Результат интеллектуальной деятельности: Фасадная система комфортного здания

Изобретение относится к области строительства, а именно к зданиям, в частности к конструкциям навесных вентилируемых фасадов, и может найти применение при возведении стен каркасных зданий.

Известна система утепления наружных ограждений зданий по свидетельству на полезную модель Российской Федерации №26803, кл. E04B 1/74, 1/76, 1/88, 2009 г., состоящая из крепежных элементов, выполненных в виде неравнобоких усиленных уголков, закрепленных к стене здания дюбель-анкерами, слоя утеплителя, горизонтальных уголков, закрепленных на крепежных элементах, вертикальных стоек, соединенных с горизонтальными уголками, облицовочных панелей, установленных на вертикальные стойки, отличающаяся тем, что крепежные элементы крепятся к стене с расположением наружной поверхности большей стороны уголка вверх, верхняя поверхность крепежного элемента снабжена отогнутым язычком, горизонтальный уголок опирается внутренней плоскостью одной из сторон на наружную поверхность большей стороны крепежного элемента, вертикальные стойки выполнены в форме трапеции, на вертикальные стойки установлены кляммеры, снабженные упорами для установки облицовочных панелей, кляммеры выполнены с различным расположением упоров, обеспечивающим расчетные зазоры между облицовочными панелями.

Недостатком данной конструкции является недостаточная прочность крепления горизонтальных профилей к крепежным элементам. Затруднительно выдерживать расчетный зазор между панелями облицовки.

Известен металлический сайдинг «Евробрус ВИК» по патенту Российской Федерации №141114, кл. E04F 13/12, 2014 г., выполненный из металлического листа и представляющий собой две гофры, между которыми выполнен опорный желоб, а по краям которых выполнены первый и второй элементы крепления, причем первый элемент крепления выполнен в поперечном сечении U-образным, у края первого элемента крепления выполнена перфорация, а второй элемент крепления выполнен в поперечном сечении содержащим изогнутую полку, перфорация размещена в канавке, в поперечном сечении сайдинг представляет собой гладкую кривую, содержащую две смежные равные по размеру скобы, каждая из которых выполнена в форме части равнобедренной трапеции, содержащей ее меньшее основание и боковые стороны, концы скоб лежат на одной прямой, по одну сторону которой расположены вышеупомянутые скобы, а по другую - опорный желоб и элементы крепления, при этом у своих концов скобы выполнены со скруглением так, что касательные на концах скоб перпендикулярны вышеупомянутой прямой, прямые участки опорного желоба также перпендикулярны вышеупомянутой прямой, при этом прямые полки первого элемента крепления выполнены разной длины и расположены параллельно вышеупомянутой прямой, при этом конец короткой прямой полки первого элемента крепления выполнен с закруглением и соединен с концом скобы, при этом второй элемент крепления в поперечном сечении является L-образным и содержит прямую и вышеупомянутую изогнутую полки, причем прямая полка соединена с концом скобы и ориентирована перпендикулярно вышеупомянутой прямой, а изогнутая полка направлена вдоль вышеупомянутой прямой и имеет скругление, с одной стороны соединенное с прямой полкой, а с другой через прямой отрезок - с дугой окружности.

Недостатком данной конструкции является большой уровень шума при ветреной погоде от центральной незакрепленной части сайдинга.

Известна система внешнего утепления здания по патенту Российской Федерации №92040, кл. E04B 1/74, 2/00, 2010 г., содержащая предварительно изготовленные навесные стеновые панели с несущим каркасом из вертикальных несущих стоек и горизонтальных распределительных балок, сэндвич-панели, крепежные средства и средства для герметизации стыков, сэндвич-панели каждой стеновой панели расположены между вертикальных несущих стоек и прикреплены к горизонтальным распределительным балкам, также расположенным между вертикальных несущих стоек, с фасадной стороны стеновой панели к вертикальным несущим стойкам прикреплены вертикальные фиксаторы сэндвич-панелей, фасадные части несущих стоек и фасадная сторона сэндвич-панели выполнены в одной вертикальной плоскости, вертикальные фиксаторы сэндвич-панели выполнены в форме уголков и установлены с фасадной стороны стеновой панели между боковыми поверхностями сэндвич-панели и несущими стойками.

Используемый в данной системе внешнего утепления здания сайдинг является облицовочным слоем фасадного слоя наружной стены. Основным недостатком решения являются видимые крепежные уголки на фасаде.

Известен навесной фасад здания по патенту Российской Федерации №146816, кл. E04B 2/00, 2014 г., включающий теплоизоляционные плиты, облицовочные плиты и вертикальный профильный каркас, выполненный из стеклопластика или базальтопластика, состоящий из вертикальных профильных элементов, имеющих ребра жесткости в плоскости фиксации к стене здания и в плоскости крепления облицовочных плит, соединенных между собой горизонтальными связями с образованием ячеек для размещения теплоизоляционных плит, теплоизоляционные плиты выполнены в виде многослойных каркасных панелей с теплоотражающими экранами и содержат минимум два плоских прямоугольных решетчатых каркаса, на каждой из сторон которого закреплен теплоотражающий экран, соединенных крепежными элементами через дистанционные шайбы, установленных в раме, при этом геометрия рамы повторяет геометрию ячейки, а кромки рамы плотно примыкают с одной стороны к стене здания и к вертикальному профильному каркасу с образованием полости между стеной здания и теплоотражающим экраном, а с другой стороны плотно примыкают к облицовочной плите и к вертикальному профильному каркасу с образованием полости между облицовочной плитой и теплоотражающим экраном.

Используемый в данной конструкции сендвич-панели определяют собой облицовочный слой фасадного слоя наружной стены, как один из вариантов изготовления фасада. Однако недостатком является горючесть стеклопластикового каркаса, неудобность монтажа на неровных поверхностях.

Известно каркасное здание по патенту Российской Федерации №2381334, кл. E04B 1/18, 2010 г., принятое заявителем за прототип. Оно содержит плиты перекрытия с консолями, колонны, опирающиеся на консоли многослойные наружные стены, включающие внутренний, средний и фасадный слои, отличающееся тем, что каждая консоль выполнена в форме трапеции, большее основание которой размещено во внутрь плиты перекрытия, а вылет консоли равен не более толщины наружной стены, причем средний слой наружной стены включает пространственную панель из легких тонкостенных элементов - поясов, стоек, связей, раскосов, образовавших пространственную панель, а пространство между консолями, внутренним слоем и фасадным слоем наружной стены заполнено утеплителем, ширина легкого тонкостенного элемента равна толщине наружной стены без толщин фасадного и внутреннего слоев наружной стены, элементов крепления фасадного слоя, гидроизоляционного, ветрозащитного и пароизоляционного слоев, наружная стена установлена на плите перекрытия, причем пространственная панель на ¾ частях своей толщины размещена на консолях, а, по меньшей мере, на ¼ части своей толщины размещена на плите перекрытия.

Использование данного технического решения позволило создать элементы конструкции каркасного здания, которые повышают теплотехнические свойства наружной стены, сокращают трудовые затраты на монтаж каркасного здания, в том числе наружных стен независимо от климатических условий, а именно исключают «мокрые процессы» за счет использования пространственной панели, повышают надежность и несущую способность каркасного здания, сокращают общий вес здания, придают выразительный архитектурный фасад зданию, выполненного из современных материалов и конструкций.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание не только наружных ограждающих элементов конструкции здания, повышающих теплотехнические свойства наружной стены, сокращающих трудовые затраты при монтаже наружных стен и устройстве фасадов независимо от климатических условий и времени года производства работ, но и повышение комфортности, надежности и создание выразительного архитектурного облика здания с применением современных материалов и конструкций.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении наружная стена выполнена с облицовочным слоем, а внутренний слой наружной стены размещен на плите перекрытия с выступом наружу со смещением не более 1/3 толщины внутреннего слоя наружной стены, внутренний слой наружной стены закреплен в межэтажном пространстве между нижней и верхней плитами перекрытия, фасадный слой наружной стены выполнен в виде плиты, которая нанизана на установочные кронштейны, и утеплителя, который размещен между плитой и внутренним слоем наружной стены, а установочные кронштейны закреплены к стойкам, поясам и раскосам пространственной панели внутреннего слоя наружной стены через теплоизоляционную подложку, с наружной стороны фасадного слоя вертикально размещены лаги Т-образного профиля для монтажа облицовочного слоя наружной стены и закреплены на установочных кронштейнах на всю высоту стены здания, а облицовочный слой наружной стены выполнен из сайдинга, или облицовочных кассет из листовых материалов, или штучных плиток, или керамогранита, или сендвич-панелей.

Кроме того, элементы крепления внутреннего слоя наружной стены в межэтажном пространстве к нижней и верхней плитам перекрытия, а именно горизонтальные пояса его пространственной панели в местах крепления к плите перекрытия, усилены пластинами.

Кроме того, сайдинг облицовочного слоя наружной стены выполнен из легкого стального листового материала с ребрами жесткости и гофрами, у края элементов крепления выполнена перфорация под крепежные элементы, вытянутая вдоль длины сайдинга, во внутренней полости которого размещен утеплитель, смежные участки верхний и нижний замкового соединения сайдинга в местах сопряжения выполнены с двойным перегибом на 180 градусов с образованием дополнительных ребер жесткости с отгибом на высоту головки крепежного элемента на верхнем смежном участке замкового соединения сайдинга, при этом пространство стыка выполнено в виде потайной ниши и заполнено утеплителем.

Кроме того, сендвич-панели облицовочного слоя наружной стены состыкованы между собой и прикреплены к лагам Т-образного профиля наружной стены, верхний и нижний смежные участки замкового соединения сендвич-панелей выполнены с двойным перегибом на 180 градусов с образованием дополнительных ребер жесткости с отгибом на высоту головки крепежного элемента на верхнем смежном участке замкового соединения сендвич-панелей, а у края элементов крепления в местах стыка выполнена перфорация под крепежные элементы, вытянутая вдоль длины сендвич-панели, при этом пространство стыка выполнено в виде потайной ниши и заполнено утеплителем, а сами сендвич-панели размещены горизонтально и имеют вертикальные воздушные каналы глубиной более высоты отгиба дополнительных ребер жесткости, причем воздушные каналы выполнены соосными на всю высоту стены здания.

Технический результат от использования предлагаемого решения заключается в том, что для использования фасада современного комфортного здания возможно использование целого ряда отделочных материалов, конкурентных по стоимости и доступных для создания современного вида здания и комфортного проживания.

На фиг. 1 - структура фасадной системы здания на фрагменте вертикального разреза здания с облицовочным слоем наружной стены, выполненным из сайдинга;

на фиг. 2 - структура фасадной системы здания на фрагменте вертикального разреза здания с облицовочным слоем наружной стены, выполненным из сэндвич-панелей;

на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, стыковое замковое соединение сайдинга;

на фиг. 4 - узел II на фиг. 2, стыковое замковое соединение сендвич-панелей;

на фиг. 5 - сечение Α-A на фиг. 2;

на фиг. 6 - элементы сайдинга.

Фасадная система комфортного каркасного здания содержит плиты перекрытия 1 и 2, которые в отличие от прототипа в предлагаемом изобретении выполнены без консолей, наружные стены, включающие внутренний слой 3, фасадный слой 4 и облицовочный слой 5.

Внутренний слой 3 наружной стены размещен на плите перекрытия 1 с выступом наружу со смещением «В» не более 1/3 толщины внутреннего слоя 3 наружной стены. Внутренний слой 3 наружной стены выполнен в виде пространственной панели и закреплен элементом крепления 6 в межэтажном пространстве между нижней и верхней плитами перекрытия 1 и 2. А именно, пространственная панель внутреннего слоя 3 посредством горизонтальных поясов 7 панели закреплена к плитам перекрытия 1 и 2, а места крепления усилены пластинами 8. Внутренние объемы пространственной панели внутреннего слоя 3 наружной стены заполнены утеплителем 9.

Фасадный слой 4 наружной стены выполнен в виде плиты, которая насажена на установочные кронштейны 11, и утеплителя 12, который размещен между плитой 10 и внутренним слоем наружной стены. А установочные кронштейны 11 закреплены к стойкам, поясам и раскосам пространственной панели внутреннего слоя 3 наружной стены через теплоизоляционную подложку 13, посредством крепежного элемента 6.

С наружной стороны фасадного слоя 4 наружной стены вертикально размещены лаги 14 Т-образного профиля для монтажа облицовочного слоя 5 наружной стены и закреплены на установочных кронштейнах 11 на всю высоту стены здания.

А облицовочный слой 5 наружной стены может быть выполнен из сайдинга 15, или из облицовочных кассет из листовых материалов, или штучных плиток, или керамогранита, или сендвич-панелей 16.

Например, сайдинг 15 облицовочного слоя 5 наружной стены выполнен из легкого стального листового материала с ребрами жесткости 17 и гофрами 18.

У края элементов крепления выполнена перфорация 19 под крепежный элемент 6, вытянутая вдоль длины сайдинга 15, во внутренней полости которого размещен утеплитель 9. Верхний и нижний смежные участки замкового соединения сайдинга 15 в местах сопряжения выполнены с двойным перегибом на 180 градусов с образованием дополнительных ребер жесткости 20 с отгибом на высоту головки крепежного элемента 6 на верхнем смежном участке замкового соединения сайдинга 15. При этом пространство стыка выполнено в виде потайной ниши 21 и заполнено утеплителем 9.

Облицовочный слой 5, выполненный из сайдинга 15, закреплен на вертикально размещенных лагах 14 Т-образного профиля посредством крепежных элементов 6 через теплоизоляционную подложку 13.

Например, сендвич-панели 18 облицовочного слоя 5 наружной стены состыкованы между собой и прикреплены к лагам 14 Т-образного профиля наружной стены. Верхний и нижний смежные участки замкового соединения сендвич-панелей 16 выполнены с двойным перегибом на 180 градусов с образованием дополнительных ребер жесткости 20 с отгибом на высоту головки крепежного элемента 6 на верхнем смежном участке замкового соединения сендвич-панелей 16, а у края элементов крепления в местах стыка, выполнена перфорация 19 под крепежные элементы 6, вытянутая вдоль длины сендвич-панели 16. При этом пространство стыка выполнено аналогично стыку сайдинга 15 в виде потайной ниши 21 и заполнено утеплителем 9. А сами сендвич-панели 16 размещены горизонтально и имеют вертикальные воздушные каналы 22 глубиной более высоты отгиба дополнительных ребер жесткости 20. Причем воздушные каналы 22 образованы ступенчатым элементом 23 и выполнены соосными на всю высоту стены здания, а внутренняя полость сендвич-панели 16 заполнена утеплителем 9.

Сендвич-панели 16 образующие облицовочный слой 5 также закреплены на вертикально размещенных лагах 14 Т-образного профиля посредством крепежных элементов 6 через теплоизоляционную подложку 13.

Монтаж здания осуществляют следующим образом.

Возводят каркас здания, устанавливая в нем плиты перекрытия 1 и 2. Затем монтируют наружную стену, для чего внутренний слой 3 размещают в межэтажном пространстве и прикрепляют его к нижней и верхней плитам перекрытия 1 и 2, а именно горизонтальными поясами 7 пространственной панели посредством крепежных элементов 6.

Затем на стойках, поясах и раскосах пространственной панели внутреннего слоя 3 наружной стены через теплоизолирующую подложку 13 посредством крепежных элементов 6 закрепляют установочные кронштейны 11.

На установочные кронштейны 11 нанизывают плиту 10 и укладывают утеплитель 12, который размещают между плитой 10 и внутренним слоем 3 наружной стены - таким образом выполняют фасадный слой 4 наружной стены.

После чего на установленные кронштейны 11 закрепляют лаги 14 Т-образного профиля для монтажа облицовочного слоя 5 наружной стены, которые размещают вертикально на всю высоту стены здания. Причем облицовочный слой 5 наружной стены может быть выполнен или облицовочными кассетами из листовых материалов, или штучными плитками керамогранита, а также сайдингом 15 или сендвич-панелями 16.

При выполнении облицовочного слоя 5 из сайдинга 15.

На вертикально размещенные лаги 14 Т-образного профиля монтируют элементы сайдинга 15. В начале снизу лаг 14 посредством крепежных элементов 6 закрепляют фрагмент верхнего смежного участка замкового соединения сайдинга 15, в который затем устанавливают следующий элемент сайдинга 15 его нижним смежным участком замкового соединения, собирая их в замок, а его верхний смежный участок замкового соединения фиксируют посредством крепежных элементов 6. И так далее на второй элемент сайдинга 15 устанавливают третий и последующие на всю высоту стены здания. По мере установки элементов сайдинга 15 во внутреннюю полость сайдинга 15 и в образующуюся потайную нишу 21 укладывают утеплитель 9. Облицовочный слой 5 наружной стены из сайдинга готов.

При выполнении облицовочного слоя 5 наружной стены из сендвич-панелей 16.

На вертикально размещенные лаги 14 Т-образного профиля монтируют сендвич-панели 16. В начале снизу лаг 14 посредством крепежных элементов 6 закрепляют фрагмент верхнего смежного участка замкового соединения первой сендвич-панели 16, в который затем устанавливают следующую сендвич-панель 16 нижним смежным участком замкового соединения, собирая их в замок, а ее верхний смежный участок замкового соединения фиксируют посредством крепежных элементов 6. И так далее на вторую сендвич-панель 16 устанавливают третью и последующие на всю высоту стены здания. По мере установки сендвич-панелей 16 в образующуюся потайную нишу 21 укладывают утеплитель 9. При этом сендвич-панели 16 устанавливают горизонтально так, чтобы выполненные в них воздушные каналы 22 совпадали друг с другом и образовывали единую сеть воздушных каналов 22 на всю высоту стены здания. Облицовочный слой 5 наружной стены из сендвич-панелей 16 готов.

После монтажа наружных стен предлагаемой конструкции внутренние стены и перегородки монтируют по известной технологии.

Использование предлагаемого технического решения позволило создать не только наружные ограждающие элементы конструкции каркасного здания, повышающие теплотехнические свойства наружной стены независимо от климатических условий и времени года, но и повысить комфортность, надежность и создание выразительного архитектурного облика здания с применением современных материалов и конструкций.