WO2019140496A1 - Technology of composite integral insulating structures for construction - Google Patents

Technology of composite integral insulating structures for construction Download PDF

Info

Publication number
WO2019140496A1
WO2019140496A1 PCT/BG2018/000004 BG2018000004W WO2019140496A1 WO 2019140496 A1 WO2019140496 A1 WO 2019140496A1 BG 2018000004 W BG2018000004 W BG 2018000004W WO 2019140496 A1 WO2019140496 A1 WO 2019140496A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
foam
construction
pressure
core
sip
Prior art date
Application number
PCT/BG2018/000004
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Николай Марков АНАТАСОВ
Original Assignee
Николай Марков АНАТАСОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Марков АНАТАСОВ filed Critical Николай Марков АНАТАСОВ
Priority to PCT/BG2018/000004 priority Critical patent/WO2019140496A1/en
Publication of WO2019140496A1 publication Critical patent/WO2019140496A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/18Filling preformed cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/42Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length using pressure difference, e.g. by injection or by vacuum
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78Heat insulating elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together

Definitions

  • ICF insulation concrete form
  • SIP Structural Insulation Panels
  • the solution is to choose suitable materials, passive and active measures to reduce heat losses and loads, to extract energy from solar radiation, to increase the efficiency of air conditioning systems.
  • SIP - a combination of solid foam core and strong elastic skin creates a complex structure that is light and reliable and meets the regulatory requirements for low-rise construction. Economically, it is most effective with increased requirements for thermal insulation.
  • SIPs are manufactured with ESP, XPS and PUR, and OSB, MDB, and MGO core skins.
  • composition of the composite structure is in place, but with a different concept.
  • the core is removed unbroken, creating a monolithic structure that combines both skins and all additional elements installed between them.
  • the ability to control bulk density allows you to create reinforced zones, where necessary, without a sharp boundary between them and others, which reduces the risk of rupture.
  • the construction process itself resembles the rise of a pneumatic structure, but instead of a gas, the form is filled with solid foam.
  • the volume of the transported materials decreases.
  • the construction period is shortened.
  • Multi-charge or multi-layer churning is possible and practiced, but the target is not supported.
  • the solution is to pour the mixture of the two components into the chamber with valves (Fig. 4), which open only when the foaming phase begins.
  • valves Fig. 4
  • the chambers are located in the matrix to achieve the desired density and uniformity of the resulting foam, as well as for thermal parameters.
  • Dosing of components can be performed in advance, each of which is placed in a closed container with a gas supply valve. Mixing is carried out using a disposable static mixer after actuation of the gas piston.
  • the intermediate chamber valves must be securely closed and opened at the same time as foaming foam begins.
  • both components are distributed.
  • the gas acts like a piston and pushes the contents of the vessels through a static mixer (105) into the chamber (107) with a volume equal to the sum of two doses.
  • the mixture is maintained until the expansion of the foam begins, when the sealing layer (108) is softened, and opens the grooves (102) so that the stacking layer (108) can be laid and foamed all over.
  • Fabrics with embroidery are three-dimensional fabrics in which a part of the threads passes from one layer to another, forming a three-dimensional grid. For their manufacture using different materials. They are used to maintain the flatness and parallelism of the shells in fluid-filled structures, as well as to enhance the structure and prevent delamination in composites.
  • the idea is to apply back pressure to the skin (301), subjected to the deforming pressure of the expanding foam (215), placing it in dynamic equilibrium.
  • This can be achieved by pneumatic or hydraulic pillows (213) acting on its entire surface and needing its support (212). This occurs with the use of a membrane, strips or grids, tightening the two opposite skin.
  • Vertical supports are used to maintain verticality.
  • the low weight of this type of construction, as well as construction technology, makes it possible to use part of the core of solid polyurethane foam as a thermostat (303). It is necessary that the closed cells be open, from which it was possible to remove the gas and fill them with liquid with a high heat capacity. This may be water or another suitable liquid.
  • Thermostatic zones are also filled with the help of a mixing chamber, shown in figure 4, which has additional valves for gas extraction and for filling with liquid with high heat capacity.
  • thermostats Between the skins and thermostats is a layer of a closed cell PU (302). They reduce the rate of heat exchange between the internal environment, individual thermostats and the external environment. Calibration of the volume and location of thermostatic zones depends on the specific conditions and thermal calculations.
  • Thermostats on the outer walls smooth out the daytime temperature amplitudes, those inside, maintain a constant temperature, and at the base they are used as a heat accumulator that heats up during the hot months and stands out in the cold. Using it as part of a heat pump system, we increase its efficiency.
  • thermodynamic panel Integration of the thermodynamic panel (305).
  • thermodynamic panels are used as part of a heat pump system to change the direction of heat exchange. Their use can almost completely stop the heat exchange between the internal environment and the external environment, redirecting it to the boiler, heating system, thermostats or other heat consumer.
  • thermodynamic layer (304) serves as a collector of solar radiation. If it is installed outside the CIIS skin, it can also be ablated in the visible spectrum and integrated into the nucleus only in the IR spectrum.
  • Windows are an integral part of the building. Unfortunately, they have a large proportion of heat and load losses. Standard glazing, regardless of the innovative glazing, cannot provide the necessary thermal insulation due to its limited thickness, loss through the frame and seals. Currently, values of 1 W / m2 * K are considered a good achievement, and the theoretical limit is 0.6 W / m2 * K.
  • the solution is a SIP glass panel (Fig. 8).
  • the structure is similar to SIP, glass panels (401) are skins, the core (302) is on the periphery, and outside the perimeter the glass skins are duplicated with standard ones (301). Their goal is to hide the foam and form a frame. The air chamber is sealed.
  • thermodynamic panels Using the reflective coating of the inner glass and the sun-absorbing coating (304) of the thermodynamic panel, the glass wall can be a source of energy. In addition to thermodynamic panels, photovoltaic cells can also be installed. Supporting, stabilizing and other functional elements.
  • the skins (301) are cut off, all layers, functional units, elements and systems provided for integration into the structure are supplied and prepared for assembly.
  • the base can be made by preparing and assembling the proposed supporting structure, installing functional units and systems, including preparation for inclusion in the infrastructure.
  • Mixing chambers (100) are installed. Their volume is unified. If higher density is required, the distance between them is reduced. Depending on the specific project, one or several lines are selected. They are used as foaming foam with closed and open cells. The difference between the two is that those with open cells have fluid replacement valves.
  • pneumatic forms are also established.
  • the tensor supports each relatively separate panel (determined by the size of the skins used) to ensure reliable damping of the pneumatic pads.
  • the pressure inside the structure is controlled and the same pressure is applied to the cushions.
  • thermodynamic panels PCM
  • capillary grid electrical channels
  • ballistic and anti-inflammatory layers comes as a ready-to-use, coreless panel. They rise together and distance themselves. Then continue similarly.
  • pneumatic molds and / or stitch drops can be used to repair and repair existing facilities. Their advantage is that they not only do not burden the existing structure, but strengthen it.
  • One skin is an existing structure, a panel consisting of a grid of three-dimensional stitches with the desired height, single-row mixing chambers (100) is attached to it.
  • foaming PU it provides the necessary adhesion and the desired insulation.
  • This method can be used to quickly install any facade, floor or roof and trim, as well as to install thermal, solar and any other panels.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

The field of application is ecological and energy-efficient, low-rise construction. Trends in raising energy efficiency and the dynamics of life demand the creation and optimization of the construction process and improvement in the structural and thermal engineering parameters of a building, without reassessing raw materials, labor and time. The technology for creating component integral insulating structures uses the idea of composite SIP panels but, owing to the foam filling thereof on site, makes it possible to create monolithic structures with significantly improved parameters, both structural and thermal. Construction work is optimized and construction time is reduced. It is similar to erecting a pneumatic structure, but the use of a solid foam and solid, non-flammable skins makes it widely applicable in the construction of single-family homes and vacation homes. It can be used for renovating and restoring an old construction.

Description

Технология композитных интегральных изоляционных конструкций для строительства  Composite integrated insulation construction technology for construction
Область применения:  Application area:
Экологичное и энергоэффективное малоэтажное строительство.  Eco-friendly and energy efficient low-rise construction.
I  I
Текущее состояние:  Current state:
Для строительства малоэтажных зданий наиболее распространенными методами являются: Традиционная конструкция: монолитная, кладка,, панель, а также легкие стальные конструкции с облицовкой и изолирующим слоем.  For the construction of low-rise buildings, the most common methods are: Traditional construction: monolithic, masonry, panel, as well as light steel structures with cladding and insulating layer.
ICF (изоляционные бетонные формы) от ESP (рис.1)  ICF (insulating concrete form) from ESP (Fig. 1)
Композитные структуры:  Composite structures:
Структурные изоляционные панели (SIP).  Structural Insulation Panels (SIP).
Пневматические структуры (рис. 3), хотя они используются для притяжения и временных конструкций, важно упомял1уть их в связи с их отношением к настоящему изобретению. Pneumatic structure (Fig. 3), although they are used for attraction and temporary structures, wherein n1 The path is important to them in connection with their relation to the present invention.
Перед лицом современных строительных конструкций всегда возникают более высокие требования к стабильности конструкции и энергоэффективности. Тенденция заключается в том, чтобы новые жилые и коммерческие здания отвечали критериям пассивного строительства, чтобы быть экологически чистыми, чтобы обеспечить максимальный комфорт. In the face of modern building structures, there are always higher demands for structural stability and energy efficiency. The tendency is for new residential and commercial buildings to meet the criteria for passive construction in order to be environmentally friendly in order to provide maximum comfort.
Решение заключается в выборе подходящих материалов, пассивных и активных мер для уменьшения потерь тепла и нагрузок, для извлечения энергии из солнечной радиации, повышения эффективности систем кондиционирования воздуха. The solution is to choose suitable materials, passive and active measures to reduce heat losses and loads, to extract energy from solar radiation, to increase the efficiency of air conditioning systems.
На данный момент все еще существует большой процент паллиативного решения проблемы. Выбор конструкции, кожи, изоляции, системы кондиционирования и вентиляции, остекление производится разными дизайнерами, подрядчиками, а также разными поставщиками. Согласование отдельных дизайнерских решений часто компрометирует.  At the moment, there is still a large percentage of the palliative problem solution. The choice of construction, leather, insulation, air conditioning and ventilation systems, glazing is made by different designers, contractors, as well as different suppliers. The coordination of separate design decisions often compromises.
Это наиболее ярко проявляется в традиционном массовом строительстве небольших и безответственных зданий, при этом бюджетные ограничения приводят к неполному анализу, компрометации, даже ошибкам в выборе метода, типа и эффективности на каждом этапе проектирования и строительства.  This is most pronounced in the traditional mass construction of small and irresponsible buildings, while budget constraints lead to incomplete analysis, compromise, even errors in the choice of method, type and efficiency at each stage of design and construction.
Для такого типа проектирования и строительства удовлетворение растущих потребностей в энергоэффективности и комфорте практически невозможно без дополнительных дорогостоящих улучшений.  For this type of design and construction, meeting the growing demands for energy efficiency and comfort is almost impossible without additional costly improvements.
Еще более комплексной метод возможен.Разработать единую систему для строительства таких зданий. Поскольку разработка учитывает все факторы, возможности и ограничения и предлагает адекватные решения.  An even more complex method is possible. Develop a unified system for the construction of such buildings. Since the development takes into account all factors, opportunities and limitations and offers adequate solutions.
Хорошим примером являются здания, построенные с использованием технологии ICF и SIP. Buildings using ICF and SIP technology are a good example.
С ICF изоляция используется как опалубка и экономит значительные затраты во времени и на работе. With ICF, insulation is used as formwork and saves considerable time and work costs.
SIP - сочетание твердой пенопластовой сердцевины и сильной эластичной кожи создает сложную структуру, которая является легкой и надежной и соответствует нормативным требованиям к малоэтажной конструкции. В экономическом отношении он наиболее эффективен при повышенных требованиях к теплоизоляции. В настоящее время SIP изготавливаются с ядром шкур ESP, XPS и PUR и OSB, ДВП и MGO.SIP - a combination of solid foam core and strong elastic skin creates a complex structure that is light and reliable and meets the regulatory requirements for low-rise construction. Economically, it is most effective with increased requirements for thermal insulation. Currently, SIPs are manufactured with ESP, XPS and PUR, and OSB, MDB, and MGO core skins.
Наиболее распространенными SIP являются OSB-ESP-OSB из-за их более низкой стоимости.The most common SIPs are OSB-ESP-OSB due to their lower cost.
Оба метода являются технологическими, достаточно унифицированными и, при соблюдении рекомендаций и требований производителя, гарантируют хороший конечный продукт. Both methods are technological, fairly standardized and, subject to the recommendations and requirements of the manufacturer, guarantee a good final product.
Они также позволяют очень короткое время строительства.  They also allow a very short construction time.
Однако общий дефицит в обоих случаях заключается в большом объеме строительных материалов.  However, the overall deficit in both cases lies in the large volume of building materials.
С ICF практически невозможно изготовить светлые, но громоздкие фигуры в нештатных условиях, тогда как панели SIP могут быть сделаны in-situ (InSitu).  With ICF, it is almost impossible to make light but bulky figures in abnormal conditions, whereas SIP panels can be made in-situ (InSitu).
Мобильные формы и прессы доступны, чтобы сделать это возможным. Затем объем транспортируемых материалов может быть уменьшен в 5-10 раз, в зависимости от их толщины.  Mobile forms and presses are available to make this possible. Then the volume of transported materials can be reduced by 5-10 times, depending on their thickness.
Он действителен для SIP с ядром PU.  It is valid for SIP with a PU core.
Краткое изложение сущности изобретения: A summary of the invention:
Состав составной структуры на месте, но с другой концепцией.  The composition of the composite structure is in place, but with a different concept.
Вместо того, чтобы делать панели, ядро удаляется несломанно, создавая монолитную структуру, которая сочетает в себе как скины, так и все дополнительные элементы, установленные между ними. Способность контролировать объемную плотность позволяет создавать усиленные зоны, где это необходимо, без резкой границы между ними и остальными, что снижает риск разрыва.  Instead of making panels, the core is removed unbroken, creating a monolithic structure that combines both skins and all additional elements installed between them. The ability to control bulk density allows you to create reinforced zones, where necessary, without a sharp boundary between them and others, which reduces the risk of rupture.
Использование двух типов жесткой пены: с· открытыми и закрытыми ячейками позволяет создавать термостатические зоны с высокой теплоемкостью, а остальная обеспечивает хорошую теплоизоляцию.  The use of two types of rigid foam: with open and closed cells allows creating thermostatic zones with high heat capacity, and the rest provides good thermal insulation.
Сам процесс строительства напоминает подъем пневматической структуры, но вместо газа форма заполнена твердой пеной.  The construction process itself resembles the rise of a pneumatic structure, but instead of a gas, the form is filled with solid foam.
Преимущества :  Benefits :
Улучшение параметров общей структуры.  Improve overall structure options.
Объем транспортируемых материалов снижается.  The volume of the transported materials decreases.
Интеграция дополнительных элементов и их проникновение в пенопласт упрощает сборку, практически исключая необходимость в дополнительных несущих конструкциях.  The integration of additional elements and their penetration into the foam simplifies assembly, virtually eliminating the need for additional supporting structures.
Позволяет быстро подключать, тестировать и отлаживать все запланированные и выполнимые установки без дополнительных операций.  Allows you to quickly connect, test and debug all planned and executable installation without additional operations.
Это дает дизайнеру свободу оптимизировать структурные и функциональные параметры здания без переполнения материалов и труда.  This gives the designer the freedom to optimize the structural and functional parameters of the building without overflowing materials and labor.
Период строительства сокращается.  The construction period is shortened.
Проблемы:  Problems:
Ограничение максимально допустимого вспенивания PU из-за ухудшения структуры (размер и ориентация пузырьков с газом, истончение и разрывание между ними).  Limit the maximum allowable foaming of PU due to the deterioration of the structure (size and orientation of gas bubbles, thinning and tearing between them).
Многозарядное или многослойное вспенивание возможно и практикуется, но цель не поддерживается .  Multi-charge or multi-layer churning is possible and practiced, but the target is not supported.
Решение состоит в том, чтобы вылить смесь двух компонентов в камеру с клапанами (рис.4), которые открываются только тогда, когда начинается фаза вспенивания. Таким образом, можно обойтись без пены и ухудшения ее структуры. Камеры расположены в матрице для достижения желаемой плотности и однородности получающейся пены, а также для теплотехнических параметров. The solution is to pour the mixture of the two components into the chamber with valves (Fig. 4), which open only when the foaming phase begins. Thus, it is possible to do without foam and deterioration of its structure. The chambers are located in the matrix to achieve the desired density and uniformity of the resulting foam, as well as for thermal parameters.
Дозирование компонентов может выполняться заранее, каждый из которых помещается в закрытый контейнер с клапаном подачи газа. Смешивание осуществляется с помощью одноразового статического смесителя после срабатывания газового поршня.  Dosing of components can be performed in advance, each of which is placed in a closed container with a gas supply valve. Mixing is carried out using a disposable static mixer after actuation of the gas piston.
Клапаны промежуточной камеры должны быть надежно закрыты и открыты в одно и то же время, как только начнется вспенивание пены.  The intermediate chamber valves must be securely closed and opened at the same time as foaming foam begins.
Учитывая экзотермическую природу процесса и увеличение давления, вместо механических клапанов можно использовать уплотнение отверстий слоем твердого материала с подходящей температурой плавления. При приближении материал становится пластичным и в сочетании с усиливающимся давлением, приложенным к нему, заставляет его отслаиваться от стен камеры и открывать окантовки. По мере того, как температура поднимается, она полностью тает, и давление повышается, и все щели отбрасываются.  Given the exothermic nature of the process and the increase in pressure, instead of mechanical valves, you can use a hole seal with a layer of solid material with a suitable melting point. When approaching, the material becomes plastic and in combination with the increasing pressure applied to it, causes it to peel off from the walls of the chamber and open the edging. As the temperature rises, it melts completely, and the pressure rises, and all the gaps are discarded.
Принцип действия:  Operating principle:
В отдельных сосудах (103, 104) оба компонента распределяются. Когда давление подается через клапаны (106), газ действует как поршень и толкает содержимое сосудов через статический смеситель (105) в камеру (107) при объеме, равном сумме двух доз. Смесь сохраняется до тех пор, пока процесс расширения пены не начнется, когда уплотнительный слой (108) будет размягчен, и откроет пазы (102), чтобы можно было укладывать штабелирующий слой (108) и вспенивать по всему объему.  In separate vessels (103, 104) both components are distributed. When pressure is applied through valves (106), the gas acts like a piston and pushes the contents of the vessels through a static mixer (105) into the chamber (107) with a volume equal to the sum of two doses. The mixture is maintained until the expansion of the foam begins, when the sealing layer (108) is softened, and opens the grooves (102) so that the stacking layer (108) can be laid and foamed all over.
Деформации кожи из-за давления пены, которая набухает.  Deformation of the skin due to the pressure of the foam, which swells.
Использование обычных прессов или пресс-форм невозможно и невыгодно.  The use of conventional presses or molds is impossible and unprofitable.
Можно использовать внутренние ограничители (в настоящее время наиболее инновационным решением является использование ткани стежка), если оно не мешает интеграции других элементов. (Рисунок 5).  You can use internal constraints (currently the most innovative solution is to use a stitch fabric), if it does not interfere with the integration of other elements. (Figure 5).
Ткани с вышивкой - это трехмерные ткани, в которых часть нитей проходит от одного слоя к другому, образуя трехмерную сетку. Для их изготовления используются разные материалы. Они используются для поддержания плоскостности и параллелизма оболочек в заполненных жидкостью структурах, а также для усиления структуры и предотвращения расслоения в композитах.  Fabrics with embroidery are three-dimensional fabrics in which a part of the threads passes from one layer to another, forming a three-dimensional grid. For their manufacture using different materials. They are used to maintain the flatness and parallelism of the shells in fluid-filled structures, as well as to enhance the structure and prevent delamination in composites.
Или внешняя форма поддержки (рис. 6).  Or the external form of support (Fig. 6).
Идея заключается в применении противодавления к коже (301), подвергнутому деформирующему давлению расширяющейся пены (215), поместив ее в динамическое равновесие. Это может быть достигнуто пневматическими или гидравлическими подушками (213), действующими на всю его поверхность и нуждающимися в его опоре (212). Это происходит с использованием мембраны, полосок или сеток, затягивая две противоположные кожи.  The idea is to apply back pressure to the skin (301), subjected to the deforming pressure of the expanding foam (215), placing it in dynamic equilibrium. This can be achieved by pneumatic or hydraulic pillows (213) acting on its entire surface and needing its support (212). This occurs with the use of a membrane, strips or grids, tightening the two opposite skin.
Твердые распорки (211), расположенные между шкурами, устанавливают необходимое расстояние между ними по их периферии и габаритные размеры заполненной пеной формы. Опора (212), соединенная с противоположной, посредством спейсера (211) и крепежного элемента (214), создает зажимное кольцо, которое способствует генерированию напряжений и моментов, а пневматическая или гидравлическая подушка ( 13) обеспечивает динамическую равновесие давлений, приложенных к двум поверхностям черепа. В результате деформации устраняются во всей области кожи.  Solid struts (211), located between the skins, establish the necessary distance between them along their periphery and the overall dimensions of the form filled with foam. A support (212) connected to the opposite one by means of a spacer (211) and a fastener (214) creates a clamping ring, which contributes to the generation of stresses and moments, and a pneumatic or hydraulic cushion (13) ensures the dynamic balance of pressures applied to the two surfaces of the skull . As a result, deformations are eliminated throughout the entire skin area.
Вертикальные опоры используются для поддержания вертикальности.  Vertical supports are used to maintain verticality.
Улучшение тепловых параметров  Improving thermal parameters
Низкий вес этого типа конструкции, а также технологии строительства позволяет использовать часть сердечника из твердой пенополиуретана в качестве термостата (303). Необходимо, чтобы закрытые ячейки были открыты, из которых можно было снять газ и заполнить их жидкостью с высокой теплоемкостью. Это может быть вода или другая подходящая жидкость. The low weight of this type of construction, as well as construction technology, makes it possible to use part of the core of solid polyurethane foam as a thermostat (303). It is necessary that the closed cells be open, from which it was possible to remove the gas and fill them with liquid with a high heat capacity. This may be water or another suitable liquid.
Термостатические зоны также заполняются с помощью смесительной камеры, показанной на фиг.4, которая имеет дополнительные клапаны для извлечения газа и для наполнения жидкостью с высокой теплоемкостью.  Thermostatic zones are also filled with the help of a mixing chamber, shown in figure 4, which has additional valves for gas extraction and for filling with liquid with high heat capacity.
Между шкурами и термостатами находится слой закрытой ячейки PU (302). Они уменьшают скорость теплообмена между внутренней средой, отдельными термостатами и внешней средой. Калибровка объема и расположения термостатических зон зависит от конкретных условий и тепловых расчетов.  Between the skins and thermostats is a layer of a closed cell PU (302). They reduce the rate of heat exchange between the internal environment, individual thermostats and the external environment. Calibration of the volume and location of thermostatic zones depends on the specific conditions and thermal calculations.
Термостаты на внешних стенках сглаживают дневные температурные амплитуды, те, что внутри, поддерживают постоянную температуру, а у основания они используются как тепловой аккумулятор, который нагревается в жаркие месяцы и выделяется на холоде. Используя его как часть системы теплового насоса, мы увеличиваем его эффективность.  Thermostats on the outer walls smooth out the daytime temperature amplitudes, those inside, maintain a constant temperature, and at the base they are used as a heat accumulator that heats up during the hot months and stands out in the cold. Using it as part of a heat pump system, we increase its efficiency.
Интеграция термодинамической панели (305).  Integration of the thermodynamic panel (305).
В отличие от термостатических зон, которые накапливают тепло, термодинамические панели используются как часть системы теплового насоса для изменения направления теплообмена. Их использование может практически полностью остановить теплообмен между внутренней средой и внешней средой, перенаправив ее на водогрейный котел, систему отопления, термостаты или другого потребителя тепла.  Unlike thermostatic zones that accumulate heat, thermodynamic panels are used as part of a heat pump system to change the direction of heat exchange. Their use can almost completely stop the heat exchange between the internal environment and the external environment, redirecting it to the boiler, heating system, thermostats or other heat consumer.
Термодинамический слой (304) служит в качестве коллектора солнечной радиации. Если он установлен снаружи кожи CIIS, он также может абляроваться в видимом спектре и интегрироваться в ядро только в ИК-спектре.  The thermodynamic layer (304) serves as a collector of solar radiation. If it is installed outside the CIIS skin, it can also be ablated in the visible spectrum and integrated into the nucleus only in the IR spectrum.
Гибридная система. Комбинация с термостатическими зонами и термодинамическими слоями и панелями.  Hybrid system Combination with thermostatic zones and thermodynamic layers and panels.
Стеклянная панель SIP  SIP Glass Panel
Окна являются неотъемлемой частью здания. К сожалению, они имеют большую долю потерь тепла и нагрузок. Стандартное остекление, независимо от инновационного остекления, не может обеспечить необходимую теплоизоляцию из-за его ограниченной толщины, потери через раму и уплотнений. В настоящее время значения 1 Вт / м2 * К считаются хорошим достижением, а теоретический предел составляет 0,6 Вт / м2 * К.  Windows are an integral part of the building. Unfortunately, they have a large proportion of heat and load losses. Standard glazing, regardless of the innovative glazing, cannot provide the necessary thermal insulation due to its limited thickness, loss through the frame and seals. Currently, values of 1 W / m2 * K are considered a good achievement, and the theoretical limit is 0.6 W / m2 * K.
В то же время в своем стандартном дизайне они представляют собой придаток, который ослабляет и нагружает строительство здания.  At the same time, in their standard design, they are an appendage that weakens and loads the construction of a building.
И стекло имеет хорошие прочностные характеристики. Чрезвычайно много примеров, в которых он используется как структурный элемент.  And glass has good strength characteristics. Extremely many examples in which it is used as a structural element.
Решение представляет собой стеклянную панель SIP (рис. 8). Структура похожа на SIP, стеклянные панели (401) - это шкуры, сердечник (302) находится на периферии, а снаружи по периметру стеклянные шкуры дублируются стандартными (301). Их цель - скрыть пенопласт и сформировать раму. Воздушная камера герметизирована.  The solution is a SIP glass panel (Fig. 8). The structure is similar to SIP, glass panels (401) are skins, the core (302) is on the periphery, and outside the perimeter the glass skins are duplicated with standard ones (301). Their goal is to hide the foam and form a frame. The air chamber is sealed.
Размещение стеклянной панели в конструкции делает ее неотъемлемой частью.  Placing the glass panel in the design makes it an integral part.
Площадь периферийных стенок воздушной камеры близка к площади поверхности. Это позволяет изменить направление теплообмена, установив термодинамические панели (305). Используя отражающее покрытие внутреннего стекла и поглощающее солнечное излучение покрытие (304) термодинамической панели, стеклянная стенка может стать источником энергии. В дополнение к термодинамическим панелям также можно установить фотоэлектрические элементы. Поддерживающие, стабилизирующие и другие функциональные элементы. The area of the peripheral walls of the air chamber is close to the surface area. This allows you to change the direction of heat transfer by installing thermodynamic panels (305). Using the reflective coating of the inner glass and the sun-absorbing coating (304) of the thermodynamic panel, the glass wall can be a source of energy. In addition to thermodynamic panels, photovoltaic cells can also be installed. Supporting, stabilizing and other functional elements.
В зависимости от реальных потребностей и требований, различные структуры могут быть разработаны путем интеграции необходимых структурных и функциональных элементов. Depending on actual needs and requirements, various structures can be developed by integrating the necessary structural and functional elements.
Дополнительная опорная конструкция, зажимные ленты, водопроводные и электрические установки, кондиционирование воздуха, капиллярные сети, РСМ, баллистический слой, анти- кража. Additional supporting structure, clamping tapes, plumbing and electrical installations, air conditioning, capillary nets, PCM, ballistic layer, anti-theft.
Описание прилагаемых фигур: Description of the attached figures:
Fig-1 ICF (BuildBlock, BuildBlock Building Systems LLC)  Fig-1 ICF (BuildBlock, BuildBlock Building Systems LLC)
Fig.2 Конструкция с панелями SIP.OSB-EPS-OSB  Fig.2 Design with SIP.OSB-EPS-OSB panels
Fig.3 Пневматическая форма с каплевидной структурой  Fig.3 Pneumatic form with drop-shaped structure
Fig.4 Смесительная камера для заднего горизонтального вспенивания (100)  Fig.4 Mixing chamber for rear horizontal foaming (100)
101. Корпус  101. Building
102-слоты (отверстия)  102 slots
103 - контейнер (доза) с компонентом А  103 - container (dose) with component A
104 - контейнер (доза) с компонентом В  104 - container (dose) with component B
105- Статический смеситель  105- Static mixer
106-клапан для подачи газа под давлением (газовый поршень) в соответствующий контейнер (доза)  106 valve for supplying gas under pressure (gas piston) to the appropriate container (dose)
107 - смесительная камера (А + В), которая закрывается до начала вспенивания 107 - mixing chamber (A + B), which is closed before the start of foaming
108 - герметизация отверстий слоя камеры, которые при определенной температуре размягчаются и открывают их для одновременного вспенивания всего объема конструкции. 108 - sealing of the openings of the chamber layer, which soften at a certain temperature and open them for simultaneous foaming of the entire volume of the structure.
Fig.5 Опорная конструкция, поддерживающая трехмерную внутреннюю структуру (200)  Fig.5 Supporting structure supporting three-dimensional internal structure (200)
201 - ткани для швов  201 - fabrics for seams
Fig-б Наружная пневматическая форма (210)  Fig-b External pneumatic form (210)
301- скин  301- skin
211- spacer (столбец)  211- spacer (column)
212- позиция  212- position
213- Удерживающая подушка  213- Restraint cushion
214- Крепление опоры  214- Fastening support
215 - давление пены Р  215 - foam pressure P
Fig.7 Композитная интегральная изоляционная структура с термостатическими и термодинамическими элементами - базовая версия (300).  Fig.7 Composite integrated insulation structure with thermostatic and thermodynamic elements - basic version (300).
301- скин  301- skin
302-жильная пена с закрытыми ячейками  302-vein closed cell foam
303 термостатический корпус из вспененного материала с открытыми ячейками 303 thermostatic open cell foam housing
304 с поглощением солнечного излучения в ИК-спектре 304 with the absorption of solar radiation in the infrared spectrum
305 -термодинамическая панель  305-thermodynamic panel
Fig.8 Стеклянная панель S1P  Fig.8 S1P glass panel
401 -остекление 401 - glass
Пример использования Usage example
В соответствии с рабочим дизайном обрезаются шкуры (301), все слои, функциональные узлы, элементы и системы, пре дусмотренные для интеграции в конструкцию, поставляются и подготавливаются для сборки. In accordance with the working design, the skins (301) are cut off, all layers, functional units, elements and systems provided for integration into the structure are supplied and prepared for assembly.
Подготовьте фундамент, включая закрепление основания и несущих стен.  Prepare the foundation, including securing the base and the supporting walls.
Основание может быть выполнено путем подготовки и сборки предполагаемой несущей конструкции, установки функциональных узлов и систем, в т.ч. подготовка к включению в инфраструктуру.  The base can be made by preparing and assembling the proposed supporting structure, installing functional units and systems, including preparation for inclusion in the infrastructure.
Поднимите доски (внешние шкуры), прикрепите к якорям предварительно установленным и соедините друг с другом, если не используется ниппель. Другие системы и элементы устанавливаются в проекте в соответствии с проектом. Также возможно предварительно проинтегрировать некоторые элементы.  Lift the boards (outer skins), attach to the anchors pre-installed and connect with each other if the nipple is not used. Other systems and elements are installed in the project in accordance with the project. It is also possible to pre-integrate some elements.
Смесительные камеры (100) установлены. Их объем унифицирован. Если требуется более высокая плотность, расстояние между ними уменьшается. В зависимости от конкретного проекта выбирается одна или несколько строк. Они используются как для вспенивания пены с закрытыми и открытыми ячейками. Разница между ними заключается в том, что у тех, у кого открытые ячейки, установлены клапаны замены текучей среды.  Mixing chambers (100) are installed. Their volume is unified. If higher density is required, the distance between them is reduced. Depending on the specific project, one or several lines are selected. They are used as foaming foam with closed and open cells. The difference between the two is that those with open cells have fluid replacement valves.
После завершения формирования структуры, которая должна быть заполнена ПУ, и расстояния между шкурами, также устанавливаются пневматические формы. Тензор поддерживает каждую относительно отдельную панель (определяемую размерами используемых шкур) для обеспечения надежной амортизации пневматических прокладок.  After completion of the formation of the structure, which must be filled with PU, and the distance between the skins, pneumatic forms are also established. The tensor supports each relatively separate panel (determined by the size of the skins used) to ensure reliable damping of the pneumatic pads.
После запуска процесса заполнения пеной давление внутри структуры контролируется, и на подушки прикладывается одинаковое давление.  After starting the foam filling process, the pressure inside the structure is controlled and the same pressure is applied to the cushions.
Используя каплеуловитель, перед отправкой на сайт прикрепляют пару шкурок со встроенными до термодинамическими панелями, РСМ, капиллярной сеткой, электрическими каналами, баллистическими и противовоспалительными слоями. Поставляется в виде готовой к использованию панели без сердечника. Они поднимаются вместе и дистанцируются. Затем продолжайте аналогично.  Using a drop catcher, before sending to the site, a pair of skins is attached with built-in thermodynamic panels, PCM, a capillary grid, electrical channels, ballistic and anti-inflammatory layers. Comes as a ready-to-use, coreless panel. They rise together and distance themselves. Then continue similarly.
В дополнение к созданию совершенно новых конструкций смесительная камера, пневматические пресс-формы и / или стежка капель могут использоваться для ремонта и ремонта существующих объектов. Их преимущество заключается в том, что они не только не обременяют существующую структуру, а укрепляют ее.  In addition to creating completely new designs for the mixing chamber, pneumatic molds and / or stitch drops can be used to repair and repair existing facilities. Their advantage is that they not only do not burden the existing structure, but strengthen it.
Один скин - это уже существующая структура, к ней прикреплена панель, состоящая из сетки трехмерных стежков с нужной высотой, однорядные смесительные камеры (100). При вспенивании PU он обеспечивает необходимую адгезию и желаемую теплоизоляцию.  One skin is an existing structure, a panel consisting of a grid of three-dimensional stitches with the desired height, single-row mixing chambers (100) is attached to it. When foaming PU, it provides the necessary adhesion and the desired insulation.
Этот метод может быть использован для быстрой установки любого фасада, пола или крыши и отделки, а также для установки тепловых, солнечных и любых других панелей.  This method can be used to quickly install any facade, floor or roof and trim, as well as to install thermal, solar and any other panels.

Claims

Претензии Claims
1. Способ заполнения больших объемов вспениваемой пены, отличающийся тем, что используется промежуточная камера, в которой смесь закрыта в своем объеме до момента начала продувки и открывается только тогда, когда давление в пене позволяет проводить вспенивание без опрыскивание.  1. A method of filling large volumes of expandable foam, characterized in that an intermediate chamber is used, in which the mixture is closed in its volume until the start of the purge and opens only when the pressure in the foam allows foaming without spraying.
2. Камера для смешивания, отличающаяся тем, что сопла открываются в начале процесса вспенивания.  2. Chamber for mixing, characterized in that the nozzles open at the beginning of the foaming process.
3. Использование термочувствительной твердой пленки, отличающейся тем, что она обеспечивает надежную герметизацию отверстий (сопел) при нормальной температуре и после достижения определенной температуры и увеличения ее пластичности и в сочетании с приложенным к ней давлением открывает их.  3. The use of thermosensitive solid film, characterized in that it provides reliable sealing of the holes (nozzles) at normal temperature and after reaching a certain temperature and increasing its plasticity and in combination with the pressure applied to it opens them.
4. Способ построения монолитных композитных структур, отличающийся тем, что весь их внутренний объем заполняется пеной одновременно без прерывания сердечника.  4. A method of building monolithic composite structures, characterized in that their entire internal volume is filled with foam at the same time without interrupting the core.
5. Результирующая возможность интеграции различных структур, элементов, слоев и сборок в ядро составной структуры, отличающаяся тем, что создаются монолитная интегральная структура адгезионных свойств пены и заполнения всех полостей.  5. The resulting ability to integrate various structures, elements, layers and assemblies into the core of a composite structure, characterized in that a monolithic integral structure of the adhesive properties of the foam and filling all cavities are created.
6. Интеграция термодинамической панели, отличающаяся тем, что абсорбирующий слой выполнен из пены с открытой ячейкой, заполненной рабочей энергией, поглощающей энергию в ИК-спектре.  6. Integration of a thermodynamic panel, characterized in that the absorbing layer is made of foam with an open cell filled with working energy that absorbs energy in the IR spectrum.
7. Интеграция термостатических зон, которые являются частью сердечника составной структуры, и представляют собой пену с открытыми ячейками, заполненными жидкостью с высокой теплоемкостью и достаточной массой для обеспечения относительно постоянной температуры в ядре структуры в разные сезоны  7. Integration of thermostatic zones, which are part of the core of the composite structure, and are open-cell foam filled with liquid with high heat capacity and sufficient mass to provide a relatively constant temperature in the core of the structure in different seasons
8. Способ, отличающийся тем, что интегрированные элементы могут быть установлены, соединены в функционирующей системе и протестированы до их монолитизации в структуре благодаря использованию метода одновременного заполнения пены всей композитной структурой.  8. Method, characterized in that the integrated elements can be installed, connected in a functioning system and tested before their monolitization in the structure through the use of the method of simultaneous filling of the foam with the entire composite structure.
9. Способ уменьшения поверхностных деформаций в композитных структурах, вызванный давлением инфляционной пены, отличающийся тем, что используются пневматические прокладки, которые, применяя противоположное давление и давление пены, наносят скины в динамическом равновесии.  9. A method of reducing surface deformations in composite structures, caused by the pressure of inflationary foam, characterized in that pneumatic gaskets are used, which, applying the opposite pressure and pressure of foam, cause skins in dynamic equilibrium.
10. Пневматическая форма, состоящая из двух элементов: пневматической подушки с динамически контролируемым давлением, предотвращения локальных деформаций кожи и структурной жесткости, которая сохраняет и сохраняет свое пространственное положение.  10. Pneumatic form consisting of two elements: a pneumatic cushion with dynamically controlled pressure, preventing local skin deformations and structural rigidity, which preserves and maintains its spatial position.
3 1. 12. Стеклянная панель SIP, отличающаяся тем, что кожа имеет стекло, а сердечник находится на периферии.  3 1. 12. SIP glass panel, characterized in that the skin has glass and the core is located on the periphery.
12. Термодинамическая стеклянная панель SIP, отличающаяся тем, что периферийные стенки воздушного зазора или их части представляют собой теплообменники или термодинамические панели.  12. Thermodynamic glass panel SIP, characterized in that the peripheral walls of the air gap or their parts are heat exchangers or thermodynamic panels.
13. Фотоэлектрическая стеклянная панель SIP, отличающаяся тем, что периферийные стенки воздушного зазора или их части представляют собой фотогальванические панели.  13. Photovoltaic glass panel SIP, characterized in that the peripheral walls of the air gap or their parts are photovoltaic panels.
PCT/BG2018/000004 2018-01-18 2018-01-18 Technology of composite integral insulating structures for construction WO2019140496A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BG2018/000004 WO2019140496A1 (en) 2018-01-18 2018-01-18 Technology of composite integral insulating structures for construction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/BG2018/000004 WO2019140496A1 (en) 2018-01-18 2018-01-18 Technology of composite integral insulating structures for construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019140496A1 true WO2019140496A1 (en) 2019-07-25

Family

ID=67300901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BG2018/000004 WO2019140496A1 (en) 2018-01-18 2018-01-18 Technology of composite integral insulating structures for construction

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019140496A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116001412A (en) * 2022-11-23 2023-04-25 江苏森远汽车部件有限公司 Method for preparing heat insulation pad of automobile engine based on polymer material

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5318734A (en) * 1992-06-09 1994-06-07 Michael Palmersten Thin urethane panels having double acting hinge
RU2044745C1 (en) * 1989-12-29 1995-09-27 Эдулан А/С Method for production of heat-insulation foamed polyurethane
US5763502A (en) * 1993-06-22 1998-06-09 Imperial Chemical Industries Plc Microvoid polyurethane materials
RU2276163C2 (en) * 2002-09-04 2006-05-10 Борис Августович Копелиович Container-mixer for production of plastic foam at-sight of its application and the packing system based on the container-mixer
RU58136U1 (en) * 2006-02-22 2006-11-10 Некоммерческое партнерство "Содействие творческому развитию, инновациям, жизнеустройству" WALL PANEL
JP2011002733A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Central Motor Co Ltd Window glass dimming system
US20130129944A1 (en) * 2005-12-27 2013-05-23 Guardian Industries Corp. High r-value window unit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044745C1 (en) * 1989-12-29 1995-09-27 Эдулан А/С Method for production of heat-insulation foamed polyurethane
US5318734A (en) * 1992-06-09 1994-06-07 Michael Palmersten Thin urethane panels having double acting hinge
US5763502A (en) * 1993-06-22 1998-06-09 Imperial Chemical Industries Plc Microvoid polyurethane materials
RU2276163C2 (en) * 2002-09-04 2006-05-10 Борис Августович Копелиович Container-mixer for production of plastic foam at-sight of its application and the packing system based on the container-mixer
US20130129944A1 (en) * 2005-12-27 2013-05-23 Guardian Industries Corp. High r-value window unit
RU58136U1 (en) * 2006-02-22 2006-11-10 Некоммерческое партнерство "Содействие творческому развитию, инновациям, жизнеустройству" WALL PANEL
JP2011002733A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Central Motor Co Ltd Window glass dimming system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116001412A (en) * 2022-11-23 2023-04-25 江苏森远汽车部件有限公司 Method for preparing heat insulation pad of automobile engine based on polymer material
CN116001412B (en) * 2022-11-23 2023-11-14 江苏森远汽车部件有限公司 Method for preparing heat insulation pad of automobile engine based on polymer material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11573011B2 (en) Building frame and method for adjusting the temperature in a building
JP6250530B2 (en) Thermal energy system for heating inside a building or construction material or for maintaining thermal equilibrium
Jipa et al. 3D-printed formwork for integrated funicular concrete slabs
US20100127000A1 (en) Energy saving component
US20110094171A1 (en) Roof or Facade Panel Having a Solar Panel
WO2008083612A1 (en) Energy storage and temperature change type air conditioning method with underground reservoir and water source heat pump, and the dedicated device thereof
EP2572057B1 (en) Heat insulating panel with active regulation of heat transition
CN102762802A (en) Heat-insulating panel for use in buildings
WO2019140496A1 (en) Technology of composite integral insulating structures for construction
US4342181A (en) Foamed construction apparatus and method
WO2008014147A2 (en) Energy efficient building design
CN105421816A (en) Heat-preservation energy-saving assembly type house and construction method
CN103352536B (en) Expandable polystyrene coreboard and manufacture method thereof
KR20100003862A (en) Outerior panel for the building wall having insulating function
CN105442728A (en) Superimposed shear wall vertical connection node and construction method
KR20200077794A (en) Panel with phase change material and cooling and heating system using it
JP3195933U (en) Hot water circulation floor heating structure
CN214531538U (en) High-rise roof heat insulation structure
JP2009041266A (en) Composite panel for outside insulation, and joint structure using it
WO2011146024A1 (en) Self-supporting heat insulating panel for the systems with active regulation of heat transition
EP2399080B1 (en) Prefabricated composite panel for the fitting of air-conditioning plants of buildings rooms
KR200404329Y1 (en) Fabrication adiabatic panel for Korean-floor heating system
CN109469217A (en) A kind of high-strength composite insulation board and preparation method thereof
King et al. Prototypical opaque cladding systems A mutilayered approach
CN213682634U (en) Energy-saving heat-insulating wall

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18900658

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205N DATED 08/09/2020)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18900658

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1