field of everlasting facades, there is a need for ready-to-use construction panels that are also façade and thermal insulation panels, and to develop a method of permanent connection of facade panels, especially with smaller thicknesses and larger surfaces, with the thermal insulation panel and its fastening system to the building wall. ready-to-use facade and thermal insulation panel.
A zatem, celem niniejszego wynalazku było opracowanie gotowego do użycia kompozytowego panelu termoizolacyjnego łączącego w sobie jednocześnie trzy elementy:Thus, the aim of the present invention was to provide a ready-to-use composite thermal insulation panel combining three elements simultaneously:
- płyty ceramicznej pełniącej funkcje ochronne i dekoracyjne;- a ceramic plate with protective and decorative functions;
- warstwy pełniącej funkcję izolacji termicznej; i- a layer that functions as thermal insulation; and
- systemu mocowania panelu elewacyjno-termoizolacyjnego na ścianach budynku.- the system of fastening the facade-thermal insulation panel on the walls of the building.
Kolejnym celem niniejszego wynalazku było opracowanie sposobu trwałego łączenia płyt elewacyjnych z warstwą izolacji termicznej i systemem mocowania panelu, umożliwiającego wytwarzanie gotowych do użycia kompozytowych paneli elewacyjno-termoizolacyjnych.Another object of the present invention was to develop a method of permanently connecting facade panels to a thermal insulation layer and a panel fastening system, enabling the production of ready-to-use composite facade-thermal insulation panels.
Cele te zostały zrealizowane przez opracowanie kompozytowych paneli elewacyjno-termoizolacyjnych oraz sposobu ich wytwarzania.These goals were achieved through the development of composite façade and thermal insulation panels and the method of their production.
A zatem, przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozytowy panel elewacyjnotermoizolacyjny, charakteryzujący się tym, że obejmuje płytę elewacyjną i stelaż, korzystnie metalowy, które są trwale połączone ze sobą za pośrednictwem warstwy izolacyjnej, przy czym warstwę izolacyjną stanowi pianka z tworzywa sztucznego, która podczas procesu spieniania trwale łączy płytę elewacyjną i stelaż, przy czym pianką z tworzywa sztucznego jest pianka polistyrenowo-poliuretanowa PSUR, przy czym PSUR jest kompozytem dwóch tworzyw sztucznych: sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) oraz spienionego polistyrenu (EPS).Thus, the object of the present invention is a composite thermal insulation facade panel, characterized in that it comprises a façade panel and a frame, preferably metal, which are permanently connected to each other via an insulating layer, the insulating layer being a plastic foam which during the foaming process permanently connects the facade board and the frame, the plastic foam is polystyrene-polyurethane foam PSUR, while PSUR is a composite of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS).
Korzystnie, płyta elewacyjną jest wybrana spośród takich jak płyta ceramiczna, płyta z kamienia naturalnego lub sztucznego, płyta ze szkła, płyta z metalu lub stopów metali, płyta z drewna, płyta z forniru drewnianego lub drewnopodobnego, płyta włókno-cementowa, płyta kartonowo-gipsowa lub tym podobne.Preferably, the façade board is selected from a ceramic board, a natural or artificial stone board, a glass board, a metal or metal alloy board, a wood board, a wood or wood-like veneer board, a fiber-cement board, a drywall board. or the like.
Korzystnie, płytę elewacyjną stanowi płyta ceramiczna.Preferably, the façade plate is a ceramic plate.
Korzystnie, płyta elewacyjną ma grubość od 0,1 mm do 10 cm.Preferably, the cladding board has a thickness of 0.1 mm to 10 cm.
Korzystnie, pianka z tworzywa sztucznego jest wybrana spośród takich jak pianka poliuretanowa, pianka poliestrowa, pianka polistyrenowa lub mieszaniny i kompozyty tych pianek, takie jak pianka polistyrenowo-poliuretanowa PSUR.Preferably, the plastic foam is selected from among polyurethane foam, polyester foam, polystyrene foam, or mixtures and composites of these foams, such as PSUR polystyrene-polyurethane foam.
Korzystnie, piankę z tworzywa sztucznego stanowi pianka polistyrenowo-poliuretanowa PSUR.Preferably, the plastic foam is a PSUR polystyrene polyurethane foam.
Korzystnie, grubość warstwy izolacyjnej wynosi od 4 do 25 cm, korzystniej od 8 do 16 cm, a najbardziej korzystnie od 10 do 14 cm.Preferably, the thickness of the insulating layer is from 4 to 25 cm, more preferably from 8 to 16 cm and most preferably from 10 to 14 cm.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego, charakteryzujący się tym, że obejmuje etapy, w których:Another subject of the invention is a method of manufacturing a composite thermal insulation façade panel, characterized in that it comprises the steps in which:
- na dnie otwartej formy wstępnie podgrzanej do temperatury od 10 do 100°C umieszcza się płytę elewacyjną,- on the bottom of the open form, preheated to a temperature of 10 to 100 ° C, a facade board is placed,
- formę zamyka się jest płytą o dużej wytrzymałości, do powierzchni której przymocowany jest uprzednio wykonany stelaż,- the form is closed with a high-strength board, to the surface of which a previously made frame is attached,
- następnie do formy dozuje się piankę, która ekspandując, wypełnia wnętrze formy i pozostawia się ją w formie aż do zakończenia procesu polimeryzacji i utwardzania, przy czym pianką jest pianka polistyrenowo-poliuretanowa PSUR, przy czym PSUR jest kompozytem dwóch tworzyw sztucznych: sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) oraz spienionego polistyrenu (EPS),- then the foam is dosed into the mold, which, expanding, fills the inside of the mold and is left in the mold until the polymerization and hardening process is completed, the foam being PSUR polystyrene-polyurethane foam, while PSUR is a composite of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS),
PL 230 119 B1PL 230 119 B1
- po zakończeniu procesu polimeryzacji i utwardzania, formę otwiera się poprzez podniesienie pokrywy i rozsunięcie ścian bocznych formy.- after completion of the polymerization and curing process, the mold is opened by lifting the lid and sliding the side walls of the mold apart.
Korzystnie, w sposobie według wynalazku stosuje się formę, której boczne ściany pokryte są materiałem nieprzywierającym do polimeryzującej pianki, korzystnie takim jak teflon, tarflen.Preferably, in the method according to the invention, a mold is used, the side walls of which are covered with a material that does not stick to the polymerizing foam, preferably such as Teflon, tarflen.
Korzystnie, otwieranie formy wspomagane jest impulsem powietrza o wysokim ciśnieniu dostającego się pomiędzy ścianki panelu i formy przy pomocy kanalików utworzonych w ścianach formy.Advantageously, the opening of the mold is assisted by a pulse of high pressure air entering between the walls of the panel and the mold by means of channels formed in the walls of the mold.
Korzystnie, wytworzone panele następnie poddaje się kondycjonowaniu w temperaturze od 10 do 30°C przez okres od 2 do 30 godzin.Preferably, the panels produced are then conditioned at a temperature of 10 to 30 ° C for a period of 2 to 30 hours.
Przedmiotem wynalazku jest także kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny wytworzony wyżej zdefiniowanym sposobem.The subject of the invention is also a composite facade-thermal insulation panel produced by the above-defined method.
Wynalazek dotyczy także zastosowania kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego według niniejszego wynalazku do jednoczesnego montowania elewacji i ocieplania budynków, zwłaszcza wysokich budynków.The invention also relates to the use of the composite thermal insulation façade panel according to the present invention for the simultaneous installation of facades and thermal insulation of buildings, especially tall buildings.
Przykład realizacji kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego według niniejszego wynalazku przedstawiono na figurach rysunku, gdzie:An example of an embodiment of a composite facade thermal insulation panel according to the present invention is shown in the figures, where:
na fig. 1 zilustrowano kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według wynalazku w rzucie perspektywicznym;Fig. 1 shows a composite heat-insulating facade panel according to the invention in a perspective view;
na fig. 2 zilustrowano kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według wynalazku w przekroju wzdłuż linii A-A pokazanej na fig. 1; a na fig. 3 i fig. 4 pokazano zdjęcia kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego według wynalazku po przeprowadzonym teście palności.Fig. 2 shows the composite heat-insulating facade panel according to the invention in a section along the line A-A shown in Fig. 1; and Figures 3 and 4 show pictures of the composite thermal insulation composite façade panel according to the invention after the flammability test has been carried out.
Kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według niniejszego wynalazku, przedstawiony na figurach rysunku wytwarza się w znanym procesie niskociśnieniowego wylewania do formy mieszaniny surowców do powstawania pianki polistyrenowo-poliuretanowej PSUR, która jest kompozytem dwóch tworzyw sztucznych: sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) oraz spienionego polistyrenu (EPS). Na dnie otwartej formy wykonanej ze znanych materiałów o dużej wytrzymałości i sztywności np. ze stali lub z żeliwa, o kształcie odzwierciedlającym docelowy kształt panelu, umieszcza się płytę elewacyjną. Płyta elewacyjną może być wykonana ze wszelkich znanych materiałów elewacyjnych. Mogą to być płyty ceramiczne, płyty z kamienia naturalnego lub sztucznego, szkła, metali lub drewna i forniru drewnianego lub drewnopodobnego, płyty włókno-cementowe, kartonowo-gipsowe lub tym podobne. Grubość i rodzaj płyty musi być tak dobrana, aby jej ciężar przeliczony na jednostkę powierzc hni nie powodował naprężeń przekraczających wytrzymałość zastosowanej pianki termoizolacyjnej, jaką pianka uzyskuje po zakończeniu procesu produkcyjnego, co mogłoby powodować zniszczenie pianki i odspojenie płyty elewacyjnej i jej odpadnięcie od panelu. Obliczenie maksymalnej grubości pianki spełniający ten warunek dokonuje się przy pomocy znanych metod inżynierskich. Minimalna grubość zastosowanych płyt elewacyjnych ograniczona jest względami estetycznymi związanymi z ewentualnych prześwitywaniem pianki przez warstwę płyty. Wynikające z tego warunku grubości płyt wahają się od 0,1 mm dla blach metalowych do 10 mm dla płyt włókno-cementowych i innych lekkich materiałów. Boczne ściany formy pokryte są materiałem nieprzywierającym do polimeryzującej pianki, np. teflonem, tarflenem itp. Forma zamykana jest płytą o dużej wytrzymałości, tak dobranej przy pomocy znanych reguł projektowania, żeby wytrzymała ciśnienie ekspandującej i polimeryzującej pianki. Do powierzchni pokrywy mocowany jest uprzednio wykonany stelaż metalowy. Mocowanie dokonywane jest przy pomocy magnesów stałych zamocowanych w pokrywie formy lub innymi znanymi sposobami. Pianka dozowana jest z głowicy maszyn mieszających i dozujących powszechnie dostępnych na rynku. Wnętrze formy podgrzewa się wstępnie do temperatury od 10 do 100 stopni Celsjusza. Pianka termoizolacyjna, ekspandując, wypełnia wnętrze formy, przylegając silnie do płyty elewacyjnej, jak i do stelaża dzięki siłom adhezji. Pianka pozostaje w formie, aż do zakończenia procesu polimeryzacji i utwardzania. Po zakończeniu procesu polimeryzacji i utwardzania, formę otwiera się poprzez podniesienie pokrywy i rozsunięcie ścian bocznych formy. Proces ten wspomagany jest impulsem powietrza o wysokim ciśnieniu dostającego się pomiędzy ścianki panelu i formy przy pomocy niewielkich kanalików wykonanych uprzednio w ścianach formy. Po wyjęciu z formy i ostygnięciu do temperatury otoczenia, kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny gotowy jest do użytku.The composite facade-thermal insulation panel according to the present invention, shown in the figures, is produced in the known process of low-pressure pouring into a mold a mixture of raw materials for the formation of polystyrene-polyurethane foam PSUR, which is a composite of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS ). At the bottom of an open mold made of known materials of high strength and stiffness, e.g. steel or cast iron, with a shape reflecting the target shape of the panel, a facade board is placed. The facade board can be made of any known facade materials. They can be ceramic plates, plates of natural or artificial stone, glass, metals or wood and wood or wood-like veneers, fiber-cement boards, plasterboards or the like. The thickness and type of the board must be selected in such a way that its weight, converted into a unit of surface area, does not cause stresses exceeding the strength of the heat-insulating foam used, which the foam obtains after the end of the production process, which could damage the foam and detach the façade board and fall off the panel. The calculation of the maximum thickness of the foam meeting this condition is made using known engineering methods. The minimum thickness of the façade panels used is limited by aesthetic considerations related to the possible show-through of the foam through the panel layer. The resulting board thicknesses range from 0.1 mm for metal sheets to 10 mm for fiber-cement boards and other lightweight materials. The side walls of the mold are covered with a material that does not stick to the polymerizing foam, e.g. Teflon, tarflen, etc. The mold is closed with a high-strength plate, selected using known design rules to withstand the pressure of the expanding and polymerizing foam. A previously made metal frame is attached to the cover surface. The fixing is made by means of permanent magnets fixed in the mold cover or by other known methods. The foam is dosed from the head of mixing and dosing machines commonly available on the market. The interior of the mold is preheated to a temperature of 10 to 100 degrees Celsius. The thermal insulation foam, expanding, fills the interior of the form, adhering strongly to the façade board and to the frame thanks to the adhesive forces. The foam remains in the mold until the curing and polymerization process is complete. After the polymerization and curing process is completed, the mold is opened by lifting the lid and sliding the side walls of the mold apart. This process is supported by the impulse of high pressure air entering between the walls of the panel and the mold with the help of small channels previously made in the walls of the mold. After removing from the mold and cooling down to the ambient temperature, the composite façade and thermal insulation panel is ready for use.
Zaproponowane przez Twórców niniejszego wynalazku rozwiązanie to kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny składający się z trzech elementów, spełniających trzy oddzielne funkcje. Pierwszy element to metalowy szkielet, korzystnie lekki stalowy, będący konstrukcją nośną, a zarazem elementem systemu mocowania panelu na ścianie budynku. Drugim elementem są płyty elewacyjne,The solution proposed by the Inventors of the present invention is a composite facade-thermal insulation panel consisting of three elements, fulfilling three separate functions. The first element is a metal skeleton, preferably a light steel one, which is a load-bearing structure and also an element of the panel fastening system on the building wall. The second element is the facade panels,
PL 230 119 B1 takie jak płyty ceramiczne, płyty z kamienia naturalnego lub sztucznego, szkła, metali lub drewna i forniru drewnianego lub drewnopodobnego, płyty włókno-cementowe, płyty kartonowo-gipsowe lub tym podobne, korzystnie płyty ceramiczne, na przykład takie jak płyty produkowane przez włoską firmę Laminam S.P.A. Wybór płyt ceramicznych, jako korzystnych, wynika ze szczególnych cech tego materiału. Powierzchnia tych płyt jest bardzo twarda i odporna na zarysowania mechaniczne i całkowicie bierna chemicznie. Te właśnie właściwości płyt ceramicznych sprawiają, że są one odporne na warunki atmosferyczne oraz pozwalają na łatwe utrzymanie czystości (odporność na graffiti). Dodatkowo płyty ceramiczne tego typu charakteryzują się bliską zeru nasiąkliwością i dzięki temu całkowitą mrozoodpornością. Jednocześnie są doskonałym materiałem dekoracyjnym, o wyjątkowych walorach estetycznych.Such as ceramic tiles, tiles of natural or artificial stone, glass, metals or wood and wood or wood-like veneers, fiber-cement boards, drywall boards or the like, preferably ceramic boards, e.g. by the Italian company Laminam SPA The choice of ceramic plates as preferred is due to the particular characteristics of this material. The surface of these plates is very hard and resistant to mechanical scratches and completely chemically inactive. These properties of ceramic tiles make them resistant to weather conditions and allow for easy cleaning (resistance to graffiti). In addition, ceramic tiles of this type are characterized by near zero water absorption and therefore complete frost resistance. At the same time, they are an excellent decorative material with exceptional aesthetic value.
Elementem zespalającym metalowy szkielet oraz płyty elewacyjne jest trzeci składnik - warstwa materiału izolacyjnego, takiego jak pianka polistyrenowo-poliuretanowa PSUR. Materiał ten jest kompozytem składającym się z dwóch tworzyw sztucznych: sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) oraz spienionego polistyrenu (EPS). Jest ich fizyczną mieszaniną. W zaproponowanym rozwiązaniu te trzy elementy są łączone w jednym procesie: w wyniku prasowania, klejenia oraz jednoczesnego sieciowania pianki poliuretanowej i ekspansji polistyrenu następuje bardzo trwałe połączenie płyty el ewacyjnej z systemem mechanicznych zawiesi oraz materiałem termoizolacyjnym PSUR.The element that connects the metal skeleton and the façade panels is the third component - a layer of insulating material, such as PSUR polystyrene-polyurethane foam. This material is a composite consisting of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS). It is their physical mixture. In the proposed solution, these three elements are combined in one process: as a result of pressing, gluing and simultaneous cross-linking of polyurethane foam and expansion of polystyrene, a very durable connection of the facade board with the system of mechanical slings and PSUR thermal insulation material takes place.
Skonstruowanie przez Twórców niniejszego wynalazku prototypu panelu termoizolacyjnego potwierdziło możliwość integracji w jednym procesie (w jednym etapie) trzech tak różnych materiałów jak stal, płyta ceramiczna oraz materiał izolacyjny. Kluczowym elementem był wybór kompozytu PSUR jako materiału łączącego płyty ceramiczne z systemem mechanicznych zawiesi. Kompozyt ten to jeden z nielicznych materiałów polimerowych, który jest jednocześnie materiałem termoizolacyjnym, materiałem konstrukcyjnym, o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych, i posiada w momencie tworzenia doskonałe właściwości adhezyjne, pozwalające połączyć materiał kompozytowy w jedną całość. Tak więc, zastosowanie kompozytu PSUR stworzyło możliwość trwałego połączenia stalowego szkieletu nośnego z ceramiczną płytą w jednym procesie - w czasie syntezy pianki poliuretanowej oraz ekspansji granulatu polistyrenu. Równie istotny jest również fakt, że kompozyt PSUR, co jest bardzo istotne na rynku materiałów budowlanych, jest materiałem znacznie tańszym od sztywnych pianek poliuretanowych.The construction of a prototype of a thermal insulation panel by the inventors confirmed the possibility of integrating three different materials such as steel, ceramic plate and insulation material in one process (in one stage). The key element was the choice of PSUR composite as the material connecting the ceramic plates with the system of mechanical slings. This composite is one of the few polymeric materials, which is also a heat-insulating material, a construction material, with very good mechanical properties, and at the time of creation has excellent adhesive properties, allowing to combine the composite material into one whole. Thus, the use of the PSUR composite made it possible to permanently connect the steel frame with the ceramic plate in one process - during the synthesis of polyurethane foam and the expansion of polystyrene granules. Equally important is the fact that PSUR composite, which is very important on the market of building materials, is a material much cheaper than rigid polyurethane foams.
Następną korzystną właściwością rozwiązania zaproponowanego przez Twórców niniejszego wynalazku jest to, w odróżnieniu do wcześniej przedstawionych wieloetapowych technologii wykonywania elewacji budynków, że zastosowanie tego typu paneli pozwala na tworzenie izolowanych termiczne ścian budynków w jednym etapie. Fasada budynku jednocześnie pokrywana jest warstwą izolacyjną oraz ceramiczną warstwą ochronną. Ponadto, montaż tego typu płyt może być wykonany przez pracowników po przeszkoleniu ogólnym, przy użyciu podstawowych narzędzi budowlanych.Another advantageous feature of the solution proposed by the inventors of the present invention is, in contrast to the previously presented multi-stage building facade technologies, that the use of this type of panels allows for the creation of thermal insulated walls of buildings in one stage. The facade of the building is simultaneously covered with an insulating layer and a ceramic protective layer. In addition, the assembly of this type of panels can be performed by workers after general training, using basic construction tools.
Zaproponowane rozwiązanie jest zatem wyjątkowe, dotychczas niespotykane wśród innych producentów materiałów dla budownictwa. Jest to rozwiązanie, dzięki któremu możliwe będzie wprowadzenie na światowy rynek materiałów budowlanych po raz pierwszy panelu składającego się jednocześnie z systemu mocowania, warstwy izolacyjnej oraz płyty ceramicznej o małej grubości, na przykład 2 oraz 3 mm, pozwalając na tworzenie wiecznotrwałych elewacji budynków, o bardzo atrakcyjnym wyglądzie i doskonałych parametrach użytkowych.The proposed solution is therefore unique, so far unheard of among other manufacturers of materials for construction. It is a solution thanks to which it will be possible to introduce, for the first time, a panel consisting of a fastening system, an insulation layer and a ceramic plate with a small thickness, for example 2 and 3 mm, on the global market of building materials, allowing for the creation of everlasting facades of buildings with a very large attractive appearance and excellent performance parameters.
Opis kompozytu PSURDescription of the PSUR composite
Łączenie dwóch bardzo różnych materiałów w materiał kompozytowy to zawsze dla jego konstruktorów wielka niewiadoma. W efekcie takiego połączenia można uzyskać materiał posiadający wady obu jego składników, ale można też uzyskać nowy materiał, o niespotykanych i szczególnie cennych właściwościach. Tak również się stało przy połączeniu dwóch dotychczas dobrze znanych materiałów: sztywnej pianki poliuretanowej (PUR) oraz polistyrenu ekspandowanego (EPS).Combining two very different materials into a composite material is always a great unknown for its designers. As a result of such a combination, it is possible to obtain a material with disadvantages of both its components, but it is also possible to obtain a new material with unusual and especially valuable properties. This was also the case with the combination of two previously well-known materials: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS).
EPS (styropian) jest tanim i bardzo często stosowanym w budownictwie materiałem izolacyjnym. Jego podstawowymi zaletami jest łatwość montażu oraz cena tego rodzaju izolacji. Nie jest on jednak pozbawiony szeregu wad, takich jak:EPS (polystyrene) is a cheap and very often used insulation material in construction. Its main advantages are the ease of installation and the price of this type of insulation. However, it is not without a number of disadvantages, such as:
- mała odporność na uszkodzenia mechaniczne;- low resistance to mechanical damage;
- dość wysokie koszty eksploatacji związane z naprawą uszkodzeń mechanicznych, z tynkowaniem i malowaniem elewacji;- quite high operating costs related to the repair of mechanical damage, plastering and painting of the facade;
- pod wpływem podwyższonej temperatury płyty EPS ulegają stopieniu i całkowicie tracą swoje właściwości termoizolacyjne i mechaniczne;- under the influence of increased temperature, EPS boards melt and completely lose their thermal insulation and mechanical properties;
PL 230 119 B1PL 230 119 B1
- płyty EPS stosowane w budownictwie są płytami samogasnącymi ale nie są niepalne, nie można więc ich stosować w wysokich budynkach;- EPS boards used in construction are self-extinguishing but not non-flammable, so they cannot be used in high-rise buildings;
- bardzo mała odporność na działanie substancji chemicznych, w szczególności rozpuszczalników zawartych w klejach;- very low resistance to chemicals, especially solvents contained in adhesives;
- EPS, ze względu na otwarte kanały w jego strukturze, nie jest materiałem całkowicie wodoodpornym. Tym samym jest on podatny na możliwość przemarzania i wymrażania wody kondensującej w strefie rosy.- EPS, due to the open channels in its structure, is not a completely waterproof material. Thus, it is susceptible to the possibility of freezing and freezing-up of water condensing in the dew zone.
Współczynnik przewodnictwa cieplnego EPS zależy od gęstości i technologii jego produkcji i waha się w granicach 0,032-0,042 W/mK, (Elżbieta Radziszewska-Zielina: Przegląd Budowlany, 4/2009).Thermal conductivity of EPS depends on the density and technology of its production and ranges from 0.032-0.042 W / mK (Elżbieta Radziszewska-Zielina: Przegląd Budowlany, 4/2009).
Wszystkich wymienionych wad płyt EPS nie posiada sztywna pianka poliuretanowa (PUR). Jest to doskonały materiał termoizolacyjny, cechujący się również bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Jej gęstość jest zbliżona do EPS natomiast współczynnik przewodnictwa cieplnego PUR zawarty jest w granicach od 0,023 W/mK (zamknięte komórki) do 0,035 W/mK (pianka otwartokomórkowa). Pomimo tych wszystkich zalet zastosowanie tego materiału w budownictwie jest ograniczone jego ceną. Koszt płyty ze sztywnej pianki poliuretanowej jest kilkakrotnie wyższy od analogicznej płyty ze styropianu. I właśnie koszt tego typu izolacji bardzo ogranicza jej zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym, (Elżbieta Radziszewska-Zielina: Przegląd Budowlany, 4/2009).Rigid polyurethane foam (PUR) does not have all of the above-mentioned disadvantages of EPS boards. It is an excellent thermal insulation material with very good mechanical properties. Its density is similar to EPS, while the PUR thermal conductivity coefficient ranges from 0.023 W / mK (closed cells) to 0.035 W / mK (open-cell foam). Despite all these advantages, the use of this material in construction is limited by its price. The cost of a rigid polyurethane foam board is several times higher than that of an analogous polystyrene board. And it is the cost of this type of insulation that greatly limits its use in housing construction (Elżbieta Radziszewska-Zielina: Przegląd Budowlany, 4/2009).
Kompozytowy materiał polimerowy PSUR to połączenie dwóch tworzyw sztucznych, których cechy zostały opisane powyżej. To nowy materiał i o szczególnych właściwościach, który z pewnością w przyszłości znajdzie bardzo szerokie zastosowanie w technologiach materiałów izolacyjnych oraz budowlanych. Materiał ten został opracowany przez polską firmę HIT Konsulting, a proces otrzymywania tego kompozytu został zgłoszony do ochrony patentowej w szeregu zgłoszeń patentowych (PL387535, PL395886, PL396151, PL396152). Otrzymywanie PSUR polega na jednoczesnej syntezie i sieciowaniu sztywnej pianki poliuretanowej (proces dwuskładnikowy) oraz współspienienia (współekspansji) granulatu polistyrenu, stosowanego do produkcji styropianu. Otrzymany w ten sposób materiał jest więc mieszaniną dwóch tworzyw sztucznych, kompozytem wykazującym cechy emergentne, niewystępujące oddzielnie w każdym z komponentów tworzących docelowy produkt. Połączenie dwóch tak bardzo różnych materiałów - ekspandowanego polistyrenu oraz sztywnej pianki poliuretanowej, w jednym procesie opisanym powyżej, pozwoliło stworzyć szczególny materiał, łączący wyjątkowe zalety sztywnej pianki poliuretanowej i jednocześnie zdecydowanie obniżyć jego koszt, bez znaczącego pogorszenia właściwości samej pianki.The PSUR composite polymer material is a combination of two plastics, the characteristics of which are described above. It is a new material with special properties, which will certainly find a wide range of applications in the technologies of insulation and construction materials in the future. This material was developed by the Polish company HIT Konsulting, and the process of obtaining this composite has been submitted for patent protection in a number of patent applications (PL387535, PL395886, PL396151, PL396152). The preparation of PSUR consists in the simultaneous synthesis and cross-linking of rigid polyurethane foam (two-component process) and co-expansion (co-expansion) of polystyrene granules used for the production of polystyrene. The material obtained in this way is therefore a mixture of two plastics, a composite showing emergent features that do not occur separately in each of the components that make up the target product. The combination of two very different materials - expanded polystyrene and rigid polyurethane foam, in one process described above, allowed to create a special material that combines the unique advantages of rigid polyurethane foam and at the same time significantly reduces its cost, without significantly deteriorating the properties of the foam itself.
Otrzymywany, w jednoczesnym procesie sieciowania i współspienienia w momencie powstawania, kompozyt poliuretanu i polistyrenu jest doskonałym materiałem adhezyjnym (klejem), ściśle przylegającym do powłok porowatych (cegła, beton, kamień naturalny i sztuczny, ceramika), ale również do metalowego szkieletu nośnego. To właśnie ta właściwość tego materiału, połączona z jednoczesnym procesem prasowania w podwyższonej temperaturze w czasie powstawania kompozytowego panelu termoizolacyjnego według niniejszego wynalazku, pozwala na zastosowanie go jako materiału wiążącego ze sobą stalowy system zawiesi oraz płytę ceramiczną. W ten sposób nie powstają szczeliny, które mogłaby penetrować woda deszczowa lub woda kondensująca się w warunkach wysokiej wilgotności powietrza. Nie obserwuje się również zjawiska „podchodzenia” wody pod szczeliny, co grozi odspajaniem płytek elewacji w wyniku przemarzania w okresie zimowym.The composite of polyurethane and polystyrene obtained in the process of cross-linking and co-foaming at the time of its formation is an excellent adhesive material (glue), closely adhering to porous coatings (brick, concrete, natural and artificial stone, ceramics), but also to the metal supporting skeleton. It is this property of this material, combined with the simultaneous pressing process at elevated temperature during the formation of the composite thermal insulation panel according to the present invention, that allows it to be used as a material that binds together the steel suspension system and the ceramic plate. This way, no gaps are created that could be penetrated by rainwater or condensation water under high air humidity. The phenomenon of water "approaching" the crevices is also not observed, which may cause the façade tiles to loosen as a result of freezing in the winter.
Ponieważ osnową PSUR jest sztywna pianka poliuretanowa, to generalnie materiał ten zachowuje jej doskonałe właściwości: jest on trwały mechaniczne, nie pęka i nie wykrusza się. Jednocześnie, ma on odpowiednie właściwości konstrukcyjne pozwalające na montaż ceramicznych płyt elewacyjnych nie jako fasad wentylowanych, lecz jako płyt klejonych i mocowanych bezpośrednio na ścianach zewnętrznych izolowanych obiektów.Since the matrix of PSUR is rigid polyurethane foam, the material generally retains its excellent properties: it is mechanically durable, does not crack or crumble. At the same time, it has the appropriate design properties that allow the installation of ceramic facade panels not as ventilated facades, but as glued panels and fixed directly on the external walls of insulated objects.
Kompozyt PSUR, odznacza się niskim współczynnikiem pochłaniania wilgoci. W związku z tym nie następuje w nim znacząca dyfuzja wilgoci do zewnętrznych warstw izolacji. W okresie zimowym nie następuje zatem wymrożenie wody w zamkniętych komórkach pianki izolacyjnej. W efekcie zaproponowana konstrukcja panelu elewacyjnego zintegrowanego z termoizolacją z materiału PSUR nie jest narażona na destrukcyjne działanie wymrażanej wody. Nie następuje więc pogorszenie term oizolacyjności w związku z nasiąkaniem warstwy izolacyjnej wodą czy możliwość odspojenia zewnętrznej warstwy ceramicznej.PSUR composite is characterized by a low moisture absorption coefficient. Therefore, there is no significant diffusion of moisture to the outer layers of insulation. Therefore, in the winter season, water does not freeze in the closed cells of the insulating foam. As a result, the proposed structure of the facade panel integrated with the thermal insulation made of PSUR material is not exposed to the destructive effects of frozen water. Therefore, there is no deterioration of thermal insulation due to soaking of the insulating layer with water or the possibility of detaching the outer ceramic layer.
Ponieważ kompozytowy materiał PSUR, oparty jest na usieciowanym tworzywie poliuretanowym, jest również bardzo odporny chemicznie. Stwarza to możliwość stosowania różnorodnych i barPL230 119 Β1 dzo silnie wiążących klejów przemysłowych, np. w czasie klejenia tego materiału do ściany budynku czy też klejenie poszczególnych paneli pomiędzy sobą w czasie montażu elewacji.Since the composite PSUR material is based on cross-linked polyurethane material, it is also very chemically resistant. This makes it possible to use a variety of highly bonding industrial adhesives, e.g. when gluing this material to a building wall or gluing individual panels together during facade assembly.
Również kompozytowa struktura materiału PSUR powoduje, że materiał ten posiada dobre parametry tłumienia akustycznego. Znacznie lepiej tłumi dźwięk niż jednofazowe materiały, tj. styropian i pianka poliuretanowa. Ustępuje natomiast na tym polu jedynie wełnie mineralnej.The composite structure of the PSUR material also means that this material has good acoustic damping parameters. It dampens the sound much better than single-phase materials such as polystyrene and polyurethane foam. On the other hand, only mineral wool is second to none.
Choć sam materiał term o izolacyjny PSUR jest materiałem palnym w klasie: „nierozprzestrzeniający ognia”, to panele tego typu mają wysoką klasę odporności pożarowej, ponieważ montaż zapewnia brak dopływu tlenu do materiału izolacyjnego. Ponadto osnowa poliuretanowa, wyżarzając się w temperaturze powyżej 140°C nie rozpada się, lecz tworzy specyficzny żużel, który w dalszym ciągu jest zdolny do utrzymania zewnętrznej warstwy ceramicznej ze względu na jej niską grubość i co za tym idzie ciężar. To zaś w dalszym ciągu odcina termoizolację od dopływu tlenu i zapewnia bezpieczeństwo w trakcie ewentualnej akcji ratowniczej czy gaśniczej.Although the PSUR thermal insulation material itself is a flammable material in the “non-spreading fire” class, panels of this type have a high fire resistance class, because the installation ensures no oxygen supply to the insulation material. Moreover, the polyurethane matrix, annealing at a temperature above 140 ° C, does not disintegrate, but forms a specific slag, which is still able to hold the outer ceramic layer due to its low thickness and hence weight. This, in turn, still cuts off the thermal insulation from the oxygen supply and ensures safety during any rescue or firefighting operation.
Podobnie jak w przypadku pianek poliuretanowych, kompozyt PSUR ze względu 15 na swoje właściwości mechaniczne i chemiczne jest odporny na działanie różnego rodzaju mikroorganizmów, pleśni oraz gryzoni.As in the case of polyurethane foams, the PSUR composite, due to its mechanical and chemical properties, is resistant to various types of microorganisms, molds and rodents.
Podstawowe cechy tego tworzywa zebrano w poniższej tabeli:The basic features of this material are presented in the table below:
PL230 119 Β1PL230 119 Β1
Opis panelu termoizolacyjnegoDescription of the thermal insulation panel
W Twórcy niniejszego wynalazku wytworzyli prototyp kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego. Budowa odpowiedniej formy oraz wytworzenie takiego panelu było znacznym wyzwaniem konstrukcyjnym oraz technologicznym, ale w ten sposób udowodniono, że jest możliwe wytworzenie w jednym etapie kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego, składającego się z systemu zawiesi mechanicznych, płyty elewacyjnej oraz warstwy kompozytowego materiału termoizolacyjnego, będącego jednocześnie materiałem konstrukcyjnym oraz termoizolacyjnym, spajającym poszczególne elementy.W The inventors of the present invention have produced a prototype of a composite facade-thermal insulation panel. The construction of an appropriate form and the production of such a panel was a significant design and technological challenge, but in this way it was proved that it is possible to produce a composite facade-thermal insulation panel in one step, consisting of a system of mechanical slings, a façade panel and a layer of composite thermal insulation material, which is at the same time construction and thermal insulation material, bonding individual elements.
Poszczególne panele elewacyjno-termoizolacyjne są mocowane do ściany budynku za pomocą kołków rozporowych. Konstrukcja systemu zawiesi mechanicznych umożliwia regulację położenia poszczególnych paneli względem ściany oraz względem kolejnych elementów elewacji. Poszczególne elementy fasady budynku - panele elewacyjno-termoizolacyjne nie są ze sobą klejone a jedynie łączone na „zamek” - kolejne panele nachodzą na siebie. Pomiędzy ścianą budynku a tylną ścianą panelu zachowuje się około 1 cm przerwę, którą można wypełnić lekką pianką poliuretanową. Takie rozwiązanie pozwala na układanie paneli elewacyjno-termoizolacyjnych na budynku o nierównej powierzchni ścian oraz uniemożliwia tworzenie mostków termicznych na złączach poszczególnych płyt.The individual façade and thermal insulation panels are attached to the building wall with expansion bolts. The structure of the system of mechanical slings enables the adjustment of the position of individual panels in relation to the wall and other elements of the facade. The individual elements of the building façade - façade and thermal insulation panels are not glued together, but only "zipped" - subsequent panels overlap. There is a gap of about 1 cm between the building wall and the back wall of the panel, which can be filled with light polyurethane foam. Such a solution allows the installation of facade and thermal insulation panels on a building with an uneven wall surface and prevents the formation of thermal bridges at the joints of individual panels.
PL 230 119 B1PL 230 119 B1
Aby uniknąć przedostawania się wody pomiędzy elementy elewacji, oraz zachować bardzo atrakcyjny wygląd tworzonej w ten sposób elewacji, w proponowanym rozwiązaniu spoiny pomiędzy poszczególnymi płytami elewacyjnymi paneli są fugowane i uszczelniane odpowiednimi masami klejowymi.In order to avoid the ingress of water between the façade elements, and to maintain a very attractive appearance of the façade created in this way, in the proposed solution, the joints between the individual façade panels of the panels are grouted and sealed with appropriate adhesives.
Obustronne uszczelnienie warstwy termoizolacyjnej PSUR, za pomocą pianki poliuretanowej od wewnątrz oraz masą klejową pomiędzy poszczególnymi płytami elewacyjnymi, powoduje że materiał ten w praktyce nie ma kontaktu z tlenem z powietrza. W ten sposób nie jest możliwa powolna degradacja materiału organicznego jakim jest PSUR, jaka mogłaby nastąpić w ciągu wielu lat eksploatacji. To sprawia, że zastosowanie tego typu paneli oraz opisanego sposobu ich montażu umożliwia wytworzenie wiecznotrwałych elewacji budynku.The double-sided sealing of the PSUR thermal insulation layer with polyurethane foam on the inside and the adhesive mass between the individual façade panels means that this material does not come into contact with oxygen from the air. In this way, the slow degradation of the organic material such as PSUR, which could occur over many years of operation, is not possible. As a result, the use of this type of panels and the described method of their assembly enable the production of everlasting facades of the building.
Przedstawiona konstrukcja paneli elewacyjno-termoizolacyjnych oraz sposób ich montażu jako elewacji na ścianach budynków ma również szereg dodatkowych zalet:The presented structure of facade-thermal insulation panels and the method of their installation as a facade on the walls of buildings also have a number of additional advantages:
- łatwość i szybkość montażu gotowych paneli elewacyjno-termoizolacyjnych;- easy and quick installation of ready-made façade and thermal insulation panels;
- możliwość wykonywania elewacji przez pracowników posiadających jedynie ogólne przeszkolenie oraz podstawowe narzędzia budowlane;- the possibility of making the facade by employees with only general training and basic construction tools;
- konstrukcja systemu zawiesi mechanicznych oraz zastosowanie systemu zakładek pozwala na łatwe poziomowanie oraz przesunięcie poszczególnych paneli względem siebie, tak aby móc dostosować wykonywaną w ten sposób elewację do zmiennych wymiarów ścian budynku;- the structure of the mechanical slings system and the use of the overlap system allows for easy leveling and displacement of individual panels in relation to each other, so as to be able to adjust the facade made in this way to the changing dimensions of the walls of the building;
- poszczególne panele elewacyjno-termoizolacyjne w zaproponowanym systemie mocowania są związane mechanicznie ze ścianą budynku oraz pomiędzy sobą, nie ma więc możliwości odklejania się czy nawet odpadnięcia poszczególnych elementów elewacji budynku;- individual façade and thermal insulation panels in the proposed fastening system are mechanically connected with the building wall and with each other, so there is no possibility of individual elements of the building façade coming off or even falling off;
- system zawiesi mechanicznych schowanych za izolacją termiczną uniemożliwia tworzenie się mostków cieplnych;- the system of mechanical slings hidden behind the thermal insulation prevents the formation of thermal bridges;
- 10-14 cm, a zwłaszcza 12 cm warstwa materiału termoizolacyjnego PSUR odpowiada około 15-20 cm warstwie styropianu stosowanej w domach energooszczędnych;- 10-14 cm, especially 12 cm, layer of PSUR thermal insulation material corresponds to about 15-20 cm layer of polystyrene used in low-energy houses;
- mniejsza paroprzepuszczalność w stosunku do tradycyjnie wykonanych elewacji.- lower vapor permeability compared to traditionally made facades.
Korzystne efekty wynalazkuBeneficial Effects of the Invention
1. Wysoka termoizolacyjność: oszczędność energii i niższe koszty ogrzewania obiektów.1. High thermal insulation: energy savings and lower costs of heating facilities.
2. Wiecznotrwałość: dłuższe okresy eksploatacji (bez konieczności remontów), większa odporność na czynniki atmosferyczne, uszkodzenia mechaniczne i biologiczne, łatwość konserwacji, wyższa od płyt styropianowych ognioodporność i związana z tym możliwość stosowania na ścianach wysokich budynków.2. Eternal durability: longer periods of operation (without the need for renovation), greater resistance to weather conditions, mechanical and biological damage, ease of maintenance, higher fire resistance than polystyrene boards and the possibility of using it on the walls of tall buildings.
3. Zespolona konstrukcja: łatwość montażu, skrócenie czasu i kosztów montażu, efektywność ekonomiczna transportu, uprzemysłowienie procesu produkcji izolacji (brak ryzyka niedostatecznej izolacji ze względu na rzemieślniczy charakter jej wykonywania na placu budowy: brak nadzoru, złe warunki atmosferyczne, brak wykwalifikowanych pracowników-izolerów).3. Combined structure: ease of assembly, reduction of assembly time and costs, economic efficiency of transport, industrialization of the insulation production process (no risk of insufficient insulation due to the artisanal nature of its execution on the construction site: no supervision, bad weather conditions, lack of qualified insulator workers ).
4. Bardzo niska chłonność wilgoci: zwiększenie trwałości budynku poprzez uniknięcie degradacji izolacji i odpryskiwania lub odklejania płyt elewacyjnych na skutek przemarzania i wymrażania wody kondensującej się w strefie rosy i dłuższe okresy eksploatacji.4. Very low moisture absorption: increasing the durability of the building by avoiding degradation of the insulation and chipping or peeling of the facade panels due to freezing and freezing of water condensing in the dew zone and longer service periods.
5. Zmniejszenie grubości ścian: eliminacja pustki/szczeliny powietrznej koniecznej w elewacjach wentylowanych, możliwość wykonywania dużo cieńszych ścian izolowanych, w efekcie poprawienie estetyki architektury dzięki mniejszemu zagłębieniu okien, możliwość uzyskania większej powierzchni efektywnej obiektu w obrysie.5. Reducing the thickness of the walls: elimination of the void / air gap necessary in ventilated facades, the possibility of making much thinner insulated walls, as a result improving the aesthetics of the architecture thanks to a smaller window recess, the possibility of obtaining a larger effective area of the object in the outline.
6. Bardzo niska waga przy dużych rozmiarach paneli: zmniejszenie obciążenia ścian, zwiększenie bezpieczeństwa zarówno podczas montażu, jak i eksploatacji, zwiększenie bezpieczeństwa w razie pożaru lub wstrząsów tektonicznych i obsunięć gruntu, niższe koszty transportu.6. Very low weight with large panel sizes: reducing the load on the walls, increasing safety during installation and operation, increasing safety in the event of fire or tectonic shocks and landslides, lower transport costs.
7. Wysoka estetyka: możliwość tworzenia nieograniczonego wzornictwa i kolorystyki fasad, możliwość zastosowania pożądanych przez rynek paneli izolacyjnych o dużych rozmiarach, możliwość uzyskania efektu nowoczesnej elewacji, odporność na zabrudzenia i graffiti.7. High aesthetics: the possibility of creating unlimited designs and colors of facades, the possibility of using large-sized insulation panels desired by the market, the possibility of obtaining the effect of a modern facade, resistance to dirt and graffiti.
8. Atrakcyjna cena: możliwość obniżenia kosztu najwyższej jakości wiecznotrwałej elewacji przy zachowaniu wysokiej estetyki i doskonałych własnościach termoizolacyjnych.8. Attractive price: it is possible to lower the cost of the highest quality, everlasting facade while maintaining high aesthetics and excellent thermal insulation properties.
Przykład kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego według niniejszego wynalazku przedstawiono na fig. 1 i fig. 2. Panel składa się z ceramicznej płyty elewacyjnej 1 o grubości 3 mm, szerokości 50 cm i wysokości 150 cm, stelaża stalowego 3 o budowie przedstawionej na fig. 1 i fig. 2, które są połączone ze sobą z wykorzystaniem spajającej warstwy spienionego materiału PSUR 3 o grubości 12 cm. Panel ten wytworzono w następujący sposób:An example of a composite facade-thermal insulation panel according to the present invention is shown in Fig. 1 and Fig. 2. The panel consists of a 3 mm thick, 50 cm wide and 150 cm high ceramic cladding panel 1, a steel frame 3 of the construction shown in Fig. 1 and Fig. 2, which are connected to each other by a 12 cm thick bonding layer of foamed PSUR material 3. This panel was manufactured as follows:
PL 230 119 B1PL 230 119 B1
Na dnie otwartej formy stalowej umieszczono płytę ceramiczną Laminam 1 o podanych wyżej wymiarach. Boczne ściany formy pokryto teflonem. Formę zamknięto pokrywą o dużej wytrzymałości, do powierzchni której przymocowano z wykorzystaniem magnesów stałych uprzednio wykonany stelaż stalowy, przedstawiony na rys. 2. Następnie, do formy dozowano piankę z głowicy maszyny mieszającej i dozującej. Wnętrze formy było wstępnie podgrzane do temperatury około 50 stopni Celsjusza. Pianka termoizolacyjna, ekspandując, wypełniła wnętrze formy, przylegając silnie do płyty ceramicznej, jak i do stelaża stalowego dzięki siłom adhezji. Piankę pozostawiono w formie, aż do zakończenia procesu polimeryzacji i utwardzania. Po zakończeniu procesu polimeryzacji i utwardzania, formę otwarto poprzez podniesienie pokrywy i rozsunięcie ścian bocznych formy. Proces ten wspomagano impulsem powietrza o wysokim ciśnieniu dostającym się pomiędzy ścianki panelu i formy przy pomocy niewielkich kanalików wykonanych uprzednio w ścianach formy. Po wyjęciu z formy i ostygnięciu do temperatury otoczenia, kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny był gotowy do użytku.A Laminam 1 ceramic plate with the dimensions indicated above was placed at the bottom of the open steel mold. The side walls of the mold are covered with Teflon. The mold was closed with a high-strength cover, to the surface of which the previously made steel frame, shown in Fig. 2, was attached with the use of permanent magnets. Then, foam was dosed into the mold from the head of the mixing and dosing machine. The interior of the mold was preheated to a temperature of approximately 50 degrees Celsius. The thermal insulation foam, expanding, filled the interior of the mold, adhering strongly to the ceramic plate and to the steel frame thanks to the adhesive forces. The foam was left in the mold until the curing and polymerization process was completed. After the polymerization and curing process was completed, the mold was opened by lifting the lid and sliding the side walls of the mold apart. This process was supported by the impulse of high pressure air flowing between the walls of the panel and the mold with the help of small channels previously made in the walls of the mold. After taking it out of the mold and cooling it to the ambient temperature, the composite thermal insulation façade panel was ready for use.
Otrzymany kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny poddano testom palności według standardowej procedury Instytutu Techniki Budowlanej z Warszawy.The obtained composite facade-thermal insulation panel was subjected to flammability tests according to the standard procedure of the Building Research Institute in Warsaw.
Przedmiotem badania był panel elewacyjny wykonany z płyty Laminam zintegrowanej z izolacją wykonaną z materiału PSUR.The subject of the study was a façade panel made of Laminam boards with integrated PSUR insulation.
Wymiary:Dimensions:
Płyta Laminam: 1500 x 500 x 3 mmLaminam board: 1500 x 500 x 3 mm
Izolacja PSUR: 1510 x 510 x 120 mmPSUR insulation: 1510 x 510 x 120 mm
Stanowisko badawcze imitowało okno z badanym panelem umieszczonym ponad oknem. Test palności imitował naturalny pożar wewnątrz budynku, w pobliżu okna. Przyjęto, że czas palenia wyniesie 30 minut, co wystarcza na uzyskanie certyfikatu dopuszczającego do zastosowania w budownictwie. Ogień wytwarzany był przez spalenie odmierzonej ilości drewna, tak aby otrzymać przewidziany procedurą impuls energetyczny i określoną ilość ciepła. Do spalania użyto suchego drewna brzozowego. W trakcie spalania okazało się, że ta ilość drewna nie była wystarczająca do podtrzymywania ognia przez cały okres testu. Z tego powodu dodatkową porcję drewna dołożono po 15 minutach, a następnie kolejną porcję po 30 minutach testu. Ściana tylna i ściany boczne panelu były izolowane wełną mineralną, ażeby zapobiec bezpośredniemu spalaniu materiału izolacyjnego PSUR. Temperatura zewnętrzna wynosiła około 10°C.The test stand imitated a window with the tested panel placed above the window. The flammability test mimicked a natural fire inside the building near the window. It has been assumed that the burning time will be 30 minutes, which is enough to obtain a certificate allowing it to be used in construction. The fire was produced by burning a measured amount of wood in order to obtain the energy impulse provided for by the procedure and a specified amount of heat. Dry birch wood was used for combustion. During combustion, it turned out that this amount of wood was not sufficient to sustain the fire throughout the test period. For this reason, an additional portion of wood was added after 15 minutes, followed by another portion after 30 minutes of the test. The back wall and side walls of the panel were insulated with mineral wool to prevent direct burning of the PSUR insulation material. The outside temperature was around 10 ° C.
Do pomiaru temperatury użyto pirometru Conbest, model testo 845. Do badania rozkładu temperatur użyto kamer termograficznych Vigo, modele V20 i V50 stosowane do pomiarów nisko- i wysokotemperaturowych. Przebieg procesu dokumentowano zdjęciami fotograficznymi i filmowano.A Conbest pyrometer, model testo 845, was used to measure the temperature. Vigo thermographic cameras, V20 and V50 models, used for low- and high-temperature measurements were used to study the temperature distribution. The course of the process was documented with photographs and filmed.
Ze względu na doskonałą odporność pożarową, czas testu przedłużono do 50 minut. Rejestrowane termogramy odzwierciedlały rozkład temperatur na powierzchni badanego panelu. Tylna strona panelu nie wykazywała znaczącego wzrostu temperatury, która wyniosła maksimum około 20°C. Maksymalną temperaturę uzyskano przy dolnej krawędzi płyty, która wynosiła 485,2°C.Due to the excellent fire resistance, the test time was extended to 50 minutes. The recorded thermograms reflected the temperature distribution on the surface of the tested panel. The rear side of the panel showed no significant increase in temperature, which amounted to a maximum of about 20 ° C. The maximum temperature was obtained at the bottom edge of the plate, which was 485.2 ° C.
Po zakończeniu testu panel został przecięty wzdłuż linii środkowej. Na fig. 3 pokazano zdjęcie przeciętego wzdłuż linii środkowej panelu, na którym wyraźnie widać, iż ogień nie rozprzestrzenił się do wnętrza panelu, nastąpiło jedynie zwęglenie zewnętrznej warstwy materiału PSUR, które nie doprowadziło jednak do zniszczenia panelu, odspojenia stelażu metalowego i odpadnięcia zewnętrznej warstwy elewacyjnej. Wysoki gradient temperatury spowodował co prawda pęknięcie powierzchni płyty ceramicznej, jednak ze względu na jej silną adhezję do materiału izolacyjnego nie obserwowano odpadania żadnych jej fragmentów od panelu. Na fig. 4 pokazano przekrój panelu ze wskazaniem jego poszczególnych elementów.At the end of the test, the panel was cut along the center line. Fig. 3 shows a photo of the panel cut along the centerline, which clearly shows that the fire did not spread to the inside of the panel, only the outer layer of PSUR material charred, but did not damage the panel, detach the metal frame and fall off the outer facade layer. . The high temperature gradient caused the surface of the ceramic plate to crack, but due to its strong adhesion to the insulating material, no fragments of it were observed to fall off the panel. Fig. 4 shows a section of the panel with an indication of its individual elements.
Testowany panel wytrzymał 45 minutowy test palenia. Nie zaobserwowano rozprzestrzeniania się ognia. Żadne fragmenty płyty laminam nie odpadały od panelu. Nie obserwowano odspojenia stelaża stalowego. Nadpalona tylna powierzchnia panelu była skutkiem słabej izolacji termicznej tylnej powierzchni. Po zamocowaniu na ścianie budynku ten efekt się nie pojawi, ze względu na brak kontaktu z otwartym ogniem.The tested panel withstood a 45-minute burning test. No fire spread was observed. No fragments of the laminam board fell off the panel. No detachment of the steel frame was observed. The scorched back surface of the panel was due to poor thermal insulation of the back surface. When mounted on the wall of the building, this effect will not appear due to the lack of contact with open fire.
Z punktu widzenia odporności ogniowej, największe niebezpieczeństwo stwarzają wysokie gradienty temperatury, które prowadzą do pękania powierzchni płyty ceramicznej. Tworzące się wówczas szczeliny dają dostęp powietrza do materiału izolacyjnego. Mimo to, ze względu na bardzo małą masę płytek laminam, płytki te pozostają przyklejone do żużla powstającego w wyniku częściowego nadpalenia materiału PSUR. Z tego powodu dopływ tlenu jest ograniczony i niemożliwe jest dalsze s palanie materiału izolacyjnego. To zabezpiecza całą konstrukcje elewacji przed rozprzestrzenianiem ognia i umożliwia stosowanie paneli termoizolacyjnych do pokrywania wysokich budynków.From the point of view of fire resistance, the greatest danger is posed by high temperature gradients, which lead to cracking of the surface of the ceramic plate. The gaps that then form give air access to the insulating material. Nevertheless, due to the very low weight of the laminam plates, the plates remain stuck to the slag resulting from partial overburning of the PSUR material. For this reason, the supply of oxygen is restricted and the insulating material cannot be burned any further. This protects the entire facade structure against the spread of fire and allows the use of thermal insulation panels to cover tall buildings.
Claims (9)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406346A PL230119B1 (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating cladding |
| PCT/IB2014/066528 WO2015083084A1 (en) | 2013-12-03 | 2014-12-02 | A thermally-insulating composite elevation panel, a method of its preparation and a use of the thermally-insulating composite elevation panel |
| EP14827539.9A EP3077603B1 (en) | 2013-12-03 | 2014-12-02 | A thermally-insulating composite elevation panel, a method of its preparation and a use of the thermally-insulating composite elevation panel |
| RU2016125015A RU2651850C1 (en) | 2013-12-03 | 2014-12-02 | Thermal insulating composite facade panel, method of its preparation and use of thermal insulating composite facade panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406346A PL230119B1 (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating cladding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL406346A1 PL406346A1 (en) | 2015-06-08 |
| PL230119B1 true PL230119B1 (en) | 2018-09-28 |
Family
ID=53269153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL406346A PL230119B1 (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating cladding |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3077603B1 (en) |
| PL (1) | PL230119B1 (en) |
| RU (1) | RU2651850C1 (en) |
| WO (1) | WO2015083084A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107401264B (en) * | 2016-05-20 | 2019-02-12 | 刘友柱 | A kind of production technology of lightweight SGA green wallboard |
| CN107401263B (en) * | 2016-05-20 | 2019-06-21 | 广东粤鲁湘环保装饰材料有限公司 | A kind of production technology of lightweight SGA green 3D effect wallboard |
| RU182307U1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-08-14 | Закрытое акционерное общество "ПЦЦ РЕЙЛ" | COMBINED BUILDING PANEL |
| CN108867995B (en) * | 2018-08-30 | 2024-05-17 | 广东高旅建设工程有限公司 | Assembled modularized wallboard unit and construction method |
| DE202018106673U1 (en) | 2018-11-23 | 2018-12-19 | LifeRock Verwaltungs- und Beteiligungs GmbH | Fire resistant multilayer panel |
| RU196925U1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-03-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | FRONT FACING TILES WITH PHOTOCATALYTIC EFFECT |
| WO2024189390A1 (en) * | 2023-03-10 | 2024-09-19 | Dion Warren Nicholas | Building panel and building panel assembly using magnets |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2705596B1 (en) * | 1993-05-24 | 1995-07-13 | Impac Technologies | Method of injection molding of slips and device for its implementation. |
| RU2248702C2 (en) * | 2002-11-18 | 2005-03-27 | Коновалова Маргарита Юрьевна | Method for forming and printing of gingerbread doughs |
| US20090178354A1 (en) * | 2005-08-11 | 2009-07-16 | Solomon Fred L | Method of manufacturing poly-bonded framed panels |
| ATE541318T1 (en) * | 2007-11-14 | 2012-01-15 | Luxin Green Planet Ag | ROOF OR FACADE PANEL WITH SOLAR PANEL |
| FR2937064B1 (en) * | 2008-10-10 | 2012-11-16 | Arcelormittal France | COMPOSITE PANEL FOR WALL AND METHOD OF MANUFACTURE. |
| PL387535A1 (en) | 2009-03-18 | 2010-09-27 | Regionalna Agencja Inwestycyjna Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Method of manufacturing heat-insulating composite materials |
| ES2390898B1 (en) * | 2009-10-20 | 2013-09-30 | Imat Centre Tecnològic De La Construcció | PREFABRICATED FACADE AND ITS CORRESPONDING MANUFACTURING PROCEDURE |
| WO2011127549A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | John Murchie | Composite panel |
| RU2429155C1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-09-20 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method to manufacture three-layer panels of polymer composite material with middle layer from foam plastic reinforced with stiffening ribs |
| RU2596172C2 (en) * | 2010-10-11 | 2016-08-27 | ЭфБиЭм ЛАЙСЕНС ЛИМИТЕД | Wall panel, building system and building construction method |
| PL395886A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-18 | Hit Konsulting Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Method for producing the heat-insulating composite materials and the heat-insulating composite material produced by this method |
| PL396152A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-04 | Hit Konsulting Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Mixing and injection head for the polyurethane system with the solid material feeding |
| PL396151A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-04 | Hit Konsulting Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Composite insulation materials and processes for their preparation |
-
2013
- 2013-12-03 PL PL406346A patent/PL230119B1/en unknown
-
2014
- 2014-12-02 RU RU2016125015A patent/RU2651850C1/en active
- 2014-12-02 WO PCT/IB2014/066528 patent/WO2015083084A1/en active Application Filing
- 2014-12-02 EP EP14827539.9A patent/EP3077603B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3077603B1 (en) | 2020-02-05 |
| RU2651850C1 (en) | 2018-04-24 |
| WO2015083084A1 (en) | 2015-06-11 |
| PL406346A1 (en) | 2015-06-08 |
| EP3077603A1 (en) | 2016-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL230119B1 (en) | Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating cladding | |
| US9970192B2 (en) | Multifunctional panel system and attachment means | |
| CN201826405U (en) | Environment-friendly wall insulating structure for prefabricated buildings | |
| CN1936208A (en) | Bound-type composite heat-insulation wall with support body | |
| RU2473761C2 (en) | Method to manufacture heat insulation panel and heat insulation panel | |
| NL2008278C2 (en) | Heat insulation for the outer sidings of buildings. | |
| CN106083129B (en) | The preparation method and products thereof of light stone imitation body heat insulation veneer | |
| CN112982871B (en) | Preparation and construction process of light, thin, energy-saving and strong-adhesion large-size wall panel | |
| CN216360856U (en) | Composite board convenient to install | |
| KR101995382B1 (en) | Wall Structure Using Stone And Insulation Panel Unit | |
| KR102136755B1 (en) | Wall Structure Using Stone And Insulation Panel Unit | |
| RU2704993C2 (en) | Energy-efficient fire-resistant multilayer insulating panel | |
| CN101845874A (en) | Novel external wall efficient energy-saving heat-preservation decorating plate | |
| KR20190049320A (en) | Flame retardant panels for construction using flame-retardant foam | |
| CN207392644U (en) | A kind of back bolt type composite plate | |
| KR101963555B1 (en) | External Wall Decorative Material of Building and Manufacturing Method Thereof | |
| CN107654035A (en) | A kind of back bolt type composite plate and its installation method | |
| EP3059058B1 (en) | Method for manufacturing a structural module with a facade layer and the structural module with a facade layer manufactured by this method | |
| EP3059354B1 (en) | Structural module and method for mounting structural modules | |
| CN201214869Y (en) | Water proof thermal insulation wall structure | |
| CN208105582U (en) | A kind of assembled dining room wall | |
| CN110295686A (en) | A kind of assembled dining room wall | |
| JP2004019179A (en) | External heat insulation construction method using calcium silicate board | |
| CN101565971A (en) | Maintenance component with low radiance and air insulating structure and related building material | |
| CN107090920A (en) | A kind of double backing rock wool composite external wall insulation preparation methods of cement base |