БЛОК СТЕНОВОЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ Российский патент 2004 года по МПК E04C1/41 

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, в частности к готовым комплектующим изделиям соединения, и может быть использовано при изготовлении сборных элементов и устройстве ограждающих конструкций зданий, например стен, с требуемым термическим сопротивлением для различных условий эксплуатации, а также при создании внутренней архитектуры или планировке внутреннего пространства помещений зданий и сооружений различного назначения.

Известен стеновой блок в форме параллелепипеда, имеющий на нижней грани паз, на верхней соответствующий по форме гребень и на торцевых гранях соответственно паз и гребень, а также две трапециевидные в продольном сечении полости. Блок имеет полукруглые впадины на торцах и на верхней грани, а пустоты расположены вдоль боковых граней так, что основание трапециевидной полости вдоль лицевой грани блока выше нижней точки полукруглой впадины на верхней грани и перекрывает основание полукруглой впадины на торцевой грани. При этом полукруглые впадины на торцах и на верхней грани выполнены на одном расстоянии от лицевой грани блока (см. патент РФ на изобретение №2024706, МПК Е 04 С 1/00, опубл. 15.12.1994 г.).

Недостаток известной конструкции стенового блока заключается в неравномерном распределении теплоизолирующего слоя по ширине стены, что снижает теплоизоляционные свойства стенового блока. Кроме того, конструкция стенового блока усложняет технологию монтажа стены, так как сначала блоки соединяют между собой, а затем образовавшиеся пустоты заполняют теплоизоляционным материалом.

Известен термоблок, содержащий жесткий пространственный конструктивный элемент - матрицу со встроенной в него термодиафрагмой, которая выполнена с конструктивными вырезами таким образом, что на 68-70% периметра термодиафрагма выходит в плоскости швов сопряжения, в теле матрицы выполнены четверти для укладки устраняющих тепловые потери термовкладышей в процессе построечной сборки термоблоков. На торцевых поверхностях матрицы предусмотрены пазы со смещением их по вертикали в смежных рядах для заполнения монтажным раствором. Термоблок армирован для использования в качестве несущего элемента пролетного строения в перевернутом на 180° положении (см. патент РФ на изобретение №2157875, МПК Е 04 С 1/00, В 28 В 7/22, опубл. 20.10.2000 г.).

Недостатком известного термоблока является трудоемкость его изготовления, заключающаяся в предварительном изготовлении термодиафрагмы, фиксировании ее в формовочной полости, придание пространственной жесткости конструкции путем армирования несущих элементов пролетных строений, заливка полости бетоном, уплотнение его и выравнивание. После затвердения бетона необходимо извлечь из устройства вспомогательные элементы и подвергнуть блок выдержке и тепловой обработке.

В известной конструкции термоблока стыковочные пазы выполнены по его наружному периметру, часть пазов при кладке стены заполняется кладочным раствором, что приводит к образованию "мостиков холода" в швах соединения и уменьшает термосопротивление стены на этих участках. Размещение термодиафрагмы по наружному периметру блока приводит к образованию конденсата на границе раздела сред (т.е. материалов с различной теплопроводностью), что требует дополнительной защиты ограждения в местах стыка блоков. Кроме этого, необходимость отдельного изготовления термодиафрагмы и термовкладышей приводит к удорожанию производства по изготовлению готовых блоков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является известный строительный комбинированный блок, представляющий собор каркас с, по крайней мере, одним сквозным теплоизолирующим слоем, расположенным по высоте каркаса в его центральной части, при этом каркас выполнен в виде параллелепипеда, у которого две параллельные боковые поверхности выполнены с одинаковыми по форме и размерам пазом и выступом, образующими замок, а две другие параллельные боковые поверхности образуют наружную и внутреннюю стены ограждения (см. патент Германии на изобретение № 19952072, фиг. 1, МПК E 04 C 1/41, опубл. 09.08.2001 г.).

Теплоизолирующий слой подготавливается путем вспенивания компонентов массы теплоизоляционного слоя между внешними элементами и дополнительными формами. Внешний корпус имеет, по крайней мере, на нижней грани паз, а на верхней грани соответствующий по форме гребень. В другом варианте выполнения строительный комбинированный блок дополнительно имеет впадины и соответствующие выступы на боковых гранях внешнего корпуса для соединения между собой двух соседних корпусов и образования единого строительного блока.

Недостатком известного строительного комбинированного блока является неравномерное распределения теплоизолирующего слоя по поверхности конструктивного элемента, что приводит к образованию "мостиков холода" в швах соединения блоков и между теплоизолирующими слоями. Это снижает теплоизоляционные характеристики ограждения. Кроме того, в известной конструкции блока строительного возможно образование конденсата на границе раздела сред, так как теплоизолирующий слой выходит на наружную боковую поверхность блока, а также сложность технологического процесса изготовления блока.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении конструкции стенового блока и улучшении его теплоизоляционных свойств, повышении технологичности изготовления и эксплуатационной надежности стенового блока, снижении трудоемкости монтажа, а также уменьшения его стоимости за счет снижения материалоемкости и трудоемкости его изготовления.

Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в оптимизации взаимного расположения теплоизолирующих слоев и элементов каркаса, а также соотношения их размеров.

Поставленная задача достигается тем, что в известном стеновом блоке комбинированном, представляющем собой каркас с размещенными в его центральной части теплоизолирующими слоями, расположенными по высоте каркаса, при этом каркас выполнен в виде параллелепипеда, у которого две параллельные боковые поверхности выполнены с одинаковыми по форме и размерам пазом и выступом, образующими замок, а две другие параллельные боковые поверхности которого являются наружной и внутренней стенами ограждения, согласно изобретению, на периферийных частях каркаса дополнительно выполнены теплоизолирующие слои, расположенные с внутренней стороны боковых поверхностей, являющихся наружной и внутренней стенами ограждения, при этом центральные и периферийные теплоизолирующие слои смещены в противоположные стороны друг относительно друга в сторону замка за пределы кладочного шва и образуют с каркасом ребра одинаковой толщины.

Целесообразно, чтобы величина смещения теплоизолирующих слоев составляла не менее 2/3 высоты замка.

Наличие дополнительных теплоизолирующих слоев, форма и расположение центральных и периферийных теплоизолирующих слоев по площади поперечного сечения каркаса позволяет при сборке стены из заявляемых блоков образовать лабиринт для прохождения воздуха в любом из сечений ограждения, параллельных к направлению теплового потока, что обеспечивает тепловую изоляцию в швах сопряжения блоков и повышает термическое сопротивление ограждения. Размещение теплоизоляционных проемов во внутреннем пространстве каркаса блока позволяет исключить образование конденсата в теплоизоляционных проемах. Распределение теплоизоляционных блоков по поперечному сечению каркаса и образование ребер каркаса одинаковой толщины позволяет выполнять блоки с равными величинами суммарных площадей теплоизоляционных слоев и каркаса, чем достигается равномерное распределение термосопротивления по площади поперечного сечения. Это позволяет выдержать заданные строительными нормами и правилами (СниП) тепловые параметры ограждающей конструкции здания.

Конструкция блока стенового комбинированного представлена на чертежах, где на фиг.1 изображен основной блок стеновой комбинированный, поперечный разрез; на фиг.2-4 - примеры выполнения блока концевого комбинированного, поперечный разрез; на фиг.5 - пример выполнения кладки ограждения, вертикальный вид; на фиг.6 - пример выполнения кладки ограждения, вид в плане; на фиг.7 - пример выполнения углового блока, поперечный разрез.

Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - каркас; 2 и 3 - боковые поверхности каркаса 1, образующие кладочный шов; 4 - паз на боковой поверхности 2 каркаса 1; 5 - выступ на боковой поверхности 3 каркаса 1; 6 - кладочный шов ограждения; 7 - замок, образованный пазом 4 и выступом 5 при кладке ограждения; 8 и 9 - боковые поверхности каркаса 1, образующие наружную и внутреннюю стены ограждения; 10 - теплоизолирующие слои, расположенные в центральной части каркаса 1; 11 - теплоизолирующие проемы, расположенные в периферийных частях каркаса 1; 12 - ребра каркаса 1; 13 - первый ряд ограждения; 14 - второй ряд ограждения.

На фиг.1 и 5 приняты следующие обозначения: Н - высота замка 7; h - величина смещения теплоизоляционных слоев 10 и 11; В - ширина стенового блока.

Стеновой блок комбинированный представляет собой каркас 1 в виде параллелепипеда, у которого на двух параллельных боковых поверхностях 2 и 3 выполнены одинаковые по форме и размерам паз 4 и выступ 5. Боковые поверхности 2 и 3 с пазом 4 и выступом 5 образуют при кладке ограждения кладочный шов 6 с замком 7. Две другие параллельные боковые поверхности 8 и 9 являются наружной и внутренней стенами ограждения.

По высоте каркаса 1 в центральной его части расположены замкнутые теплоизолирующие слои 10, а на периферийных частях с внутренней стороны боковых поверхностей 8 и 9 - замкнутые теплоизолирующие слои 11. При этом теплоизолирующие слои 10 и 11 смещены в противоположные стороны относительно друг друга в сторону замка 7 за пределы кладочного шва 6 и образуют с каркасом 1 ребра 12 одинаковой толщины. Величина смещения h выбирается в зависимости от размера замка и теплоизолирующих слоев 10 и 11 и составляет не менее 2/3 от высоты Н замка 7. Ограничение величины смещения обусловлено тем, что при его изменении нарушается равенство толщины ребер 12 каркаса 1 (фиг.1).

Для завершения ряда ограждения используют торцевые полублоки различных конфигураций (фиг.2-4).

Изготовление ограждающих конструкций зданий, например стен, с требуемым термическим сопротивлением для различных условий эксплуатации из отдельных стеновых блоков осуществляют следующим образом.

При установке первого ряда 13 ограждения выступ 5 одного блока входит в паз 4 другого блока, в результате этого отдельные стеновые блоки соединяются в один ряд (фиг.5 и 6).

При кладке следующего по высоте ряда 14 ограждения первый блок следующего ряда смещается на половину ширины В блока предыдущего ряда для исключения "мостиков холода" по высоте ограждения (фиг.5). Это увеличивает и равномерно распределяет по объему стены значение сопротивлений теплопередаче.

Монтаж стеновых блоков осуществляют следующим образом.

Кладка начинается с угла здания угловым блоком (фиг.7), который имеет специальную форму, позволяющую произвести сопряжение блоков во взаимно перпендикулярном направлении, не создавая в швах "мостиков холода". Для этого у стенового блока, примыкающего перпендикулярно к угловому блоку, удаляется кусок периферийной части. Стыковка внутренних перегородок с капитальной стеной осуществляется с помощью крепежных элементов (не показаны). При кладке взаимно перпендикулярных стен для исключения сквозного шва в углах у торцевого полублока и состыкованного с ним блока удаляют одну из периферийных частей, примыкающей к перпендикулярной стене, что создает дополнительный теплоизоляционный лабиринт в угловом кладочном шве. Кладка перпендикулярной стены осуществляется со сдвигом на величину удаленного участка состыкованного блока (фиг.6).

Заявляемая конструкция стенового блока комбинированного каркаса позволяет при сборке стены образовать лабиринт для прохождения воздуха в любом из сечений ограждения, параллельных к направлению теплового потока, что обеспечивает тепловую изоляцию в швах сопряжения блоков и повышает термическое сопротивление ограждения.

Кроме того, это позволяет выполнять блоки с равными величинами суммарных площадей теплоизоляционных слоев и каркаса, чем достигается равномерное распределение термосопротивления по площади поперечного сечения. Это позволяет выдержать заданные Строительными нормами и правилами (СниП) тепловые параметры ограждающей конструкции здания.

Изобретение предназначено для использования при изготовлении сборных элементов и устройства ограждающих конструкций зданий. Блок стеновой комбинированный представляет собой каркас в виде параллелепипеда, у которого на двух параллельных боковых поверхностях выполнены одинаковые по форме и размерам паз и выступ. Боковые поверхности и с пазом и выступом образуют при кладке ограждения кладочный шов с замком. Две другие параллельные боковые поверхности и являются наружной и внутренней стенами ограждения. По высоте каркаса в центральной его части и на периферийных частях с внутренней стороны боковых поверхностей расположены замкнутые теплоизоляционные слои. При этом теплоизоляционные слои смещены в противоположные стороны относительно друг друга в сторону замка за пределы кладочного шва и образуют с каркасом ребра одинаковой толщины. Величина смещения выбирается в зависимости от размера замка и теплоизоляционных слоев и составляет не менее 2/3 от высоты замка. Изобретение позволяет упростить конструкцию стенового блока и улучшить его теплоизоляционные свойства, повысить технологичность изготовления и эксплуатационную надежность стенового блока, снизить трудоемкость монтажа, а также уменьшить его стоимости. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Стеновой блок комбинированный, представляющий собой каркас с размещенными в его центральной части теплоизолирующими слоями, расположенными по высоте каркаса, при этом каркас выполнен в виде параллелепипеда, у которого две параллельные боковые поверхности выполнены с одинаковыми по форме и размерам пазом и выступом, образующими замок, а две другие параллельные боковые поверхности которого являются наружной и внутренней стенами ограждения, отличающийся тем, что на периферийных частях каркаса дополнительно выполнены теплоизолирующие слои, расположенные с внутренней стороны боковых поверхностей, являющихся наружной и внутренней стенами ограждения, при этом центральные и периферийные теплоизолирующие слои смещены в противоположные стороны относительно друг друга в сторону замка за пределы кладочного шва и образуют с каркасом ребра одинаковой толщины.2. Стеновой блок по п.1, отличающийся тем, что величина смещения теплоизолирующих слоев составляла не менее 2/3 высоты замка.