СТРОИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ И Г-ОБРАЗНЫЙ ПЕРЕХОДНИК Российский патент 2017 года по МПК E04C2/284 E04C1/40 E04B1/76 

Настоящее изобретение относится к области строительства.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ формирования и эксплуатации системы воздуховодов для ограждения здания с рекуперацией вытяжного воздуха внутри утеплителя с торфяным связующим при строительстве ограждающих конструкций здания, последовательно описанный в патентах на изобретение RU 2432435 C2, опубл. 2011.10.27. и RU 2487223 C1, опубл. 2013.07.10.

Недостатками данного технического решения являются:

- использование в качестве утеплителя пожароопасных материалов органического происхождения;

- длительный процесс послойного формирования непосредственно на строительной площадке, путем сушки сырьевой органической смеси с торфяным связующим, теплоустойчивого слоя с системой воздуховодов для рекуперации вытяжного воздуха;

- предусматривается его использование лишь для мало- и среднеэтажного строительства.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является понижение пожарной опасности, уменьшение сроков строительства, возможность увеличения этажности зданий с утилизацией тепловой энергии газовоздушных выбросов здания в каналах теплообмена, расположенных в слое утеплителя ограждения здания.

Данная задача решается за счет того, что Строительный Модуль и Г-образный Переходник сборных ограждающих конструкций, включающие каналы рекуперации газовоздушных выбросов здания:

- будучи состоящими, в том числе, лишь из негорючих минеральных утеплителей, имеющие стыковочные межэлементные узлы типа "папа" и "мама" для сборки любого наружного ограждения здания со сквозными каналами рекуперации газовоздушных выбросов здания без применения "мокрых" технологий, имеют такую длину Строительного Модуля, чтобы обеспечить возможность его крепежа стальными метизами, не менее чем к одному межэтажному перекрытию здания;

- имеют термическое сопротивление, обеспечивающее необходимый уровень теплозащиты здания;

- имеют ширину, обеспечивающую рациональное использование других строительно-монтажных материалов при возведении наружной оболочки здания с двухконтурной рекуперацией воздуха;

- имеют отношение термического сопротивления частей Строительного Модуля и Г-образного Переходника перед теплообменным блоком каналов рекуперации газовоздушных выбросов и после него таким, чтобы, с одной стороны, во время эксплуатации здания с нормированной комнатной температурой в каналах рекуперации газовоздушных выбросов здания Строительного Модуля и Г-образного Переходника не образовывался лед при нормированной для конкретной точки локализации здания температуре самой холодной пятидневки отопительного сезона с обеспеченностью 0,92, а с другой стороны, обеспечивало максимально возможный коэффициент полезного действия рекуперации тепловой энергии газовоздушных выбросов, как замещение части трансмиссионных теплопотерь;

- содержат плоские конструкционные элементы из стекломинерального листового композита с цементным связующим, а также элементы с криволинейной поверхностью радиусом, обеспечивающим малые значения местного аэродинамического сопротивления для Г-образного Переходника, которые отформованы из стекломинерального листового композита с цементным связующим, сразу после его изготовления, до образования цементного камня;

- содержат контактные вставки, которые необходимы для надежного механического закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждения к Строительным Модулям Г-образным Переходникам, а также Строительного Модуля Г-образного Переходника к межэтажному перекрытию;

- содержат композитные гибкие связи, которые связывают между собой, с помощью химических анкеров в анкерных узлах, путем намотки прочной нити на водостойком клее и последующим полимеризационным отверждением, теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, контактные вставки и штукатурный слой с армирующей стекло сеткой;

- имеют в качестве конструкционного утеплителя пено-газобетон с холодным (неавтоклавным) отверждением, путем заливки компонентов пено-газобетона в опалубку с конструкционными элементами и слоями утеплителя с малым удельным весом Строительных Модулей и Г-образных Переходников;

- имеют в качестве наружного конструкционного слоя модифицированный штукатурный песчано-цементный слой по армирующей стекло сетке с 1% по весу цемента добавкой нанопорошка аморфного пиролитического диоксида кремния;

- имеют внутренние поверхности каналов рекуперации газовоздушных выбросов Строительных Модулей и Г-образных Переходников, для повышения водо- и химической стойкости поверхности, обработанные кремнийорганической (силиконовой) пропиткой;

- обрабатываются для герметизации сочленений кремнийорганическим (силиконовым) герметиком в месте контактных узлов "папа" и "мама" смежных Строительных Модулей и Г-образных Переходников.

Устройство Строительного Модуля (Г-образного Переходника) поясняется его стереометрическим изображением со стороны стыковочного узла "папа" фиг.1 (фиг. 3), а также изображением со стороны стыковочного узла "мама" без штукатурного слоя и армосетки, а также слоев утеплителя, фиг. 2 (фиг. 4).

Строительный Модуль (Г-образный Переходник) включает стыковочный элемент "папа" 1, теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов здания 2, конструкционный утеплитель №13, конструкционный утеплитель №24, контактные вставки соединения Строительного Модуля с наружными и внутренними обшивками здания 5, утеплитель с малым удельным весом 6, штукатурный слой с армосеткой 7, стыковочный элемент "мама" 8, гибкие связи 9, химический анкер 10.

Строительный Модуль и Г-образный Переходник представляют собой многослойные композитные строительные элементы ограждающих конструкций толщиной D_x, обеспечивающей нормированный для конкретной точки климатической локализации здания уровень теплозащиты; шириной D_y, обеспечивающей рациональное использование комплектующих строительных материалов (например, шириной 580 мм, с учетом 20 мм междурядного пространства, предлагаемого к заполнению легким утеплителем, например матом из каменной ваты). Длина Строительного Модуля D_z равна, например, сумме межэтажного расстояния и толщине плиты перекрытия. Угол В наклона Г-образного Переходника не должен быть ниже угла, обеспечивающего гравитационное удаление конденсата по стенкам каналов теплообмена (например, не меньше девяносто трех градусов).

Отношение термического сопротивления частей Строительного Модуля (Г-образного Переходника) перед теплообменным блоком и после него должно, с одной стороны, обеспечить отсутствие их промерзания без прохождения по ним потока газовоздушных выбросов при допустимой комнатной температуре в помещениях здания в условиях самой холодной пятидневки отопительного периода и, с другой стороны, обеспечить максимально-возможный коэффициент полезного действия системы рекуперации тепла газовоздушных выбросов здания.

Для изготовления элементов сборных ограждающих конструкций, в качестве конструкционных материалов применяется листовой композитный материал типа, описанного в патенте на изобретение US 2007267120 A1, опубл. 2007.11.22, с цементным связующим, связаны между собой композитными гибкими связями типа, описанного в патенте на изобретение RU 2410505 C1, опубл. 2011.01.27, при помощи химического анкерования, например, намотки прочной нити (например, углеродной, описанной в патенте на изобретение RU 2224057 C2, опубл. 2002.02.20, или полипропиленовой, описанной в патенте на изобретение RU 2394945 C1, опубл. 2010.07.20) на водостойком клее (например, на полидициклопентадиене, описанном в патенте на изобретение RU 2465286 C2, опубл. 2012.10.27.) в анкерном узле гибкой связи и последующим полимеризационным отверждением химического анкера. При этом контактные вставки необходимы для надежного механического закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждения к Строительным Модулям Г-образным Переходникам. Для получения конструкционного листа с криволинейной поверхностью радиусом, обеспечивающим малые значения местного аэродинамического сопротивления для Г-образного Переходника, формуется по опалубке заданной формы листовой композитный материал с цементным связующим, сразу после его изготовления, до образования цементного камня.

В качестве слоев утеплителя с малым удельным весом предлагается применить маты из, например, каменной ваты.

В качестве слоев конструкционного утеплителя предлагается применить пено-газобетон, описанный в патенте на изобретение RU 2263085 C2, опубл. 2005.10.27, с холодным (неавтоклавным) отверждением путем заливки компонентов пено-газобетона в опалубку с конструкционными элементами и слоями утеплителя с малым удельным весом Строительных Модулей и Г-образных Переходников.

В качестве наружного конструкционного слоя применяется модифицированный штукатурный песчано-цементный слой по армосетке, например, с 1% по весу цемента добавкой нанопорошка аморфного пиролитического диоксида кремния, описанного в патенте на изобретение RU 2474535 C1, опубл. 2013.02.10.

Внутренняя поверхность каналов рекуперации газовоздушных выбросов Строительных Модулей и Г-образных Переходников для повышения водо- и химической стойкости поверхности обрабатывается кремнийорганической (силиконовой) пропиткой, описанной, например, в патенте на изобретение RU 2164505 С2, опубл. 1999.06.01.

Контактные узлы "папа" и "мама" смежных Строительных Модулей и Г-образных Переходников для герметизации их соединений перед их сочленением обрабатываются, например, кремнийорганическим (силиконовым) герметиком, описанным в патенте на изобретение RU 2486222 C2, опубл. 2013.06.27.

Один из возможных вариантов монтажа сборных ограждающих конструкций, включающих каналы рекуперации газовоздушных выбросов здания с использованием Строительных Модулей и Г-образных Переходников, листовых строительных композитов с цементным связующим и стального метизного крепежа поясняется фиг. 5.

Рассеяние тепловой энергии газовоздушных выбросов здания в каналах рекуперации ограждения здания в холодное время года замещает часть трансмиссионных потерь, тем самым сокращая необходимую тепловую энергию на отопление здания.

Изобретение относится к области строительства. Строительный модуль сборной ограждающей конструкции здания включает теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, а также содержит плоский конструкционный элемент из стекломинерального листового композита с цементным связующим, конструкционный утеплитель, в качестве которого применен пено-газобетон с холодным (неавтоклавным) отверждением, и слои легкого утеплителя с малым удельным весом, например маты из каменной ваты. Модуль имеет длину, равную сумме межэтажного расстояния и толщине плиты перекрытия, содержит контактные вставки для закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждающей конструкции, а также для крепежа к межэтажному перекрытию, а также композитные гибкие связи, которые связывают между собой с помощью химических анкеров в анкерных узлах теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, контактные вставки и штукатурный слой с армирующей стеклосеткой. Модуль снабжен стыковочными элементами типа «папа-мама». Г-образный переходник для стыковки строительных модулей включает теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, а также содержит элементы из стекломинерального листового композита с цементным связующим с криволинейной поверхностью радиусом, обеспечивающим малые значения местного аэродинамического сопротивления, конструкционный утеплитель, в качестве которого применен пено-газобетон с холодным (неавтоклавным) отверждением, и слои легкого утеплителя с малым удельным весом, например, маты из каменной ваты. Переходник содержит контактные вставки для закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждающей конструкции, а также композитные гибкие связи, которые связывают между собой с помощью химических анкеров в анкерных узлах теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, контактные вставки и штукатурный слой с армирующей стеклосеткой. Переходник также снабжен стыковочными элементами типа «папа-мама». Изобретение позволяет сократить сроки строительства здания, повысить его теплоизоляцию и энергоэффективность. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Строительный модуль сборной ограждающей конструкции здания, включающий теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, отличающийся тем, что содержит плоский конструкционный элемент из стекломинерального листового композита с цементным связующим, конструкционный утеплитель, в качестве которого применен пено-газобетон с холодным (неавтоклавным) отверждением, и слои легкого утеплителя с малым удельным весом, например маты из каменной ваты, имеет длину, равную сумме межэтажного расстояния и толщине плиты перекрытия, содержит контактные вставки для закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждающей конструкции, а также для крепежа к межэтажному перекрытию, а также композитные гибкие связи, которые связывают между собой с помощью химических анкеров в анкерных узлах теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, контактные вставки и штукатурный слой с армирующей стеклосеткой, а также снабжен стыковочными элементами типа «папа-мама».

2. Г-образный переходник для стыковки строительных модулей по п. 1 сборной ограждающей конструкции здания, включающий теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, отличающийся тем, что содержит элементы из стекломинерального листового композита с цементным связующим, выполненные с криволинейной поверхностью радиусом, обеспечивающим малые значения местного аэродинамического сопротивления, конструкционный утеплитель, в качестве которого применен пено-газобетон с холодным (неавтоклавным) отверждением, и слои легкого утеплителя с малым удельным весом, например маты из каменной ваты, содержит контактные вставки для закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждающей конструкции, а также композитные гибкие связи, которые связывают между собой с помощью химических анкеров в анкерных узлах теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, контактные вставки и штукатурный слой с армирующей стеклосеткой, а также снабжен стыковочными элементами типа «папа-мама».

3. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что его термическое сопротивление обеспечивает необходимый уровень теплозащиты здания.

4. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что его ширина обеспечивает рациональное использование других строительно-монтажных материалов при возведении наружной оболочки здания с двухконтурной рекуперацией воздуха.

5. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что отношение термического сопротивления частей строительного модуля или Г-образного переходника перед теплообменным блоком каналов рекуперации газовоздушных выбросов и после него таково, чтобы, с одной стороны, во время эксплуатации здания с нормированной комнатной температурой в каналах рекуперации газовоздушных выбросов здания строительного модуля или Г-образного переходника не образовывался лед при нормированной для конкретной точки локализации здания температуре самой холодной пятидневки отопительного сезона с обеспеченностью 0,92, а с другой стороны, обеспечивался максимально возможный коэффициент полезного действия рекуперации тепловой энергии газовоздушных выбросов, как замещение части трансмиссионных теплопотерь.

6. Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что угол наклона Г-образного переходника не ниже угла, обеспечивающего гравитационное удаление конденсата по стенкам каналов теплообмена.

7. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что строительный модуль или Г-образный переходник содержит плоские конструкционные элементы из стекломинерального листового композита с цементным связующим или элементы с криволинейной поверхностью радиусом, обеспечивающим малые значения местного аэродинамического сопротивления для Г-образного переходника, которые отформованы из стекломинерального листового композита с цементным связующим, сразу после его изготовления, до образования цементного камня.

8. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что строительный модуль или Г-образный переходник содержит контактные вставки, которые необходимы для надежного механического закрепления в двух точках метизного крепежа внешней и внутренней обшивки ограждения к строительному модулю или Г-образному переходнику, а также строительного модуля или Г-образного переходника к межэтажному перекрытию.

9. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что строительный модуль или Г-образный переходник содержит композитные гибкие связи, которые связывают между собой с помощью химических анкеров в анкерных узлах, путем намотки прочной нити на водостойком клее, и последующим полимеризационным отверждением теплообменный блок каналов рекуперации газовоздушных выбросов, контактные вставки и штукатурный слой с армирующей стеклосеткой.

10. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что в качестве конструкционного утеплителя применен пено-газобетон с холодным (неавтоклавным) отверждением, путем заливки компонентов пено-газобетона в опалубку с конструкционными элементами и слоями утеплителя с малым удельным весом строительного модуля или Г-образного переходника.

11. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что в качестве наружного конструкционного слоя применен модифицированный штукатурный песчано-цементный слой по армирующей стеклосетке с 1% по весу цемента добавкой нанопорошка аморфного пиролитического диоксида кремния.

12. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что внутренняя поверхность каналов рекуперации газовоздушных выбросов строительного модуля или Г-образного переходника, для повышения водо- и химической стойкости поверхности обработана кремнийорганической (силиконовой) пропиткой.

13. Строительный модуль по п. 1 или Г-образный переходник по п. 2, отличающийся тем, что контактные узлы «папа» и «мама» смежных строительного модуля и Г-образного переходника для герметизации их соединений перед их сочленением обработаны кремнийорганическим (силиконовым) герметиком.