Результат интеллектуальной деятельности: Способ сухого строительства энергоэффективного здания

Изобретение относится к области архитектуры и строительства, а именно, к конструкциям элементов зданий, и может быть использовано при разработке проектов и последующей застройке территорий пригородных и сельских систем расселения постоянного жительства, а также рекреационных территорий круглогодичного отдыха.

Известен способ строительства энергоэффективного и экологичного здания по патенту Российской Федерации №80486, кл. Е04Н 1/00, 2009 г., по которому возводят энергоэффективное и экологическое здание следующим образом.

На выбранном и размеченном участке возводят фундамент, для чего в указанных местах устанавливают винтовые сваи, выставляя их на одном уровне. Затем, чтобы создать единый фундамент, все винтовые сваи соединяют между собой обвязочной балкой либо металлической, либо бетонной.

На возведенный фундамент монтируют основание, собирая его из трех слоев, при этом панель основания закрепляют непосредственно на фундаменте. После этого возводят стены, панели которых соединяют с панелями основания. Внутри стен устанавливают балки, соединяя их между собой соединительным элементом и крепежными элементами. Пустоты между рядовыми балками заполняют утеплителем. А угол стены, где размещена также балка и стеновые панели, связан торцевым соединительным элементом. Для придания определенной жесткости зданию нижний и верхний торцы собранных стен соединяют обвязочной балкой.

Затем монтируют перекрытие, выполненное также из унифицированных панелей, укладывая их на собранные стены и соединяя с обвязочной балкой. После этого возводят элементы крыши и кровлю. Здание собрано. Приступают к внутренней отделке, монтируя в том числе систему вентиляции и отопления, в которую входит теплый плинтус. Его устанавливают по периметру помещения. Тепло, исходящее от него, быстро нагревает пол и стены помещения и поддерживает постоянную температуру по всей его высоте.

Используемая технология в строительстве описываемого здания: каркасно-панельная, представляет собой целесообразное и эффективное решение, дающее значительную экономию. Одной из составляющих которой является использование деревянного и металлического каркаса на основе легких стальных тонкостенных конструкций. А также использование фундамента с применением винтовых свай: он экономичен, позволяет полностью отказаться от земляных работ. Работы могут вестись в любое время года, даже зимой. Фундаменты с использованием винтовых свай позволяют существенно сэкономить сроки строительства, значительно снизить затраты на 30 - 50%, значительно рациональнее решить вопросы охраны окружающей среды.

Кроме того, конструкция стен отвечает основным требованиям - теплая, экономичная, надежная и быстровозводимая. Высокие энергосберегающие характеристики дома из теплоизоляционных панелей достигаются за счет использования современных материалов и теплого плинтуса. Он создает климат, положительно влияющий на здоровье человека:

- равномерно распределяет тепло в помещении;

- нагревает пол и стены;

- экономит до 40% энергии;

- прост в монтаже;

- позволяет быстро изменять температуру, в том числе с использованием современной автоматики.

Недостатком этого здания является то что используемые технологии строительства, требуют доработки в части их системы утепления с использованием новых материалов и технологии строительства.

Известен способ строительства энергоэффективного здания по патенту Российской Федерации №131752, кл. Е04В 1/02, Е04Н 1/00, 2013 г., принятый заявителем за прототип, по которому высокую энергетическую эффективность здания обеспечивают в том числе, например, и путем исполнения конструкции плиты перекрытия и конструкции несущих ограждающих многослойных стен.

При изготовлении плиты перекрытия или в заводских условиях, или непосредственно на стройке при изготовлении монолитной плиты перекрытия, в тело плиты укладывают арматурные каркасы с закладными деталями так, чтобы одни закладные детали были размещены заподлицо наружной плоскости торца плиты перекрытия. А другие - заподлицо верхней и нижней плоскостям плиты перекрытия.

Между арматурными каркасами в плите перекрытия выполняют гнезда, в которые затем при монтаже плиты перекрытия укладывают теплоизолирующие вкладыши.

После монтажа плиты перекрытия, монтируют самонесущую ограждающую многослойную стену.

Для этого по наружному периметру здания на поверхности плиты перекрытия укладывают тепло-звукоизолирующую подложку, на которую устанавливают П-образную обвязку также по всему периметру и крепят ее к плите перекрытия. Затем в П-образную обвязку с определенным шагом устанавливают С-образные стойки предварительно обжатыми концами, выполненными таковыми не только для удобства, но и надежности и точности установки.

По наружному торцу плиты перекрытия к закладным деталям крепят несущую конструкцию фасада.

Между С-образными стойками на всю их высоту укладывают первый тепло-звукоизоляционный слой, затем - первый облицовочный внутренний слой, пароизоляционный слой и второй облицовочный внутренний слой.

После этого с наружной стороны самонесущей ограждающей многослойной стены устанавливают второй тепло-звукоизоляционный слой, ветрозащитный слой и на несущую конструкцию фасада монтируют облицовочный фасадный слой.

В зависимости от климатических условий самонесущую ограждающую многослойную стену выполняют разной толщины посредством использования для Сообразной стойки одного или двух металлических профилей и за счет различного их соединения.

Конструкция стен отвечает основным требованиям будущих владельцев дома -теплая, экономичная, надежная и быстровозводимая.

В целом предложенная каркасно-панельная технология строительства имеет следующие преимущества: высокие темпы строительства; возможность строительства в любое время года без потери качества и увеличения стоимости работ; изготовление составляющих элементов здания с высокой заводской подготовкой и точностью; в процессе строительства не требуется специальной техники, поскольку части каркаса имеют небольшие размеры и вес, дом собирается усилиями бригады из 4-5 человек; возможность сохранить в целости ландшафт местности и имеющуюся на участке растительность; высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства конструкции; экологичность используемых материалов; большое разнообразие архитектурно - планировочных решений и внутренней отделки, возможность использования любых материалов для отделки фасада дома.

В строительстве здания в достаточной степени энергосбережение уделено стенам. Однако, основные недостатки заключаются в том, что при строительстве используют мокрые процессы и делают попытки сохранить тепло в доме искусственным образом, применяя либо теплые полы, либо другие нагревательные устройства.

Технической проблемой создания энергоэффективного здания является использование проверенных материалов и новых перспективных, использование уже известных способов строительства и/или предлагать свои новые способы, основанные на научных разработках и экспериментальных исследованиях.

Поставленная техническая проблема решается тем, что в предлагаемом решении возводят фундамент, на возведенный фундамент монтируют основание, после этого возводят многослойные несущие наружные стены, состоящие из несущих элементов каркаса и содержащие облицовочные фасадные и отделочные внутренние слои, выполняют в несущих наружных стенах оконные проемы и дверные проемы, монтируют покрытие здания, где используют настил силовой, каждую наружную стену выполняют, по меньшей мере, из двух каркасов легкой стальной конструкции, которые размещают на расчетном расстоянии друг от друга и скрепляют между собой соединительными элементами, причем внутренний несущий каркас размещают в «теплой» зоне, а наружный ограждающий каркас размещают в «холодной» зоне, между каждым каркасом наружной стены и каждым соединительным элементом устанавливают термовкладыш.

Кроме того, на внутреннюю поверхность несущего каркаса устанавливают пароизоляцию и листовые отделочные материалы, а на наружную поверхность наружного ограждающего каркаса устанавливают ветрозащитную изоляцию и закрепляют элементы навесного фасада, причем пространство между пароизоляцией и ветрозащитной изоляцией заполняют «сухим» утеплителем.

Кроме того, оконные проемы в наружной стене выполняют в каждом каркасе внутреннем несущем и наружном ограждающем, а каждый оконный проем заполняют оконной конструкцией, которую выполняют, по меньшей мере, в виде стеклопакета.

Кроме того, дверные проемы в наружной стене выполняют в каждом каркасе внутреннем несущем и наружном ограждающем, а в каждый дверной проем устанавливают дверную конструкцию.

Кроме того, оконные и дверные проемы обрамляют по периметру термовкладышем.

Кроме того, настил силовой размещают в «теплой» зоне покрытия, на настил силовой укладывают «сухой» утеплитель, а на сухой утеплитель, уже в «холодной» зоне, размещают вентилируемую часть покрытия.

Кроме того, вентилируемую часть покрытия выполняют из профилированных листов, на которые затем расстилают подстилающий материал, после чего на поверхности подстилающего материала устраивают гидроизоляционный ковер, чем завершают монтаж покрытия здания, причем профилированные листы укладывают друг на друга внахлест не менее, чем на две волны.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении теплотехнической эффективности конструкции наружных стен с размещенными в них оконными и дверными проемами, выполненными энергосберегающими, и эффективности покрытия, сохраняющем тепло внутри здания, а здание, построенное «сухим» способом, без применения каких-либо мокрых процессов и по результатам применения предлагаемых решений, становится энергоэффективным.

На фиг. 1 изображен фрагмент сечения наружной стены здания, вид сверху;

на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;

на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2;

на фиг. 4 - оконный проем в наружной стене, заполненный оконной конструкцией в виде стеклопакета;

на фиг. 5 - дверной проем в наружной стене, с установленной дверной конструкцией;

на фиг. 6 изображен фрагмент сечения покрытия здания, поперечное сечение, в котором использован настил силовой, выполненный из профиля «Бизон».

Создание энергоэффективного и экологичного здания начинают с разработки проекта, в котором закладывают параметры всех элементов здания, условия микроклимата, в том числе вентиляцию и отопление. Большое внимание уделяют поддержания заданной температуры в помещениях здания и сооружения.

Одним из основных элементов здания является несущая наружная стена, смонтированная на фундаменте 1. В заявленном решении наружная стена выполнена из двух каркасов 2 и 3 легкой стальной конструкции. Каркасы 2 и 3 размещены на расчетном расстоянии друг от друга и скреплены между собой соединительными элементами 4.

Каркас 2 - внутренний несущий каркас (фиг. 3, ав) размещен в «теплой» зоне, а каркас 3 - наружный ограждающий каркас (фиг. 3, ан) размещен в «холодной» зоне, где: а- расчетная ширина профиля каркаса: ав - внутреннего, ан - наружного, в - расчетное расстояние между внутренним и наружным каркасами. В конструкцию каждого каркаса 2 и 3 наружной стены входят стойки 5 и 6 и ригели 7 и 8. Причем оси стоек и ригелей внутреннего несущего каркаса и оси стоек и ригелей наружного ограждающего каркаса размещены со смещением «е» относительно друг друга.

Между каждым каркасом 2 и 3 наружной стены и каждым соединительным элементом 4 установлены термовкладыши 9.

На внутренней поверхности несущего каркаса 2 установлена пароизоляция 10 и листовые отделочные материалы 11. На наружной поверхности наружного ограждающего каркаса 3 установлена ветрозащитная изоляция 12 и закреплены элементы 13 навесного фасада. Пространство между пароизоляцией 10 и ветрозащитной изоляцией 12 заполнено «сухим» утеплителем 14.

В наружной стене выполнены оконные проемы 15 и 16, а именно, в каждом каркасе 2 и 3 во внутреннем несущем и наружном ограждающем. Каждый оконный проем 15 и 16 заполнен оконной конструкцией 17 и 18, содержащей, по меньшей мере, стеклопакет 19 и 20.

А также в наружной стене выполнены дверные проемы 21 и 22, а именно, в каждом каркасе 2 и 3 во внутреннем несущем и наружном ограждающем. В каждом дверном проеме 21 и 22 установлена дверная конструкция 23 и 24.

Причем по периметру оконные проемы 15 и 16 и дверные проемы 21 и 22 обрамлены термовкладышем 9.

Немаловажным из основных элементов здания, от которого зависит теплотехническая эффективность, является покрытие, которое сберегает тепло внутри здания.

Основой покрытия является настил силовой 25, выполненный из профиля «Бизон» и размещенный в «теплой» зоне покрытия. На настил силовой 25 уложен «сухой» утеплитель 14, а на нем, уже в «холодной» зоне, размещена вентилируемая часть покрытия.

Вентилируемая часть покрытия выполнена из профилированных листов 26, на которых расстелен подстилающий материал 27, например: ОСБ, ЦСП и др. На поверхности подстилающего материала 27 выполнен верхний финишный слой покрытия -гидроизоляционный ковер 28. Причем профилированные листы 26 уложены друг на друга внахлест не менее, чем на две волны.

Способ «сухого» строительства энергоэффективного здания осуществляют следующим образом.

В технологической последовательности возводят фундамент 1, на возведенный фундамент 1 монтируют основание, а после этого возводят несущие наружные стены, монтируют перекрытие, элементы крыши и кровлю.

Наружную стену выполняют, по меньшей мере, из двух каркасов 2 и 3 легкой стальной конструкции, которые размещают на расчетном расстоянии друг от друга и скрепляют между собой соединительными элементами 4. Причем внутренний несущий каркас 2 размещают в «теплой» зоне, а наружный ограждающий каркас 3 размещают в «холодной» зоне, между каждым каркасом 2 и 3 наружной стены и каждым соединительным элементом 4 устанавливают термовкладыш 9.

На внутреннюю поверхность несущего каркаса 2 устанавливают пароизоляцию 10 и листовые отделочные материалы 11, а на наружную поверхность наружного ограждающего каркаса 3 устанавливают ветрозащитную изоляцию 12 и закрепляют элементы 13 навесного фасада. Причем пространство между пароизоляцией 10 и ветрозащитной изоляцией 12 заполняют «сухим» утеплителем 14.

Оконные проемы 15 и 16 в наружной стене выполняют в каждом каркасе внутреннем несущем 2 и наружном ограждающем 3, а каждый оконный проем 15 и 16 заполняют оконной конструкцией 17 и 18, которую выполняют, по меньшей мере, в виде стеклопакета 19 и 20.

Дверные проемы 21 и 22 в наружной стене выполняют в каждом каркасе внутреннем несущем 2 и наружном ограждающем 3, а в каждый дверной проем 21 и 22 устанавливают дверную конструкцию 23 и 24.

Причем оконные проемы 15 и 16 и дверные проемы 21 и 22 по периметру обрамляют термовкладышем 9.

Основу покрытия настил силовой 25 выполняют из профиля «Бизон» и размещают в «теплой» зоне покрытия. На настил силовой 25 укладывают «сухой» утеплитель 14, а на него, уже в «холодной» зоне, размещают вентилируемую часть покрытия.

Вентилируемую часть покрытия выполняют из профилированных листов 26, на которые затем расстилают подстилающий материал 27. После этого на поверхности подстилающего материала 27 устраивают гидроизоляционный ковер 28, чем завершают монтаж покрытия здания. Причем профилированные листы 26 укладывают друг на друга внахлест не менее, чем на две волны.

Монтаж покрытия заканчивает возведение здания.

Использование предлагаемого технического решения позволило осуществить «сухой» способ строительства энергоэффективного здания, технический результат от использования которого заключается в повышении теплотехнической эффективности конструкции периметра здания, включая размещенные в нем оконные и дверные проемами, выполненные энергосберегающими, и эффективности покрытия, сберегающем тепло внутри здания, а здание, построенное «сухим» способом, без применения каких-либо мокрых процессов и по результатам применения предлагаемых решений, становится энергоэффективным, энергосберегающим.