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 cladding

Info

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
panel
facade
composite
thermal insulation
mold
Prior art date
Application number
PL406346A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL406346A1 (en
Inventor
Wiesław GALUS
Wiesław Galus
Original Assignee
Eutherm Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
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 Eutherm Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Eutherm Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL406346A priority Critical patent/PL230119B1/en
Priority to EP14827539.9A priority patent/EP3077603B1/en
Priority to RU2016125015A priority patent/RU2651850C1/en
Priority to PCT/IB2014/066528 priority patent/WO2015083084A1/en
Publication of PL406346A1 publication Critical patent/PL406346A1/en
Publication of PL230119B1 publication Critical patent/PL230119B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08Coverings 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
    • E04F13/0875Coverings 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26Building 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
    • E04C2/284Building 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
    • E04C2/296Building 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building 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
    • E04C2/38Building 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
    • E04C2/384Building 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08Coverings 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
    • E04F13/14Coverings 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)

Abstract

Wynalazek dotyczy kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego, charakteryzującego się tym, że obejmuje płytę elewacyjną (1) i stelaż (3), korzystnie metalowy, które są trwale połączone ze sobą za pośrednictwem warstwy izolacyjnej (2), przy czym warstwę izolacyjną stanowi pianka z tworzywa sztucznego, która podczas procesu spieniania trwale łączy płytę elewacyjną (1) i stelaż (3). Wynalazek dotyczy także sposobu jego wytwarzania oraz zastosowania do jednoczesnego montowania elewacji i ocieplania budynków, zwłaszcza wysokich budynków.The invention relates to a composite facade and thermal insulation panel, characterized in that it comprises a facade panel (1) and a frame (3), preferably metal, which are permanently connected to each other via an insulating layer (2), wherein the insulating layer is plastic foam which permanently connects the facade panel (1) and the frame (3) during the foaming process. The invention also relates to a method of manufacturing the same and its use for simultaneous installation of facades and insulation of buildings, especially high-rise buildings.

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 and thermal insulation panel, a method of its production and the use of the composite facade and thermal insulation panel for the simultaneous installation of facades and 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, building facades are most often covered with various types of plaster. However, rising energy prices and new legal regulations are forcing investments in building insulation. The most common method for insulating exterior walls is the so-called light wet method. In this method, polystyrene boards are adhered to the building walls and mechanically fastened using special plugs penetrating the insulation layer. A layer of adhesive is then applied to the polystyrene boards to completely cover the polystyrene layer, to which a reinforcing mesh (usually fiberglass) is then glued, which is then covered with another layer of adhesive. Finally, the insulated and prepared building wall is covered with a layer of thin-layer plaster. The price of such facades is acceptable in the construction market, but the durability of this type of facade is limited. Furthermore, it is a multi-stage, technologically complex process that must be performed by properly trained workers (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 market segment for long-lasting facades made of natural or artificial materials, such as sandstone, marble, granite, basalt, and even imitations of these stones. Facade panels made of these materials range in thickness from 12 to 40 mm. The enormous weight of these panels requires a system of grids and mechanical suspensions capable of supporting up to 400 kg per square meter of facade surface. In this type of facade, thermal insulation made of mineral wool or polystyrene is packed beneath the panels. However, this insulation must bypass the mounting frame and panel mounting hooks. This creates thermal bridges, dramatically reducing the insulating properties of the facade. Due to the high water absorption of the thermal insulation materials used and the inability of moisture to diffuse through solid cladding panels, ventilated facades are necessary, with the cladding panels spaced 1 to 4 cm from the thermal insulation material. The resulting air gap allows for the drying of damp insulation. However, the chimney formed in the air gap enhances long-range convection processes, further compromising the insulating properties of the façade.

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 using fiber cement panels or ceramic panels such as stoneware, clinker, terracotta, etc. as facade cladding. Panels made of these materials are 6 to 12 mm thick. This allows for a more delicate mounting system and reduces heat loss. Larger panel surfaces are also possible, which is desirable for architects for aesthetic reasons. However, ventilated facades are still most often required.

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 long-lasting facades is to first install insulation, such as polystyrene boards, on the building wall, and then cover the insulated wall with lightweight facade tiles. However, this requires applying them to the polystyrene surface using special adhesives and grouting the gaps between the boards. Adhesives available on the construction materials market have limited durability and are relatively expensive. Gluing relatively heavy tiles to a soft surface, such as a polystyrene board, risks deforming the entire facade surface. Furthermore, water seeping into the gaps can cause the facade tiles to detach due to freezing during 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.A revolution in the building materials market was sparked by the invention and first production implementation of a technology for deep sintering of pure quartzite clays at the Italian company LAMINAM, enabling the production of large-format ceramic slabs with typical dimensions of 1000 x 3000 mm and a thickness of 3 mm. Further improvements to the technology have now been developed, allowing the production of slabs as thin as 2 mm. These slabs can be colored in any desired color during the sintering process, thus achieving the highest aesthetic qualities. Furthermore, the thinness of this type of slab further reduces weight and simplifies the mechanical suspension system.

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 ranging from 3 mm to 10 mm thick are currently mounted on metal hangers without integration with the thermal insulation material, using a ventilated system where the panels are mounted on a complex supporting substructure connected to the thermal insulation layer using a durable, flexible adhesive. Facade panels are glued after the thermal insulation elements connected to the supporting substructure have been installed on the building walls by qualified personnel in accordance with the recommendations and instructions of the adhesive system supplier. Consequently, the effectiveness of panel installation using adhesive depends primarily on atmospheric conditions during installation. Moisture, low temperatures, and dust can negatively impact the adhesive's bond strength.

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.For 2mm-thick ceramic panels, no effective method has yet been developed for bonding them either to the supporting substructure or directly to the thermal insulation layer. This is because panels of this thickness are too delicate and susceptible to damage to be mounted on the supporting substructure using an adhesive system. However, all attempts to develop a technology for bonding directly to the thermal insulation layer have failed because such thin panels, especially large-area panels, deformed in various ways after bonding due to the differences in the thermal expansion of the bonded materials. This resulted in a drastic reduction in the panel's adhesion to the thermal insulation material and, consequently, in its failure.

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 long-lasting facades, there is a need for ready-to-use construction panels that are also facade and thermal insulation panels, as well as for the development of a method for permanently connecting facade panels, especially those of smaller thicknesses and larger surfaces, with a thermal insulation panel and a system for attaching it to the building wall, creating a 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:Therefore, the aim of this invention was to develop a ready-to-use composite thermal insulation panel combining three elements:

- płyty ceramicznej pełniącej funkcje ochronne i dekoracyjne;- a ceramic plate with protective and decorative functions;

- warstwy pełniącej funkcję izolacji termicznej; i- a layer acting as thermal insulation; and

- systemu mocowania panelu elewacyjno-termoizolacyjnego na ścianach budynku.- a system for mounting the facade and thermal insulation panel on the building walls.

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 aim of this invention was to develop a method for permanently connecting facade panels with a thermal insulation layer and a panel mounting system, enabling the production of ready-to-use composite facade and thermal insulation panels.

Cele te zostały zrealizowane przez opracowanie kompozytowych paneli elewacyjno-termoizolacyjnych oraz sposobu ich wytwarzania.These goals were achieved by developing composite facade and thermal insulation panels and a method for 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 subject of the present invention is a composite facade and thermal insulation panel, characterized in that it comprises a facade panel and a frame, preferably metal, which are permanently connected to each other via an insulating layer, wherein the insulating layer is a plastic foam which permanently connects the facade panel and the frame during the foaming process, wherein the plastic foam is a polystyrene-polyurethane foam PSUR, wherein 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 facade panel is selected from a ceramic panel, a panel of natural or artificial stone, a glass panel, a panel of metal or metal alloys, a wood panel, a wood or wood-like veneer panel, a fibre cement panel, a plasterboard panel or the like.

Korzystnie, płytę elewacyjną stanowi płyta ceramiczna.Preferably, the facade panel is a ceramic panel.

Korzystnie, płyta elewacyjną ma grubość od 0,1 mm do 10 cm.Preferably, the facade panel 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 polyurethane foam, polyester foam, polystyrene foam or mixtures and composites of these foams, such as polystyrene-polyurethane PSUR 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 for manufacturing a composite facade and thermal insulation panel, characterized in that it comprises the steps of:

- na dnie otwartej formy wstępnie podgrzanej do temperatury od 10 do 100°C umieszcza się płytę elewacyjną,- a facade plate is placed on the bottom of an open mold preheated to a temperature of 10 to 100°C,

- formę zamyka się jest płytą o dużej wytrzymałości, do powierzchni której przymocowany jest uprzednio wykonany stelaż,- the form is closed with a high-strength plate, 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 foam is dosed into the mould, which expands and fills the interior of the mould and is left in the mould until the polymerisation and hardening process is completed, the foam being polystyrene-polyurethane foam PSUR, PSUR being 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 the polymerization and curing process is completed, the mold is opened by lifting the cover and spreading the side walls of the mold.

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 or 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 mould is assisted by a pulse of high-pressure air entering between the walls of the panel and the mould via channels formed in the walls of the mould.

Korzystnie, wytworzone panele następnie poddaje się kondycjonowaniu w temperaturze od 10 do 30°C przez okres od 2 do 30 godzin.Preferably, the produced panels are then subjected to conditioning 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 and thermal insulation panel manufactured 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 a composite facade and thermal insulation panel according to the present invention for the simultaneous installation of facades and insulation of buildings, especially high-rise buildings.

Przykład realizacji kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego według niniejszego wynalazku przedstawiono na figurach rysunku, gdzie:An example of an implementation of a composite facade and thermal insulation panel according to the present invention is shown in the drawing figures, where:

na fig. 1 zilustrowano kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według wynalazku w rzucie perspektywicznym;Figure 1 shows a perspective view of a composite facade and thermal insulation panel according to the invention;

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.Figure 2 shows a composite facade and thermal insulation panel according to the invention in a cross-section along the line A-A shown in Figure 1; and Figures 3 and 4 show photos of the composite facade and thermal insulation panel according to the invention after the flammability test.

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 and thermal insulation panel of the present invention, shown in the drawings, is manufactured using a conventional low-pressure process of pouring a mixture of raw materials into a mold to create polystyrene-polyurethane foam (PSUR), which is a composite of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS). A facade panel is placed at the bottom of an open mold made of known high-strength and rigid materials, such as steel or cast iron, with a shape reflecting the target shape of the panel. The facade panel can be made of any known facade materials. These may include ceramic panels, panels of natural or artificial stone, glass, metals, wood and wood or wood-like veneer, fiber cement panels, plasterboard panels, or the like. The thickness and type of panel must be selected so that its weight per unit area does not cause stresses exceeding the strength of the thermal insulation foam used, which the foam achieves after the production process. This could result in foam damage and the façade panel detaching and falling off the panel. Calculation of the maximum foam thickness that meets this requirement is performed using established engineering methods. The minimum thickness of the façade panels used is limited by aesthetic considerations related to the potential for foam to show through the panel layer. The resulting panel thicknesses range from 0.1 mm for metal sheets to 10 mm for fiber-cement panels and other lightweight materials. The side walls of the mold are covered with a material that does not adhere to the polymerizing foam, e.g., Teflon, Tarflen, etc. The mold is closed with a high-strength plate, selected using established design principles to withstand the pressure of the expanding and polymerizing foam. A prefabricated metal frame is attached to the cover surface. Fixing is accomplished using permanent magnets mounted in the mold cover or other known methods. The foam is dispensed from the head of commonly available mixing and dispensing machines. The mold interior is preheated to a temperature between 10 and 100 degrees Celsius. The thermally insulating foam expands and fills the mold, adhering strongly to the facade panel and frame through adhesive forces. The foam remains in the mold until the polymerization and curing process is complete. After the polymerization and curing process is complete, the mold is opened by lifting the cover and spreading the mold side walls. This process is aided by a high-pressure air pulse entering between the panel and the mold walls through small channels previously drilled in the mold walls. After removal from the mold and cooling to ambient temperature, the composite facade 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 authors of this invention is a composite facade and thermal insulation panel consisting of three elements, each fulfilling three separate functions. The first element is a metal frame, preferably lightweight steel, which serves as a supporting structure and also as a component of the panel mounting 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.PL 230 119 B1, such as ceramic tiles, tiles made of natural or artificial stone, glass, metal, or wood with wood or wood-like veneers, fiber-cement tiles, plasterboard, or the like, preferably ceramic tiles, for example, those manufactured by the Italian company Laminam S.P.A. The choice of ceramic tiles as advantageous stems from the specific properties of this material. The surface of these tiles is very hard, resistant to mechanical scratches, and completely chemically inert. These properties make them resistant to weather conditions and easy to clean (graffiti resistance). Additionally, these ceramic tiles are characterized by near-zero water absorption and, therefore, complete frost resistance. They are also an excellent decorative material with exceptional aesthetic qualities.

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 metal frame and the facade panels are joined together by a third component – a layer of insulating material, such as PSUR polystyrene-polyurethane foam. This material is a composite composed of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS). It is a physical mixture of the two. In the proposed solution, these three elements are combined in a single process: pressing, gluing, and simultaneous cross-linking of the polyurethane foam and expansion of the polystyrene create a highly durable connection between the facade panel and the mechanical suspension system and the PSUR thermal insulation material.

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 invention's prototype thermal insulation panel demonstrated the feasibility of integrating three disparate materials—steel, a ceramic plate, and an insulating material—in a single process (single step). A key element was the selection of the PSUR composite as the material connecting the ceramic plates to the mechanical suspension system. This composite is one of the few polymer materials that is both a thermal insulation and a structural material, boasting excellent mechanical properties. It also possesses excellent adhesion properties at the time of creation, allowing the composite material to be joined into a single unit. Therefore, the use of the PSUR composite enabled the permanent connection of a steel support frame with a ceramic plate in a single process—during the synthesis of polyurethane foam and the expansion of polystyrene granules. Equally important is the fact that the PSUR composite, which is crucial in the construction materials market, is significantly less expensive 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 advantage of the solution proposed by the inventors of this invention is that, unlike previously presented multi-stage building facade construction technologies, the use of this type of panels allows for the creation of thermally insulated building walls in a single step. The building façade is simultaneously covered with an insulating layer and a ceramic protective layer. Furthermore, installation of these panels can be performed by workers with 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, previously unheard of among other construction materials manufacturers. It will enable the global construction materials market to introduce, for the first time, a panel consisting of a mounting system, an insulating layer, and a thin ceramic board (e.g., 2 or 3 mm), enabling the creation of long-lasting building facades with a highly 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. Such a combination can result in a material that exhibits the inherent flaws of both components, but it can also create a new material with unique and particularly valuable properties. This is precisely what happened when combining 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 (expanded polystyrene) is a cheap and very commonly used insulation material in construction. Its primary advantages are its ease of installation and its low cost. However, it also has 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 repairing mechanical damage, plastering and painting the facade;

- pod wpływem podwyższonej temperatury płyty EPS ulegają stopieniu i całkowicie tracą swoje właściwości termoizolacyjne i mechaniczne;- under the influence of elevated temperatures, 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.- Due to the open channels in its structure, EPS is not a completely waterproof material. Therefore, it is susceptible to freezing and condensation 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).The thermal conductivity coefficient of EPS depends on the density and its production technology and ranges from 0.032 to 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 the disadvantages of EPS boards. It is an excellent thermal insulation material, also characterized by very good mechanical properties. Its density is similar to EPS, while the thermal conductivity coefficient of PUR 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 a similar Styrofoam board. It is precisely this cost of this type of insulation that significantly limits its use in residential 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 polymer composite material is a combination of two plastics, the characteristics of which are described above. This new material has unique properties that will undoubtedly find widespread use in insulation and construction technologies in the future. This material was developed by the Polish company HIT Konsulting, and the process for obtaining this composite has been submitted for patent protection in several patent applications (PL387535, PL395886, PL396151, PL396152). PSUR is produced by the simultaneous synthesis and cross-linking of rigid polyurethane foam (a two-component process) and co-expansion of polystyrene granules, used in the production of polystyrene. The resulting material is therefore a blend of two plastics, a composite exhibiting emergent properties not present individually in each of the components constituting the target product. The combination of two very different materials - expanded polystyrene and rigid polyurethane foam, in one process described above, made it possible to create a special material that combines the unique advantages of rigid polyurethane foam and at the same time significantly reduce its cost, without significantly impairing 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 polyurethane and polystyrene composite, obtained through a simultaneous cross-linking and co-expansion process during its formation, is an excellent adhesive material (glue), tightly adhering to porous surfaces (brick, concrete, natural and artificial stone, ceramics), as well as to metal supporting structures. This property, combined with the simultaneous pressing process at elevated temperatures during the formation of the composite thermal insulation panel according to this invention, allows it to be used as a bonding material between a steel suspension system and a ceramic panel. This prevents gaps from being penetrated by rainwater or condensation in high humidity conditions. Water also prevents the occurrence of "creeping" under the gaps, which could result in façade tiles becoming detached due to freezing during 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.Because PSUR's matrix is rigid polyurethane foam, the material generally retains its excellent properties: it is mechanically durable, crack-resistant, and resistant to chipping. At the same time, it possesses structural properties that allow for the installation of ceramic facade panels not as ventilated facades, but as glued panels mounted directly to the exterior walls of insulated buildings.

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.The PSUR composite is characterized by a low moisture absorption coefficient. Consequently, it does not significantly diffuse moisture into the outer insulation layers. Therefore, in winter, water does not freeze within the closed cells of the insulating foam. As a result, the proposed facade panel design integrated with PSUR thermal insulation is not exposed to the destructive effects of frozen water. Therefore, there is no deterioration in thermal insulation due to water absorption of the insulation layer or the possibility of detachment of 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.Because the PSUR composite material is based on cross-linked polyurethane, it is also highly chemically resistant. This allows for the use of a variety of highly bonding industrial adhesives, for example, when gluing this material to a building wall or gluing individual panels together during facade installation.

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 PSUR also gives it excellent acoustic damping properties. It significantly reduces sound better than single-phase materials such as polystyrene and polyurethane foam. In this respect, it is second only to mineral wool.

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 classified as "fire retardant," these panels have a high fire resistance rating because installation prevents oxygen from reaching the insulation material. Furthermore, the polyurethane matrix, when annealed at temperatures above 140°C, does not disintegrate; instead, it forms a specific slag that is still capable of supporting the outer ceramic layer due to its low thickness and, consequently, weight. This, in turn, continues to cut off the thermal insulation from oxygen supply and ensures safety during any rescue or firefighting operations.

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.Similarly to 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 summarized in the table below:

1. 1. Wyższa termoizolacyjnośćHigher thermal insulation Przewodność cieplna materiału, Współczynnik przenikania ciepła przez ścianę.The thermal conductivity of the material, the heat transfer coefficient through the wall. λ = 0,03 W/m K, U = 0,2 W/m2K λ = 0.03 W/m K, U = 0.2 W/m 2 K 2. 2. WiecznotrwałośćEternity Odporność na przemarzanie, degradację mechaniczną, chemiczną, biologiczną itp.Resistance to freezing, mechanical, chemical, biological degradation, etc. Trwałość min., 50-100 latMinimum durability: 50-100 years 3. 3. Zespolona konstrukcja Combined construction Wykorzystano niezwykle dobrą adhezję materiału PSUR do wszystkich materiałów budowlanych, zespalając płyty ceramiczne z warstwą materiału PSUR w procesie ekspandowania pianki PSUR w zamkniętych formach. Uprzemysłowiono w ten sposób proces wykonywania izolacji budynków,The exceptionally good adhesion of PSUR material to all building materials was exploited by bonding ceramic plates to a layer of PSUR material by expanding PSUR foam in closed molds. This industrialized the process of building insulation. Łatwość operowania gwarantuje niskie koszty montażu. Izolacja i płyta elewacyjna montowana jest w jednej operacji.Ease of operation guarantees low installation costs. The insulation and facade panel are installed in a single operation. 4. 4. Dobra All right Brak dopływu tlenu do materiału No oxygen supply to the material Klasa odporności Resistance class wytrzymałość ogniowa Fire resistance izolacyjnego. Niski ciężar płyt ceramicznych zapewnia utrzymanie ich na elewacji nawet przez zdegradowany termicznie materiał, przez co odcięcie od tlenu zapewnione jest przez długi okres czasu. insulation. The low weight of the ceramic panels ensures their retention on the façade even through thermally degraded material, ensuring oxygen isolation for a long period of time. pożarowej: El 60 (do budynków wysokich)fire protection: El 60 (for high-rise buildings) 5. 5. Bardzo niska chłonność wilgociVery low moisture absorption Materiał o porach zamkniętych, bez szczelin międzyfazowych. Niska zawartość wody zapewnia nie uszkadzanie komórek przez wymarzającą wodę kondensującą się w warstwie rosy. Pozwala to nie stosować elewacji wentylowanych.A closed-pore material with no interfacial gaps. Its low water content ensures that the cells are not damaged by freezing water condensing in the dew layer. This allows for the elimination of ventilated facades. μ < 3% (dla wełny mineralnej μ > 90%) μ < 3% (for mineral wool μ > 90%)

PL230 119 Β1PL230 119 Β1

6. 6. Bardzo niska waga przy dużych rozmiarach paneliVery low weight despite large panel sizes Ze względu na możliwość stosowania bardzo cienkich płyt, gęstość powierzchniowa wraz z ciężarem izolacji i mocowania jest rekordowo małaDue to the possibility of using very thin boards, the surface density, together with the weight of insulation and fasteners, is record-breakingly low. Gęstość powierzchniowa < 10 kg/m2Surface density < 10 kg/m2 7. 7. Wysoka estetyka High aesthetics W przypadku stosowania płyt ceramicznych firmy LAMINAM, wysoka czystość kwarcytów pozwala na uzyskiwanie czystych barw płyt laminamowych.When using LAMINAM ceramic tiles, the high purity of the quartzites allows for the pure colors of the laminatam tiles. Bardzo atrakcyjny wygląd - „włoski design”Very attractive appearance - "Italian design" 8. 8. Niższa grubość ścian Lower wall thickness Wynika z dobrej izolacyjności PSUR i nie stosowania szczeliny wentylacyjnej, zespolonej konstrukcji i nowatorskich rozwiązań systemu montażu.This is due to the good insulation of the PSUR and the absence of a ventilation gap, the integrated construction, and the innovative mounting system solutions. Całkowita grubość elewacji wraz z izolacją wynosi około 12 cm dla domu energooszczędnegoThe total thickness of the facade, including insulation, is approximately 12 cm for an energy-efficient house. 9. 9. Dobre tłumienie akustyczneGood acoustic damping Struktura kompozytowa zapewnia rozpraszanie fal dźwiękowych na granicach fazy poliuretanowej i polistyrenowej.The composite structure ensures the dispersion of sound waves at the boundaries of the polyurethane and polystyrene phases. Tłumienie > 32 dB Attenuation > 32 dB 10 10 Atrakcyjna cena Attractive price Niższe niż dla pianki PUR ceny materiału PSUR, niższy koszt cienkich płyt ceramicznych, niższe koszty montażu powodują możliwość osiągnięcia rekordowo niskiej ceny wykonania wysokiej jakości elewacji wiecznotrwałej energooszczędnej.Lower prices for the PSUR material than for PUR foam, lower costs for thin ceramic panels, and lower installation costs make it possible to achieve record-low prices for high-quality, long-lasting, energy-efficient facades. 350 zł/m2 - elewacja energooszczędna. 390 zł/m2 - elewacja domu pasywnego PLN 350/ - energy-efficient facade. PLN 390/ - passive house facade.

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.The inventors of this invention have created a prototype of a composite facade and thermal insulation panel. Building a suitable mold and manufacturing such a panel presented a significant design and technological challenge, but this proved that it was possible to produce a composite facade and thermal insulation panel in a single step. This panel consists of a mechanical suspension system, a facade panel, and a layer of composite thermal insulation material, which serves as both a structural and thermal insulation material, bonding the 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.Individual facade and thermal insulation panels are attached to the building wall using expansion bolts. The design of the mechanical suspension system allows for the adjustment of the position of individual panels relative to the wall and subsequent facade elements. Individual building façade elements—the facade and thermal insulation panels—are not glued together but are simply joined by a "zipper"—successive panels overlap. A gap of approximately 1 cm is left between the building wall and the back of the panel, which can be filled with lightweight polyurethane foam. This solution allows for the installation of facade and thermal insulation panels on buildings with uneven wall surfaces and prevents the formation of thermal bridges at the joints between 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 water ingress between the façade elements and to maintain the very attractive appearance of the façade created in this way, in the proposed solution, the joints between the individual façade panels are grouted and sealed with appropriate adhesive masses.

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, using internal polyurethane foam and an adhesive between the individual facade panels, ensures that the material is practically inextricably linked to atmospheric oxygen. This prevents the slow degradation of the organic material PSUR, which could occur over many years of use. This means that the use of this type of panels and the described installation method enables the creation of long-lasting building facades.

Przedstawiona konstrukcja paneli elewacyjno-termoizolacyjnych oraz sposób ich montażu jako elewacji na ścianach budynków ma również szereg dodatkowych zalet:The presented construction of facade and thermal insulation panels and the method of their installation as facades on building walls also has a number of additional advantages:

- łatwość i szybkość montażu gotowych paneli elewacyjno-termoizolacyjnych;- ease and speed of installation of ready-made facade and thermal insulation panels;

- możliwość wykonywania elewacji przez pracowników posiadających jedynie ogólne przeszkolenie oraz podstawowe narzędzia budowlane;- the possibility of carrying out facade works by workers 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 design of the mechanical suspension system and the use of a system of overlaps allow for easy leveling and shifting of individual panels relative to each other so as to adapt the façade constructed in this way to the variable dimensions of the building walls;

- 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 facade and thermal insulation panels in the proposed mounting system are mechanically connected to the building wall and to each other, so there is no possibility of individual elements of the building facade becoming unstuck or even falling off;

- system zawiesi mechanicznych schowanych za izolacją termiczną uniemożliwia tworzenie się mostków cieplnych;- a system of mechanical suspensions hidden behind 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, and especially 12 cm layer of PSUR thermal insulation material corresponds to approximately 15-20 cm layer of polystyrene used in energy-efficient houses;

- mniejsza paroprzepuszczalność w stosunku do tradycyjnie wykonanych elewacji.- lower vapor permeability compared to traditionally constructed 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 heating costs.

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 use (no need for renovations), greater resistance to atmospheric factors, mechanical and biological damage, ease of maintenance, higher fire resistance than polystyrene boards and the related possibility of using them 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. Integrated construction: ease of installation, reduction of installation 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: lack of supervision, bad weather conditions, lack of qualified workers-insulators).

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 insulation and spalling or peeling of facade panels due to freezing and freezing of water condensing in the dew zone and longer periods of use.

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 walls: eliminating the air void/gap necessary in ventilated facades, enabling the construction of much thinner insulated walls, resulting in improved architectural aesthetics thanks to smaller window recesses, and enabling the achievement of a larger effective surface area within the building's 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: reduced load on walls, increased safety during both installation and operation, increased 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 ability to create unlimited designs and colors of facades, the ability to use large-sized insulation panels desired by the market, the ability to achieve a modern facade effect, 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: the possibility of reducing 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 and thermal insulation panel according to the present invention is shown in Fig. 1 and Fig. 2. The panel consists of a ceramic facade plate 1 with a thickness of 3 mm, width of 50 cm and height of 150 cm, a steel frame 3 with the structure shown in Fig. 1 and Fig. 2, which are connected to each other by means of a bonding layer of foamed material PSUR 3 with a thickness of 12 cm. The 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 specified above was placed on the bottom of an open steel mold. The mold's side walls were coated with Teflon. The mold was closed with a high-strength cover, to which a previously prepared steel frame, shown in Fig. 2, was attached using permanent magnets. Next, foam was dispensed into the mold from the head of a mixing and dispensing machine. The mold's interior was preheated to approximately 50 degrees Celsius. The thermally insulating foam, expanding, filled the mold, adhering strongly to both the ceramic plate and the steel frame through adhesive forces. The foam was left in the mold until the polymerization and curing processes were complete. After the polymerization and curing processes were complete, the mold was opened by lifting the cover and spreading the mold's side walls. This process was aided by a high-pressure air pulse entering between the panel and mold walls via small channels previously made in the mold walls. After removing from the mold and cooling to ambient temperature, the composite facade and thermal insulation panel was ready for use.

Otrzymany kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny poddano testom palności według standardowej procedury Instytutu Techniki Budowlanej z Warszawy.The resulting composite facade and 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 test was a facade panel made of Laminam board integrated with insulation made of PSUR material.

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 simulated a window with the tested panel placed above it. The flammability test simulated a natural fire inside the building, near the window. A burning time of 30 minutes was assumed, sufficient to obtain a certificate of approval for use in construction. The fire was generated by burning a measured amount of wood to obtain the energy impulse and heat output specified by the procedure. Dry birch wood was used for combustion. During combustion, it was found that this amount of wood was insufficient to sustain the fire throughout the entire test period. Therefore, additional wood was added after 15 minutes, and then another after 30 minutes of testing. The back and side walls of the panel were insulated with mineral wool to prevent direct combustion of the PSUR insulating material. The external temperature was approximately 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, models V20 and V50, were used to measure low and high temperatures. The process was documented with photographs and video.

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 its excellent fire resistance, the test duration 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 temperature increase, reaching a maximum of approximately 20°C. The maximum temperature was reached at the bottom edge of the panel, reaching 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.After the test was completed, the panel was cut along its centerline. Figure 3 shows a photograph of the panel cut along its centerline, clearly showing that the fire did not spread to the interior of the panel; only the outer layer of the PSUR material charred, but this did not lead to panel destruction, detachment of the metal frame, or detachment of the outer cladding layer. Although the high temperature gradient caused cracking of the ceramic panel surface, due to its strong adhesion to the insulating material, no fragments were observed to detach from the panel. Figure 4 shows a cross-section of the panel, indicating its individual components.

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 burn test. No flame spread was observed. No fragments of the Laminam board fell off the panel. No detachment of the steel frame was observed. The burnt rear surface of the panel was a result of poor thermal insulation of the rear surface. This effect will not occur after mounting on a building wall due to the lack of contact with an open flame.

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 a fire resistance perspective, the greatest danger comes from high temperature gradients, which lead to cracking of the ceramic panel surface. The resulting gaps allow air access to the insulating material. However, due to the very low mass of the Laminam tiles, these tiles remain adhered to the slag formed by the partial combustion of the PSUR material. This limits the oxygen supply, preventing further combustion of the insulating material. This protects the entire façade structure from spreading fire and allows the use of thermally insulating panels for high-rise buildings.

Claims (9)

1. Kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny, znamienny tym, że obejmuje płytę elewacyjną (1) i stelaż (3) będący konstrukcją nośną, a zarazem elementem systemu mocowania panelu na ścianie budynku, korzystnie metalowy, które są trwale połączone ze sobą za pośrednictwem warstwy izolacyjnej (2), przy czym warstwę izolacyjną stanowi pianka z tworzywa sztucznego, która podczas procesu spieniania trwale łączy płytę elewacyjną (1) i stelaż (3), 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).1.Composite facade-thermal insulation panel, characterized by the fact that it includes the facade panel (1) and the frame (3) being a load-bearing structure, and also an element of the panel fastening system on the building wall, preferably metal, which are permanently connected to each other via an insulating layer (2), the insulating layer is made of plastic foam, which during the foaming process permanently connects the facade board (1) and the frame (3), the plastic foam is a polystyrene-polyurethane foam PSUR, and PSUR is a composite of two plastics: rigid polyurethane foam (PUR) and expanded polystyrene (EPS). 2. Kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że płytę elewacyjną (1) stanowi płyta ceramiczna.2. A composite facade-thermal insulation panel according to claim The method of claim 1, characterized in that the façade plate (1) is a ceramic plate. 3. Kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że płyta elewacyjną (1) ma grubość od 0,1 mm do 10 cm.3. A composite facade-thermal insulation panel according to claim 3. A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the façade board (1) has a thickness of 0.1 mm to 10 cm. 4. Kompozytowy panel elewacyjno-termoizolacyjny według któregokolwiek z zastrz. 1-3, znamienny tym, że grubość warstwy izolacyjnej (2) wynosi od 4 do 25 cm, korzystnie od 8 do 16 cm, a najbardziej korzystnie od 10 do 14 cm.4. A composite heat-insulating façade panel according to any of the claims The method according to 1-3, characterized in that the thickness of the insulating layer (2) is from 4 to 25 cm, preferably from 8 to 16 cm, and most preferably from 10 to 14 cm. 5. Sposób wytwarzania kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego, znamienny tym, że obejmuje etapy, w których:5. A method of manufacturing a composite thermal insulation façade panel, characterized by the steps in which: - na dnie otwartej formy wstępnie podgrzanej do temperatury od 10 do 100 °C umieszcza się płytę elewacyjną (1),- on the bottom of the open form preheated to a temperature of 10 to 100 ° C, a facade board (1) is placed, - formę zamyka się jest płytą o dużej wytrzymałości, do powierzchni której przymocowany jest uprzednio wykonany stelaż (3),- the form is closed with a high-strength board, to the surface of which a previously made frame (3) 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), - 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. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się formę, której boczne ściany pokrywa się materiałem nieprzywierającym do polimeryzującej pianki, korzystnie takim jak teflon, tarflen, po uprzednim umieszczeniu w formie płyty ceramicznej.6. The method according to p. 5. A mold according to claim 5, characterized in that the side walls of which are covered with a material that does not stick to the polymerizing foam, preferably such as Teflon, tarflen, after being placed in the form of a ceramic plate. 7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że otwieranie formy wspomagane jest impulsem powietrza o wysokim ciśnieniu dostającego się pomiędzy ścianki panelu i formy przy pomocy kanalików utworzonych w ścianach formy.7. The method according to p. A method according to claim 5 or 6, characterized in that 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. 8. Sposób według zastrz. 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, że wytworzone panele następnie poddaje się kondycjonowaniu w temperaturze od 10 do 30°C przez okres od 2 do 30 godzin.8. The method according to p. 5. Process according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the produced panels are then conditioned at a temperature of 10 to 30 ° C for a period of 2 to 30 hours. 9. Zastosowanie kompozytowego panelu elewacyjno-termoizolacyjnego według któregokolwiek z zastrz. 1 -4 do jednoczesnego montowania elewacji i ocieplania budynków, zwłaszcza wysokich budynków.9. Use of a composite thermal insulation façade panel according to any one of the claims 1-4 for simultaneous installation of facades and thermal insulation of buildings, especially high-rise buildings.
PL406346A 2013-12-03 2013-12-03 Composite facade insulating cladding, method for producing it and application of the composite facade insulating cladding PL230119B1 (en)

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
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
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

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
MX339721B (en) * 2010-10-11 2016-06-07 Fbm Licence Ltd A BUILDING PANEL, BUILDING SYSTEM AND CONSTRUCTION METHOD OF A BUILDING.
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
PL396151A1 (en) 2011-08-31 2013-03-04 Hit Konsulting Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Composite insulation materials and processes for their preparation
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

Also Published As

Publication number Publication date
EP3077603A1 (en) 2016-10-12
WO2015083084A1 (en) 2015-06-11
RU2651850C1 (en) 2018-04-24
PL406346A1 (en) 2015-06-08
EP3077603B1 (en) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3077603B1 (en) A thermally-insulating composite elevation panel, a method of its preparation and a use of the thermally-insulating composite elevation panel
US10392802B2 (en) Polyurethane foam backed panel
US9970192B2 (en) Multifunctional panel system and attachment means
WO2002038879A1 (en) Outwall thermal insulation board
US10961709B2 (en) Impact resistance of a cementitious composite foam panel
RU2473761C2 (en) Method to manufacture heat insulation panel and heat insulation panel
NL2008278C2 (en) Heat insulation for the outer sidings of buildings.
RU2275480C1 (en) Wall panel for building structure facing and heating
CN106083129B (en) The preparation method and products thereof of light stone imitation body heat insulation veneer
CN202324443U (en) Thermal-bridge-resisting composite anti-radiation rock wool energy-saving decorative system
KR101995382B1 (en) Wall Structure Using Stone And Insulation Panel Unit
KR20050022974A (en) Sound- and water-proofing panel and preparing method thereof
KR100512119B1 (en) the construction method of outer wall insulating with insulation board
CN101845874A (en) Novel external wall efficient energy-saving heat-preservation decorating plate
RU2704993C2 (en) Energy-efficient fire-resistant multilayer insulating panel
EP3059354B1 (en) Structural module and method for mounting structural modules
CN201972332U (en) Dry hanging composite sandwich decorative board
RU160878U1 (en) BUILDING SANDWICH-HEAT-ECO-BLOCK
KR20190049320A (en) Flame retardant panels for construction using flame-retardant foam
CN202108195U (en) Fireproof and decorative integrated self-heat-insulating wallboard for peripheral guide wall of building
CN207392644U (en) A kind of back bolt type composite plate
EP3059058B1 (en) Method for manufacturing a structural module with a facade layer and the structural module with a facade layer manufactured by this method
CN201241422Y (en) Heat insulation and heat preservation sound-and-fire proof light composite wall board
CN204163229U (en) A kind of polyphenyl plate composite mortar external thermal insulation system
CN223482107U (en) Steel wire net frame cement rock wool light waterproof sandwich partition plate