Вогнетривка будівельна панель

Реферат: UA 77454 U UA 77454 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до будівельної галузі, а саме - до будівельних конструкцій, і призначена для виготовлення міцних вогнетривких (пожежобезпечних) стін та може бути використана при спорудженні стін житлових будинків, громадських споруд та споруд блочного типу іншого призначення, а також для заповнення порожнин у висотних житлових спорудах із залізобетонним каркасом. Вогнетривкі панелі розроблені як елемент високих енергозберігаючих технологій, що за своїми конструктивними і технологічними особливостями значно перевищує традиційні теплоізоляційні матеріали. Крім того, найчастіше сучасні теплоізоляційні панелі складаються з декількох функціональних шарів, що виконують як теплоізоляційну функцію, так і одночасно слугують для облицювання будинків та споруд. Сьогодні відомі реальні способи зробити будинки більш пожежобезпечними. Більшість з цих способів орієнтовано на підвищення найважливішого показника для споруд - вогнестійкості, тобто здатності будівельної конструкції чинити опір впливу високих температур при пожежі. Межа вогнестійкості будівельних конструкцій - це час у хвилинах (годинах) з моменту початку пожежі до виходу конструкції з ладу (до обвалення, незворотних деформацій, утворення наскрізних тріщин) або прогріву протилежної від вогню поверхні до 220° С, вище якої можливе самозаймання органічних матеріалів. Існує безліч різновидів панелей, що відрізняються конструкцією, матеріалами, способами з'єднання (наприклад патенти Російської Федерації №№ 2024706, 2076181, 2191873). Відомі і вимоги, що висуваються до панелей. До них можна віднести високі теплотехнічні характеристики, вогнестійкість, довговічність, міцність, надійність, швидкий і легкий монтаж при різних погодних умовах. Так у патенті Російської Федерації №2168592 (МПК Е04В 2/70, публ. 2001р.) "Стіна будинку", що включає як елемент конструкції стінову панель, каркас якої зі стійками й ребрами зібраний з деревини, панель має верхню, нижню обв'язки й зовнішню обшивку. Каркас та обшивка панелі з'єднані цвяхами. Недоліками панелі стіни будинку є: - вузькі функціональні можливості, пов'язані з тим, що вона може використовуватися тільки для монтажу зовнішнього огородження (стіни будинку); - низькі експлуатаційні якості, пов'язані із забезпеченням комфортних умов у середині будинку: тепла, вологості, захисту від проникнення у середину приміщення комах; - малий термін служби панелі, пов'язаний з проникненням у середину панелі вологи й грибків, що вражають деревину; - втрати тепла в навколишнє середовище. В останні роки будівельники почали застосовувати в будівництві спеціальні вогнестійкі панелі типу "Сендвіч". Їх використовують для зовнішніх стін і перегородок, стель і зведення покрівлі у будинках з жорсткими вимогами не тільки пожежної безпеки, але і звуко- і теплоізоляції. Що відрізняє ці панелі від інших панельних конструкцій? Перш за все вони складені з двох шарів профільованого, по обидва боки оцинкованого і пофарбованого сталевого (або алюмінієвого) листа та конструктивного шару утеплювача з ламінованої, жорсткої мінеральної вати. Всі три шари склеюють в щільну панель. Відома панель у вигляді "сендвіча", захищена патентом Російської Федерації № 2270902 (МПК (2006) Е04С 2/26, публ. 2006 p.), включає два поверхневих шари з металу і центральну частину, набрану з мінеральної вати, що складає поздовжні смуги. Між смугами з мінеральної вати знаходяться смуги з пінополістиролу. Проте їх наявність не забезпечує достатню вогнестійкість. Крім того, панель нетехнологічна у виготовленні та відносно дорога. Найбільш близькою за технічною суттю до запропонованого технічного рішення є тришарова 6 стінова панель, захищена авторським свідоцтвом СРСР №727786, МПК Е04С 2/26, публ. 1980р. Панель складається з жорсткої обшивки із плоских азбестоцементних листів та середнього шару з пакетів мінераловатних плит, між якими розміщені ребра з пінополістиролу. Ділянки горючого пінопласту повністю перериваються і чергуються із зонами негорючого утеплювача. Крім того, збільшення ступеня вогнестійкості, на думку авторів, забезпечується зменшенням в 23 рази об'єму горючого матеріалу в порівнянні з іншими відомими панелями. Температурна та вітряна дія на азбестоцементні плити спричиняють знакозмінні деформації панелей та стиків. При цьому обшивка зазнає напруги, вище критичних, перевищується рівень граничних деформацій, при яких відбувається втрата стійкості обшивки. Це спричиняє явища від утомленості у конструкції панелі, які призводять до її зруйнування, 1 UA 77454 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Крім цього, у азбестоцементних плитах, які містять гігроскопічний азбест, у процесі їх експлуатації під дією води, повітря та сонячного проміння відбувається відшарування окремих часток. Це порушує суцільність верхньої поверхні зовнішньої обшивки панелі та, як наслідок, зменшує експлуатаційну надійність панелі. Пінополістирольні ребра виконують роль каркасу і таким чином забезпечують роботу обшивок на сприйняття панеллю зовнішніх чинників. Проте таке конструктивне виконання середнього шару не виключає можливості прихованого розповсюдження полум'я по всій панелі. Підвищення межі вогнестійкості, яке досягається за рахунок деякого зменшення об'єму горючого матеріалу, є несуттєвим та не дозволяє використовувати цю конструкцію в будівлях з більш високим ступенем вогнестійкості. Крім того, недостатня герметичність і суцільність готового виробу, внаслідок яких висока вірогідність проникнення диму та полум'я, обмежує застосування панелі як вогнезахисної конструкції. В основу корисної моделі поставлена задача створення будівельної панелі з високими вогнетривкими властивостями при збереженні міцності, тепло- та звукоізоляції, підвищення якості експлуатаційних, біологічних й екологічних показників будинків, що споруджують на основі заявлених блоків. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у вогнетривкій будівельній панелі, що включає несучий каркас, в середині якого розміщений теплоізоляційний матеріал, відповідно до корисної моделі, несучий каркас, оснащений зовнішньою та внутрішньою обшивкою, виконаний з дерев'яних балок, що мають захисний шар з металу, утворює в перерізі внутрішні камери, кількість яких вибирають з числа N, де N щонайменше становить 1, причому дерев'яні балки оброблені вогнезахисним засобом, а як теплоізоляційний матеріал використовують тільки негорючі матеріали, якими заповнюють внутрішні камери. В поданому на реєстрацію рішенні запропоноване виконання несучого каркасу з дерев'яних балок, які мають захисний шар з металу, запобігає прямому потраплянню вогню на несучий дерев'яний каркас у випадку виникнення пожежі в середині приміщення. Крім того, служить додатковим теплозвукоізоляційним шаром та підвищує міцність панелі. Дерев'яна балка при дії вогню поводиться зовсім не так, як ферма, виконана зі сталі. Дерево спочатку димить і тліє і лише через деякий проміжок часу спалахує вогнем. Отже, дерев'яні деталі обробляють складом, який максимально продовжить процес тління і обвуглювання і буде стримувати момент виникнення відкритого полум'я. До таких складів належать "Гладіатор - 2 БС - 13", "Файрекс - 200" і "Клод - 01". Крім того, в даний час випускається матеріал "Нон-файе", який є активним захисником багатьох відкритих дерев'яних конструкцій. Застосування дерев'яного каркасу також сприяє підвищенню теплоізоляційних властивостей панелі та покращенню її екологічних властивостей, так як під дією вогню не виділяє шкідливих речовин. Інший підхід вимагають конструкції, виконані зі сталі. Вони у вогні не горять, але під впливом вогню, коли температура трохи перевищує 500 °C, сталеві конструкції втрачають жорсткість, міцність і поступово обрушуються. Представлене до реєстрації технічне рішення завдяки поєднанню в конструкції панелі дерева й металу дозволяє надійно захистити будь-яку будівлю чи споруду від вогненної стихії. Кількість внутрішніх камер N, утворених дерев'яними балками, обумовлена розмірами панелі, зокрема її довжиною. Порожнини камер заповнюють лише негорючими теплоізоляційними матеріалами. Випробування заявленої панелі підтвердили її високу вогнестійкість (120 хвилин протистояння прямій дії вогню при 1200 °C). Таким чином, приміщення із панелей на основі дерев'яного каркасу прирівнюється до будівлі 2-3 категорії пожежної безпеки у відповідності до діючих норм. На кресленні представлений загальний вигляд вогнетривкої будівельної панелі. Вогнетривка будівельна панель містить зовнішню плиту 1 і несучий дерев'яний каркас 2, виконаний з дерев'яних балок, що мають захисний шар з металопрофілю 7. До несучого каркасу 2 з внутрішньої сторони панелі приєднана плита 9 з гіпсокартону. Внутрішні камери 10, утворені дерев'яними балками, заповнені ізоляцією 3 і 4, відповідно на основі базальтового та скляного штапельного волокна. На теплоізоляційний шар 4 накладено дифузійний бар'єр - плівку 5, яка суттєво підвищує термічний опір будівельної панелі 6 - панель з гіпсокартону, яка відділена від внутрішньої плити 9 базальтовим матом 8. Основні технологічні операції, використані при виготовленні теплоізоляційної будівельної панелі, наступні: 2 UA 77454 U 5 10 15 20 - здійснюють розкрій дерев'яних балок каркасу 2 відповідно з конструкторським кресленням та їх обробку вогнезахисним засобом; - балки каркасу 2 з'єднують (в разі необхідності) якірними цвяхами високої міцності; - на готовий каркас укладають зовнішню плиту 1, яку кріплять скобами подвійної гальванізації; - перекидають виріб, внаслідок чого з'являється доступ до внутрішніх камер 10; - заповнюють внутрішні камери 10 теплоізоляційними шарами 3 і 4; - встановлюють дифузійний бар'єр 5, який закривають гіпсокартонною плитою 6 та кріплять скобами подвійної гальванізації; - на плиту 6 укладають металічний профіль 7, який кріплять до дерев'яного несучого каркасу оцинкованими шурупами; - на металічний профіль 7 встановлюють внутрішню плиту 9. Виготовлена за згаданою технологією панель має наступні технічні характеристики: товщина від 283 мм; максимальна висота 6 м; ширина 2-12 м. Для панелей використані наступні матеріали: 1 - зовнішня цементно-мінеральна плита Aquapanel Outdoor 12,5 мм; 2 - несучий дерев'яний каркас брус 14545мм; 3 - ізоляція на основі базальтового волокна 100 мм; 4 - ізоляція на основі скляного штапельного волокна 100 мм; 5 - дифузійний бар'єр 0,2 мм JUTA НПО; 6 гіпсокартонна плита 12,5 мм; 7 - металопрофільна система UW CW; 8 - базальтовий мат 3 Termolife =80кг/м 100060050; 9 - гіпсокартонна плита 12,5 мм. Конструкція заявленої панелі забезпечує високу вогнестійкість (знижені горючість, займистість, димоутворююча здатність, токсичність продуктів горіння та зниженим розповсюдженням полум'я по поверхні), технологічна у використанні, сприяє максимальному комфорту і якості житлових і промислових споруд. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Вогнетривка будівельна панель, що включає несучий каркас, в середині якого розміщений теплоізоляційний матеріал, яка відрізняється тим, що несучий каркас, оснащений зовнішньою та внутрішньою обшивкою, виконаний з дерев'яних балок, що мають захисний шар з металу, утворює в перерізі внутрішні камери, кількість яких вибирають з числа N, де N щонайменше становить 1, причому дерев'яні балки оброблені вогнезахисним засобом, а як теплоізоляційний матеріал використовують тільки негорючі матеріали, якими заповнюють внутрішні камери. 3 UA 77454 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4