Наружная многослойная стена здания и способ ее возведения

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения многослойных наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий. Технический результат: изолирование внутреннего пространства здания от непосредственного воздействия климатических факторов для последующего ведения внутренних работ во время строительства, включая и утепление наружных стен; повышение теплотехнической однородности многослойной стены; создание системы для эффективного отвода избыточных паров воды из здания; увеличение надежности крепления наружных декоративных панелей с несущим каркасом здания за счет болтовых соединений; снижение трудоемкости при монтаже наружной ограждающей стены и сокращение сроков строительства за счет совмещения работ 100%-ной готовности наружных стен с окнами в процессе возведения каркасного здания; устранение необходимости использования при строительстве многоэтажных зданий крупнотоннажной высотной подъемной строительной техники. Наружная многослойная стена здания содержит наружный слой из предварительно изготовленных панелей, закрепленных посредством металлических связей на несущих конструкциях здания с образованием горизонтальных и вертикальных воздушных промежутков между ними, вентилируемый воздушный зазор, промежуточный утепляющий и внутренний слои из отдельных элементов и/или мелкоштучных деталей. Наружный слой в виде легкой декоративной панели, состоящей из металлического каркаса, выполненного из гнутых тонколистовых профилей с вертикальными Z, П-образными и горизонтальными Г-образными элементами, с закрепленными на нем декоративной облицовкой, а с внутренней стороны облицовки панели - системы опорных кронштейнов Г-образной формы и металлической сетки из проволоки диаметром 2-6 мм с ячейкой 150-200 мм параллельно плоскости панели на расстоянии 20-100 мм от облицовки с образованием фиксированного вентилируемого воздушного зазора, закреплен к заранее выполненному поэтажно по всему зданию металлическому несущему каркасу, соединенному с плитами перекрытий или несущим каркасом здания металлическими связями с шагом, равным шагу опорных кронштейнов наружной панели, причем каждая панель наружного слоя установлена относительно смежных с ней панелей с промежутками равными 5-20 мм. Также описан способ возведения вышеуказанной наружной многослойной стены здания. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения многослойных наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий.

Известна многослойная стена здания, включающая наружную навесную фасадную панель, промежуточный слой утеплителя и внутреннюю стенку, способ возведения которой (Патент РФ 2282697, Кл. МПК Е04В 2/26, опубл. 27.08.2006) включает возведение каркаса здания, установку разделенных воздушной прослойкой наружной, образованной навесными фасадными панелями, и внутренней стенок и размещение между ними утеплителя, причем вначале на каркас здания по всему его фасаду навешивают наружные фасадные панели, используя проушины на вертикальных опорах каркаса и монтажные крюки на панелях, а затем по мере возведения внутренней стенки заполняют утеплителем пространство между внутренней и наружной стенками.

Этот способ возведения многослойных стен обеспечивает изолирование внутреннего пространства здания от непосредственного воздействия климатических факторов для последующего ведения внутренних работ по кладке внутренних стен, укладке или заливке промежуточного теплоизолирующего слоя в любое время года.

Основными недостатками этого способа являются:

- необходимость использовать крупнотоннажную строительную технику (подъемные краны и др.) для навешивания тяжелых наружных фасадных панелей на многоэтажный каркас здания по всему его фасаду;

- отсутствие системы вентиляции (вентилируемого воздушного зазора) в конструкции многослойной стены здания, что может привести к скоплению конденсата в утеплительном слое и в результате к быстрому износу этого слоя. Это приведет к ухудшению эксплуатационных характеристик здания и уменьшению сроков службы,

- так как наружные фасадные панели навешиваются непосредственно на каркас здания, ветровые и деформационные нагрузки через фасадные панели передаются на каркас здания и перекрытия этажей, что ухудшает эксплуатационный режим здания;

- невозможно проконтролировать надежность заполнения утеплителем всего пространства, так как пространство между внутренней и наружной стенками заполняют утеплителем по мере возведения внутренней стены;

- при нарушениях внешних фасадных панелей при эксплуатации зданий ремонт возможен только с наружной стороны здания, что в зимних условиях может быть проблематичным.

Наиболее близким решением по своей технической сути к предложенному по устройству и возведению многослойных наружных стен здания является наружная многослойная стена здания (Патент РФ 2204664 С1, Кл. Е04В 2/28, опубл. 20.05.2003), состоящая из наружного слоя, вентилируемого воздушного зазора величиной 25-150 мм, промежуточного утепляющего и внутреннего слоев из отдельных и/или мелкоштучных материалов. Наружный слой - это архитектурно оформленная армированная бетонная панель размером на конструктивную ячейку здания, прикрепленная к перекрытиям гибкими разъемными металлическими связями. Каждая панель устанавливается относительно смежных с ней панелей с горизонтальными и вертикальными промежутками величиной 5-40 мм, обеспечивающими циркуляцию воздуха между вентилируемым воздушным зазором и внешней атмосферой. Параллельно наружному слою поэтажно на перекрытиях располагаются промежуточный утепляющий и внутренний слои из отдельных и/или мелкоштучных материалов. Способ возведения наружной многослойной стены здания по этому решению осуществляется в два этапа. На первом этапе на междуэтажное перекрытие устанавливают наружный слой и крепят его к междуэтажным перекрытиям гибкими разъемными металлическими связями. На втором этапе изнутри здания монтируют утепляющий слой с образованием вентилируемого воздушного зазора и внутренний слой. Эти циклы операций повторяются в каждой конструктивной ячейке здания.

Недостатками указанной наружной многослойной стены и способа ее возведения являются:

- торец плиты перекрытия, связанный с наружной фасадной панелью сразу металлическими связями (без ребер) (узел "D" в разрезе здания) является мостиком холода, что приведет к ухудшению эксплуатации зданий;

- при установке наружной панели без ребер сложно зафиксировать утеплитель на необходимом расстоянии от нее, чтобы обеспечить необходимую величину воздушного зазора (в узле "D" разрез здания с наружной панелью);

- через вертикальные и горизонтальные промежутки размером до 40 мм возможно проникновение атмосферной влаги внутрь ограждающей панели;

- при наличии наружной панели с ребрами (узел "G") и монтажа промежуточного утепляющего слоя, примыкающего в этом случае непосредственно к внутреннему слою многослойной наружной стены здания, влага из помещения может выпадать на внутренней плоскости наружной панели;

- наружная часть многослойной стены выполняется из армированных бетонных панелей, что определяет необходимость использовать многотоннажное подъемное строительное оборудование, а так как монтаж такой панели осуществляется снаружи здания, многотоннажные подъемные краны должны быть высотными, соответствующими по размерам этажности здания;

- в зимнее время возведение наружных панелей снаружи здания осуществляется в неблагоприятных условиях.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в повышении качества наружной многослойной панели за счет улучшения ее теплотехнической однородности и системы для эффективного отвода избыточных паров из здания, в увеличении надежности крепления наружных декоративных панелей с несущим каркасом здания за счет болтовых соединений вместо распорных анкерных, в снижении трудоемкости при монтаже наружной ограждающей стены и в сокращении сроков строительства за счет совмещения работ 100%-ной готовности наружных стен с окнами в процессе возведения здания и за счет ведения всей работы, в том числе монтаж легких декоративных внешних панелей, изнутри здания.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в наружной многослойной стене здания, содержащей наружный слой из предварительно изготовленных панелей, закрепленных посредством металлических связей на несущих конструкциях здания с образованием горизонтальных и вертикальных воздушных промежутков между ними, вентилируемый воздушный зазор, промежуточный утепляющий и внутренний слои из отдельных элементов и/или мелкоштучных деталей, наружный слой в виде легкой декоративной панели, состоящей из металлического каркаса, выполненного из гнутых тонколистовых профилей с вертикальными Z, П-образными и горизонтальными Г-образными элементами, с закрепленными на нем декоративной облицовкой, а с внутренней стороны облицовки - системы опорных кронштейнов Г-образной формы и металлической сетки с диаметром проволоки 2-6 мм с ячейкой 150-200 мм параллельно плоскости панели на расстоянии от облицовки 20-100 мм с образованием фиксированного вентилируемого воздушного зазора, закреплен к заранее выполненному поэтажно металлическому несущему каркасу, соединенному по всему зданию с плитами перекрытий или несущим каркасом здания металлическими связями с шагом, равным шагу опорных кронштейнов наружной панели, причем каждая панель наружного слоя установлена относительно смежных с ней панелей с промежутками равными 5-20 мм, а в способе возведения наружной многослойной стены здания, включающем поэтажную установку наружного слоя из предварительно изготовленных панелей, крепление последних к несущим конструкциям здания металлическими связями, последовательный монтаж изнутри здания промежуточного утепляющего слоя с образованием вентилируемого воздушного зазора и внутреннего слоя, предварительно изготовленная легкая декоративная наружная панель крепится изнутри здания одновременно или последовательно с оконными блоками посредством кронштейнов Г-образной формы и болтов на заранее выполненный поэтажно металлический несущий каркас, а затем производится монтаж промежуточного утепляющего слоя посредством его крепления к металлической сетке, закрепленной на внутренней стороне декоративной наружной панели.

Сущность конструкции предлагаемой наружной многослойной стены здания и предлагаемого способа ее возведения поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 схематично изображен сборно-монолитный каркас здания, на котором осуществляется поэтажно сборка многослойных стен изнутри здания.

На фиг.2 схематично изображен фасад наружной многослойной стены здания с горизонтальными и вертикальными воздушными промежутками между внешними декоративными панелями.

На фиг.3 разрез наружной многослойной стены здания на фиг.2 с образованием фиксированного вентилируемого воздушного зазора между внешней декоративной панелью и промежуточным утепляющим слоем.

На фиг.4 разрез наружной многослойной стены здания на фиг.2.

Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - колонны; 2 - междуэтажные перекрытия; 3 - металлический несущий каркас (монолитные ригели); 4 - связевые монолитные ригели; 5 - балконная консоль; 6 - металлический каркас под навесные облицовочные панели; 7, 8 - декоративные панели; 9 - декоративная облицовка; 10 - несущий кронштейн; 11 - металлическая сетка; 12 - вентилируемый воздушный зазор; 13 - болт; 14 - утеплитель, 15 - внутренняя стена; 16 - шпилька; 17 - окно; 18 - декоративная планка.

Наружная многослойная стена здания содержит наружный слой в виде легких декоративных панелей 7, 8, которые состоят из металлического каркаса 6, выполненного из гнутых тонколистовых профилей с вертикальными Z, П-образными и горизонтальными Г-образными элементами с закрепленной на нем декоративной облицовкой 9. С внутренней стороны облицовки 9 крепятся Г-образные опорные кронштейны 10 и металлическая сетка 11 из проволоки диаметром 2-6 мм с ячейкой 150-200 мм. Металлическая сетка 11 установлена параллельно плоскости панели на расстоянии 20-100 мм от облицовки 9 с образованием фиксированного вентилируемого воздушного зазора 12. Декоративные панели 7, 8 крепятся к несущему металлическому каркасу 3 опорными кронштейнами 10 с помощью болтов 13. Между панелями 7, 8 по фасаду здания имеются горизонтальные и вертикальные воздушные промежутки 5-20 мм, обеспечивающие циркуляцию воздуха между вентилируемым воздушным зазором 12 и внешней средой. Для предотвращения возможного попадания влаги внутрь декоративной панели по горизонтали на облицовке закреплена декоративная планка 18.

Кроме этого, наружная многослойная стена содержит расположенный параллельно декоративным панелям 7, 8 промежуточный утепляющий слой 14 и внутренний слой 15 из мелкоштучных материалов (кирпич, ячеистобетонные блоки и др.) или из гипсокартонных, гипсоволокнистых и любых других отдельных элементов.

Способ возведения многослойной наружной стены здания осуществляется следующим образом: к металлическому несущему каркасу 3 (монолитные ригели), выполненному поэтажно по всему зданию, крепят наружный слой в виде заранее изготовленных легких декоративных панелей 7, 8. Закрепление декоративных панелей 7, 8 с несущим металлическим каркасом 3 здания осуществляется изнутри здания с помощью болтов 13 и несущих кронштейнов 10, закрепленных на внутренней стороне облицовки 9 панелей 7, 8 с шагом, совпадающим по горизонтали с шагом металлического каркаса 3. К металлическому несущему каркасу 3 здания также крепятся оконные блоки 17 одновременно или последовательно с креплением к нему наружного слоя 7, 8. После полного закрытия внутреннего пространства здания от внешней среды декоративными панелями 7, 8 и оконными блоками 17 осуществляют монтаж промежуточного утепляющего слоя 14 и внутреннего слоя 15 из мелкоштучных материалов (кирпич, ячеистобетонные блоки и др.) или из гипсокартонных или гипсоволокнистых элементов. Для образования фиксированного вентилируемого воздушного зазора 12 плиты утеплителя 14 закрепляют на металлической сетке 11, расположенной на расстоянии 20-100 мм от облицовки 9 наружных декоративных панелей 7, 8, с помощью крючков или других фиксаторов. Стыки между внутренним слоем 15, перекрытиями 2, оконными блоками 17 и другими стыками в наружной многослойной стене здания заделывают монтажной пеной или строительным раствором.

Изготовление наружной облицовочной панели в условиях завода позволяет изготавливать фасадную облицовку разнообразной и повысить качество и надежность при эксплуатации. Облегченная облицовочная наружная панель позволяет проводить ее монтаж изнутри здания с помощью этажных лебедок. Надежность крепления наружных панелей с несущим металлическим каркасом увеличивается за счет использования болтовых соединений вместо распорных анкерных. Установка и крепление наружных панелей на расстоянии друг от друга 5-20 мм создает систему горизонтальных и вертикальных промежутков, соединенных с вентилируемым воздушным зазором, и обеспечивает эффективный отвод избыточных паров воды из здания, но не позволяет атмосферной влаге попадать внутрь здания. Установка декоративной планки по горизонтали облицовки повышает надежность изоляции внутреннего пространства панели от атмосферной влаги. За счет металлической сетки, установленной параллельно панели на расстоянии 20-100 мм от облицовки, достигается фиксированное значение толщины вентилируемого воздушного зазора, величина которого определяется проектными расчетами. Кроме этого, крепление утеплителя к металлической сетке обеспечивает повышенную надежность и теплотехническую однородность многослойной стены. Монтаж промежуточного утепляющего слоя до возведения внутреннего слоя стены обеспечивает контроль за его качеством.

Предложенный способ возведения наружной многослойной стены обеспечивает изолирование внутреннего пространства здания от непосредственного воздействия климатических факторов для последующего ведения внутренних работ во время строительства, включая и утепление наружных стен. Металлический несущий каркас здания, возводимый поэтажно по всему зданию с шагом, совпадающим с шагом несущих кронштейнов декоративной панели, позволяет быстро осуществлять сборку всех элементов здания, в том числе наружной панели и оконных блоков посредством однотипных болтовых соединений (или любых других). За счет этого сокращается трудоемкость монтажа наружной многослойной стены и сокращаются сроки строительства. Монтаж всех элементов наружной многослойной стены изнутри здания обеспечивает высокую контролируемость, удобство и надежность выполнения технологических операций.

1. Наружная многослойная стена здания, содержащая наружный слой из предварительно изготовленных панелей, закрепленных посредством металлических связей на несущих конструкциях здания с образованием горизонтальных и вертикальных воздушных промежутков между ними, вентилируемый воздушный зазор, промежуточный утепляющий и внутренний слои из отдельных элементов и/или мелкоштучных деталей, отличающаяся тем, что наружный слой в виде легкой декоративной панели, состоящей из металлического каркаса, выполненного из гнутых тонколистовых профилей с вертикальными Z, П-образными и горизонтальными Г-образными элементами, с закрепленными на нем декоративной облицовкой, а с внутренней стороны облицовки панели - системы опорных кронштейнов Г-образной формы и металлической сетки из проволоки диаметром 2-6 мм с ячейкой 150-200 мм параллельно плоскости панели на расстоянии 20-100 мм от облицовки с образованием фиксированного вентилируемого воздушного зазора, закреплен к заранее выполненному поэтажно по всему зданию металлическому несущему каркасу, соединенному с плитами перекрытий или несущим каркасом здания металлическими связями с шагом, равным шагу опорных кронштейнов наружной панели, причем каждая панель наружного слоя установлена относительно смежных с ней панелей с промежутками, равными 5-20 мм.

2. Способ возведения наружной многослойной стены здания по п.1, включающий поэтажную установку наружного слоя из предварительно изготовленных панелей, крепление последних к несущим конструкциям здания металлическими связями, последовательный монтаж изнутри здания промежуточного утепляющего слоя с образованием вентилируемого воздушного зазора и внутреннего слоя, заключающийся в том, что предварительно изготовленная легкая декоративная наружная панель крепится изнутри здания одновременно или последовательно с оконными блоками посредством кронштейнов "Г" образной формы и болтов на заранее выполненный поэтажно металлический несущий каркас, а затем производится монтаж промежуточного утепляющего слоя посредством его крепления к металлической сетке, закрепленной на внутренней стороне облицовки декоративной панели.