Результат интеллектуальной деятельности: Ограждающая конструкция высотного здания

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве объемных или плоскостных ограждающих конструкций различных жилых, общественных, производственных многоэтажных строений.

Известно устройство: «Система профилей для модульного фасада здания» (патент РФ на полезную модель № RU 73909 2008 г. U1, Е06В 7/10), содержащее образующие фасадные модули рамного типа заводской готовности с установленными элементами ограждения, выполненные с возможностью крепления их к несущим элементам здания и соединения модулей между собой с использованием уплотнителей, обеспечивающих герметизацию стыков с помощью внешних и внутренних уплотнительных контуров, образующие угловые модули рамного типа, обеспечивающие выполнение поворота фасада, и профили для крепления фасадных и угловых модулей к несущим элементам здания, выполненные с возможностью образования анкерного соединения с помощью элементов, устанавливаемых в перекрытиях здания и стойках фасадных и угловых модулей, а комбинированный профиль рамы выполнен с возможностью установки дополнительного внутреннего уплотнительного контура.

Однако данное устройство имеет ряд недостатков:

1. Монтаж данной конструкции выполняется вывешиванием фасадного модуля на наружной поверхности фасада, что затрудняется климатическими условиями (ветер, дождь, снег).

2. При монтаже фасадных модулей большого размера отсутствует возможность подачи фасадного модуля с этажа, в виду ограниченности высоты этажа.

3. Монтаж фасадного элемента выполняется на ранее установленные кронштейны, конструкция таких кронштейнов достаточно трудоемкая и требует необходимости их регулировки по 6 осям

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению, является устройство светопрозрачное ограждение фасада многоэтажного здания (патент РФ на полезную модель № RU 46287 2005 г. U1, Е06В 7/10) и выбранное в качестве прототипа, содержащее крупноформатные унифицированные секции рамной конструкции, при этом унифицированные секции снабжены эластичными компенсаторами и размещенными между смежными секциями продольными силовыми вкладышами, выполненными в виде замкнутого профиля, герметичность соединения вертикальных и горизонтальных межсекционных стыков профильных элементов выполнена с помощью трех контуров уплотнений, при этом контур наружного уплотнения образует при стыковке секций в рабочем положении воздушную камеру.

Однако данное устройство имеет ряд недостатков:

1. Монтаж данной конструкции выполняется вывешиванием фасадного модуля на наружной поверхности фасада, что затрудняется климатическими условиями (ветер, дождь, снег).

2. При монтаже фасадных модулей большого размера отсутствует возможность подачи фасадного модуля с этажа, в виду ограниченности высоты этажа.

3. Монтаж фасадного элемента выполняется на ранее установленные кронштейны, конструкция таких кронштейнов достаточно трудоемкая и требует необходимости их регулировки по 6 осям

4. Состоящие из несущих вертикальных и горизонтальных профильных элементов, это очень сложная материало- и трудоемкая конструкция, которая требует высокую квалификацию монтажников.

5. Декоративными элементами установленные снаружи на вертикальные и горизонтальные швы на эластичные компенсаторы и смонтированные встык, требуют дополнительного обслуживания и ремонта, вследствие влияния погодных условий и перепадов температуры.

Задачей заявляемого изобретения является:

1. Возможность устройства ограждающих конструкций здания изнутри здания без установки лесов и люлек, без привлечения монтажного крана;

2. Уменьшение трудоемкости за счет уменьшения количества деталей, требующихся для устройства конструкции, уменьшение материалоемкости конструкции за счет исключения горизонтальных направляющих.

3. Возможность выполнить крепежную систему профилей в теплой зоне, тем самым уменьшив температурные воздействия на подсистему, исключив сложность устройства профилей, состоящих из 2-х смежных частей;

4. Минимизация операций, выполняемых на строительной площадки, основная часть операций выполняется в заводских условиях;

5. Возможность устройства при любых климатических и погодных условиях;

6. Возможность устройства фасада как с декоративными профилями снаружи, так и без декоративных профилей на фасаде здания, т.е. снаружи, фасад в одной плоскости.

Поставленная задача решается тем, что в «Ограждающей конструкции высотного здания», содержащей крупноформатные унифицированные секции рамной конструкции, при этом унифицированные секции снабжены эластичными компенсаторами и размещенными между смежными секциями продольными силовыми вкладышами, выполненными в виде замкнутого профиля, герметичность соединения вертикальных и горизонтальных межсекционных стыков профильных элементов выполнена с помощью трех контуров уплотнений, при этом контур наружного уплотнения образует при стыковке секций в рабочем положении воздушную камеру, согласно изобретению, направляющие профили 8-ми образного сечения из различных материалов с помощью кронштейнов «жестко» закреплены к несущему каркасу здания, к которым закреплены фасадные модули с помощью заранее установленных в заводских условиях на внутренней стороне фасадного модуля крепежных уголков, при этом соединение фасадных модулей между собой создает единую конструкцию, причем фасадные модули выполняются «Джамбо» размером 6000×3210 мм, а крепежный кронштейн дает возможность регулировки положения направляющих профилей.

Кронштейн крепится к несущему каркасу с помощью болтов, анкерных болтов, приваркой к закладным деталям. Крепление кронштейна возможно, как к перекрытиям, так и стенам иди колоннам. К кронштейнам крепятся направляющие профили, вертикально либо с наклоном в плоскости фасада либо с наклоном от плоскости фасада, которые могут быть выполнены из любого материала (алюминий, оцинкованная или нержавеющая сталь, пластик) 8-ми образного сечения которые внутри могут быть заполнены теплоизоляционным материалом. Между собой направляющие профили соединяются через соединительный элемент, которым может закрепляться на болты или саморезы. Также возможна установка горизонтальных направляющих. К направляющим профилям крепятся текстильные фасады, ванты или фасадные модули рамной или безрамной конструкции. Жесткость крепления направляющих профилей с последующим соединение фасадных модулей в единую конструкцию сокращает количество деталей необходимых устройства конструкции и минимизирует количество операций, выполняемых на строительной площадке. Фасадные модули крепятся к направляющим профилям с наружной стороны на болты, саморезы, крючки или спайдерные крепления с минимальным стыком, что оставляет профиля в теплой зоне и делает стык в одной плоскости с фасадными модулями, соответственно установка декоративных элементов не требуется. Фасадный модуль выполняется «Джамбо» размером 6000×3210 мм, т.к. 99% производителей стекла производят именно этот размер, выполняя модули этого размера мы уменьшаем количество вертикальных и горизонтальных стыков, увеличив энергоэффективность ограждающей конструкции и установив их вертикально возможно перекрыть одновременно одну секцию на 2 этажа, а установив их горизонтально перекроем 2 секции одного этажа. При изменении вида направляющего профиля, с сохранение ширина монтажной зоны направляющего профиля и параллельности пазов, становится возможным устройство фасада с радиальным изгибом.

На фиг. 1 представлен общий вид ограждающей конструкции высотного здания; на фиг. 2 - разрез, вид сверху, на вертикальный стык и узел крепления; на фиг. 3 - общий вид из внутренней части здания на узел крепления с горизонтальным стыком; на фиг. 4 - показана часть фасадного модуля «Джамбо» размера 6000×3210 мм.

Ограждающая конструкция высотных зданий содержит: 1. - кронштейн, деталь для крепления направляющих профилей к несущему каркасу здания, с помощью болтового соединения; 2. - направляющий профиль, деталь восьмиобразного сечения, предназначенная для крепления фасадных модулей к несущему каркасу здания; 3. - фасадный модуль - это рамная конструкция заводской сборки размером «Джамбо» - 6000×3210 мм с сплошным наружным стеклом; 4. - соединительный элемент, деталь соединяющая направляющие профиля между собой, вставляется в полость профиля и «жестко» закрепляется с одной стороны и не «жестко» с другой для компенсации температурных расширений и линейных деформаций; 5. - эластичный уплотнитель горизонтальных и вертикальных швов; 6. - теплоизоляция, выполненная монтажной пеной, толщина 40 мм; 7. - гидроизоляционный слой, из клейкого герметика; 8. - декоративная планка (внутренняя), деталь предназначенная для закрытия горизонтального шва с внутренней стороны здания, шириной до 40 мм; 9. - противопожарная преграда, состоящая из негорючего минераловатного утеплителя, высотой 1200 мм, выполненного в районе перекрытия; 10. - выравнивающая цементно-песчаная стяжка пола; 11. - крепежный уголок фасадного модуля; 12. - регулировочные втулки; 13. - болтовое крепление кронштейна; 14. - междуэтажное перекрытие; 15. - продолговатые отверстия кронштейна; 16. - продолговатые отверстия на консоли кронштейна (для крепления направляющего профиля); 17. - консоль кронштейна; 18. - теплоизоляционный материал, внутри направляющего профиля; 19. - паз направляющего профиля; 20. - болтовое крепление направляющего профиля; 21. - продолговатое отверстие нижней части направляющего профиля.

Ограждающая конструкция высотного здания работает следующим образом. Для крепление фасадных модулей (3) к несущему каркасу здания выполняется крепление кронштейнов (1) с помощью болтового соединения (13) к междуэтажному перекрытию (14). Продолговатые отверстия кронштейна (15) для установки болтового крепления (13) позволяют выполнить регулировку вправо-лево. Продолговатые отверстия на консоли (16), позволяют выполнить регулировку установленного направляющего профиля (2) в вертикальном направлении. Таким образом кронштейн (1) позволит выполнить регулировку установки направляющего профиля (2) в 2-х плоскостях. 3-я плоскость - это регулировка по высоте (вверх-низ) - не требуется т.к. междуэтажные перекрытия (14) должны смонтированы на определенных отметках, не большие смещения, будут не критичны, можно регулировать установку по высоте длиной направляющего профиля (2), отрезав его нужного размера. Поверхность консоли кронштейна, соприкасающаяся с направляющим профилем (2), имеет шероховатую поверхность для увеличения силы трения между направляющим профилем (2) и кронштейном (1). Направляющий профиль (2) внутри заполнен теплоизоляционным материалом (18) и имеет длину 6100 мм и 8-ми образное сечение. Паз (19) в середине направляющего профиля (2) служит направляющей для колес подъемной тачки, одной частью направляющий профиль (2) крепится к кронштейну (1), установив направляющий профиль (2) в проектное положение сквозь продолговатое отверстие консоли кронштейна (16) в направляющем профиле (2) сверлится отверстие для установки болтового соединения (20). Между собой направляющие профиля (2) крепятся через соединительный элемент (4), установленный внутри направляющего профиля (2). Соединительный элемент (4) «жестко» закрепляется с одной стороны и не «жестко» с другой (через продолговатые отверстия нижней части направляющего профиля (2) для компенсации температурных расширений и линейных деформаций. Таким образом направляющие профиля (2) устанавливаются в одну плоскость с вертикальным или наклонным положением направляющих профилей (2) с шагом до 6000 мм. Также возможна радиальная установка направляющих профилей (2), в этом случае направляющие профиля (2) будут иметь измененный на необходимый градус вид. После установки кронштейнов (1) и направляющих профилей (2) по полу выполняется выравнивающая цементно-песчаная стяжка (10), которая замоноличивает конструкцию кронштейна (1) в пол. Фасадный модуль (3) - унифицированный крупноформатный блок «Джамбо» максимально размера 6000×3210 мм заводского изготовления рамного изготовления состоит из сплошного наружного стекла и имеет противопожарную преграду (9) выполненную в районе междуэтажного перекрытия (14) из негорючего минераловатного утеплителя, высотой 1200 мм на всю толщину фасадного модуля (3). Для установки фасадного модуля (3) в проектное положение между крепежным уголком фасадного модуля (II) и направляющим профилем (2) устанавливаются регулировочные втулки (12), а наружная поверхность направляющего профиля (2) обрабатывается жидкой клейкой мастикой (7). Для установки в проектное положение фасадный модуль (3), временно крепится к направляющим профилям (2) на саморезы, после установки фасадного модуля (3) следующей захватки фасадные модули (3) крепятся друг к другу через направляющий профиль (2) и регулировочные втулки (12) на болтовое соединение (21), что обеспечит единство и жесткость конструкции во всех направлениях, пространство между направляющим профилем (2) и фасадным модулем (3) заполняется теплоизоляцией (6) из монтажной пены. Горизонтальные и вертикальные стыки выполнены эластичным уплотнителем (5) состоящим из 3-х контуров уплотнения, установленных в заводских условиях: два внутренних из жесткой стыковочной резины и наружного контура из эластичной резины, создающей при стыковке дополнительную воздушную камеру, предотвращающую продувание и охлаждение стыковочного соединения при низких температурах. Горизонтальные стыки с внутренней стороны закрываются декоративной планкой (8) шириной 50 мм.

После выполнения всех монтажных работ, для создания эстетического вида, с внутренней стороны здания профильная система и узел крепления закрывается декоративным коробом (условно не показан).

Использование заявляемого изобретения позволяет выполнять строительство в более сжатые сроки с минимальной материалоемкостью, так же конструкция обладает большой технологичностью, что позволит применять практически все известные модульные элементы в том числе и безрамные стеклопакеты. Фасадные модуль «Джамбо» размера позволяет монтировать панорамные окна без стыков и импостов, и максимально, без отходов использовать продукцию заводов по производству стекла.