ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-011-04

Данная работа является результатом выполнения конструкторской разработки.

Многослойные ограждающие конструкции имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными решениями. Они отличаются легкостью, малой трудоемкостью монтажа, высокими теплозащитными свойствами.

Первые многослойные конструкции проектировались как однопролетные. Их толщина была намного больше, чем требовалось из условий теплоизоляции. По контуру они имели жесткие несущие ребра, чаще всего выполненные из водостойкой фанеры. Теплозащитный слой выполнялся из готовых блоков пенопласта, который склеивался с плоскими листами - обшивками при помощи клея холодного отвердения с запрессовкой. Такие конструкции были дорогими и недостаточно надежными. Они отличались сложностью и трудоемкостью изготовления.

С развитием новых технологий в изготовлении трехслойных панелей произошло повышение надежности и эффективности данной конструкции. Это связано с формированием пенопластового заполнителя внутри панели, с одновременным склеиванием его с обшивками. За рубежом в начале 60 годов появляются первые установки по производству вспенивания полимерных смол для получения более высоких тепло звукоизолирующих свойств наполнителя. В России созданием аналогичной технологии занимались сотрудники ВНИИПАВ (Всесоюзный научно-исследовательский институт поверхностно-активных веществ) в 1980 году. Данная технология позволила организовать поточное производство экономичных панелей на оборудовании стендового или непрерывного действия. Следующим этапом в развитии данных конструкций было использование в качестве обшивок - тонких алюминиевых или стальных профилированных листов. Это позволило значительно увеличить несущую способность панелей. В качества утеплителя применяли полиуретановые, полистирольные и фенолформальдегидные пенопласты.

Не только несущая способность, трудоемкость изготовления и теплозащитные качества панелей способствовали развитию многослойных конструкций. Разработка новых эффективных конструктивных решений стыков слоистых панелей позволило существенно снизить трудоемкость монтажа и улучшить технико-экономические показатели стенового ограждения.

Первые стыки многослойных панелей отличались большой трудоемкостью при укрупнительной сборке из-за большого количества дополнительных деталей и теплоизоляционных прокладок. Поэтому боковые грани панелей изготавливались так, что на монтаже образовывался стык в виде эластичных профилей. В настоящее время тенденция к упрощению технологии монтажа привела к образованию стыка «замок».

На первом этапе широко применялись трехслойные панели, так как они позволяли использовать в качестве утеплителя материал с низкими прочностными характеристиками. При создании более прочного утеплителя, например, пеноизола использование монопанелей стало более выгодно, что подтверждается данными, приведенными в таблице.

Таблица

Особенно перспективно использовать их при строительстве таких сооружений, как ангары, боксы, крытые площадки, а также при утеплении складов, гаражей, коттеджей, при текущем и капитальном ремонте жилых и производственных зданий и сооружений, например, для изоляции крыш, стен, перекрытий полов и др. Однако, существенными недостатками данного утеплителя является его недостаточный предел огнестойкости, (он относится к классу трудно сгораемых материалов) и токсичность. Это привело к созданию несгораемого и нетоксичного утеплителя на основе базальтового волокна. Этот материал не имеет достаточной прочности и относится к плитным утеплителям, поэтому требует дополнительных мероприятий для крепления его к обшивкам.

Совершенствование конструктивной формы возможно в результате совмещения достоинств и устранения недостатков существующих решений панелей.

Основными направлениями в повышении эффективности ограждающих конструкций являются:

- повышение жесткости ограждающих конструкцией с учетом совместной работы обшивки и утеплителя, и уточнения расчета панели на устойчивость;

- разработка новых конструктивных решений по устройству стыка панелей, их крепления к несущим конструкциям;

- использование в качестве обшивки стального профилированного листа с отгибами;

- совмещение несущего элемента и утеплителя в среднем слое и использование недорогих (и не обязательно прочных) материалов в качестве обшивок.

В настоящее время в ЛГТУ на основе предложенных подходов разрабатываются новые конструктивные решения ограждающих конструкций, позволяющие снизить трудоемкость изготовления монтажа.