СТЕНОВОЙ БРУС

Полезная модель относиться к длинномерным строительным стеновым конструкциям и предназначена для малоэтажного строительства жилых домов, хозяйственных построек и других объектов различного назначения.
Известен брусовый элемент (патент на полезную модель №41321), включающий наружные слои из древесины, размещенные между ними распорки и внутренний теплоизолирующий слой из пенополиуретана, соотношение суммарной толщины наружных слоев к толщине теплоизолирующего слоя составляет 0,2-10. Внутренние поверхности наружных слоев выполнены с пазами. По крайней мере один из наружных слоев из древесины может быть выполнен двухслойным или многослойным. Верхняя поверхность наружных и внутреннего слоев выполнена с профильными выступами, соответствующими впадинам, выполненным на нижней поверхности наружных и внутреннего слоев. Внешняя сторона наружных слоев может быть фигурной и может быть покрыта отделочным материалом. Недостатками данного технического решения являются сложность изготовления брусового элемента в технологическом плане, повышающая его стоимость, образование конденсата в местах контакта дерева и утеплителя, а также то, что данный строительный брус является горючим, что требует дополнительных затрат на средства, повышающие его группу горючести.
Известен утепленный брус (патент на полезную модель №73894), представляющий собой жесткую пространственную, пустотелую, многослойную и многогранную конструкцию. Его внутренняя полость разделена на изолированные друг от друга или сообщающиеся камеры посредством поперечных перегородок, при этом крайние перегородки, расположенные в торцах бруса, выполнены с поперечным сечением, достаточным для зарезки в них угловых соединений, с произвольным углом стыковки брусьев между собой, а внутренние полости бруса, разделенные на камеры, заполнены утеплителем. Недостатками известного технического решения является высокая трудоемкость при сборке на строительной площадке, пониженная герметичность, и, как следствие, невысокие теплоизоляционные свойства в связи с тем, что брусья при монтаже стыкуются между собой посредством перегородок, расположенных строго одна над другой и с заходом один в другой на глубину профильных канавок. Конструкция бруса изготавливается из клееной древесины, что повышает риск развития пожара.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является брус (патент на полезную модель №52039), представляющий собой жесткую пространственную пустотелую конструкцию многогранной формы, выполненную из любого строительного материала, отличающуюся тем, что внутренняя полость конструкции разделена на изолированные друг от друга камеры поочередно расположенными крестообразными или другой формы распорками и вставками в ее вертикальной и горизонтальной полостях и имеет торцевые крышки-заглушки. При этом полости камер оболочки заполняются нейтральной утепляющей огнестойкой композицией.
Недостатками известного бруса являются повышенные трудозатраты на изготовление деталей конструкции бруса, их сборку, укладку утеплителя, нанесения клея на все склеиваемые поверхности и установку торцевых крышек. Кроме того, серьезным недостатком брусьев, изготовленных из древесины, как указывалось выше, является горючесть. Это относится и к полимерным материалам, широко применяемым в качестве строительных материалов. Причем, при горении полимеров выделяются более токсичные продукты, чем при горении древесины, а воздух в пустотах конструкции бруса способствует быстрому и скрытому распространению огня. Это приводит к необходимости защиты бруса от возгорания, а при использовании в качестве строительного материала древесины, ее необходимо защищать от увлажнения, биоповреждения, химической агрессии.
Решаемая техническая задача - это повышение пожарной безопасности, уменьшение трудозатрат при изготовлении бруса и его монтаже, а также достижение эффективных теплоизоляционных свойств.
Поставленная техническая задача решается тем, что брус изготавливается с концами, обработанными для устройства сопряжении по углам, профилируемой поверхностью и с гнездами для нагелей, а огнестойкий утеплитель располагается в середине бруса по его длине и плотно прилегает к замкнутой оболочке конструкции. В качестве строительного материала используется мелкозернистый бетон.
В целях повышения показателей прочности на изгиб и/или сжатие, брус можно армировать.
Полезная модель поясняется графическими материалами, представленными на фигурах 1-3. На фигуре 1 приведены варианты стенового бруса с профилируемой поверхностью, где 1 - гнездо для нагеля. На фигуре 2 показано сечение бруса, где: 2 - брус, 3 - огнестойкий утеплитель. На фигуре 3 приведены: а - фрагмент стены; б - угловое сопряжение брусьев, где 4 - нагель.
Для изготовления бруса в форму помещают пустотообразователи и закладные детали с целью образования необходимой конфигурации бруса. Затем форму заполняют частью мелкозернистого бетона, уплотняют, укладывают утеплитель, и верхний слой мелкозернистого бетона, в который устанавливают пустотообразователи гнезд для нагелей и шипов и снова уплотняют.
Пустотообразователи образуют пазы на концах бруса и гнезда в массиве бруса. Форма паза может быть различной. Нагели вставляются или механически вкручиваются в уже готовые гнезда (отверстия). (См. фиг.1).
Утеплитель укладывается так, чтобы вокруг него был защитный слой мелкозернистого бетона. Объем утеплителя в брусе может варьироваться от 5 до 30%. Это должно обеспечивать эффективную теплопроводность бруса при сохранении необходимых показателей прочности для требуемых условий эксплуатации. После того, как мелкозернистый бетон наберет необходимую прочность, стеновой брус используют в строительстве.
За счет того, что огнестойкий утеплитель изолирован от проникновения частиц наружного и внутреннего воздуха, значительно повышаются теплоизоляционные свойства бруса, а исключение пустот в конструкции повышает пожарную безопасность. Мелкозернистый бетон характеризуется высокой огнестойкостью, т.е. способностью выдерживать температуру выше 1000°С и не нуждается в дополнительной защите от возгорания, а также в защите от увлажнения, биоповреждения и химической агрессии. Конструкция предложенного бруса не требует повышенных трудозатрат на его изготовление, а обработанные концы для сопряжения углов и гнезда для нагелей обеспечивают быстрый и качественный монтаж зданий.