Настоящее изобретение относится к строительной системе для возведения зданий со стенами, образованными панельными элементами.
При возведении зданий, в которых в качестве несущей конструкции используется каркас, промежутки между его стойками часто заполняют панельными элементами. Такие панельные элементы для обеспечения хорошей теплоизоляции снабжены соответствующими теплоизоляционными материалами, однако между панельными элементами и стойками в местах их стыка постоянно и прежде всего в результате происходящего из-за перепадов температуры растрескивания соединяющего их между собой строительного раствора образуются сквозные трещины или швы, через которые в помещения проникает холодный воздух.
Для устранения этой проблемы в заявке ЕР 0838557 А2 была предложена строительная система, в которой для заполнения деревянной несущей конструкции используются фасонные кирпичи, при этом деревянные стойки по меньшей мере снаружи закрываются частями смежных с ними фасонных кирпичей. Тем самым предотвращается образование сквозных швов между фасонными кирпичами и стойками. Поэтому предложенная в этой заявке строительная система не чувствительна к перепадам температуры, которые могли бы привести к растрескиванию раствора между стойками и фасонными кирпичами. Эта известная строительная система, в которой используются фасонные кирпичи, материалом для изготовления которых может служить преимущественно сырье из возобновляемых источников, например древесные стружки, особо пригодна и для применения в качестве системы для индивидуального строительства с изготовлением ее элементов непосредственно по месту возведения здания, поскольку после возведения несущей конструкции промежутки между ее стойками необходимо лишь заполнить фасонными кирпичами. Однако подобная известная строительная система не пригодна для промышленного предварительного изготовления ее компонентов.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить строительную систему, которая допускала бы возможность предварительно промышленного изготовления стеновых элементов, которые не пропускали бы в помещение холодный воздух и для изготовления которых можно было бы использовать экологически безвредный и не препятствующий диффузии сквозь него воздуха ("дышащий") материал.
Указанная задача в отношении строительной системы для возведения зданий со стенами, образованными панельными элементами, решается согласно изобретению благодаря тому, что панельные элементы изготовлены из материала, содержащего измельченный волокнистый растительный материал, прежде всего древесные опилки или древесную стружку, и имеют выемки под стойки несущей конструкции. До настоящего времени волокнистый растительный материал из-за большой его усадки использовался при изготовлении только опалубочных или сплошных кирпичей. Однако при создании изобретения неожиданно было установлено, что с применением этого материала можно также изготавливать очень крупные панели и модули. Выполнение в предварительно изготавливаемых в промышленном масштабе панельных элементах выемок под стойки полностью исключает возможность образования между панельными элементами и стойками проходящих насквозь через стену от ее наружной стороны к внутренней швов. При сборке стены из нескольких панельных элементов края стыкуемых между собой панельных элементов сплачивают друг с другом зубьями, что исключает возможность образования сквозных швов между наружной и внутренней сторонами здания и в этих местах. Выполнение панельных элементов из материала, содержащего преимущественно измельченный растительный волокнистый материал, позволяет создать экологичную строительную систему, материалом для изготовления элементов которой служит сырье из экологически возобновляемых источников. Помимо этого панельные элементы допускают возможность их полной утилизации. Предлагаемое в изобретении решение позволяет выполнить стену полностью "дышащей", что способствует созданию здорового микроклимата в жилом помещении. Подобный, уже известный по своему применению для изготовления фасонных кирпичей материал обладает, кроме того, исключительно низким коэффициентом теплопроводности, и поэтому его без применения дополнительных теплоизоляционных материалов можно использовать для возведения домов, требующих на их отопление минимальных затрат энергии. Использование же в дополнение к этому стоек из дерева, прежде всего из клееной древесины, и панельных элементов преимущественно из древесных стружек позволяет получить стену с конструкцией, полностью выполненной из однотипного материала, а именно: из дерева.
Выемки под стойки можно выполнять в одной или же в обеих поверхностях панельных элементов. При выполнении таких выемок под стойки с обеих сторон панельного элемента их можно располагать в шахматном порядке. Подобное расположение выемок позволяет при необходимости уменьшить интервал между стойками и размещать их относительно близко друг к другу, не расходуя излишне много дорогостоящей древесины на изготовление слишком толстых стоек.
Особые преимущества достигаются при закрытии стен со стороны тех их поверхностей, на которых предусмотрены выемки под стойки, закрывающими панелями, выполненными из одного с панельными элементами или другого материала. В этом случае с наружных сторон панельных элементов образуются бесшовные гладкие поверхности, допускающие возможность их простой последующей обработки, заключающейся, например, в нанесении основания под штукатурку. Закрывающие панели могут при этом иметь толщину, равную расстоянию между дном выемок и расположенной напротив них поверхностью панельных элементов. При такой толщине закрывающих панелей стойки оказываются расположены по середине толщины стены, что предпочтительно и с точки зрения придания устойчивости всей конструкции, и с точки зрения технологичности изготовления элементов стен.
Другая возможность получения стен с убранными внутрь них стойками и с гладкими снаружи поверхностями состоит в образовании стен расположенными попарно друг напротив друга панельными элементами, в которых выемки под стойки расположены друг против друга и образуют общую полость. Преимущество, связанное с подобным конструктивным исполнением стены, состоит в том, что за исключением панельных элементов для нее не требуется изготавливать никакие дополнительные элементы, например более тонкие закрывающие панели.
В обоих рассмотренных выше вариантах, в одном из которых в конструкции стены используются закрывающие панели, а в другом - попарно расположенные друг напротив друга панельные элементы, толщину стены и коэффициент ее теплопроводности можно регулировать, оставляя между закрывающими панелями и панельными элементами, соответственно между обоими панельными элементами, воздушный зазор.
Предлагаемая в изобретении стеновая конструкция, которая может использоваться для сооружения и наружных, и внутренних стен, допускает возможность любой дальнейшей обработки их поверхностей. В одном из предпочтительных вариантов стены можно снабжать с одной их стороны или с обеих их сторон штукатурными или гипсовыми панелями.
Стойки каркаса предпочтительно выполнять из древесины. Вместе с тем стойки можно изготавливать и из других материалов. Так, в частности, для возведения более высоких зданий стойки можно также изготавливать из бетона, стали или композиционного материала.
Для возможности экономичного возведения сборных домов с использованием предлагаемой в изобретении строительной системы стены предпочтительно сооружать из предварительно изготовленных стеновых элементов или выполнять с возможностью сборки из них. Для этого можно предварительно изготавливать стеновые элементы, состоящие из панельных элементов, стоек, порога и верхней несущей балки перекрытия. Стеновые элементы можно также снабжать закрывающими панелями, выполненными из одного с панельными элементами или другого материала, и таким путем обеспечивать наличие у них гладкой поверхности с обеих сторон. Закрывающие панели при их изготовлении из одного с панельными элементами материала могут иметь такую же либо отличную от них плотность. В этом случае обеспечивается возможность регулировать коэффициент теплопроводности стены и настраивать его на требуемое значение. При увеличении степени предварительного изготовления стеновые элементы можно еще в заводских условиях обшивать с одной их стороны или с обеих их сторон штукатурными или гипсовыми панелями или снабжать штукатурной системой.
Предлагаемый в изобретении способ изготовления предварительно изготавливаемых стеновых элементов для предлагаемой в изобретении строительной системы отличается тем, что в предусмотренные под стойки в панельных элементах выемки помещают и закрепляют в них стойки и на верхней и нижней кромках панельных элементов закрепляют верхнюю несущую балку перекрытия и порог соответственно. Панельные элементы могут при этом представлять собой фасонные панели с уже сформованными в них выемками. Другая возможность состоит в выполнении выемок под стойки, например, фрезерованием в цельных панелях, изготовленных с применением измельченного растительного волокнистого материала. Этот вариант предпочтительно использовать прежде всего при выполнении панельных элементов из материалов, дающих большую усадку в процессе изготовления из них панельных элементов, поскольку получение выемок с размерами, точно соответствующими необходимым, непосредственно в процессе формования панельных элементов возможно лишь с трудом. При изготовлении панельных элементов в них сразу можно также выполнять монтажные каналы для прокладки в них водопроводных труб и водопроводной арматуры и электропроводки.
Для изготовления стеновых элементов с закрытыми снаружи стойками на имеющие выемки поверхность панельных элементов можно накладывать закрывающие панели, выполненные из одного с панельными элементами или другого материала, и/или гипсовые или штукатурные панели и закреплять их по меньшей мере на стойках, например, гвоздями и/или клеем.
Для изготовления стеновых элементов с попарно расположенными друг напротив друга панельными элементами стойки, выступающие над поверхностью панельных элементов, можно помещать в имеющиеся у них выемки и затем накладывать второй панельный элемент с выемками, в которые утапливается выступающая над поверхностью первых панельных элементов часть стоек. При этом, равно как и при наложении закрывающих панелей на панельный элемент, между обоими панельными элементами, соответственно между панельным элементом и закрывающими панелями, можно оставлять воздушный зазор. В простейшем случае для образования подобного воздушного зазора используют стойки толщиной, которая на требуемую ширину воздушного зазора превышает глубину выемок.
Стеновые элементы предпочтительно изготавливать в горизонтальном положении. После наложения закрывающих панелей, штукатурных или гипсовых панелей или вторых панельных элементов на первый панельный элемент с уже помещенными в имеющиеся у него выемки стойками эти наложенные на него элементы можно гвоздями скреплять со стойками, затем устанавливать верхнюю несущую балку перекрытия и порог и гвоздями скреплять их со стойками и панельными элементами, после чего переворачивать стеновой элемент и гвоздями скреплять первый панельный элемент с наружной стороны со стойками. Подобная технология позволяет экономичным путем выполнением сравнительно небольшого количества рабочих операций получать полностью предварительно изготовленный стеновой элемент.
Панельные элементы и закрывающие панели сразу можно изготавливать требуемой формы. Вместе с тем их можно также собирать из фасонных кирпичей, представляющих собой предварительно изготовленные элементы.
При изготовлении стоек из бетона выемки в панельных элементах можно снабжать опалубкой и затем заливать бетоном. В выемки можно также предварительно помещать арматуру для стоек. При необходимости дальнейшего повышения степени предварительного изготовления стеновых элементов их можно снабжать с одной стороны или с обеих сторон обшивкой из сухого строительного материала или штукатурной системой.
Ниже более подробно рассмотрены некоторые варианты выполнения стен в предлагаемой в изобретении строительной системе и варианты осуществления способа их изготовления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - первый вариант выполнения предлагаемой в изобретении стены, изображенной в разрезе,
на фиг.2 - второй вариант выполнения предлагаемой в изобретении стены, изображенной в разрезе,
на фиг.3 - третий вариант выполнения предлагаемой в изобретении стены, изображенной в разрезе,
на фиг.4 - четвертый вариант выполнения предлагаемой в изобретении стены, изображенной в разрезе,
на фиг.5а-5д - схема, иллюстрирующая последовательность изготовления показанной на фиг.2 стены в виде предварительно изготовленного стенового элемента,
на фиг.6а-6в - виды в плане, сбоку и в разрезе изготовленного проиллюстрированным на фиг.5 способом стенового элемента перед наложением на него закрывающей панели и
на фиг.7а и 7б - фрагменты изображенных в разрезе панельных элементов с соединенными с ними с геометрическим замыканием стойками.
Показанная на фиг.1 стена 10, которая может представлять собой прежде всего наружную стену здания, образована панельным элементом 11, изготовленным из материала, который содержит преимущественно растительный волокнистый материал. Панельный элемент 11 может быть изготовлен, например, из деревобетона, т.е. из смеси древесных опилок и цемента. Однако вместо древесных опилок в качестве заполнителя можно также использовать костру конопли, бамбук, скорлупу кокосовых орехов и иные аналогичные материалы. Панельный элемент 11 имеет выемки 12 под стойки 13. В предпочтительном варианте такие выемки 12 могут быть выполнены на обращенной внутрь здания поверхности панельного элемента 11. В этом случае стойки 13, когда они выполнены из дерева, оказываются эффективно защищены от атмосферных воздействий. С наружной стороны стена 10 может быть покрыта не показанным на чертеже слоем штукатурки, а с внутренней стороны - штукатурными или гипсовыми панелями под возможное последующее окончательное оштукатуривание, соответственно под возможную последующую покраску стены.
Показанная на фиг.2 стена 20 также образована панельным элементом 21, который выполнен тоньше показанного на фиг.1 панельного элемента 11, а в остальном имеет аналогичное исполнение. На одной из наружных поверхностей этого панельного элемента 21 и в этом варианте предусмотрены выемки 22 под стойки 23. Однако в данном случае стойки 23 закрыты снаружи установленным снаружи панельного элемента элементом в виде закрывающей панели 24. В отличие от стены 10 стена 20 имеет с обеих ее сторон бесшовную гладкую поверхность, которую в последующем можно сразу же подвергать дальнейшей обработке. У стены 20 толщина закрывающей панели 24 точно равна расстоянию между дном выемок 22 и противолежащей стороной 21.1 панельного элемента 21, и поэтому стойки 23 располагаются точно по середине толщины стены 20. Однако подобное выполнение стены не является строго обязательным условием.
На фиг.3 показан другой вариант выполнения стены 30 с гладкими бесшовными поверхностями с обеих ее сторон. В этом варианте стена образована двумя расположенными попарно друг против друга панельными элементами 31, 31′. Оба панельных элемента 31, 31′ имеют выемки 32, 32′. При прикладывании обоих панельных элементов 31, 31′ друг к другу выемки 32, 32′ в них совмещаются и образуют общую полость под стойку 33, прежде всего под стойку, изготовленную из клееной древесины. Показанные на фиг.3 стойки 33 имеют в сечении большие размеры, чем стойки 13, 23, утопленные в выемки стен 10, 20, показанных на фиг.1 и 2 соответственно. Подобное выполнение стоек 33 большей толщины позволяет располагать их через бóльшие интервалы, чем стойки 13 и 23. Однако, в принципе, стойки 33 могут иметь в поперечном сечении такие же размеры, что и стойки 13 и 23. В этом случае выемки 32, 32′ в панельных элементах 31, 31′ могут быть соответственно выполнены меньших размеров. Размеры стоек 33 и выемок 32, 32′ можно далее согласовать между собой с таким расчетом, чтобы между обоими панельными элементами 31, 31′ оставался воздушный зазор 34, который положительно влияет на теплоизолирующие свойства стены 30. Такой же воздушный зазор равным образом можно предусматривать и у показанной на фиг.2 стены 20 между панельным элементом 21 и закрывающей панелью 24. Преимущество стены 30 перед стеной 20 состоит в том, что она сооружена из однотипных панельных элементов 31, 31′. Для сооружения же стены 20 требуется использовать два различных элемента, а именно: панельный элемент 21 и закрывающую панель 24. С другой стороны, в закрывающей панели 24 стены 20 нет необходимости предусматривать выемки под стойки 23, выполнение которых связано с соответствующими затратами.
В отличие от стен 10, 20, 30, которые могут использоваться прежде всего в качестве наружных стен, стена 40 показанной на фиг.4 конструкции пригодна главным образом для ее использования в качестве внутренней стены. Такая стена образована панельным элементом 41, который с обеих его сторон имеет выемки 42 под стойки 43. При этом выемки 42 расположены в шахматном порядке, т.е. каждая выемка, находящаяся на одной стороне панельного элемента, расположена напротив промежутка между двумя выемками, находящимися на другой стороне панельного элемента. Подобное расположение выемок позволяет использовать сравнительно тонкие стойки 43 и располагать их относительно близко друг от друга, соответственно через небольшие интервалы для возможности закрепления на них спереди сравнительно узких гипсовых или штукатурных панелей.
На фиг.5 проиллюстрирован один из возможных вариантов осуществления способа изготовления показанной на фиг.2 стены 20 в виде предварительно изготовленного стенового элемента. Полностью аналогичным путем, в принципе, можно изготавливать и образующий показанную на фиг.3 стену 30 элемент при условии, что вместо закрывающей панели 24 в этом случае монтируется второй панельный элемент 31'. На фиг.5а показана цельная панель 50, изготовленная преимущественно из волокнистого растительного материала. Из этой панели 50 выполнением в ней выемок 22 получают панельный элемент 21. Для этого панель 50 закрепляют на рабочем столе 51, который показан на фиг.5 лишь условно. После этого панель можно подвергать обработке, например, фрезой. В панели 50 можно также вырезать оконные проемы. Образующиеся при этом отходы допускают возможность их полной утилизации.
После выполнения выемок 22, а также не показанных на чертеже выемок для верхней несущей балки перекрытия и порога, в выемки 22 помещают стойки 23, а верхнюю несущую балку перекрытия и порог помещают в предусмотренные для них выемки, зажимают вместе со стойками 23 и сбивают гвоздями. Затем на панельный элемент 21 накладывают закрывающую панель 24 и скрепляют ее со стойками 23, верхней несущей балкой перекрытия и порогом гвоздями 52 и/или клеем. После этого всю конструкцию переворачивают на 180°, в результате чего на рабочем столе 51 оказывается закрывающая панель 24. В завершение панельный элемент 21 можно соединить со стойками 23, также использовав для этого гвозди 52.
Закрывающая панель 24 может быть изготовлена из одного с панелью 50 материала. Вместе с тем закрывающую панель можно изготавливать и из другого материала, например материала с меньшим коэффициентом теплопроводности.
На фиг.6а-6в показан изготовленный проиллюстрированным на фиг.5 способом стеновой элемент 60 на стадии перед наложением на него закрывающей панели. Этот стеновой элемент 60 имеет дверной проем 66, который аналогично выемкам под стойки 63, верхнюю несущую балку 64 перекрытия и порог 65 можно выполнять в цельной панели, из которой изготавливается панельный элемент 61. Над дверным проемом 66 расположена дверная перемычка 67, под которую в панельном элементе 61 также предусмотрена выемка. Заделка верхней несущей балки 64 перекрытия и порога 65 в материал панельного элемента 61 наиболее наглядно видна прежде всего на фиг.6в, где этот панельный элемент показан в продольном разрезе. Стойки 63 зажаты между верхней несущей балкой 64 перекрытия и порогом 65 и скреплены с ними гвоздями.
На фиг.7а и 7б показаны два примера поперечного сечения стоек 71 и 72, которые благодаря подобному их профилю можно соединять с панельным элементом 70 с геометрическим замыканием. Показанная на фиг.7а стойка 71 имеет в поперечном сечении трапециевидный, а показанная на фиг.7б стойка 72 - двутавровый профиль.
Изобретение относится к области строительства, в частности к строительным системам для возведения зданий. Технический результат заключается в повышении теплоизоляции и в обеспечении диффузии воздуха сквозь материал стеновых элементов. Строительная система для возведения зданий со стенами образована панельными элементами. Панельные элементы изготовлены из материала, который содержит измельченный волокнистый растительный материал. Растительным материалом являются древесные опилки или древесная стружка. Панельные элементы на одной из своих поверхностей имеют выемки под стойки несущей конструкции. Стены состоят из предварительно изготовленных стеновых элементов или выполнены с возможностью сборки из них. Стеновые элементы содержат панельные элементы. Стойки, порог и верхнюю несущую балку перекрытия помещают в выемки панельных элементов. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.
ТРЕХСЛОЙНАЯ ПРЕССОВАННАЯ ПАНЕЛЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПАНЕЛЕЙ, МЕТОДОМ СУХОГО ПРЕССОВАНИЯ | 1993 |
|
RU2032536C1 |
US 5067296 A, 26.11.1991 | |||
US 3353315 A, 21.11.1967 | |||
Ультразвуковой дефектоскоп дляКОНТРОля пРОКАТА | 1979 |
|
SU838557A1 |
Авторы
Даты
2008-09-10—Публикация
2003-09-06—Подача