Способ возведения наружной стены здания и многослойная строительная панель для его осуществления

Способ возведения наружной стены здания и многослойная строительная панель для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения многослойных наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий и к строительным элементам, предназначенным для их возведения.

Известен патент «Наружная многослойная стена здания и способ ее возведения» (см. пат. РФ на изобретение №2335606, МПК Е04В 2/88, опубл. 10.10.2008), в котором способ возведения наружной многослойной стены здания включает поэтажную установку наружного слоя из предварительно изготовленных панелей, крепление последних к несущим конструкциям здания металлическими связями, последовательный монтаж изнутри здания промежуточного утепляющего слоя с образованием вентилируемого воздушного зазора и внутреннего слоя. При этом наружная панель крепится изнутри здания одновременно или последовательно с оконными блоками на заранее выполненный металлический несущий каркас, после чего производится монтаж промежуточного утепляющего слоя к металлической сетке, закрепленной на внутренней стороне декоративной панели.

Недостатком этого способа возведения и многослойной панели является поэтапная сборка панели непосредственно на месте ее установки, что увеличивает трудоемкость строительства, а также применение при строительстве «мокрых» процессов с использованием цемента или других вяжущих веществ.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа по отношению к заявляемому изобретению, по технической сущности и достигаемому результату является «Каркасное здание», защищенное патентом РФ на изобретение №2381334, МПК Е04В 1/18, опубл. 10.08.2010.

Известное каркасное здание, содержащее плиты перекрытия с консолями, колонны, опирающиеся на консоли многослойные наружные стены, включающие внутренний, средний и фасадные слои, характеризуется тем, что консоли выполнены в форме трапеции, а вылет консоли равен не более толщины наружной стены.

Недостатками известного решения являются монтаж наружной стены здания из элементов стандартных размеров, не привязанных к размерам проемов, что увеличивает время монтажа здания, а также использование нестандартных плит перекрытий с консолями, что удорожает стоимость нестандартных элементов по отношению к стандартным, при этом при монтаже в консолях плит перекрытия возникают мостики холода, что снижает теплотехнические свойства здания.

Задача, решаемая заявляемым изобретением «Способ возведения наружной стены здания», заключается в сокращении сроков строительства за счет использования при строительстве здания готовых элементов каркаса и многослойных панелей, содержащих оконные и дверные проемы и монтируемых последовательно в процессе возведения здания согласно конкретному проектному решению. Монтаж осуществляется за счет крепежных элементов в виде стальных листов и ударных анкеров.

Указанная задача решается следующим способом.

Каркасные профили доставляются на строительную площадку нарезанными в проектные размеры, каркас стен собирается на строительной площадке; там же укладывают теплоизоляционный материал, паро-гидроизоляционную мембрану и закрепляют плиты облицовки стен. Причем в каркасе, при необходимости, уже предусмотрены двери и окна. Каркас здания может быть сборным, сборно-монолитным или монолитным.

Технический результат, получаемый при использовании Способа возведения наружной стены здания детальным методом, заключается в увеличении внутренней площади здания за счет того, что многослойная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания, а также в сокращении сроков строительства за счет использования при строительстве здания готовых элементов каркаса и технологичной сборки многослойных панелей, содержащих оконные и дверные проемы и монтируемых последовательно в процессе возведения здания согласно конкретному проектному решению.

Сущность изобретения «Способ возведения наружной стены здания» поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - общий вид многослойной строительной панели;

Фиг.2 - общий вид термопрофиля;

Фиг.3 - схема сборки термопанелей;

Фиг.4 - схема элемента крепления;

Фиг.5 и 7 - схема установки панели в полностью собранном виде;

Фиг.6 - схема установки панели в частично собранном виде;

Фиг.8 и 9 - схема утепления торца панели перекрытия;

Фиг.10 - схема послойного расположения элементов панели.

Способ возведения наружной стены здания, заключается в том, что предварительно возводится каркас здания, включающий в себя колонны и плиты перекрытий, а затем на готовый каркас здания устанавливают с помощью крепежных элементов предварительно собранный в горизонтальном положении каркас панели, включающий облицовочную обшивку и паро-гидроизоляционную мембрану, а затем в вертикальном положении монтируют к каркасу панели неконструкционный утеплитель, внутреннюю обшивку, причем каркас многослойной панели монтируют к каркасу здания таким образом, что многослойная строительная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, а торцы плит перекрытий и колонны закладываются утеплителем и зашиваются наружными листами обшивки.

Каркас может собираться на основе сборочных чертежей. Каждый элемент каркаса может иметь свой идентификационный номер, на сборочных чертежах может быть указано местоположение элемента в каркасе, а также необходимые способы крепления и соединения.

Каркас 1 собирается на ровной горизонтальной поверхности с помощью низкоголовых саморезов 5 или заклепок. К каркасу крепится наружная 9 паро-гидроизоляционная мембрана повышенной прочности и наружный 7 лист обшивки.

Каркас с укрепленной наружной обшивкой 7 устанавливается в проем здания на специальные резиновые или минераловатные прокладки 16, так чтобы панель выступала наружу на расстояние от 1/3 до 1/2 ее толщины и крепится к нижней 15 и верхней 14 плитам перекрытия специальными клиновыми или ударными анкерными 17. Для крепления каркаса могут использоваться также оцинкованные стальные листы 12. Крепление их к верхнему и нижнему торцу каркаса происходит самосверлящими шурупами, не менее четырех шурупов на каждый стальной лист (фиг.4). К железобетонному перекрытию стальные листы 12 крепят, чаще всего, при помощи распорных анкеров, от двух до четырех анкеров на деталь. Стальные листы потом скрываются под разравнивающим слоем пола и подвесным потолком.

До крепления соединительных деталей к панели их изгибают согласно действительным монтажным допускам.

Каркас легковесен и не нуждается в мощном грузоподъемном оборудовании.

Крепление к колоннам в каждом конкретном случае может решаться отдельно в рамках конструктивного проекта здания.

После установки каркаса все промежутки между его элементами в полном объеме заполняют теплоизоляцией 6, устанавливают внутреннюю паро-гидроизоляционную мембрану 10 и внутренний лист обшивки 8.

Швы между панелью, плитами перекрытия и колоннами заполняются эластичной мастикой или монтажной пеной.

Торцы плит перекрытий и колонны закладываются утеплителем и зашиваются наружными листами обшивки (фиг.8 и 9).

В дальнейшем с наружной стороны термопанелей может быть прикреплена фасадная облицовка: подрешетка и металлические кассеты, штукатурные щиты, сетка Рабитца, штукатурка и т.п. Материал фасадной облицовки наружной стены из термопанелей ничем не ограничен.

В качестве отдельного изобретения в рамках патентования группы изобретений, заявитель предлагает для патентования техническое решение «Многослойная строительная панель», составляющей со способом возведения наружной стены здания единый изобретательский замысел. Группа изобретений связана между собой настолько, что образуют единый изобретательский замысел.

Известна трехслойная строительная панель, содержащая внутренний каркас, неконструкционный утеплитель и листовую обшивку, характеризующаяся тем, что внутренний каркас выполнен в виде разборной рамы из металлического профиля, к которому прикреплены деревянные брусья (см. пат. РФ на изобретение №2245970, МПК Е04С 2/26, опубл. 10.02.2005).

Недостатком этой панели является применение в конструкции деревянных брусьев, что уменьшает ее пожаробезопасность и увеличивает трудоемкость сборки каркаса на стройке.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению «Многослойная строительная панель» по технической сущности и достигаемому результату является многослойная строительная панель, защищенная патентом РФ на ПМ №55393, МПК Е04С 2/26, опубл. 10.08.2006 (прототип).

Известная многослойная строительная панель, содержащая внутренний каркас, выполненный в виде разборной рамы, неконструкционный утеплитель и листовую обшивку, характеризуется тем, что рама изготовлена из оцинкованных перфорированных термопанелей и содержит направляющие П-образного профиля и ребра С-образного профиля, термопрофили выполнены с перфорацией. В качестве материала наружной обшивки применены двойные гипсоволокнистые листы, в качестве наружной обшивки - фиброцементные плиты, в качестве неконструкционного утеплителя - плиты из минераловаты или вата теплоизоляционная целлюлозная, в качестве крепежных элементов использованы самонарезающие винты.

Недостаток известного решения является несоответствие панели противопожарным требованиям для высотных зданий. Отсутствие в термопрофиле посадочных мест под крепежные элементы не обеспечивает точности сборки и герметичности панели за счет возможности возникновения зазоров при сборке панели, что снижает ее теплозащитные свойства, а также увеличивает трудоемкость сборки каркаса в условиях стройки.

Задача, положенная в основу настоящего изобретения «Многослойная строительная панель», заключается в создании многослойной строительной панели с улучшенными эксплуатационными свойствами по герметичности, увеличению теплотехнических свойств и огнестойкости панели, снижению трудоемкости сборки.

Недостатки известного решения строительной панели устраняют тем, что в предлагаемой многослойной строительной панели, содержащей металлический каркас, выполненный в виде разборной рамы, изготовленной из оцинкованных перфорированных термопрофилей, в местах крепления сделаны специальные углубления с отверстиями под саморезы, которые позволяют утопить головки саморезов при сборке металлического каркаса. Это дает возможность делать сборку панели в условиях стройки более точной, технологичной и быстрой, а также крепить наружные и внутренние листы обшивки без зазоров, тем самым делая панель более герметичной, улучшая ее теплотехнические свойства.

Предлагаемая многослойная строительная панель имеет горизонтальные П-образные ребра. При этом весь металлический термопрофиль изготавливается с точными размерами в заводских условиях с учетом размеров окон и дверей, что делает (по сравнению с прототипом) панель более жесткой, с точными геометрическими размерами, с точными проемами под окна и двери, и позволяет устанавливать ее в каркас здания с минимальными зазорами.

Многослойная строительная панель в базовом варианте является трехслойной. В качестве наружной обшивки применяется фиброцементный лист, внутренней обшивки - гипсокартон, а в качестве утеплителя - базальтовый утеплитель, что позволяет улучшить теплотехнические и эксплуатационные свойства и повысить огнестойкость. По сравнению с минераловатой базальтовый утеплитель в процессе эксплуатации практически не имеет усадки, имеет более низкое водо- и влагопоглощение, что дает возможность ему сохранять теплоизолирующие свойства при различных температурно-влажностных условиях. Базальтовый утеплитель является негорючим материалом, что его выгодно отличает от «эковаты» и тем самым повышает огнестойкость панели.

Дополнительно внутренние стороны панели могут быть зашиты паро-гидроизоляционной мембраной повышенной прочности для улучшения гидроизоляционных и ветрозащитных свойств панели и защиты утеплителя от проникновения влаги.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение «Многослойная строительная панель», заключается в создании многослойной строительной панели с улучшенными эксплуатационными свойствами по герметичности, увеличению теплотехнических свойств и огнестойкости панели, снижению трудоемкости сборки.

Сущность изобретения «Многослойная строительная панель» поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид многослойной строительной панели;

Фиг.2 - общий вид термопрофиля;

Фиг.3 - схема сборки термопанелей;

Фиг.10 - схема послойного расположения элементов панели.

Многослойная строительная панель содержит каркас 1 в виде рамы из термопрофиля, содержащий вертикальные 2 и горизонтальные 3 ребра, выполненные из П-образного профиля. Ребра 2 и 3 из П-образного перфорированного профиля имеют углубления 4 под саморезы и жестко соединены посредством самонарезающих винтов 5. Каркас заполнен неконструкционным утеплителем 6. На каркас 1 с помощью саморезов крепятся наружный 7 и внутренний 8 листы обшивки. Дополнительно внутренние стороны панели могут быть зашиты наружной 9 и внутренней 10 паро-гидроизоляционными мембранами повышенной прочности.

Панель может быть сплошной или с оконными 11 и дверными проемами.

Для малоэтажных зданий, где требования пожаробезопасности более мягкие, при изготовлении панели могут применяться другие материалы:

в качестве наружных листов обшивки - цементно-стружечная плита ЦСП, ориентированно-стружечные плиты ОСП (OSB), стекломагнезитовая плита и т.д.;

в качестве внутренних листов обшивки - ориентированно-стружечные плиты ОСП (OSB), фанера, древесно-стружечная плита ДСП, цементно-стружечная плита ЦСП, асбестоцементная плита «ацеид» и т.д.;

в качестве утеплителя - минеральная вата, вата теплоизоляционная целлюлозная "эковата", различные пенопласты (полистирольный, полиэтиленовый, карбамидный и т.д.) и т.д.

Причем утеплитель может укладываться в сухом виде, а может заливаться в "жидком" виде (как эковата и карбамидный пенопласт).

Панели могут собираться в заводских условиях и доставляться на место строительства в готовом виде, а могут собираться рядом с местом установки полностью или частично.

В первом случае, сначала в горизонтальном положении на полу собирается каркас из термопрофиля с помощью самонарезающих анодированных винтов, затем также с помощью самонарезающих анодированных винтов крепятся сначала наружные листы обшивки. Потом панель переворачивается, укладывается утеплитель и крепятся внутренние листы обшивки. По периметру с торцов на панели устанавливаются элементы крепления 12 под распорные анкеры 17. Собранную панель 13 переворачивают в вертикальное положение, устанавливают в проем здания таким образом, чтобы она выступала наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, и крепят по периметру к колоннам и плитам перекрытия 14 и 15 распорными анкерами 17.

Во втором случае, собирается каркас из термопрофиля 1, крепятся, при необходимости, внешняя паро-гидроизоляционная мембрана 9 и наружные листы обшивки 7, панель устанавливается в проем здания на специальные резиновые или минераловатные прокладки 16 таким образом, чтобы она выступала наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, и крепится по периметру к колоннам и плитам перекрытия распорными анкерами 17. Затем укладывается утеплитель 6, и на панель крепятся, при необходимости, внешняя паро-гидроизоляционная мембрана 9 и внутренние листы обшивки 8.

Уплотнение швов между панелью, колоннами и плитами перекрытия производится монтажной пеной. Торцы панелей перекрытий закрываются утеплителем 6 и зашиваются наружными листами обшивки 7.

Группа изобретений «Способ возведения наружной стены здания и Многослойная строительная панель» связана между собой настолько, что образуют единый изобретательский замысел.

1. Способ возведения наружной стены здания, заключающийся в том, что предварительно возводится каркас здания, включающий в себя колонны и плиты перекрытий, отличающийся тем, что на готовый каркас здания устанавливают с помощью крепежных элементов предварительно собранный в горизонтальном положении каркас панели, включающий облицовочную обшивку и парогидроизоляционную мембрану, а затем в вертикальном положении монтируют к каркасу панели неконструкционный утеплитель, внутреннюю обшивку, причем каркас многослойной панели монтируют к каркасу здания таким образом, что многослойная строительная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, а торцы плит перекрытий и колонны закладываются утеплителем и зашиваются наружными листами обшивки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каркас здания может быть сборным, сборно-монолитным или монолитным.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве крепежных элементов используют анкерные элементы.

4. Многослойная строительная панель, содержащая внутренний каркас в виде разборной рамы, состоящий из вертикальных и горизонтальных ребер, выполненных из П-образного перфорированного термопрофиля, неконструкционный утеплитель и внешнюю и внутреннюю листовые обшивки, отличающаяся тем, что П-образные термопанели имеют углубления под саморезы и соединены посредством крепежных элементов (самонарезающих винтов), а наружная и внутренняя обшивки дополнительно отделены от неконструкционного утеплителя парогидроизоляционными мембранами, по периметру с торцов панели установлены элементы крепления под распорные анкеры.

5. Многослойная строительная панель по п.4, отличающаяся тем, что в качестве материала наружной обшивки может быть использован фиброцементный лист, или стекломагнезитовая плита, или цементно-стружечная плита ЦСП, или другие негорючие материалы.

6. Многослойная строительная панель по п.4, отличающаяся тем, что в качестве материала наружной обшивки может быть использована ориентировано-стружечная плита ОСП, или древесно-стружечная плита, или древесно-волокнистая плита, или фанера, или другие отделочные материалы.

7. Многослойная строительная панель по п.4, отличающаяся тем, что в качестве материала внутренней обшивки может быть использован один или два слоя гипсокартона или другие отделочные материалы.

8. Многослойная строительная панель по п.4, отличающаяся тем, что в качестве материала неконструкционного утеплителя может быть использован базальтовый утеплитель.

9. Многослойная строительная панель по п.4, отличающаяся тем, что в качестве материала неконструкционного утеплителя может быть использована минеральная вата, или вата теплоизоляционная целлюлозная, или различные пенопласты.

10. Многослойная строительная панель по п.4, отличающаяся тем, что может быть выполнена сплошной или с оконными или дверными проемами.