Изобретение относится к строительным наборным камням. Строительные наборные камни известны, например, по а. с. 29955. Er 04 В 2/14, 1933 г.; или наборный камень по книге Б.Е. Шунгского "Строительные конструкции с сотовыми заполнителями".- М.: Стройиздат.- 1977 г., с. 4-5; или строительный наборный вертикально - щелевой камень с газослойной теплоизоляцией, включающий стенки - мембраны и неподвижно прикрепленные к стенкам - мембранам между ними рамки, равные стенкам - мембранам камня по наружному габариту, герметически замыкающие воздушные щели - RU 94006820 А 1, E 04 C 1/40, 20.10.1995, 7 с. -[1] , который содержит больше общих признаков с заявленным изобретением, принимаемый за прототип.
Недостатками наиболее близкого аналога [1] являются: большая степень черноты поверхности стенок - мембран, свойственная ячеистым и другим видам бетонов, в связи с чем камень имеет значительные тепловые потери сквозь стену через лучистую составляющую теплового потока; равенство толщины воздушных щелей, что не согласуется с закономерной зависимостью уменьшения толщины воздушной прослойки при уменьшении средней температуры воздушного слоя и ведет либо к появлению конвекции (при завышенной толщине воздушного слоя), либо к необоснованному удорожанию камня (при необоснованно заниженной толщине воздушной прослойки и увеличению их числа); увеличение коэффициента теплопроводности стенок мембран и рамок в связи с ростом их неизбежного увлажнения за счет проникающих в камень водяных паров из внутренних теплых помещений с последующей их конденсацией в бетонах в зимний отопительный период.
Сущность изобретения, устраняющая недостатки наиболее близкого аналога [1] , заключается в том, что: поверхность стенок-мембран снабжена теплоотражающим экраном со степенью черноты ε = 0,1-0,3, чем существенно уменьшаются тепловые потери от лучистой энергии; рамки наборного камня выполнены разной толщины, уменьшающейся в направлении от источника тепла, равные толщине воздушных слоев между теплоотражающими экранами, что обеспечивает неподвижность воздуха в слое и его максимальное сопротивление теплопередаче при полном соответствии закономерности толщины слоя от его средней температуры; стенки - мембраны, кроме первой от источника тепла к наружной стенке - мембране выполнены, со сквозными отверстиями, последние из которых сообщаются с наружным воздухом, чем обеспечивается "дыхание" воздушных слоев камня при изменении температуры наружного воздуха днем и ночью в зимнее время с удалением водяных паров, осушение ячеистого бетона стенок - мембран и рамок камня и поддержание их высокого сопротивления теплопередаче. Расчеты показывают, что при самых неблагоприятных и частых перепадах атмосферного давления теплопотери от "дыхания" камня составляют всего 0,021% от тепловых потерь через теплопроводность стены при зимней наружной температуре -50oC, т.е. теплопотери от "дыхания" камня можно не учитывать.
Фиг. 1 - показан внешний вид камня с фасада стены с наружной стенкой-мембраной 1 и с двумя наклонными сквозными отверстиями 2 в ней вверху диаметром 3-4 мм, разнесенными по 35-40 мм в стороны от вертикальной середины камня на одном уровне, причем снаружи видны нижние концы сквозных отверстий.
Фиг. 2 - разрез камня по А-А, представленного на фиг. 1, где показаны глухая стенка-мембрана 3, первая со стороны внутреннего теплого помещения, внутренние стенки - мембраны 4 с нанесенным на их поверхности в зоне щелей теплоотражающим экраном 5, имеющим степень черноты от 0,1 до 0,3, со сквозными в них отверстиями 2 диаметром от 3 до 4 мм. Все сквозные отверстия находятся вверху щелей, где локализируются водяные пары, проникшие сквозь глухую стенку - мембрану из теплого внутреннего помещения, так как плотность водяных паров меньше плотности сухого воздуха. На фиг. 2 также показана рамка 6, герметично закрывающая по периферии камня воздушные щели 7.
Фиг. 3 - показан разрез камня по Б-Б, представленного на фиг. 1. В разрезе показана наружная стенка - мембрана 1 с наклонным сквозным отверстием 2 диаметром от 3 до 4 мм, верхний конец которого находится в полости самой тонкой последней щели 7, а его нижний конец находится снаружи стенки - мембраны 1. Наклонность последнего отверстия 2 вниз от 30 до 45o в наружной стенке - мембране предусмотрена с целью предотвращения попадания в последнюю щель 7 водяных брызг дождя при стенах без штукатурки и штукатурного раствора при наличии такового. Число наружных микровентиляционных отверстий может быть больше 2, например от 3 до 10 при наружной штукатурке стены для облегчения удаления водяных паров.
Фиг. 4 - показана зона стенки - мембраны 4, находящаяся в щели, покрытая с обеих сторон теплоотражающим экраном 5, и зона 8 приклейки к ней рамки, свободная от теплоотражающего экрана для обеспечения прочной приклейки цементом рамки к стенке - мембране.
Фиг. 5 - показана рамка 6 наборного камня и ее разрез по Г-Г толщина которой для каждой воздушной щели своя и равна расчетной толщине воздушного слоя, при равенстве толщины теплоотражающего экрана толщине склеивающего слоя цемента между рамкой и стенкой - мембраной, при ширине самой рамки 20-35 мм.
Предложенная конструкция строительного наборного камня с НГТ позволяет получить сопротивление теплопередаче стены от 3 до 5,6 м2·oC/Вт при кладке в один камень толщиной от 300 до 600 мм на зимние расчетные температуры для отопления от -20 до-60oC, или от 4000 до 12000 ГСОП, т.е. полностью соответствовать новым требованию СНиП 11-3-79 с изменением N 3.
Примерный расчет сопротивления теплопередаче строительного наборного вертикально - щелевого камня с λ мембран равным 0,7 Вт/м·oC.
г. Москва, расчетная зимняя температура для отопления - 25oC, средняя за отопительный период - 3,2oC, отопительный период 205 дней, ГСОП = 4756, сопротивление теплопередаче по второму этапу 3,6 м·oC/Вт, температура внутри помещения 20oC, степень черноты мембран ε = 0,1, величина первичного суммарного теплового потока 9 Вт/мoC·ч.
Расчет компьютера: tп=20oC, tнар.= -25oC, ε = 0,1, q=9 Вт/м2·ч, H=0,142 м, n=12 слоев, R=5,275м2·oC/Вт, λ = 0,027 Вт/м·oC, qл=0,691 Вт/м2·ч.
Размер наборных камней с фасада 0,3 х 0,3 м.
Мембраны: бетон на природных пористых заполнителях плотность 1600 кг/м3, λ = 0,7 Вт/м·oC, толщина мембран 15 мм.
Рамки: ячеистый бетон плотностью 600 кг/м3, М 35, λ = 0,11 Bт/м·oC, ширина рамки 25 мм.
Раствор кладки камней λ = 0,6 Вт/мoC, толщина рас. слоя 2 мм.
Расчет.
Сопротивление теплопередаче мембран:
0,025·(12+1):0,7=0,464 м2·oC/Вт.
To же рамок: 0,142:0,11=1,291 м2·oC/Вт.
Толщина камня: 0,142+(0,025·13)=0,467 м.
Сопротивление теплопередаче раствора камня: 0,467:0,6-0,778 м2/·oC/Вт.
Площадь камня: 0,3·0,3=0,09 м2.
Площадь воздушного слоя камня:
(0,3-0,05)·(0,3-0,05)=0,0625 м2.
Площадь рамки: 0,09-0,0625=0,0275 м2.
Площадь растворного слоя кладки одного камня с фасада:
(0,002:2)·0,3·4=0,0012 м2.
Сопротивление теплопередаче воздушных слоев камня: 5,275 м2·oC/Вт
То же зоны воздушных слоев: 5,275+0,464=5,739 м2·oC/Вт
То же зоны рамок: 1,291+0,464=1,755 м2·oC/Вт
Сопротивление теплопередаче камня:
Сопротивление теплопередаче стены:
м2·oC/Вт, т.е. > чем 3,06 м2·oC/Вт для Москвы.
Суммарное сопротивление теплопередаче камня с учетом сопротивления теплопередаче внутренней и наружной поверхности камня:
ζRк= 3,242+0,114+0,043=3,399 м2·oC/Вт.
Теплопроводные потери камня qt= 45/3,399= 13,239 Вт/м2·ч; qл=0,691 Вт/м2·ч.
Суммарные тепловые потери наружной стены с учетом потерь тепла лучистой энергией:
ζq = 13,239+0,691=13,93 Вт/м2·ч.
Коэффициент теплопроводности стены: Вт/м2·ч.
ζq меньше нормы 15 Вт/м2·ч, что полностью удовлетворяет новым нормам СНиП 11-3-79 с изменением N 3. Такой камень пригоден для климатических условий при расчетных зимних температурах для отопления не ниже - 25oC, т.е. он пригоден для Москвы, Санкт-Питербурга и их областей.
Расчет приведен для предельно допустимого по величине "0,7" Вт/м·oC коэффициента теплопроводности материала мембран камня, а все промежуточные коэффициенты теплопроводности материала мембран от 0,7 до 0,07 Вт/м·oC позволяют придавать наборным вертикально-щелевым камням требуемые сопротивления теплопередаче от 3,5 до 5,6 м2·oC/Вт. Конструирование таких камней при коэффициентах теплопроводности материала мембран свыше 0,7 Вт/м·oC на зимние расчетные температуры для отопления -25oC и тем более низкие практически невозможно.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СТРОИТЕЛЬНЫЙ НАБОРНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНО-ЩЕЛЕВОЙ КАМЕНЬ С ГАЗОСЛОЙНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ | 2003 |
|
RU2258117C2 |
СТЕНА | 1994 |
|
RU2074292C1 |
ОБЛИЦОВОЧНАЯ УТЕПЛИТЕЛЬНАЯ ПЛИТКА | 1999 |
|
RU2175046C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПУСТОТ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТЕНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ | 1992 |
|
RU2037403C1 |
МЕХАТРОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК | 2005 |
|
RU2304204C1 |
Теплоизоляционный пакет | 1990 |
|
SU1838535A3 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ | 1998 |
|
RU2129639C1 |
Пакет слойно-газовой теплоизоляции | 1990 |
|
SU1808067A3 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НАРУЖНЫХ СТЕН ПОМЕЩЕНИЙ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ | 1993 |
|
RU2072409C1 |
ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ | 1993 |
|
RU2037274C1 |
Изобретение относится к строительным элементам, а именно к строительным наборным камням. Технический результат изобретения заключается в повышении сопротивления теплопередачи наборного камня, наличие микровентиляции камня исключает приращение влагонакопления стенками-мембранами и рамками строительного наборного камня и уменьшает процент средней весовой влажности. Строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной теплоизоляцией включает стенки-мембраны и неподвижно приклеенные к стенкам-мембранам между ними рамки, равные стенкам-мембранам по наружному габариту, герметично замыкающие воздушные щели. На стенки-мембраны наносят теплоотражающий экран со степенью черноты 0,1 - 0,3 в зоне газовых щелей. Рамки выполнены разной толщины, уменьшающейся от ближайшей к источнику тепла к наружной. Стенки-мембраны, кроме первой от источника тепла, выполнены со сквозными отверстиями, последние из которых сообщаются с наружным воздухом. Стенки-мембраны выполнены из прочного строительного материала с коэффициентом теплопроводности 0,7 - 0,07 Вт/мoС. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
RU 94006820 A1, 20.10.1995 | |||
Панель стен сборных зданий | 1960 |
|
SU142401A1 |
Теплоизоляционный пакет | 1990 |
|
SU1838535A3 |
Теплоизоляционный пакет | 1990 |
|
SU1766269A3 |
СПОСОБ ОХРАНЫ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК | 2010 |
|
RU2441164C1 |
ШУНГСКИЙ Б.Е | |||
Строительные материалы с сотовыми заполнителями | |||
- М.: Стройиздат, 1977. |
Авторы
Даты
2001-01-27—Публикация
1998-12-09—Подача