СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ И ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК E04B2/86 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении каркасных зданий различного назначения как в условиях заводского производства, так и на месте строительства здания.

Известна стена жилого или промышленного здания, состоящая из бетонного ядра и наружного и внутреннего покрытия, выполняющих роль оставляемой опалубки при выполнении бетонного ядра. Между наружным и внутренним покрытием ставятся анкерные связи в виде соосно расположенных болтов, один из которых имеет внутренний канал с резьбой, а второй ввинчен в этот канал. Головки болтов расположены заподлицо с внешней поверхностью оставляемой опалубки (заявка ФРГ OS 2645423 от 1978 г. МКИ E 04 B 2/86).

Известна также конструкция армированной опалубки для изготовления строительных панелей, состоящая из двух равношироких планок и приваренных к ним поперечных пластин. К выступающим концевым участкам этих пластин примыкают щитовые опалубки, присоединяемые к планкам крепежными винтами. Полость между опалубочными элементами заполняется бетоном. Описанная технология позволяет также формовать панели покрытия (заявка PCT 89/12722 от 1989 г. МКИ E 04 B 2/86).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленному способу и устройству, является конструкция армоопалубочного блока и способа возведения ограждающих конструкций при помощи этого блока. Способ заключается в том, что устанавливают в проектное положение наружную и внутреннюю оставляемые опалубки, соединяют их друг с другом анкерными связями, монтируют каркасообразующие элементы и заполняют межпалубное пространство твердеющим раствором. Теплоизоляционная стена каркасного здания содержит внешние и внутренние оставляемые опалубки, соединяющие их анкерные связи и каркасообразующие элементы. Пространство между опалубками заполнено затвердевшим раствором (СССР, авт. св. 694609 от 1978 г. МКИ E 04 C 2/26).

Все вышеприведенные аналоги, включая прототип, предполагают, что полученная ограждающая конструкция является по крайней мере самонесущей, выполненной из монолитного бетона, теплоизоляционные свойства которого низки, и не предусматривают использования какого-либо несущего каркаса здания, поэтому ограждающие конструкции требуют, как правило, дополнительного утепления. Кроме того, ни один из предлагаемых аналогов не позволяет формовать ограждающую конструкцию вокруг уже существующего каркаса здания: в прототипе предусматривается лишь установка каркасообразующего элемента, играющего роль анкера между ранее отформованными фрагментами ограждающей конструкции.

Задача предлагаемого изобретения заключается в создании возможности формования в заводских или построечных условиях монолитной теплоизолирующей стеновой панели или панели покрытия или перекрытия, в которой заформован предварительно изготовленный и собранный каркас здания.

Эта задача решается тем, что монтируют каркасообразующие элементы, устанавливают в проектное положение наружную и внутреннюю оставляемые опалубки, соединяют их друг с другом анкерными связями и заполняют межпалубное пространство твердеющим раствором; оставляемую опалубку устанавливают при помощи фиксаторов на заданном расстоянии с обеих сторон от каркасообразующих элементов здания, причем в качестве твердеющего раствора, заполняющего межпалубное пространство и пространство между палубами и каркасообразующими элементами, используют пенополистиролцементную, или пенополистиролгипсовую, или пеногипсовую теплоизолирующую композицию. Анкерные связи и фиксаторы положения опалубки перед сборкой опалубки приклеивают одним концом к внутренней поверхности одной из опалубок, а затем при установке опалубок в проектное положение другой конец анкерных связей приклеивают к внутренней поверхности второй опалубки. Перед установкой оставляемой опалубки ее противолежащие наружные и внутренние элементы могут соединять друг с другом, просверливать отверстия в местах установки анкерных связей, а затем монтировать элементы оставляемой опалубки в проектное положение, располагая анкерные связи между ними и закрепляя их посредством пропущенных сквозь просверленные отверстия крепежных деталей, головки которых располагают заподлицо с внешней поверхностью оставляемой опалубки. В качестве фиксатора могут использовать анкерную связь, которую устанавливают вплотную к каркасообразующему элементу и соединяют с каркасообразующим элементом крепежной деталью. Анкерные связи могут устанавливать в местах стыка опалубок.

Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания содержит внешние и внутренние оставляемые опалубки, соединяющие их анкерные связи и каркасообразующие элементы. Внешние и внутренние оставляемые опалубки смонтированы по обе стороны каркасообразующего элемента посредством фиксаторов на заданном расстоянии, а пространство между опалубками и между опалубками и каркасообразующими элементами заполнено пенополистиролцементной, или пенополистиролгипсовой, или пеногипсовой теплоизолирующей композицией. Анкерная связь может быть выполнена в виде стеклопластиковой трубки и крепежных элементов с головками, причем стеклопластиковая трубка может быть установлена враспор между внутренними плоскостями оставляемой опалубки и в ее концы ввернуты заподлицо с внешней плоскостью опалубки крепежные элементы, пропущенные сквозь соответствующую опалубку. Торцы анкерных связей и фиксаторов могут быть приклеены к внутренней поверхности опалубок. Анкерная связь может быть выполнена в виде деревянного двутавра, стенка которого расположена нормально к плоскости опалубок. Полки деревянного двутавра могут быть расположены на стыке соседних опалубок, которые соединены с полками деревянного двутавра крепежными деталями или приклеены к ним. Стенка деревянного двутавра может быть установлена вплотную к каркасообразующему элементу и может соединяться с ним крепежной деталью или может быть приклеена к нему.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с прототипом показывает, что способ сооружения теплоизолирующей стены каркасного здания отличается тем, что оставляемую опалубку устанавливают при помощи фиксаторов на заданном расстоянии с обеих сторон от каркасообразующих элементов здания, причем в качестве твердеющего раствора, заполняющего межпалубное пространство и пространство между палубами и каркасообразующими элементами, используют пенополистиролцементную, или пенополистиролгипсовую, или пеногипсовую теплоизолирующую композицию. Анкерные связи и фиксаторы положения опалубки перед сборкой опалубки приклеивают одним концом к внутренней поверхности одной из опалубок, а затем при установке опалубок в проектное положение другой конец анкерных связей приклеивают к внутренней поверхности второй опалубки. Перед установкой оставляемой опалубки ее противолежащие наружные и внутренние элементы могут соединять друг с другом, просверливая отверстия в местах установки анкерных связей, а затем могут монтировать элементы оставляемой опалубки в проектное положение, располагая анкерные связи между ними и закрепляя их посредством пропущенных сквозь просверленные отверстия крепежных деталей, головки которых располагают заподлицо с внешней поверхностью оставляемой опалубки. В качестве фиксатора могут использовать анкерную связь, которую устанавливают вплотную к каркасообразующему элементу и соединяют с каркасообразующим элементом крепежной деталью. Анкерные связи могут устанавливать в местах стыка опалубок.

Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания отличается тем, что внешние и внутренние оставляемые опалубки смонтированы по обе стороны каркасообразующего элемента посредством фиксаторов на заданном расстоянии, а пространство между опалубками и между опалубками и каркасообразующими элементами заполнено пенополистиролцементной, или пенополистиролгипсовой, или пеногипсовой теплоизолирующей композицией. Анкерная связь может быть выполнена в виде стеклопластиковой трубки и крепежных элементов с головками, причем стеклопластиковая трубка может быть установлена враспор между внутренними плоскостями оставляемой опалубки и в ее концы ввернуты заподлицо с внешней плоскостью опалубки крепежные элементы, пропущенные сквозь соответствующую опалубку. Торцы анкерных связей и фиксаторов могут быть приклеены к внутренней поверхности опалубок. Анкерная связь может быть выполнена в виде деревянного двутавра, стенка которого расположена нормально к плоскости опалубок. Полки деревянного двутавра могут быть расположены на стыке соседних опалубок, которые соединены с полками деревянного двутавра крепежными деталями или приклеены к ним. Стенка деревянного двутавра может быть установлена вплотную к каркасообразующему элементу и соединена с ним крепежной деталью или приклеена к нему.

Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в предложенном изобретении.

Сравнение предложенных способа сооружения теплоизолирующей ограждающей конструкции каркасного здания и сооруженной по этому способу теплоизолирующей ограждающей конструкции с другими известными техническими решениями того же назначения показывает, что установка опалубки перед формованием твердеющего раствора с обеих сторон от каркасообразующих элементов и фиксация элементов опалубки относительно друг друга и каркасообразующих элементов, а также использование в качестве твердеющего раствора пенополистироцементной, или пенополистиролгипсовой, или пеногипсовой композиции, являющихся эффективной теплоизоляцией, обладающей, кроме того, высокими адгезивными свойствами по отношению к материалу каркаса, выполненного из дерева, стали или бетона, и к материалу опалубок, позволяет, во-первых, получить монолитное заполнение наружных теплоизолирующих ограждающих конструкций и, во-вторых, "спрятать" каркас здания в стены, одновременно изолировав его от непосредственного воздействия наружной среды. Кроме того, различные варианты крепления анкерных связей и фиксаторов к опалубке и каркасу здания расширяют технологические возможности предложенного способа, причем клеевой вариант крепления анкеров и фиксаторов удачно сочетается с высокими адгезивными свойствами предложенного варианта теплоизоляционного материала к материалу каркаса здания и опалубки. Еще одним положительным качеством предложенных способа и устройства является дополнительная огнезащита каркаса здания, поскольку он попадает в оболочку из негорючего материала.

Эти положительные эффекты могут быть получены при использовании всех заявленных признаков. Приведенное сравнение позволяет сделать вывод о превышении предлагаемым техническим решением существующего уровня техники.

Изобретение поясняется на примере его выполнения. На чертежах изображено:
на фиг. 1 - фрагмент теплоизолирующей стены с анкерными связями в виде стеклопластиковых трубок, соединенных крепежными элементами;
на фиг. 2 - то же с анкерными связями на клею;
на фиг. 3 - вариант выполнения анкерной связи в виде деревянного двутавра и крепления к нему опалубок и каркасообразующего элемента.

Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания, например стена, выполнена в виде наружной 1 и внутренней 2 оставляемых опалубок, между которыми расположен каркасообразующий элемент 3. Пространство между опалубками и между опалубками и каркасообразующим элементом заполнено твердеющим теплоизолирующим раствором 4, например пенополистиролцементной, или пенополистиролгипсовой, или гипсовой композицией. Для сохранения в процессе заливки и твердения теплоизолирующего раствора проектной толщины стены при ее сборке между оставляемыми опалубками установлены анкерные связи 5, а для соблюдения проектного зазора между каркасообразующим элементом здания и оставляемыми опалубками применен фиксатор 6. Анкерные связи и фиксатор могут быть закреплены при помощи крепежных деталей 7 или на клею 8. Для установки зазора между каркасообразующим элементом и опалубкой служат фиксаторы 9 с головками 10. Анкерные связи могут иметь форму двутавра со стойкой 11 и полками 12. Для крепления стойки к каркасообразующему элементу служит крепежная деталь 13.

Способ осуществляют следующим образом.

Независимо от того, производится ли изготовление теплоизолирующего ограждения в производственных или в построечных условиях, внешнюю 1 и внутреннюю 2 опалубки устанавливают в проектное положение таким образом, что каркасообразующий элемент 3 располагается в межпалубном пространстве. При этом расстояние между опалубками 1 и 2 и между одной из опалубок, например внешней 1, и каркасообразующим элементом 3 четко фиксируется при помощи анкерных связей 5 у фиксаторов 6. Анкерные связи 5 и фиксаторы 6 могут быть изготовлены из стеклопластиковых трубок. Возможны два варианта крепления анкерных связей и фиксаторов в проектное положение:
- перед изготовлением стены противолежащие друг другу внешняя и внутренняя опалубки соединяются друг с другом, в них просверливают соосные отверстия в местах установки анкерных связей и фиксаторов, затем к одной из опалубок 1 на крепежных деталях 7, например на шурупах или винтах-саморезах, крепятся одним концом анкерные связи 5 и фиксаторы 6, а на другой опалубке - фиксаторы 9, после чего опалубки выставляются в проектное положение и другой конец анкерных связей 5 крепится к другой опалубке 2 также крепежными деталями 7, причем головки 10 крепежных деталей располагаются заподлицо внешней поверхности опалубок; таким образом каркасообразующий элемент 3 оказывается зафиксированным между обеими оставляемыми опалубками 1 и 2, расстояние между которыми также зафиксировано;
- перед изготовлением стены к внутренней поверхности одной из опалубок приклеивают торцами анкерные связи 5 и фиксаторы 6, также к внутренней поверхности другой опалубки приклеивают торцами фиксаторы 9; затем выставляют одну из опалубок в проектное положение, намазывают клеем свободные концы анкерных связей и, не дожидаясь застывания клея, монтируют в проектное положение вторую опалубку, прижимая ее к анкерным связям до момента застывания клея, при этом клеить фиксаторы 6 и 9 к каркасообразующему элементу 3 нет необходимости - длина каждого из фиксаторов установлена с гарантированным зазором относительно каркасообразующего элемента. Благодаря тому что теплоизолирующая композиция имеет малый объемный вес, при ее заливке в межпалубное пространство распора между палубами не происходит, а адгезия между материалом теплоизоляционной композиции и опалубками обеспечивает их надежную совместную работу в процессе эксплуатации.

Возможен и иной вариант крепления опалубок между собой и установление гарантированного зазора между опалубками и каркасообразующим элементом: анкерная связь выполняется в виде деревянного двутавра, стойка 11 которого располагается нормально к плоскости опалубок 1 и 2. К полкам анкерной связи крепежными деталями, например шурупами, крепятся опалубки. Преимущество такой анкерной связи заключается в том, что, во-первых, она является временным элементом, работающим только на период заливки теплоизоляционной композиции и ее твердения, во-вторых, с ее помощью упрощается стыковка листов опалубки друг с другом: полки 12 двутавра располагают в местах стыка листов опалубки, края которой крепятся на полках двутавра крепежными деталями, и, в-третьих, упрощается фиксация каркасообразующего элемента 3 относительно опалубок: стенка 11 двутавра располагается вплотную к каркасообразующему элементу и крепится к нему крепежной деталью 13, выполняя роль фиксатора.

После монтажа опалубки производят заливку в межпалубное пространство теплоизоляционного материала 4, который одновременно изолирует и каркасообразущий элемент 3.

В качестве опалубок могут быть применены цементно-стружечные, древесно-стружечные, гипсокартонные, гипсоволокнистые и т.п. листы, защищенные от воздействия внешней среды, а в случае изготовления перекрытия - металлические листы, тонкие железобетонные плиты, деревянные щиты и т.п.

Аналогичным образом изготавливаются покрытия и перекрытия.

Предлагаемая технология позволяет перед заливкой теплоизоляционного материала уложить в тело ограждающих конструкций коммуникации здания: электропроводку, телефон, телевизионный кабель и т.п.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве наружных монолитных теплоизолирующих стен, покрытий и перекрытий зданий со скрытым в стенах каркасом. Способ сооружения теплоизолирующих ограждающих конструкций каркасного здания заключается в установке в проектное положение наружной и внутренней оставляемой опалубки, соединении их друг с другом анкерными связями, монтаже каркасообразующих элементов и заполнении межпалубного пространства твердеющим раствором. Оставляемую опалубку устанавливают при помощи фиксаторов на заданном расстоянии с обеих сторон от каркасообразующих элементов здания, причем в качестве твердеющего раствора, заполняющего межпалубное пространство и пространство между палубами и каркасообразующими элементами, используют пенополистиролцементную, или пенополистиролгипсовую, или пеногипсовую теплоизолирующую композицию. Анкерные связи и фиксаторы положения опалубки перед сборкой опалубки приклеивают одним концом к внутренней поверхности одной из опалубок, а затем при установке опалубок в проектное положение другой конец анкерных связей приклеивают к внутренней поверхности второй опалубки. Возможна установка анкерных связей и фиксаторов на шурупах. Анкерные связи могут быть выполнены в виде деревянного двутавра, полки которого расположены в местах стыка листов опалубки, а к его стенке прикреплен каркасообразущий элемент. Изобретение дает возможность формования в заводских и построечных условиях монолитной теплоизолирующей стеновой панели или панели покрытия или перекрытия, в которой заформован предварительно изготовленный и собранный каркас здания. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ сооружения теплоизолирующей ограждающей конструкции каркасного здания, заключающийся в том, что монтируют каркасообразующие элементы, устанавливают в проектное положение наружную и внутреннюю оставляемые опалубки, соединяют их друг с другом анкерными связями и заполняют межпалубное пространство твердеющим раствором, отличающийся тем, что оставляемую опалубку устанавливают при помощи фиксаторов на заданном расстоянии с обеих сторон каркасообразующих элементов здания, причем в качестве твердеющего раствора, заполняющего межпалубное пространство и пространство между палубами и каркасообразующими элементами используют пенополистиролцементную, или пенополистиролгипсовую, или пеногипсовую теплоизолирующую композицию. 2. Способ сооружения теплоизолирующей ограждающей конструкции каркасного здания по п. 1, отличающийся тем, что анкерные связи и фиксаторы положения опалубки перед сборкой опалубки приклеивают одним концом к внутренней поверхности одной из опалубок, а затем при установке опалубок в проектное положение другой конец анкерных связей приклеивают к внутренней поверхности второй опалубки. 3. Способ сооружения теплоизолирующей ограждающей конструкции каркасного здания по п.1, отличающийся тем, что перед установкой оставляемой опалубки ее противолежащие наружные и внутренние элементы соединяют друг с другом, просверливают отверстия в местах установки анкерных связей, а затем монтируют элементы оставляемой опалубки в проектное положение, располагая анкерные связи между ними и закрепляя их посредством пропущенных сквозь просверленные отверстия крепежных деталей, головки которых располагают заподлицо с внешней поверхностью оставляемой опалубки. 4. Способ сооружения теплоизолирующей ограждающей конструкции каркасного здания по п.1, отличающийся тем, что в качестве фиксатора используют анкерную связь, которую устанавливают вплотную к каркасообразующему элементу и соединяют с каркасообразующим элементом крепежной деталью. 5. Способ сооружения теплоизолирующей ограждающей конструкции каркасного здания по п.1, отличающийся тем, что анкерные связи устанавливают в местах стыка опалубок. 6. Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания, содержащая внешние и внутренние оставляемые опалубки, соединяющие их анкерные связи и каркасообразующие элементы, отличающаяся тем, что внешние и внутренние оставляемые опалубки смонтированы по обе стороны каркасообразующего элемента посредством фиксаторов на заданном расстоянии, а пространство между опалубками и между опалубками и каркасообразующими элементами заполнено пенополистиролцементной, или пенополистиролгипсовой, или пеногипсовой теплоизолирующей композицией. 7. Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания по п.6, отличающаяся тем, что анкерная связь выполнена в виде стеклопластиковой трубки и крепежных элементов с головками, причем стеклопластиковая трубка установлена враспор между внутренними плоскостями оставляемой опалубки и в ее концы ввернуты заподлицо с внешней плоскостью опалубки крепежные элементы, пропущенные сквозь соответствующую опалубку. 8. Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания по п.6, отличающаяся тем, что торцы анкерных связей и фиксаторов приклеены к внутренней поверхности опалубок. 9. Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания по п.6, отличающаяся тем, что анкерная связь выполнена в виде деревянного двутавра, стенка которого расположена нормально к плоскости опалубки. 10. Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания по п.6 или 9, отличающаяся тем, что полки деревянного двутавра расположены на стыке соседних опалубок, которые соединены с полками деревянного двутавра крепежными деталями или приклеены к ним. 11. Теплоизолирующая ограждающая конструкция каркасного здания по п.6 или 9, отличающаяся тем, что стенка деревянного двутавра установлена вплотную к каркасообразующему элементу и соединена с ним крепежной деталью или приклеена к нему.