Слоистая панель вентилируемого стенового ограждения

 

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в стенах отапливаемых зданий с влажным режимом эксплуатации и агрессивными средами. Технический результат заключается в повышении долговечности, длительной прочности, трещиностойкости и жесткости как отдельных панелей, так и всего стенового ограждения. Слоистая панель включает торцевые П-образные опорные стойки из железобетона с закладными гнутолистовыми воздуховодами, которые монолитно объединены с перфорированными диафрагмами, причем к последним жестко присоединен трубчатый перфорированный воздуховод, расположенный в растянутой зоне панели на контакте со средним слоем из крупнопористого материала. При этом наружный слой из плотного бетона монолитно объединен с тепло- и воздухонепроницаемой прослойкой, а гнутолистовой воздуховод в стойках дополнительно защищен теплоизолирующей прослойкой из напыляемого пенопласта. В верхней зоне внутреннего несущего слоя предусмотрены вытяжные отверстия с регулируемыми вытяжными решетками. 1 с. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в стеновых ограждениях отапливаемых зданий с влажным режимом эксплуатации и преимущественно физическими факторами агрессивности среды.

Известны слоистые панели стенового ограждения зданий с влажным режимом эксплуатации, включающие несущий внутренний слой из цементного бетона, средний вентилируемый теплоизоляционный слой из крупнопористого материала со сквозными порами, конструкционно-теплоизоляционный наружный слой; вентилирование осуществляют наружным воздухом через вентиляционные отверстия-трубки в горизонтальных швах и поры крупнопористого материала, а через полость под парапетом воздух удаляется наружу (см., например, кн. Стены промышленных зданий с влажным режимом эксплуатации. Зарубежный опыт строительства. - М.: Обзор ЦИНИС Госстроя СССР, 1977, с. 23).

Однако известное стеновое ограждение характеризуется недостаточной долговечностью и пониженными теплозащитными качествами из-за накопления влаги в материале стены вследствие невозможности вентилирования в холодное время года. Из-за возможности образования конденсата повышается интенсивность коррозии арматуры.

Известно также стеновое ограждение здания с влажным режимом эксплуатации, вентилируемое через воздушную полость и перфорации в соединительных элементах внутреннего слоя (см., например, заявку ФРГ № 2520441, кл. Е 04 В 1/64, 1979).

Наряду с недостаточной долговечностью данное ограждение имеет также пониженные теплозащитные качества вследствие невозможности обеспечения требуемой влажности бетона при периодическом вентилировании из-за невысокой тепловой инерционности воздушной прослойки.

Известны слоистые плиты с торцевыми опорно-анкерующими железобетонными вкладышами L-образной формы, к которым монолитно примыкает слой плотного бетона верхней несущей оболочки (см., например, патент RU № 2184195 С1 по кл. 7 Е 04 С 2/04; В 28 В 11/14, 2002).

Устройство вентиляционных отверстий и дополнительных воздуховодов для вентилирования среднего слоя повышает трудоемкость изготовления таких плит и существенно снижает их несущую способность и жесткость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой слоистой панели вентилируемого стенового ограждения является стеновое ограждение зданий с влажным режимом эксплуатации, включающее несущий внутренний слой из цементного бетона, средний вентилируемый слой из крупнопористого материала со сквозными порами и конструктивно-теплоизоляционный наружный слой, причем вентилируемый слой выполнен с системой вентиляционных каналов, а вентиляционные отверстия выполнены во внутреннем слое и снабжены патрубками системы вентилирования (см., например, авт.св. SU № 1129304 А по кл.3 Е 04 В 1/70, 1984).

Основными недостатками этого известного решения являются повышенная техническая сложность и трудоемкость выполнения работающей системы вентиляционных каналов в среднем слое, а также необходимость установки специальных патрубков для подачи подогретого воздуха с избыточным давлением в систему вентилирования всего стенового ограждения.

Технический результат при реализации данного изобретения заключается в повышении долговечности за счет более надежного обеспечения возможности регулирования влажности бетона в среднем и внутреннем слоях, снижении трудоемкости изготовления и всего процесса вентилирования, повышении длительной прочности, трещиностойкости и жесткости слоистых панелей и всего стенового ограждения.

Технический результат достигается тем, что в слоистой панели вентилируемого стенового ограждения, включающей несущий внутренний слой и наружный слой из бетона плотной структуры с контурной сеткой, средний слой из крупнопористого материала со сквозными пустотами, сообщающимися с системой вентиляционных каналов и вытяжных отверстий, и торцевые вкладыши из железобетона, наружный слой монолитно объединен с тепло- и воздухоизолирующей прослойкой, а железобетонные вкладыши выполнены в виде П-образных опорных стоек с закладными гнутолистовыми воздуховодами, которые по всей высоте жестко объединены с листовыми перфорированными диафрагмами, примыкающими к среднему слою по всей его толщине, причем кромки диафрагм присоединены к арматурным выпускам из опорных стоек, а нижняя часть диафрагм к трубчатому перфорированному воздуховоду, на контакте с нижней кромкой которого зафиксирована арматура контурной сетки растянутой грани панели. Тепло- и воздухоизолирующая прослойка выполнена из литого пенопласта по посыпке крупного легкого гравия. Шаг арматурных выпусков из железобетонных опорных стоек принят равным шагу продольных стержней контурной сетки. Со сторон, обращенных к наружному слою и торцу панели, закладные гнутолистовые воздуховоды выполнены с теплоизолирующей прослойкой из напыляемого пенопласта. Перфорации листовых диафрагм воздуховодов выполнены с диаметром отверстия в основании 5-7 мм и конусностью выступающих частей перфорации от 1:4 до 1:8. Трубчатый воздуховод перфорирован по верхнему сектору с углом охвата от 110 до 135°, причем отверстия диаметром 3-5 мм расположены в шахматном порядке не менее чем по семи продольным рядам. Вытяжные отверстия внутреннего слоя выполнены ниже верхней кромки вентилируемого слоя с шагом не более трех толщин этого слоя и снабжены регулируемыми вентиляционными решетками. Внутренний вентилируемый слой на контактах с перфорированными диафрагмами, трубчатым воздуховодом и вентиляционными решетками выполнен с присыпкой сухим легким гравием фракции 10-20 мм. Торцы гнутолистовых воздуховодов по верхней грани панелей дополнительно снабжены вставным фиксирующим патрубком с контурной листовой обечайкой.

На фиг.1 - общий вид слоистой панели вентилируемого стенового ограждения; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - узел 1 на фиг.2.

Слоистая панель вентилируемого стенового ограждения включает внутренний несущий 1 и наружный 2 слои, например, из керамзитобетона плотной структуры, армированные контурной арматурной сеткой 3; средний вентилируемый слой 4, например, из крупнопористого керамзитобетона со сквозными пустотами; П-образные опорные стойки 5 из железобетона с арматурными выпусками 9; тепло- и воздухоизолирующую прослойку 6, например, из литого пенополиуретана по крупнозернистой гравийной посыпке; закладные гнутолистовые воздуховоды 7, жестко объединенные с перфорированными листовыми диафрагмами 8 и арматурными выпусками 9; в нижней части к диафрагмам жестко присоединены трубчатые перфорированные воздуховоды 10; гнутолистовые воздуховоды 7 со сторон, обращенных к наружному слою и торцу панели, могут иметь теплоизолирующую прослойку 11 из напыляемого пенопласта; вставные фиксирующие патрубки 12 с листовыми контурными обечайками по верхним торцам гнутолистовых воздуховодов; вытяжные отверстия с регулируемыми вентиляционными решетками 13; сухую гравийную присыпку 14 в среднем слое, примыкающем к вентиляционным решеткам, перфорированным диафрагмам 8 и перфорированному сектору воздуховода 10.

Изготовление слоистой панели вентилируемого стенового ограждения осуществляют следующим образом. На торцах днища опалубочной формы фиксируют проектное положение предварительно изготовленных опорных стоек 5 с гнутолистовыми воздуховодами 7 и перфорированными диафрагмами 8, которые заранее впрессовывают в полость П-образных стоек сразу же после нанесения с двух сторон теплоизолирующей прослойки 11 из напыляемого пенопласта. Затем к арматурным выпускам стоек 9 присоединяют арматурную сетку 3 нижнего при изготовлении наружного слоя и жестко соединяют, например с помощью электросварки, диафрагмы опорных стоек с трубчатым перфорированным воздуховодом 10, по нижней кромке которого фиксируют контурную сетку растянутой грани панели. После установки продольных бортов опалубочной формы осуществляют послойное формование всех слоев панели. Сначала формуют наружный слой 2 с соответствующей фактурной и цветовой окраской. С уплотненным бетоном наружного слоя монолитно связывают тепло- и воздухонепроницаемую прослойку 6 за счет использования посыпки крупного легкого гравия и литого пенопласта. Затем формуют средний слой 4 из крупнопористого легкого бетона, причем по всему контуру перфорированных диафрагм 8 и трубчатого воздуховода 10 осуществляют сухую гравийную посыпку 14, например, из керамзита фракции 10-20 мм, а после фиксации проектного положения верхней при изготовлении арматурной сетки 3 и вентиляционных решеток 13 с соответствующей гравийной посыпкой 14 формуют внутренний несущий слой 1 из бетона плотной структуры. Послойное формование осуществляют с использованием обычных средств уплотнения бетона площадочными или реечными вибраторами. При этом достигается снижение трудоемкости изготовления слоистых панелей вентилируемого стенового ограждения в целом за счет раздельного изготовления железобетонных жестких стоек с гнутолистовыми вставными воздуховодами и трубчатого перфорированного воздуховода, а также за счет исключения существенных технологических перерывов в процессе формования всех слоев панели.

Слоистые панели вентилируемого стенового ограждения отличаются повышенной длительной прочностью, трещиностойкостью и жесткостью благодаря более надежному и монолитному объединению всех армирующих элементов, отсутствию ослабляющих вентиляционных каналов и расположению воздуховодов из высокопрочных и жестких материалов в наиболее напряженных зонах панели. Обеспечивается также существенное повышение долговечности панелей за счет более широких возможностей регулирования влажности бетона в среднем и внутреннем слоях при интенсивной подаче сухого воздуха требуемой температуры, влажности с возможностью более простого регулирования избыточного давления в замкнутых воздуховодах. При этом надежно обеспечиваются более широкие возможности очистки воздуха от пыли и вредных газовых примесей, что гарантирует улучшение санитарных условий работающим в зданиях с влажным режимом эксплуатации и агрессивными средами.

Формула изобретения

1. Слоистая панель вентилируемого стенового ограждения, включающая несущий внутренний слой и наружный слой из бетона плотной структуры с контурной сеточной арматурой, средний слой из крупнопористого материала со сквозными пустотами, сообщающимися с системой вентиляционных каналов и вытяжных отверстий, и торцевые вкладыши из железобетона, отличающаяся тем, что наружный слой монолитно объединен с тепло- и воздухоизолирующей прослойкой, а железобетонные вкладыши выполнены в виде П-образных опорных стоек с закладными гнутолистовыми воздуховодами, которые по всей высоте жестко объединены с листовыми перфорированными диафрагмами, примыкающими к среднему слою по всей его толщине, причем кромки диафрагм присоединены к арматурным выпускам из опорных стоек, а нижняя часть диафрагм - к трубчатому перфорированному воздуховоду, на контакте с нижней кромкой которого зафиксирована арматура контурной сетки растянутой грани панели.

2. Слоистая панель по п.1, отличающаяся тем, что тепло- и воздухо-изолирующая прослойка выполнена из литого пенопласта по посыпке крупного легкого гравия.

3. Слоистая панель по п.1 или 2, отличающаяся тем, что шаг арматурных выпусков из железобетонных опорных стоек принят равным шагу продольных стержней контурной сетки.

4. Слоистая панель по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что со сторон, обращенных к наружному слою и торцу панели, закладные гнутолистовые воздуховоды выполнены с теплоизолирующей прослойкой из напыляемого пенопласта.

5. Слоистая панель по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что перфорации листовых диафрагм воздуховодов выполнены с максимальным диаметром отверстия в основании 5-7 мм и конусностью выступающих частей перфорации от 1:4 до 1:8.

6. Слоистая панель по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что трубчатый воздуховод перфорирован по верхнему сектору с углом охвата от 110 до 135°, причем отверстия диаметром 3-5 мм расположены в шахматном порядке не менее чем по семи продольным рядам.

7. Слоистая панель по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что вытяжные отверстия внутреннего слоя выполнены ниже верхней кромки вентилируемого слоя с шагом не более трех толщин этого слоя и снабжены регулируемыми вентиляционными решетками.

8. Слоистая панель по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что внутренний вентилируемый слой на контактах с перфорированными диафрагмами, трубчатым воздуховодом и вентиляционными решетками выполнен с присыпкой сухим легким гравием фракции 10-20 мм.

9. Слоистая панель по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что торцы гнутолистовых воздуховодов по верхней грани панелей дополнительно снабжены вставным фиксирующим патрубком с контурной листовой обечайкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5