УСТРОЙСТВО, ФОРМИРУЮЩЕЕ ПЕРЕКРЫТИЕ МЕЖДУ ЭТАЖАМИ, И КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЭТОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2004 года по МПК E04B5/14 E04B5/48 F24D5/10 E01C13/02 

Область техники

Изобретение относится к устройству, конструктивный элемент которого располагается между несущими элементами конструкций жилого или производственного здания; при этом устройство формирует перегородку между этажами, такую как пол или перекрытие.

Уровень техники

В известных конструкциях жилых и производственных зданий конструктивный элемент, разделяющий этажи, как правило, изготавливается из бетона. Указанный элемент обычно располагается между несущими элементами конструкции здания. При этом он или формируется in situ, или используется в форме предварительно изготовленных элементов. Изготовление таких конструктивных элементов из бетона само по себе требует определенных усилий. Применение в перекрытии (перегородке) между этажами такого тяжелого материала, как бетон приводит к тому, что размеры несущих элементов должны быть увеличены. Кроме того, чтобы обеспечить место для воздушных (вентиляционных) каналов, применяемых обычно для обогреваемых и/или охлаждаемых помещений в конструкции жилого или производственного здания, приходится, по меньшей мере, на 30 см дополнительно увеличивать высоту каждого этажа. Все эти обстоятельства относятся к факторам, увеличивающим стоимость известных конструкций.

Среди специалистов в данной отрасли существует определенный скептицизм относительно применения материала, отличающегося от бетона, например, в конструктивных элементах, разделяющих этажи. Среди прочих факторов указанный скептицизм включает в себя сомнения, касающиеся несущей способности (грузоподъемности), долговечности и т.п. К тому же, не было никакой возможности использовать перекрытие между этажами для подачи в него, например, воздуха, применяемого для обогрева и охлаждения. В этом случае противопоказания заключаются в том, что несущая способность будет ослабленной, конструктивный элемент нельзя применять для обогрева и охлаждения подходящим образом и т.п.

Кроме того, хорошо известно, что работа по очистке от снега и льда приводит к значительному увеличению стоимости во время строительства, а также во время последующего функционирования и обслуживания жилых или производственных зданий.

В патентном документе SE 502251, кл. Е 04 С 2/32, 1985 описано устройство, предназначенное для установки между несущими элементами жилого или производственного здания с формированием перегородки между этажами. Данное устройство, представляющее наиболее близкий аналог настоящего изобретения, включает в себя, по меньшей мере, один конструктивный элемент, содержащий два параллельных слоя из гофрированных листов, формирующих систему каналов, адаптированных для подачи в них воздуха с целью вентиляции и/или обогрева помещений здания. Однако известный конструктивный элемент и соответственно известное устройство в целом имеют ограниченную несущую способность, что накладывает существенные ограничения на использование известного устройства в качестве межэтажных перекрытий.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в том, чтобы в максимально возможной степени избежать применения указанных выше конструктивных бетонных элементов, тяжелых, трудоемких и увеличивающих стоимость. Другими задачами является уменьшение высоты этажей за счет устранения необходимости применения свободно подвешенных вентиляционных каналов. Желательно также обеспечить более эффективные средства удаления снега и льда, лежащих на конструктивном элементе, например, когда он формирует часть крыши жилого или производственного здания, и возможность применять указанные средства для обеспечения таяния снега и льда во время строительства конструкции жилого или производственного здания.

Согласно изобретению перечисленные задачи решены созданием конструктивного элемента, предназначенного для использования в устройстве, расположенном между несущими элементами конструкции жилого или производственного здания с формированием перегородки между этажами, такой как пол или перекрытие. Устройство по изобретению включает, по меньшей мере, один конструктивный элемент, который содержит, по меньшей мере, два параллельных слоя из гофрированных листов, формирующих систему каналов, адаптированных для подачи воздуха. Конструктивный элемент в соответствии с настоящим изобретением дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним гофрированным листом, образующим промежуточный слой между двумя листами. При этом гофрированные листы расположены в плане под углом таким образом, что находящиеся друг над другом гофры взаимно перпендикулярны. Кроме того, в промежуточном гофрированном листе выполнено множество сквозных боковых отверстий, соединяющих воздушные каналы на любой из сторон указанного промежуточного листа, образуемые внутренними поверхностями сторон гофрированных листов, окружающих промежуточный гофрированный лист.

Таким образом, конструктивный элемент по изобретению изготавливается, не из двух, как известный, а, по меньшей мере, из трех листов гофрированного материала, которые могут быть соединены между собой в контактных точках между вершинами и впадинами гофров посредством проталкивания друг в друга, склеивания, привинчивания, сваривания или аналогичных средств. На своей нижней стороне конструктивный элемент по изобретению может быть снабжен изоляцией.

Благодаря тому, что конструктивный элемент является самоподдерживающимся, предпочтительно состоит из легкого материала и содержит систему каналов, он может быть эффективно использован для обогрева и/или охлаждения помещений в конструкции жилого или производственного здания, а также, соответственно, может растапливать снег или лед, лежащий на конструктивном элементе.

Боковые отверстия в промежуточном листе предпочтительно ориентированы в поперечном направлении и расположены в одной плоскости, соответствующей среднему сечению промежуточного листа, для того чтобы воздух при температуре, отрегулированной, соответственно, для обогрева и/или охлаждения и таяния, мог регулируемым образом проходить через сформированную систему каналов, которая с этой целью выполняется с возможностью подачи в конструктивный элемент и/или вывода из него воздуха через, по меньшей мере, один канал в несущих элементах здания.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения углубления гофров листа, который является верхним, заполнены жидкотекучим, способным к отвердению легким материалом, проявляющим хорошие теплопроводные свойства. Заполнение указанным материалом производится до уровня, расположенного, по меньшей мере, на уровне вершин гофров. В этом случае гофрированная стенка листа, подлежащего заполнению жидкотекучим материалом, выполнена с выпуклым или вдавленным рифлением.

Конструктивный элемент в предпочтительном варианте выполнения устройства может опираться на листы изолирующего материала. Кроме того, часть образуемой устройством перегородки может быть выполнена из промежуточных элементов, отличающихся по конфигурации от описанного конструктивного элемента.

Другие преимущества изобретения будут ясны из дальнейшего описания.

Перечень фигур чертежей.

Далее будут подробно, со ссылками на чертежи, описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, не ограничивающие его объема.

На фиг.1 приведено схематичное изображение конструктивного элемента по изобретению, иллюстрирующее его конфигурацию.

На фиг.2 схематично представлено вертикальное сечение, например, отдельно стоящего дома, в котором конструктивный элемент по изобретению применяется в качестве пола на земле в самом нижнем этаже и, возможно, в крыше указанного дома.

На фиг.3 показано схематичное вертикальное сечение здания из нескольких этажей, в котором конструктивный элемент по изобретению применяется в качестве перегородки, формирующей пол и перекрытие здания.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Устройство на основе конструктивного элемента 1 согласно настоящему изобретению должно формировать перегородку, разделяющую этажи, например пол или перекрытие в конструкции жилого или производственного здания. Конструкция жилого или производственного здания или сооружения может быть различной и представлять собой, например, отдельный дом, многоэтажное здание, дорожный мост и т.п. Конструктивный элемент 1, который является самоподдерживающимся и выполняется из легкого материала, располагается между несущими элементами 10, 11 и 12 конструкции жилого или производственного здания. На фиг.2 конструктивный элемент показан связанным с кольцевой стеной 10, а на фиг.3 он располагается между балками 11, 12. На фиг.2 показано, что конструктивный элемент может опираться на листы изолирующего материала, например, материала Leca 8 и полистирола 9. Если в конструкции жилого или производственного здания указанный элемент применяют в качестве перекрытия между этажами, целесообразно предусмотреть изоляцию и на нижней стороне конструктивного элемента 1.

Кроме того, конструктивный элемент 1 содержит систему вентиляционных воздушных каналов, применяемых, соответственно, для обогрева или охлаждения помещений в конструкции жилого или производственного здания, а также для обеспечения таяния снега или льда, лежащих на данном элементе. Указанная система каналов, позволяющая конструктивному элементу обеспечить обогрев и/или охлаждение, а также свойства, обуславливающие его самоподдерживаемость и легкий вес, создается за счет того, что конструктивный элемент 1 изготавливается из, по меньшей мере, трех соединенных между собой листов 2, 3, 4 гофрированного материала, образующих параллельные слои. Гофрированные листы 2, 3, 4 расположены под углом (в плане) таким образом, что находящиеся друг над другом гофры листов взаимно перпендикулярны. Сформированные подобным образом каналы изготавливаются так, чтобы они были связаны друг с другом множеством отверстий 6, проделанных в стенках листов между выступами и впадинами промежуточного гофрированного листа (слоя) 3. Отверстия 6 ориентированы в поперечном направлении и предпочтительно лежат в одной плоскости, проходящей через среднее сечение листа 3, для того чтобы воздух при подходящей температуре мог регулируемым образом проходить через систему каналов.

Гофрированные листы 2, 3, 4 соединены друг с другом в контактных точках между впадинами и выступами гофров посредством проталкивания друг в друга, склеивания, привинчивания, сваривания и т.п. Для обеспечения хорошего теплообмена гофры верхнего листа 4 заполняются, по меньшей мере, до уровня вершин гофра дополнительной заливочной фазой 5 из легкого материала с хорошей теплопроводностью. Для получения дополнительных преимуществ стенки гофров на участке, подлежащем заливке, могут быть выполнены с выпуклым или вдавленным рифлением 7, чтобы взаимодействие между листовым материалом и дополнительной заливочной фазой 5 было наилучшим.

Воздух может подаваться в конструктивный элемент 1 и/или выводиться из него через, по меньшей мере, один канал в несущих элементах 10, 11, 12 конструкции здания. Каждый такой канал подходящим образом присоединяется к системе каналов конструктивного элемента 1. Кроме сказанного здесь более детально не будет разъяснено, каким образом обеспечивается подача воздуха при температурах обогрева или охлаждения, а также, возможно, оттаивания, поскольку эти условия выходят за рамки настоящего изобретения. Можно только кратко упомянуть, что для утилизации остаточной энергии, содержащейся в воздухе после выхода из конструктивного элемента 1, этот воздух можно пропустить через теплообменник.

В определенных конструкциях зданий необходимость обогрева или охлаждения сведется к тому, что только части перегородки между этажами обеспечиваются обсуждаемым конструктивным элементом 1. Как показано на фиг.3, часть такой перегородки может быть в таком случае замещена одним или несколькими промежуточными элементами 13, отличающимися по конфигурации от конструктивного элемента 1. Кроме того, конструктивный элемент 1 может быть составлен из сегментов, образованных более мелкими элементами. Затем их следует подходящим образом соединить вдоль боковых краев, чтобы сформировать конструктивный элемент 1 с размерами, заданными для конкретной конструкции жилого или производственного здания.

Крышу зданий, показанную на фиг.2 и 3, можно без труда постоянно и/или периодически освобождать от снега и льда путем применения конструктивного элемента 1 в межэтажной перегородке, формирующей крышу здания.

Конструктивный элемент можно было бы также применять для содержания, например, дорожной поверхности мостовой конструкции, свободной от снега и льда.

Обогрев или охлаждение, а также освобождение от снега и льда, соответственно, происходят путем использования разницы температуры воздуха в конструктивном элементе 1 и, соответственно, температур помещений, снега и льда. В этом случае по сравнению, например, с помещением поверхность конструктивного элемента будет иметь или более высокую, или более низкую температуру. Кроме того, в зависимости от того, имеет место обогрев или охлаждение, конструктивный элемент 1 будет давать вклад в температуру помещения при изменении ее до желаемого уровня. Следует упомянуть, в частности, что, по сравнению с обычной ситуацией для традиционных воздушных установок, при использовании настоящего изобретения обогрев и охлаждение могут иметь место с более низкой разницей температур вводимого воздуха и помещения, поскольку обеспечивается возможность ходьбы по полу с повышенной или пониженной температурой.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству с конструктивным элементом, формирующему пол или перекрытие. Конструктивный элемент содержит систему вентиляционных каналов, предназначенную для того, чтобы он мог обеспечить обогрев и/или охлаждение помещений в здании, а также таяние снега и льда, лежащих на конструктивном элементе. Конструктивный элемент изготавливается из, по меньшей мере, трех соединенных между собой листов гофрированного материала. Листы располагаются в плане предпочтительно под прямым углом относительно друг друга, так что гофры листов формируют систему каналов. В промежуточном листе проделывается множество отверстий. Они ориентированы в поперечном направлении и предпочтительно в плоскости, проходящей через среднее сечение гофров, чтобы воздух мог регулируемым образом поступать в систему каналов или удаляться из нее. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости устройства. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство, включающее, по меньшей мере, один конструктивный элемент, расположенный между несущими элементами жилого или производственного здания с формированием перегородки между этажами, такой как пол или перекрытие, причем конструктивный элемент содержит, по меньшей мере, два параллельных слоя из гофрированных листов, формирующих систему каналов, адаптированных для подачи воздуха, отличающееся тем, что конструктивный элемент дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним гофрированным листом, образующим промежуточный слой между двумя листами, при этом гофрированные листы расположены в плане под углом таким образом, что находящиеся друг над другом гофры взаимно перпендикулярны, причем в промежуточном гофрированном листе выполнено множество сквозных боковых отверстий, соединяющих воздушные каналы на любой из сторон указанного промежуточного листа, образуемые внутренними поверхностями сторон гофрированных листов, окружающих промежуточный гофрированный лист. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковые отверстия в промежуточном листе расположены в среднем сечении промежуточного листа. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что углубления гофров верхнего листа заполнены жидкотекучим, способным к отвердению, легким материалом, проявляющим хорошие теплопроводные свойства, до уровня, расположенного, по меньшей мере, на уровне вершин гофров.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что гофрированная стенка верхнего листа, подлежащего заполнению указанным жидкотекучим материалом, выполнена с выпуклым или вдавленным рифлением.5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что система каналов выполнена с возможностью подачи в конструктивный элемент и/или вывода из него воздуха через, по меньшей мере, один канал в несущих элементах здания.6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что конструктивный элемент может опираться на листы изолирующего материала.7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что часть перегородки выполнена из промежуточных элементов, отличающихся по конфигурации от конструктивного элемента.8. Конструктивный элемент, включающий, по меньшей мере, два параллельных слоя из гофрированных листов, формирующих систему каналов, адаптированных для подачи воздуха, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним гофрированным листом, образующим промежуточный слой между двумя листами, при этом гофрированные листы расположены в плане под углом таким образом, что находящиеся друг над другом гофры взаимно перпендикулярны, причем в промежуточном гофрированном листе выполнено множество сквозных боковых отверстий, соединяющих воздушные каналы на любой из сторон указанного промежуточного листа, образуемые внутренними поверхностями сторон гофрированных листов, окружающих промежуточный гофрированный лист.9. Конструктивный элемент по п.8, отличающийся тем, что гофрированные листы соединены между собой в контактных точках между вершинами и впадинами гофров посредством проталкивания друг в друга, склеивания, привинчивания, сваривания или аналогичных средств.10. Конструктивный элемент по п.8 или 9, отличающийся тем, что снабжен изоляцией на своей нижней стороне.