ОГРАЖДАЮЩАЯ СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 2006 года по МПК E04B2/02 E04B1/76 

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения, и может быть использовано для утепления несущих наружных конструкций зданий путем исключения мостиков холода в местах сопряжения железобетонных перекрытий с несущими элементами (стенами и/или колоннами).

Проблема повышения уровня теплоизоляции ограждающих конструкций весьма существенна, поскольку теплопотери через ограждающие конструкции по мостикам холода составляют до 80% всех теплопотерь в зданиях (см. ТСП 23-305-99-СарО "Энергетическая эффективность в жилых и общественных зданиях. Нормативы по теплозащите зданий").

Одним из путей повышения уровня теплозащиты зданий при каркасно-монолитном домостроении является применение многослойных панелей с эффективным утеплителем.

Известна ограждающая стеновая конструкция в виде многослойной стены, применяемая при возведении сборно-монолитных наружных стен жилых зданий (см. патент РФ №2193635 по кл. Е 04 В 1/16, опубл. 27.11.2002 г.). Конструкция содержит фасадную плиту, на внутренней поверхности которой закреплен с помощью анкерных элементов слой утеплителя, на котором расположен арматурный каркас. В качестве утеплителя используют пенополистирол толщиной 200 мм.

Однако данная конструкция является дорогостоящей и требует значительных трудозатрат при изготовлении. Теплофизические свойства такой конструкции невысоки из-за наличия мостика холода в месте сопряжения фасадной плиты со стеновыми панелями. Кроме этого, увеличение толщины утеплителя по всему фасаду здания до 200 мм приводит к резкому удорожанию всей конструкции.

Задача устранения мостиков холода в месте примыкания стены к плите покрытия решена в стеновой конструкции (см. патент РФ №2190734 по кл. Е 04 В 1/38, опубл. 10.10.2002), содержащей наружный, облицовочный, слой стены, внутренний, сплошной несущий, слой стены, средний, утепляющий слой стены, плиту покрытия, опирающуюся на несущий слой стены, слой утеплителя, уложенный на плиту покрытия. Во внутреннем несущем слое стены выполнены проемы таким образом, что нижняя их отметка совпадает со слоем пароизоляции уложенного на плиту покрытия, а высота проемов меньше либо равна толщине утеплителя, при этом сами проемы заполнены утеплителем, а ширина простенков между проемами определяется их несущей способностью для восприятия нагрузок от парапета.

Однако данная конструкция не предназначена для монолитно-каркасного и сборно-каркасного домостроения.

Наиболее близкой к заявляемой является ограждающая стеновая конструкция (см. патент РФ №2148129 по кл. Е 04 В 2/02, опубл. 27.04.2000 г.), содержащая внутренний слой из блоков, размещенных между монолитными железобетонными перекрытиями этажей, и внешний слой из кирпичной кладки. Блоки выполнены газобетонными и соединены между собой арматурными сетками. Конструкция содержит утеплитель, расположенный в проемах - мостиках холода в месте сопряжения плиты перекрытия со стеной. Данная конструкция предназначена для блочного домостроения.

Однако конструкция не решает задачи эффективной теплозащиты из-за наличия утеплителя только в плитах перекрытий. Кроме того, выполнение внешнего слоя в виде кирпичной кладки существенно повышает себестоимость всего здания.

Изобретение направлено на решение задачи создания простой и дешевой в изготовлении ограждающей стеновой конструкции для каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения, обладающей высокими теплофизическими свойствами за счет исключения мостиков холода в местах сопряжения железобетонных межэтажных перекрытий с несущими элементами (стенами и/или колоннами).

Для решения поставленной задачи в ограждающей стеновой конструкции, образованной торцевыми поверхностями несущих элементов, расположенных между монолитными железобетонными межэтажными перекрытиями, между которыми размещены скрепленные раствором блоки, и имеющей утеплитель, согласно изобретению блоки выполнены выступающими наружу по отношению к торцевым поверхностям несущих элементов на расстояние не менее 1/6 ширины блока, а утеплитель расположен в нишах, стены которых по вертикали образованы торцевыми выступающими поверхностями блоков и несущих элементов, а по горизонтали - нижними и верхними выступающими поверхностями блоков и торцевыми поверхностями железобетонных перекрытий.

В случае смещения блоков наружу на расстояние, равное половине ширины блоков, торцевые поверхности монолитных железобетонных перекрытий ограждающей стеновой конструкции снабжены жестко соединенной с ними опорной рамой, представляющей собой расположенный параллельно торцевой поверхности железобетонного перекрытия уголок, перпендикулярно которому приварены отрезки арматуры, а блоки выполнены опирающимися на уголок.

В качестве несущих элементов могут быть либо несущие стены и колонны, либо только несущие колонны.

В известных авторам источниках патентной и научно-технической документации не описано дешевых и простых в изготовлении самонесущих ограждающих стеновых конструкций для каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения, позволяющих повысить теплофизические свойства здания за счет исключения мостиков холода в местах сопряжения железобетонных межэтажных перекрытий с несущими стенами и/или несущими колоннами. При этом задача устранения мостиков холода решена за счет смещения блоков наружу и размещения утеплителя в нишах, стены которых по вертикали образованы выступающими торцевыми поверхностями блоков и несущих стен и/или колонн, а по горизонтали - нижними и верхними выступающими поверхностями блоков и торцевыми поверхностями железобетонных перекрытий.

Сказанное позволяет сделать вывод о наличии в заявляемой конструкции "изобретательского уровня".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид ограждающей стеновой конструкции, на фиг.2 - вариант выполнения стеновой конструкции со смещением блоков на расстояние, равное половине ширины блока, на фиг.3 - разрезы А-А и Б-Б фиг.2.

На чертежах:

1 - монолитное железобетонное межэтажное перекрытие, 2 - торцевая поверхность несущей колонны, 3 - торцевая поверхность несущей монолитной стены, 4 - блоки, 5 - ниша для утеплителя, 6 - утеплитель, 7 - уголок, 8 - отрезки арматуры (арматурные выпуски), 9 - слой скрепляющего раствора, b - расстояние, на которое выдвинуты блоки 4, и соответственно толщина утеплителя 6, d - ширина блоков 4, h - глубина мостиков холода.

Ограждающая стеновая конструкция изготавливается следующим образом. После возведения монолитно-железобетонного каркаса здания, состоящего из несущих конструкций внутренних стен, колонн, монолитного межэтажного железобетонного перекрытия, монтируют слой из блоков 4, которые могут быть либо газосиликатными (пеносиликатными), либо из ячеистого керамзитобетона. При этом блоки монтируют выступающими наружу относительно торцевых поверхностей несущих стен 3 и/или несущих колонн 2 (см. фиг.1) Величина смещения блоков определяется расчетным путем исходя из величины требуемого теплотехнического сопротивления R_о несущих конструкций для конкретного климатического пояса Российской Федерации, состоящих из тяжелого железобетона и слоя утеплителя. Согласно СП 23-101-2000 "Проектирование тепловой защиты зданий", требуемое теплотехническое сопротивление R_o таких конструкций должно быть не менее 5,0 м²·°С/Вт для северной климатической зоны с отопительным периодом 10300°С сут. Максимальное расстояние, на которое могут быть смещены блоки, не должно превышать половины ширины блока (из соображений техники безопасности) (см. фиг.2).

В результате смещения блоков 4 образуются ниши 5, стенами которых по вертикали являются выступающие торцевые поверхности блоков 4, торцевые поверхности несущих стен 3 и/или несущих колонн 2 (см. фиг.1 и 2), а по горизонтали - нижние и верхние выступающие поверхности блоков 4 и торцевые поверхности железобетонных перекрытий 1. В нишах 5 располагают утеплитель 6, например из пенополиуретана, тем самым исключая мостики холода в местах сопряжения железобетонных межэтажных перекрытий 1 с несущими стенами 3 и/или несущими колоннами 2. Толщина утеплителя 6 определяется расстоянием b, на которое выдвинуты блоки 4, и зависит от климатической зоны и применяемых материалов.

На наружную поверхность блоков 4 и утеплителя 6 могут быть нанесены фасадный утеплитель и защитный слой, например в виде штукатурки, облицовочной плитки или облицовочного керамического кирпича, не влияющих на теплотехнические параметры здания. При этом толщину фасадного утеплителя рассчитывают исходя из необходимости теплоутепления для данной климатической зоны и применяемых материалов.

В случае использования газосиликатных блоков шириной d=300 мм (см. фиг.1), выдвинутых на величину b=100 мм, и располагая утеплитель из пенополиуретана (тем самым ликвидируя мостики холода) в образующихся нишах толщиной b=100 мм и фасадного утеплителя с толщиной = 75 мм, внутренней штукатурки и защитного слоя из штукатурки толщиной по 10 мм (на чертежах не показаны), теплотехническое сопротивление будет составлять 5,68 м²·°С/Вт, т.е. больше рекомендуемого по нормам на 0,68 единиц.

В случае использования блоков с удельным теплосопротивлением блоков выше, чем у газосиликатных блоков (например, ячеистых блоков из керамзитобетона), шириной d=200 мм, с выдвижением их на 1/2 ширину блока и утеплителя из пеноизола b=100 мм (см. фиг.2; 3), внутренней штукатурки, фасадного утеплителя = 100 мм и облицовочного слоя из штукатурки сечением 10 мм (на чертежах не показаны), теплотехническое сопротивление в местах мостиков холода будет составлять не менее 4,0 м²·°С/Вт, что для климатического пояса Саратовской области вполне приемлемо, поскольку требуемое теплотехническое сопротивление R_о, должно быть равным 3,2 м²·°С/Вт.

Заявляемое конструктивное решение стенового ограждения позволяет:

- исключить полностью мостики холода в несущих конструкциях зданий с наименьшими трудовыми и материальными затратами;

- повысить теплотехнические показатели здания в соответствии требованиями СНиП II - 3 - 79*, СП 23-101-2000 и ТСП 23-305-99 - СарО;

- не изменять проектно-архитектурного решения фасада;

- не уменьшать прочностных показателей несущих конструкций здания;

- уменьшить объемный вес ограждающих конструкций;

- увеличить "коммерческие площади" по всему зданию;

- не усложнять заложенную проектом технологию возведения ограждающих конструкций.

К примеру, для 10-этажного жилого дома с площадью застройки 500 м² и высотой квартир 3 м прирост коммерческих площадей составит 175 м², экономия на объемах кладки наружных стен из газосиликатных блоков - до 263 м³, уменьшение сечения фасадного утеплителя на 40-50%, дополнительное утепление в нишах - до 83 м³.

Таким образом, ограждающая стеновая конструкция является простой в изготовлении, дешевой, обладает высокими теплофизическими свойствами, обеспечивая равномерность распределения термосопротивления за счет исключения мостиков холода в местах сопряжения железобетонных межэтажных перекрытий с несущими стенами и/или колоннами.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения, и может быть использовано для утепления несущих наружных конструкций зданий путем исключения мостиков холода в местах сопряжения железобетонных перекрытий с несущими стенами и/или колоннами. Технический результат: создание простой и дешевой в изготовлении ограждающей стеновой конструкции для каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения, обладающей высокими теплофизическими свойствами за счет исключения мостиков холода в местах сопряжения железобетонных межэтажных перекрытий с несущими элементами (стенами и/или колоннами). Ограждающая стеновая конструкция образована торцевыми поверхностями несущих элементов, расположенных между монолитными железобетонными межэтажными перекрытиями, между которыми размещены скрепленные раствором блоки, и имеет утеплитель, причем блоки выполнены выступающими наружу по отношению к торцевым поверхностям несущих элементов на расстояние, не менее 1/6 ширины блока, а утеплитель расположен в нишах, стены которых по вертикали образованы торцевыми выступающими поверхностями блоков и несущих элементов, а по горизонтали - нижними и верхними выступающими поверхностями блоков и торцевыми поверхностями железобетонных перекрытий. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ограждающая стеновая конструкция, образованная торцевыми поверхностями несущих элементов, расположенных между монолитными железобетонными межэтажными перекрытиями, между которыми размещены скрепленные раствором блоки, и имеющая утеплитель, отличающаяся тем, что блоки выполнены выступающими наружу по отношению к торцевым поверхностям несущих элементов на расстояние не менее 1/6 ширины блока, а утеплитель расположен в нишах, стены которых по вертикали образованы торцевыми выступающими поверхностями блоков и несущих элементов, а по горизонтали - нижними и верхними выступающими поверхностями блоков и торцевыми поверхностями железобетонных перекрытий.2. Ограждающая стеновая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что торцевые поверхности монолитных железобетонных перекрытий снабжены жестко соединенной с ними опорной рамой, представляющей собой расположенный параллельно торцевой поверхности железобетонного перекрытия уголок, перпендикулярно которому приварены отрезки арматуры, а блоки выполнены выступающими наружу на расстояние, равное половине ширины блока, и опирающимися на уголок.3. Ограждающая стеновая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что несущие элементы выполнены в виде стен и/или колонн.