Деревянная стойка терморазрыва с жестким изоляционным материалом и система каркаса стены

Изобретение относится к области строительства, в частности к системе деревянного каркаса здания, стене с терморазрывом. Технический результат изобретения заключается в повышении теплоизоляционных свойств стены. Система стены с терморазрывом состоит из стоек терморазрыва 3×6, каждая из которых состоит из двух частей из немерного пиломатериала с частью терморазрыва из изоляции из жесткого пеноматериала между ними. Стойки применяются для перемычек и подоконных досок и также могут применяться для верхней и нижней обвязки. Углы имеют внешнюю цельнодеревянную стойку, внутреннюю цельнодеревянную стойку и внутреннюю цельнодеревянную стойку смежную с внутренней деревянной стойкой, комплектующую внутренний угол для прибивания гвоздями гипсокартона к нему. Данный угол имеет пространство терморазрыва между внешней и внутренней деревянными стойками для размещения изоляционного материала. 5 н. и 7 з.п ф-лы, 19 ил., 2 табл.

 

ОБЛАСТЬ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системам деревянного каркаса для жилых и легких коммерческих зданий. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе каркаса и техническим решениям компонентов с встроенными терморазрывами, проходящими через все наружные стены.

В стандартных конструкциях сегодня применяют пиломатериал 2×4 или 2×6 в виде массива, в общем с шагом 16ʺ (41 см) по центрам. Там где учитывают энергосбережение, большинство строителей выполняют каркас наружной стены с помощью пиломатериала 2×6. До 30 процентов наружной стены (стойки, верхние и нижние обвязки, укороченные стойки, оконные /дверные заделки и перемычки) являются каркасом из массива дерева. Тепловые мостики являются точками в стенах, которые обеспечивают передачу тепла холода. Тепло и холод следуют по пути наименьшего сопротивления, через тепловые мостики массива дерева при разности температуры, при этом передача тепла или холода не прерывается теплоизоляционным материалом. Увеличенный объем массива дерева в стене также уменьшает пространство, имеющееся для изоляционного материала, и дополнительно, страдает эффективность стены по теплоизоляции и коэффициент теплопередачи (сопротивление теплопередаче) уменьшается.

Самым обычным путем минимизации возникновения тепловых мостов является обшивка всей внешней поверхности здания жестким изоляционным материалом для минимизации потери тепла и входа холода в здание. Такая попытка значительно увеличивает расход материалов, углеродный след и трудозатраты и может быть нежелательно увеличение толщины стен здания не конструкционными материалами.

Предприняты попытки сконструировать системы каркаса с встроенными терморазрывами с применением пиломатериала, имеющего размеры 2×4, 2×6, 2×8, 2×10 и 2×12. Такие попытки потребовали увеличенных трудозатрат и затрат на материалы и не дали в результате эффективных терморазрывов по всем стенам, углам и конструкции ограждения здания.

Требует разработки система каркаса с комплектными терморазрывами по всем стенам, углам и конструкции здания, выполненных из безразмерного пиломатериала с жестким изоляционным материалом, которая имеет увеличенную прочность, увеличенную площадь поверхности для стройматериалов, подлежащих закреплению, меньшим расходом пиломатериала, имеет больше пространства для изоляционного материала для значительного увеличения показателей тепловой эффективности.

Для понимания преимуществ настоящего изобретения, следует рассмотреть стандартное или обычное здание с деревянным каркасом. Здание 10 площадью 960 квадратных футов (89 кв.м) применяется здесь иллюстративно.

Обращаясь к существующему уровню техники, показанному на фиг.1-5, можно изучить вид сверху в плане с сечением и стеновые конструкции стандартного здания 10 в 960 квадратных футов (89 кв.м). Фактическая поверхность детали пиломатериала с размерами 2×4, 2×6, 2×8, 2×10 и 2×12 составляет только 1 3/8" (4 см) поскольку кромки закруглены для минимизации расщепления дерева в интересах плотника для предотвращения щепок.

По частям от внешней поверхности до внутренний поверхность обычно установлен сайдинг 12, внешняя воздушная пленка 14, обшивка из плит с ориентированной стружкой (ОСП), изолирующие маты из стекловолокна 16 (или нагнетаемый или напыляемый изоляционный материал), стеновые стойки 2×6 22 с шагом 16ʺ (41 см) между центрами, внутренняя воздушная пленка 24 и гипсокартон 26. Перемычки 30 обычно состоят из двух 2×6 с изоляцией 31 из жесткого пеноматериала.

Показанные на виде сверху (фиг.1) коэффициенты сопротивления теплопередаче стандартного здания составляют: 9,16 через стойки 2×6 22; 15,285 через перемычку 30 с изоляционным материалом 31 из пеноматериала; 11,63 средний через угол коробки 48; и 21,28 через снабженный изоляцией участок стены. Для данного стандартного здания требуется 109 вертикально ориентированных стоек, которые ниже сравнивают с конструктивным решением стойки Tstud терморазрыва и каркасной системой настоящего изобретения.

На фиг.2-5 предшествующего уровня техники показан вид сверху в плане стандартного здания в 960 квадратных футов (89 кв.м), вертикальной конструкции задней стены 38 с окном, вертикальной конструкции передней стены 40 с дверью и вертикальной конструкции боковых стен 42. Стены начинаются с верхней и нижней обвязки 2×6 35 и 36 стеновыми стойками, перемычками 30, подоконными досками 32 и укороченными элементами 34 каркаса для смежных окон 44, двери 46, нижних подоконных досок 32 и верхних перемычек 30, все 2×6. Данная стандартная конструкция здания имеет 109 тепловых мостиков стоек.

Стандартный угол 48 коробки ясно показан на фиг.1 и сконструирован из трех стоек 2×6 50, встроенных в форме буквы U, плюс одной боковой стойки 2×6 52. Изоляционный материал 54 обычно закладывают в его полость.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Система стены с терморазрывом состоит из стоек терморазрыва 3×6, каждая, состоящая из двух частей из немерного пиломатериала с частью терморазрыва, выполненной в виде изоляции из жесткого пеноматериала между ними. Стойки имеют шаг 24ʺ(61 см) между центрами. Стойки применяются для перемычек и подоконных досок, а также могут применяться для верхней и нижней обвязки. Углы имеют внешнюю цельнодеревянную стойку, внутреннюю цельнодеревянную стойку и внутреннюю цельнодеревянную стойку смежную с внутренней деревянной стойкой, комплектующей внутренний угол для прибивания гвоздями гипсокартона к нему. Данный угол имеет пространство терморазрыва между внешней и внутренней деревянными стойками для размещения изоляционного материала. Углы могут также иметь две стойки терморазрыва 3×6, ориентированные под углом 90 градусов друг к другу, а также внутреннюю цельнодеревянную стойку для комплектования внутреннего угла для прибивания гвоздями гипсокартона к нему. Данная конфигурация угла также имеет терморазрыв, проходящий через его конструкцию.

Основной задачей и преимуществом настоящего изобретения является процент увеличения энергоэффективности конструкции стены, составляющий приблизительно 24-39% в зависимости от текущих энергетических норм и правил в каждом муниципальном образовании.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что по данным US Home Builders Association или www.census.gov средний дом, построенный в Америке (в 2014 г.), фактически, имеет площадь 2043 квадратных футов (190 кв.м), и настоящее изобретение должно экономить 110 вертикальных стоек в сравнении со стандартной конструкцией. За год строится приблизительно 1275000 данных средних домов.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что при расчете с применением международной таблицы определения объемов бревен на фут (30 см) доски на часть дерева длиной 16' (488см) диаметром 22ʺ (56 см) и 3 части дерева экономия составляет в 493000 не срубленных за один год деревьев для строительства приблизительно 1275000 средних домов за один год.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что изобретение имеет углеродный след меньше, чем у здания стандартной конструкции, просто вследствие меньшего расхода материалов и меньших трудозатрат.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что стойка 3×6 терморазрыва имеет больше площади поверхности для крепления обшивки, воздушной пленки, сухой штукатурки и отделки интерьера к стойкам терморазрыва.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в улучшении поглощения звука при передаче через внутреннюю или внешнюю стену, по системе рейтинга, называемой Sound Transmission Class (STC), улучшение от рейтинга стандартной стены, около 42 до рейтинга около 60 для стен, построенных со стойками терморазрыва настоящего изобретения, благодаря разрыву путей вибрации при исключении соединений внутренних стен с применением стоек терморазрыва в отличие от стандартных стоек.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что ширина в нем составляет 2½ʺ (6 см) и фактическая поверхность настоящего изобретения закруглена одинаково с мерным пиломатериалом до фактической поверхности 2 3/8ʺ (6 см), или на целый дюйм (3 см) шире мерного пиломатериала.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что общая площадь поверхности для прикрепления сухой штукатурки или внешней обшивки на образце здания в 960 квадратных футов (89 м.кв) составляет 14414 квадратных дюймов (9кв.м), увеличение площади поверхности составляет 11,86%; и, кроме того, в настоящей системе применяется на 46 штук меньше вертикальных "стоек" в стенах в сравнении со стандартной общей площадью поверхности в 12886 квадратных дюймов (8 кв.м). Указанное дает экономию стоимости материала и трудозатрат в вариантах выполнения каркаса, обшивки, сухой штукатурки, отделки сухой штукатурки и отделки интерьера.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что поскольку стойки терморазрыва значительно шире, на 1ʺ (3см), соединяемые встык две детали обшивки или сухой штукатурки, присоединяют к одной стойке терморазрыва с площадью на 80% больше, обшивка или сухая штукатурка становится более жесткой чем ожидается.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что имеется больше изоляционного материала в полости стены с меньшим массивом дерева для увеличения тепловой эффективности.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что затраты на установку 1' (30 см) жесткого изоляционного материала R5 на весь наружный периметр здания значительно превышают затраты на строительство со стойками Tstud, которые обеспечивают аналогичные или лучшие качества изоляции за одну четвертую стоимости, таким образом стойка Tstud дает возврат инвестиций.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что настоящее изобретение абсолютно не требует укороченных элементов каркаса, и стойку Tstud можно также применять для верхней и нижней обвязки, перемычек и подоконных досок.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что одна стойка Tstud 3×6 имеет достаточно интегральную прочность и ее можно применять, как перемычку для пролетов до 4' 3ʺ (130 см) и две (или три) стойки Tstud можно применять для перемычек пролетом 8' 6ʺ (260 см) только со сбиванием гвоздями через стойку Tstud, все без применения укороченных элементов каркаса.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что окна и двери имеют терморазрыв вокруг всего проема окна и двери, таким образом улучшается тепловая эффективность оконных и дверных уплотнений.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, оно должно приводить уменьшению требуемой мощности печей и оборудования кондиционирования воздуха.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что конструктивное решение стойки Tstud и система каркаса требует меньше рабочего времени плотников во время черновой отделки здания, просто поскольку вертикальные стойки Tstuds имеют шаг 24ʺ(61 см) между центрами, а не 16ʺ (41 см) между центрами, как в стандартном здании. Вместе с тем, настоящее изобретение допускает строительство с шагом стоек терморазрыва 16ʺ (41 см) между центрами, но не требует этого.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что конструктивное решение стойки Tstud и система каркаса предлагает более высокую эффективность изоляционного материала и поверхности для прибивания гвоздями, не требующие глубины стен здания больше 6ʺ (15 см), в частности, когда жесткий изоляционный материал закладывают по всему наружному периметру для общей глубины стен 6ʺ (15 см).

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что все данные задачи и преимущества реализованы без потерь для показателей работы или конструктивных качеств здания в целом.

Другая основная задача и преимущество настоящего изобретения состоит в том, что должно быть получено в будущем уменьшение нагрузки на местную энергосеть и уменьшение углеродного следа, требуемого для получения электричества и газа для отопления и охлаждения дома, построенного согласно данному изобретению.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показан вид сверху в плане стены и угловой части обычной или стандартной конструкции предшествующего уровня техники с коэффициентами теплопередачи через различные участки стен.

На фиг.2 показан вид в плане стандартного здания в 960 квадратных футов (89 кв.м) предшествующего уровня техники.

На фиг.3 показан вид сбоку стандартной задней стены здания предшествующего уровня техники фиг.2.

На фиг.4 показан вид сбоку стандартной передней стены здания предшествующего уровня техники фиг.2.

На фиг.5 показан вид сбоку на левую сторону стандартного здания предшествующего уровня техники фиг.2, правая сторона является зеркальной левой стороне.

На фиг.6 показан вид сверху в плане стены и угловой части настоящего изобретения.

На фиг.7 показан вид сверху стандартной мерной стойки 2×6 вдоль стороны стойки 3×6 терморазрыва (стойка Tstud) настоящего изобретения.

На фиг.8 показан вид с размерами стойки Tstud 3×6 настоящего изобретения.

На фиг.9 показан вид в перспективе конструкции стены и угловой части настоящего изобретения, показанной в плане на фиг.6.

На фиг.9A показан вид в перспективе конструкции стены и угловой части настоящего изобретения как показано на фиг.9 с иллюстративной изоляционной обкладкой, проходящей через область терморазрыва.

На фиг.10 показан другой вид в перспективе конструкции стены и угловой части настоящего изобретения, показанной в плане на фиг.6 и фиг 9.

На фиг.11 показан другой вид в перспективе конструкции стены и угловой части настоящего изобретения, показанной в плане на фиг.6 и фиг.9 и 10.

На фиг.12 показан вид в перспективе конструкции стены и угловой части настоящего изобретения показанной в плане на фиг.6 с применением стойки Tstud на верхней и нижней обвязках, образующих комплектный терморазрыв между внутренней и наружной стеной и угловыми поверхностями.

На фиг.13 показан вид в перспективе стандартная мерная стойка 2×4 рядом со стойкой Tstud 3×4 настоящего изобретения.

На фиг.14 показан вид с размерами стойки Tstud 3×4 настоящего изобретения.

На фиг.15 показан вид сверху в плане второго варианта выполнения угла со стойкой Tstud, который является инвертированной стеной и угловой частью настоящего изобретения.

На фиг.15A показан вид сверху в плане третьего варианта выполнения угловой части со стойкой Tstud настоящего изобретения.

На фиг.15B показан вид сверху в плане четвертого варианта выполнения угловой части со стойкой Tstud настоящего изобретения.

На фиг.16 показан вид сверху здания в 960 квадратных футов (89 кв.м), построенного по конструктивному решению стойки Tstud и системе каркаса настоящего изобретения.

На фиг.17 показан вид задней стены сбоку здания фиг.16 с применением конструктивного решения стойки Tstud и системы.

На фиг.18 показан вид сбоку на левую сторону здания фиг.16 с применением конструктивного решения стойки Tstud и системы, правая сторона является зеркальным изображением левой.

На фиг.19 показан вид сбоку передней стены здания фиг.16 с применением конструктивного решения стойки Tstud и системы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Как показано на фиг.6-11, конструктивное решение стойки Tstud терморазрыва системы 60 стены настоящего изобретения можно рассмотреть, понять и сравнить с системой стены со стандартными стойками фиг.1-5.

По частям в направлении снаружи внутрь здания со стеной со стойками Tstud первым расположен сайдинг 62 снаружи здания 60. Затем имеется наружная воздушная пленка 64 поверх обшивки 66 из плит с ориентированной крупноразмерной стружкой (ОСП) которая прибита гвоздями к стойке Tstud 3×6 72 терморазрыва, которая имеет площадь поверхности для прибивания гвоздями и/или приклеивания больше, чем у мерной стойки 2×6 22. То есть, у стойки Tstud 72 поверхность для прибивания гвоздями имеет ширину 3ʺ(8 см), а у стандартной стойки 2×6 22 ширину 2ʺ (5 см), что облегчает работу плотника при установке обшивки с правильными местоположениями гвоздей. Затем следуют изолирующие маты 68 из стекловолокна. В некоторых случаях могут применять, нагнетаемую или напыляемую изоляцию. Иллюстративно, вычисления величины коэффициента сопротивления теплопередаче для изолирующих матов из стекловолокна основаны на стекловолоконной изоляции производителя Owens Corning (Toledo, Ohio). Стекловолоконная изоляция других производителей может иметь коэффициенты сопротивления теплопередаче выше или ниже.

Конструкция стойки Tstud 3×6 72 включает в себя цельнодеревянную часть 3×2 74 которая может быть специально изготовлена или выпилена из стойки 2×6 22. Размеры данной цельнодеревянной части 74 могут находиться в диапазоне 1ʺ - 1½ʺ(3см-4см) (глубина) x 2ʺ - 3½ʺ(5см-9см) (ширина). Средняя или образующая сердцевину изоляционная часть 76 из жесткого пеноматериала может находиться в диапазоне 2ʺ - 3½ʺ(5см-9см) (глубина) x 2ʺ - 3½ʺ(5см-9см) (ширина). Часть из пеноматериала 76 может быть выполнена из пенополистирола, полиизоцианурата или другого подходящего жесткого пеноматериала, или его эквивалента. Фактически, следует учитывать, что жесткие пеноматериалы с еще более высокими коэффициентами сопротивления теплопередаче сейчас представлены на рынке, еще больше их создается, и они должны подходить для применения с настоящим изобретением. Вторая цельнодеревянная часть 3×2 78 является одинаковой с первой деревянной частью 74. Пеноматериал можно приклеивать к деревянным частям 74 и 78 и можно также сбивать вместе гвоздями 79 на 5 ½ʺ (11 см) или винтами или другим механическим крепежом. Коэффициент сопротивления теплопередаче одной только стойки Tstud может находиться в диапазоне 15,62-18,74 в зависимости от типа жесткой изоляции.

После размещения изоляционного материала 68 в системе 60 стены еще одну внутреннюю воздушную пленку 80 надлежащим образом соединяют скобами со стойками Tstud 72. После этого гипсокартон, сухую штукатурку или гипсоцементную плиту 82 прибивают гвоздями или привинчивают шурупами к поверхностям в 3ʺ (8 см) стоек Tstud 72 в процессе отделки внутренней части стены 60 здания без окраски или обработки стены.

Угол 84 со стойками Tstud имеет наружную цельнодеревянную стойку 2×4 86 и внутреннюю цельнодеревянную стойку 2×4 88, повернутые на 90 градусов относительно друг друга. Внутренняя цельнодеревянная стойка 2×2 90 является смежной с внутренней стойкой 88 для образования внутреннего угла для прибивания гвоздями гипсокартона 82 к ним. С помощью данного устройства образуется терморазрыв 92 в углу 84 стоек Tstud, где могут размещать изолирующие маты 68 из стекловолокна или куда могут нагнетать напыляемый изоляционный материал в область 92 терморазрыва. Как показано на фиг.9-11, система 60 стены с терморазрывом встраивается между верхней и нижней обвязками 2×6 98 и 100 с вертикальными стойками Tstud 72, прибиваемыми гвоздями, проходящими через данные обвязки 98 и 100, с шагом 24ʺ(61 см) по центрам.

Как можно видеть на фиг.9-11, стойки Tstud 3×6 72 имеют удовлетворительную интегральную прочность и их можно применять, как перемычки 94 и подоконные доски 96, не требующие укороченных элементов 34 каркаса, применяемых в стандартной конструкции 10, показанной на фиг.1-5 и описанной выше. Более конкретно, одну стойку Tstud 72 можно применять, как перемычку для пролетов до 4' 3ʺ (130 см), и две (или три) стойки Tstud 72 можно применять для перемычки до 8' 6ʺ (260 см) шириной только со сбиванием гвоздями, проходящими через стойки Tstud.

На фиг.12 показано, что стойки Tstud 72 можно также применять на верхней и нижней обвязках 102 и 104 и таким образом комплектовать наружную оболочку терморазрыва для здания 60 в целом.

Как показано на виде сверху (фиг.6) конструктивное решение стойки Tstud и система 60 стены с терморазрывом имеют значительно улучшенные коэффициенты сопротивления теплопередаче, составляющие: через стойки Tstud 2×6 72 18,53; через перемычку 94 18,53; средний через угол 84 коробки 24,52; и через снабженный изоляцией стеновой участок 25,28. Сравнение стандартного здания 10 и здания 60 со стойками Tstud приведено в следующей таблице 1:

КОЭФФИЦИЕНТЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ

Через	Стандартное деревянное здание	Через	система стены с терморазрывом
стеновую стойку 2×6	9,16	3×6 Tstud	18,53
перемычку 2×6	15,285	Tstud перемычка	18,53
угол, среднее	11,63	угол с Tstud, среднее	24,52
снабженную изоляцией стену	21,28	снабженную изоляцией стену	25,28
верхнюю/нижнюю обвязки	9,16	верхнюю/нижнюю обвязки	18,53

Таблица 1

Сравнение экономии трудозатрат на стандартное здание 10 и здание 60 со стойками Tstud приведено в следующей таблице 2:

РАСЧЕТ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА

Шаг	Число стоек	BF	Трудо затраты
Стандартный шаг 16" (41 см) по центрам	109	7,95	$0,42	$363,95
Стойка терморазрыва шаг 24" (61 см) по центрам	63	7,95	$0,42	$210,36
Разница в трудозатратах				$153,59
	погонные футы	BF	Трудозатраты
Стандартная двойная верхняя обвязка	256	0,6875	$0,69	$121,44
Одна верхняя обвязка стойки терморазрыва	128	0,6875	$0,69	$60,72
Разница в трудозатратах				$60,72
Предпочтительный способ создания каркаса энергосберегающей стены со стойками Tstud				$214,31

Трудозатраты на досковый фут (BF) пиломатериала, внешняя стена.

Образец дома 960 квадратных футов (89 кв.м) и 128 погонных футов (39 м.п.)по периметру, высота стены 8 футов (2,4 м)

Согласно RS Means Construction Data 2009.

Трудозатраты 30 долларов в час.

Таблица 2

Как показано на фиг.13 и 14, стойку Tstud 3×4 110 терморазрыва можно сравнивать со стойкой 2×4 86 или 88. Конструкцию данной стойки Tstud 3×4 можно применять в южных географических зонах, где конструкция 2×6 не требуется строительными нормами и правилами.

Конструкция стойки Tstud 3×4 110 включает в себя цельнодеревянную часть 3×1 112, которая может быть специально изготовлена. Размеры данной цельнодеревянной части 112 могут находиться в диапазоне 1ʺ - 1½ʺ (3-4см)(глубина) x 2ʺ - 3½ʺ(5-9см) (ширина). Средняя или образующая сердцевину изоляционная часть 114 из жесткого пеноматериала может иметь размеры в диапазоне ½ʺ - 1½ʺ (1-4см)(глубина) x 2ʺ - 3½ʺ(5см-9см) (ширина). Часть 114 из пеноматериала может быть выполнена из пенополистирола или полиизоцианурата. Вторая часть 3×1 116 является одинаковой с первой деревянной частью 112. Пеноматериал можно приклеивать к деревянным частям 112 и 114 и можно также сбивать вместе 4ʺ (10 см) гвоздями 79 или соединять шурупами. Коэффициент сопротивления теплопередаче стойки Tstud может находиться в диапазоне 6,25-10, в зависимости от типа изоляционного материала, в отличие от коэффициента сопротивления теплопередачи для 2×4, составляющего 4,375.

На фиг.15 показан второй вариант выполнения инвертированного угла терморазрыва со стойкой Tstud 120, где угол выступает внутрь здания. Угол 120 состоит из двух наружных стоек 2×4, 122, 124, расположенных под прямым углом друг к другу, а также внутренней стойки 2×4 126, комплектующей внутренний угол для прибивания гвоздями гипсокартона 82 к нему. Терморазрыв 73 расположен между наружными или внешними стойками 122, 124 и внутренней или расположенной внутри стойкой 126 для закладки изолирующих матов 68 из стекловолокна в него. Средний коэффициент сопротивления теплопередаче для данного угла 120 со стойками Tstud является одинаковым с углом 84 со стойками Tstud показанным на фиг.6 и описанным выше.

На фиг.15A показан третий вариант выполнения угла 130 со стойками Tstud. Угол 120 имеет наружную стойку Tstud 3×6 132, которая аналогична стойке Tstud 72. Смежная, проходящая через стену стойка Tstud 3×6 134, повернута на 90 градусов относительно наружной стойки Tstud 3×6 132 и соприкасается с ней. Внутренняя деревянная стойка 2×4 136 комплектует внутренний угол для прибивания к нему гвоздями гипсокартона 82. Терморазрыв 138 проходит через пространство между наружной стойкой Tstud 132 и внутренней деревянной стойкой 2×4 136 с тепло и влагоизоляционным материалом 68 в нем и дополнительно через изоляцию 76 из жесткого пеноматериала проходящей через стену стойки Tstud 134. Коэффициент сопротивления теплопередаче для данного угла 130 со стойками Tstud составляет R=24,52.

На фиг.15B показан четвертый вариант выполнения угла 131 со стойками Tstud. Угол 131 имеет наружную стойку Tstud 3×6 133 которая аналогична стойке Tstud 72. Смежная, проходящая через стену стойка Tstud 3×6 135, повернута на 90 градусов относительно наружной стойки Tstud 3×6 133 и соприкасается с ней. Как в настоящее время требуется в Калифорнии, держатель 137 для сухой штукатурки скрепляют с проходящей через стену стойкой Tstud 135 для несения гипсокартона 82. Коэффициент сопротивления теплопередаче для угла 131 со стойками Tstud составляет 26,92.

На фиг.16-19 показано здание 60, 140 площадью 960 квадратных футов (89 кв.м) разработанное с каркасом со стойками Tstud и напрямую сравниваемое со стандартным зданием 10 площадью 960 квадратных футов (89 кв.м) фиг.1-5, описанным выше. Здание 140 со стойками Tstud имеет заднюю стену 142 с окном 143, переднюю стену 143 с дверью 145 и зеркально выполненные боковые стены 146. Вертикальные стойки Tstud 72 имеют шаг 24ʺ(61 см) между центрами. В данной конструкции со стойками Tstud применены 63 вертикальные стойки.

Предпочтительно, отсутствуют укороченные элементы 34 каркаса вдоль окон 143, дверей 145 и перемычек 94. Данное здание 140 со стойками Tstud позволяет сэкономить 32 вертикальных стойки по сравнению со стандартным зданием 10, поскольку стойки Tstud имеют шаг 24ʺ(61 см) между центрами и эффективность увеличена, благодаря большему пространству для изоляционного материала 18. Когда применяются стойки Tstud 72 для верхней и нижней обвязки 102, 104, здание 140 со стойками Tstud также имеет комплектный терморазрыв по периметру, что исключает потребность в дорогостоящем жестком пеноматериале, прибиваемом гвоздями по наружному периметру здания 140.

Описанные выше варианты выполнения являются чисто иллюстративными, и объем данного изобретения определяет формула изобретения, приведенная ниже.

1. Стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см) из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала, содержащая:

а) две части из немерного пиломатериала 3×2 дюйма (8×5 см), каждая из которых имеет размеры в диапазоне 1-1½ дюймов (3-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина), исключая часть из мерного пиломатериала 2×4 дюйма (5×10 см), с частью терморазрыва из изоляции из жесткого пеноматериала, установленной между ними, с размерами в диапазоне 2-3½ дюймов (5-9 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина);

b) механический крепеж, скрепляющий части из пиломатериала и часть терморазрыва из изоляции вместе; и

c) при этом стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см) выполнена для установки в стене в качестве по меньшей мере одного из следующего: (i) верхняя и нижняя обвязка, (ii) вертикальные стеновые стойки, закрепленные между обвязками, и (iii) перемычки, подоконные доски и укороченные элементы системы каркаса для жилых и легких коммерческих зданий.

2. Стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см) из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала по п.1, в комбинации с углом терморазрыва, имеющим внешнюю стойку терморазрыва и смежную, проходящую через стену стойку терморазрыва, ориентированные под углом 90 градусов друг к другу, а также внутреннюю цельнодеревянную стойку для комплектования части внутреннего угла стены для прибивания гвоздями к ней, с пространством терморазрыва между внешней стойкой терморазрыва и внутренней деревянной стойкой для добавления теплоизоляционного материала и продолжения пространства терморазрыва через проходящую через стену стойку терморазрыва.

3. Стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см) из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала по п.1, в комбинации со стеной с терморазрывом верхней и нижней обвязки стоек терморазрыва, между которыми вертикально установлены стойки терморазрыва и скреплены с верхней и нижней обвязками и перемычками и подоконными досками стоек терморазрыва.

4. Стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см) из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала по п.1, дополнительно содержащая вторую стойку терморазрыва, имеющую конструкцию 3×4 дюйма (8×10 см) и включающую в себя две части из немерного пиломатериала 3×1 дюймов (8×3 см) с размерами в диапазоне 1-1½ дюймов (3-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина), исключая часть из мерного пиломатериала 2×4 дюйма (5×10 см), и среднюю изоляционную часть из жесткого пеноматериала с размерами в диапазоне ½ - 1½ дюймов (1-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина).

5. Стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см) из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала по п.1, причем стойка терморазрыва 3×6 дюймов (8×15см) представляет множество стоек терморазрыва, выполненных для установки в стене, при этом стойки терморазрыва вертикально установлены в стене, с шагом до 24'' (61см) между центрами.

6. Стойка терморазрыва 3×4 дюйма (8×15 см) из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала, содержащая:

а) две части из немерного пиломатериала 3×1 дюймов (8×3 см), каждая из которых имеет размеры в диапазоне 1-1½ дюймов (3-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина), исключая часть из мерного пиломатериала 2×4 дюйма (5×10 см), и среднюю изоляционную часть из жесткого пеноматериала, установленную между ними, с размерами в диапазоне ½-1½ дюймов (1-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина);

b) механический крепеж, скрепляющий части из пиломатериала и среднюю изоляционную часть терморазрыва из жесткого пеноматериала вместе; и

c) при этом стойка терморазрыва 3×4 дюйма (8×10 см) выполнена для установки в стене в качестве по меньшей мере одного из следующего: (i) верхняя и нижняя обвязка, (ii) вертикальные стеновые стойки закрепленные между обвязками, и (iii) перемычки, подоконные доски и укороченные элементы системы каркаса для жилых и легких коммерческих зданий.

7. Система каркаса стены с терморазрывом из дерева и жесткого изоляционного материала для жилых и легких коммерческих зданий, содержащая:

а) стойки терморазрыва 3×6 дюймов (8×15 см), каждая из которых состоит из двух частей из немерного пиломатериала с частью терморазрыва из изоляции из жесткого пеноматериала, установленной между ними, при этом каждая из двух частей из немерного пиломатериала является цельнодеревянной частью 3×2 дюйма (8×5 см) с размерами в диапазоне 1-1½ дюймов (3-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина), исключая часть из мерного пиломатериала 2×4 дюйма (5×10 см), и часть терморазрыва из изоляции из жесткого пеноматериала является средней изоляционной частью из жесткого пеноматериала с размерами в диапазоне 2-3½ дюймов (5-9 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина);

b) механический крепеж, скрепляющий части из пиломатериала и часть из изоляционного материала вместе; и

c) стену, в которой стойки терморазрыва установлены в качестве по меньшей мере одного из следующего (i) перемычки и подоконные доски и (ii) верхняя и нижняя обвязки стены и дополнительные стойки терморазрыва вертикально установленные между верхней и нижней обвязками и скрепленные с ними.

8. Система каркаса стены с терморазрывом из дерева и жесткого изоляционного материала по п.7, в которой стойки терморазрыва вертикально установлены с шагом до 24'' (61 см) между центрами.

9. Система каркаса стены с терморазрывом из дерева и жесткого изоляционного материала по п.7, дополнительно содержащая угол терморазрыва, имеющий внешнюю стойку терморазрыва и смежную, проходящую через стену стойку терморазрыва, ориентированные под углом 90 градусов друг к другу, а также внутреннюю цельнодеревянную стойку для комплектования части внутреннего угла стены для прибивания гвоздями к ней, с пространством терморазрыва между внешней стойкой терморазрыва и внутренней деревянной стойкой для добавления теплоизоляционного материала и продолжения пространства терморазрыва через проходящую через стену стойку терморазрыва.

10. Система каркаса стены с терморазрывом из дерева и жесткого изоляционного материала по п.7, дополнительно содержащая вторую стойку терморазрыва, имеющую конструкцию 3×4 дюйма (8×10 см) и включающую в себя две части из немерного пиломатериала 3×1 дюймов (8×3 см) с размерами в диапазоне 1-1½ дюймов (3-4 см) (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина) и среднюю изоляционную часть из жесткого пеноматериала с размерами в диапазоне ½-1½ дюймов (глубина) на 2-3½ дюймов (5-9 см) (ширина).

11. Стойка терморазрыва из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала для элементов пола, элементов крыши и стеновых стоек, содержащая:

а) две части из немерного пиломатериала с частью терморазрыва из изоляции из жесткого пеноматериала, установленной между ними;

b) механический крепеж, содержащий вклеенные деревянные шпунты, скрепляющие части из пиломатериала и часть из изоляционного материала терморазрыва вместе; и

c) при этом стойка терморазрыва выполнена без мерного пиломатериала и выполнена для установки в качестве по меньшей мере одного из следующего: (i) верхняя и нижняя обвязка, (ii) вертикальные стеновые стойки, закрепленные между обвязками, (iii) перемычки, подоконные доски и укороченные элементы каркаса (iv) элементы пола, (v) вертикальные стеновые стойки и (vi) элементы крыши системы каркаса для жилых и легких коммерческих зданий.

12. Стойка терморазрыва из немерного пиломатериала и жесткого изоляционного материала для элементов пола, элементов крыши и стеновых стоек, содержащая:

а) две части из немерного пиломатериала, каждая из которых имеет размеры в диапазоне 1½-2½ дюймов (4-6 см) (глубина) на 2½-3½ дюймов (4-9 см)(ширина) с частью терморазрыва из изоляции из жесткого пеноматериала, установленной между ними, с размерами в диапазоне 3-9 дюймов (8-23 см) (глубина) на 2½-3½ дюймов (6-9 см)(ширина);

b) механический крепеж, скрепляющий части из пиломатериала и часть терморазрыва из изоляционного материала вместе; и

c) при этом стойка терморазрыва выполнена без мерного пиломатериала и выполнена для установки в качестве по меньшей мере одного из следующего: (i) элемент пола, (ii) вертикальные стеновые стойки, и (iii) элементы крыши системы каркаса для жилых и легких коммерческих зданий.