Модуль для строительства зданий Российский патент 2023 года по МПК E04H1/12 

Изобретение относится к области строительства, в частности к транспортабельным, быстровозводимым строительным конструкциям бескаркасного типа, которые могут быть использованы в качестве жилых, промышленных, офисных, торговых, складских и других помещений.

Известна конструкция «Сборно-разборный жилой блок-модуль» (См. патент РФ на полезную модель № 88699 от 20. 11. 2009 г. бюл. № 32) содержащая нижнюю, верхнюю, боковые и торцевые панели, окно и дверь, панели выполнены теплоизолированными с внутренней и внешней отделкой, а верхняя и нижняя панели дополнительно снабжены слоем гидроизоляции, при этом в нижней, верхней и боковых панелях выполнены пазы: в нижней и верхней панелях пазы выполнены по периметру панели для размещения в них боковых и торцевых панелей, а по краям каждой боковой панели выполнены пазы для размещения в них торцевых панелей, при этом в каждом пазу размещен слой гидроизоляционного материала, причем элементы сборно-разборного блока соединены между собой горизонтальными и вертикальными тяжами, размещенными в выполненных в элементах блока каналах, а панели выполнены из железобетона.

К недостаткам известной конструкции можно отнести её большой вес, возможность сборки только при наличии техники большой грузоподъёмности.

Известен «Блок-модуль» (См. патент РФ на полезную модель № 210270 от 05. 04. 2022 г. бюл. № 10) содержащий боковые и торцевые стены, основание и крышу, при этом внешнее покрытие стен, подшивки дна основания, покрытие кровли крыши выполнены из металлического стального листа, внутренняя поверхность блока - модуля покрыта отделочным материалом, а промежуток между внешней и внутренней поверхностью блока - модуля заполнен теплоизоляционным материалом, теплоизоляционный материал выполнен комбинированным: со стороны внешней среды он выполнен напыляемым на основе пенополиуретана, а со стороны внутренних помещений - минераловатным.

К недостаткам этого блок-модуля можно отнести ограниченные технологические возможности, связанные с ограниченной полезной площадью и отсутствием возможности её увеличения, а также выполнение блока модуля одной фиксированной формы, не предусматривающей возможность выполнения блоков- модулей различных форм и использование только в качестве самостоятельных - отдельных жилых помещений. При этом, минеральная вата между внутренней и внешней поверхностями, как со временем, так и при транспортировке оседает.

Известно другое конструктивное решение: «Модульные элементы из композитных материалов и модульная строительная конструкция» – прототип. См. патент РФ на изобретение № 2781683 от 17. 10. 2022 г. бюл. № 29. Модуль строительной конструкции, выполненный многослойным в форме единой замкнутой конструкции, образующей пол, стены и потолок, и состоит из наружного и внутреннего слоев, выполненных из стеклопластика, между которыми размещен слой вспененного пенополиуретана, при этом торцы модуля имеют ступенчатую форму, выполненные таким образом, что один торец имеет выступ со стороны внутренней части, а второй торец имеет выступ со стороны внешней части, во внутреннем слое модуля выполнены технологические окна для обеспечения возможности последующего соединения с другими элементами строительной конструкции. Верхняя, нижняя и одна боковая его стороны выполнены плавно загнутыми в одном направлении, а торцевые края этих сторон выполнены ступенчатыми, вторая боковая сторона выполнена прямой и имеет ровный торцевой край.

К недостаткам известных модульных элементов и модульной строительной конструкции можно отнести ограниченные технологические возможности связанные с отсутствием возможности сборки модулей различных форм и отсутствие возможности монтажа зданий более одного этажа из-за низкой несущей способности. Также к недостаткам можно отнести высокую трудоёмкость и сложность конструкции, так как секции имеют сложную наружную поверхность и ступенчатую форму стыковочных элементов. При этом наличие стекловолокна может вызвать аллергическую реакцию - раздражать глаза, кожу и дыхательную систему человека.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является устранение недостатков аналогов и прототипа. А именно создание простой в изготовлении и сборке конструкции с надёжной несущей способностью, с расширенными технологическими возможностями, обеспечивающими быстрое возведение отдельных модулей, зданий различной формы и площади с использованием техники небольшой грузоподъёмности.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания общих с прототипом известных признаков – модуль для строительства зданий, включающий по меньшей мере одну сквозную секцию образующую пол, стены, потолок, состоящие из наружного и внутреннего слоёв, между которыми размещён слой утеплителя и новых признаков, заключающихся в том, что модуль выполнен, по меньшей мере, в виде одной сквозной или торцевой секции снабжённой торцевой стеной, наружный и внутренний слои которых выполнены из фибробетона, в виде двух параллелепипедов – наружного и внутреннего, смонтированного в полости наружного, между которыми выполнен слой утеплителя, при этом, по меньшей мере один - наружный и/или внутренний слои фибробетона снабжены закладными для крепления секций между собой.

Закладные смонтированы по периметру торцов секции непрерывно или дискретно, при этом закладные находящиеся в одной плоскости соединены между собой арматурой и/или металлической сеткой.

По меньшей мере один - наружный и/или внутренний слой армирован арматурой и/или сеткой из стеклопластика, металла или другого материала.

В слое утеплителя, и/или в слоях фибробетона смонтированы инженерные сети.

Секции могут быть снабжены, по меньшей мере одной, торцевой стеной, выполненной с окном, дверным проёмом или глухой.

Толщина наружных и внутренних слоёв фибробетона выполнена равной от 10 до 70 мм.

Толщина слоя утеплителя, смонтированного между слоями фибробетона, выполнена равной от 50 до 300 мм.

Утеплитель может быть выполнен из пенополиуретана или полиизоцианурата, или другого полимерного, ячеистого материала.

В стенах секций могут быть выполнены дверные и оконные проёмы

Новизной предполагаемого изобретения является то, что модуль выполнен, по меньшей мере, в виде одной сквозной или торцевой секции снабжённой торцевой стеной, наружный и внутренний слои которых выполнены из фибробетона, в виде двух параллелепипедов – наружного и внутреннего, смонтированного в полости наружного, между которыми выполнен слой утеплителя, при этом, по меньшей мере один - наружный и/или внутренний слои фибробетона снабжены закладными для крепления секций между собой.

Признак выполнения модуля, по меньшей мере, в виде одной сквозной или торцевой секции снабжённой торцевой стеной расширяет технологические возможности, поскольку обеспечивает увеличение полезной площади, возможность комбинирования и сборки зданий разных планировок и конструкций. Обеспечивая при этом быстрое возведение отдельных модулей и зданий.

Признак выполнения наружного и внутреннего слоёв секций из фибробетона обеспечивает высокую надёжность и несущую способность всей конструкции, а также простоту изготовления слоёв секций.

Признак выполнения секций в виде двух параллелепипедов – наружного и внутреннего, смонтированного в полости наружного, обеспечивает простоту и высокую технологическую скорость сборки секции, обеспечивая одинаковое по размерам внутреннее пространство между параллелепипедами, что исключает нестыковки при изготовлении зданий и помещений различной планировки.

Признак выполнения между слоями фибробетона слоя утеплителя, обеспечивает надёжную связь между параллелепипедами, обеспечивает секции высокой теплоизоляцией при сниженной общей массе.

Признак снабжения, по меньшей мере одного - наружного и/или внутреннего слоёв закладными для крепления секций между собой обеспечивает возможность расширения технологических возможностей, поскольку обеспечивает возможность соединения секций в одну общую конструкцию, например, при помощи болтового соединения или сварки.

Признак монтажа закладных по периметру торцов секции непрерывно или дискретно, способствует созданию надёжной конструкции, а также возможности надежного и плотного соединения секций между собой.

Признак соединения закладных, находящиеся в одной плоскости, между собой арматурой и/или металлической сеткой, способствует надежному креплению закладных в фибробетоне. Способствует общей надежности конструкции и укреплению секции, дополнительным к армированию, каркасом.

Признак армирования по меньшей мере одного - наружного и/или внутреннего слоя арматурой и/или сеткой из стеклопластика, металла или другого материала способствует обеспечению надёжности конструкции и расширению технологических возможностей модуля, поскольку при увеличении полезной площади и при возведении зданий высотой более одного этажа, в зависимости от планировки, может потребоваться дополнительное усиление стен. При этом, при строительстве зданий различного назначения применяются различные армирующие материалы.

Признак монтажа в слое утеплителя, и/или в слоях фибробетона инженерных сетей, способствует быстрому возведению и вводу здания в эксплуатацию, поскольку способствует быстрому соединению инженерных сетей секций между собой и соединение инженерной сети в одну систему.

Признак снабжения секции по меньшей мере одной, торцевой стеной, выполненной с окном, дверным проёмом или глухой способствует возможности изготавливать различные по форме и площади помещения, здания различного назначения и этажности.

Признак выполнения толщины наружных и внутренних слоёв фибробетона равной от 10 до 70 мм способствует возможности использования предлагаемой конструкции как без армирования, так и изготовлению секций с различными по толщине армирующими наполнителями – от сетки до арматуры. Выполнение слоёв менее 10 мм. не целесообразно, поскольку конструкция будет не надёжной, а более 70 мм. увеличит вес и себестоимость.

Признак выполнения толщины слоя утеплителя, смонтированного между слоями фибробетона, равного от 50 до 300 мм способствует возможности монтажа внутри секций инженерных сетей. При этом, при толщине утеплителя менее 50 мм. невозможно использовать стандартные для сантехники трубы, а выполнение слоя утеплителя более 300 мм. нецелесообразно, поскольку приведёт к удорожанию готовой продукции.

Выполнение утеплителя из пенополиуретана или полиизоцианурата, или другого полимерного, ячеистого материала и возможность выполнения в стенах секций дверных и оконных проёмов – являются признаками дополнительными, способствующими достижению поставленного предполагаемым изобретением результата.

Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и не вытекает из него явным образом - позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки и их сочетание можно считать имеющими изобретательский уровень.

Согласно проведенных патентно-информационных исследований, сочетания известных и новых признаков предполагаемого изобретения в источниках патентной и научно - технической информации не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.

Описание осуществления предполагаемого изобретения позволяет отнести его к промышленно выполнимым.

На фиг. 1 схематично показан общий вид торцевой секции.

На фиг. 2 схематично показан угловой фрагмент секции вид с верху.

На фиг. 3 схематично показана сквозная секция.

На фиг. 4, 5, 6 показаны возможные варианты зданий.

Модуль зданий состоит из, по меньшей мере, одной секции 1 внутреннего 2, параллелепипеда, образующего внутренние стены 3, пол 4, потолок 5, дверной проём 6 и внешнего 7 параллелепипеда, образующего крышу 8, внешние стены 9. Пространство между внутренним 2 и внешним 7 параллелепипедами заполнено пенополиуренаном 10. Слои 11 внутреннего 2 и внешнего 7 параллелепипедов изготовлены из армированного сеткой 12 фибробетона. В фибробетонных параллелепипедах, внутреннем 2 и внешнем 7, на их торце смонтированы металлические закладные 13. В пространстве между внутренним 2 и внешнем 7 параллелепипедами смонтированы инженерные сети 14. Закладные 12 соединены в плоскости пола 4, стен 3, потолка 5 дополнительной арматурой 15.

Секции изготавливают следующим образом. Формуются первичные слои из армированного фибробетона, внутреннего 2 и внешнего 7 параллелепипедов. На эти слои монтируется металлическая сетка 12. В зависимости от требуемых размеров секций по периметру внутреннего и/или внешнего параллепипедов устанавливают металлические закладные 13 для соединения секций 1, при этом закладные находящиеся в одной плоскости соединены между собой арматурой 15 и/или металлической сеткой. Количество монтируемых закладных зависит от длины и количества соединяемых секций. Так, в зависимости от плана строения – количество закладных целесообразно увеличить, например, при строительстве более одного этажа. После чего наносят вторичные слои закрывая армирование. Осуществляют монтаж инженерных сетей, при этом, в зависимости от толщины слоёв фибробетона и утеплителя, инженерные сети могут быть расположены как в слое утеплителя, так и/или в слоях фибробетона. После чего слои просушивают. Внутренний 2 параллелепипед монтируют во внутреннем пространстве внешнего параллелепипеда 7. Затем пространство между параллелепипедами заполняют утеплителем – например, пенополиуретаном 10, склеивая их. Полученную секцию 1 выдерживают для набора прочности. Полученные секции 1, при необходимости, соединяют торцами при помощи болтового соединения или сварки. Торцевая секция 1 с дверным проёмом 6, при необходимости, соединяется с сквозной секцией 16 при помощи закладных 13 и болтового соединения. Все стыки между секциями могут быть дополнительно проклеены и загерметизированы, или при стыковке секций может быть дополнительно уложен уплотнитель.

Таким образом, предлагаемое конструктивное решение легче изготавливать. Изготовленная секция является самонесущей за счёт конструкции и расположения несущих параллелепипедов. При строительстве зданий, с использованием секций, сокращается время необходимое для возведение как отдельных модулей, так и зданий различных форм и площадей с использованием техники небольшой грузоподъёмности, поскольку вес конструкции намного легче чем, например, железобетонные. Уменьшается количество строительного персонала необходимого для их возведения и запуска в эксплуатацию.

В настоящее время на предприятии на секции разработана техническая документация, собран опытный образец и проведены испытания, показавшие положительные результаты – быстроту монтажа и надёжность конструкции.

Изобретение относится к области строительства, в частности к транспортабельным, быстровозводимым строительным конструкциям бескаркасного типа. Техническим результатом изобретения является создание простой в изготовлении и сборке конструкции с надёжной несущей способностью, с расширенными технологическими возможностями, обеспечивающими быстрое возведение отдельных модулей, зданий различной формы и площади с использованием техники небольшой грузоподъёмности. Модуль для строительства зданий состоит из по меньшей мере одной сквозной секции, образующей пол, боковые стены, потолок, и/или по меньшей мере одной торцевой секции, дополнительно снабженной торцевой стеной, образованных из двух полых параллелепипедов, наружного и внутреннего, смонтированного в полости наружного, и являющихся наружным и внутренним слоями пола, потолка, боковых и торцевых стен, выполненными из фибробетона, между которыми размещён слой утеплителя. При этом по крайней мере один наружный и/или внутренний слои фибробетона снабжены закладными для крепления секций между собой. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Модуль для строительства зданий, отличающийся тем, что состоит из по меньшей мере одной сквозной секции, образующей пол, боковые стены, потолок, и/или по меньшей мере одной торцевой секции, дополнительно снабженной торцевой стеной, образованных из двух полых параллелепипедов, наружного и внутреннего, смонтированного в полости наружного, и являющихся наружным и внутренним слоями пола, потолка, боковых и торцевых стен, выполненными из фибробетона, между которыми размещён слой утеплителя, при этом по крайней мере один наружный и/или внутренний слои фибробетона снабжены закладными для крепления секций между собой.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что закладные смонтированы по периметру торцов секции непрерывно или дискретно, при этом закладные, находящиеся в одной плоскости, соединены между собой арматурой и/или металлической сеткой.

3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один - наружный и/или внутренний - слой армирован арматурой и/или сеткой из стеклопластика, металла или другого материала.

4. Модуль по п.1, отличающийся тем, что в слое утеплителя и/или в слоях фибробетона смонтированы инженерные сети.

5. Модуль по п.1, отличающийся тем, что секции снабжены по меньшей мере одной торцевой стеной, выполненной с окном, дверным проёмом или глухой.

6. Модуль по п.1, отличающийся тем, что толщина наружных и внутренних слоёв фибробетона выполнена равной от 10 до 70 мм.

7. Модуль по п.1, отличающийся тем, что толщина слоя утеплителя, смонтированного между слоями фибробетона, выполнена равной от 50 до 300 мм.

8. Модуль по п.1, отличающийся тем, что утеплитель выполнен из пенополиуретана, или полиизоцианурата, или другого полимерного ячеистого материала.

9. Модуль по п.1, отличающийся тем, что в стенах секций выполнены дверные и оконные проёмы.