ПРОФИЛИРОВАННЫЙ БРУС С ТОРФОДРЕВЕСНЫМ УТЕПЛИТЕЛЕМ

Полезная модель относится к области наземного строительства, а более конкретно к клееным деревянным брусьям и может быть использована в строительстве домов при изготовлении стен, преимущественно для холодных климатических условий.
Известны деревянные профилированные брусья [Строительство и архитектура. Экспресс-информация, серия: строительные конструкции и материалы, ВНИИНТПИ, 1997, выпуск 4, Москва, С. 12-15]. Такие брусья выполняются путем склеивания двух трех досок, однако стены из таких брусьев по теплотехническим параметрам не отвечают требованиям строительных норм и правил, установленных для холодных климатических условий.
Известен комбинированный клееный брус, защищенный патентом РФ на полезную модель №108777 РФ, МПК (2006.01) E04C 3/292. Опубл. 27.09.2011. Брус представляет собой комбинацию клееного строительного элемента и продольной ламели. Клееный строительный элемент состоит из четырех профилированных ламелей, склеенных между собой с образованием сквозного продольного отверстия, заполненного утеплителем. Между клееным строительным элементом и продольной ламелью размещен профилированный утеплитель, с которым склеены прилегающие ламели. При этом использован высокопрочный влагонепроницаемый клей, который предотвращает проникновение влаги вовнутрь элемента.
Ламели клееного строительного элемента склеены с учетом направления годичных слоев древесины, что уменьшает вероятность расколов и трещин. Это достигается тем, что продольные ламели выполнены из пиломатериала тангенциальной распиловки, а поперечные - радиальной распиловки, или наоборот. Несмотря на то, что такой брус, ввиду двойного утепления и склеивания всех элементов, обладает улучшенными влагозащитными и теплотехническими характеристиками, коэффициент теплопроводности его не отвечает нормам для северных климатических районов. При повышении нагрузок (этажность выше 2 этажей или при установке тяжелого оборудования) в местах склеивания ламелей и утеплителя может произойти расслоение, что приведет к разрушению конструкции бруса и потере прочности конструкции.
Известен комбинированный клееный брус с поперечным креплением по патенту на полезную модель РФ №114982, МПК E04C 3/292, опубл. 20.04.2012 г. Брус состоит из трех продольных и двух поперечных ламелей. Две продольные профилированные и две поперечные ламели склеены между собой с образованием сквозного продольного отверстия, которое заполнено утеплителем. Между полученным клееным строительным элементом и третьей продольной ламелью размещен формованный профилированный утеплитель, склеенный с прилегающими к нему ламелями. Стенки всех ламелей со стороны утеплителей пропитаны раствором медного купороса. В качестве утеплителя используется пенополистирол. Наличие двух слоев утеплителей повышает теплозащитные свойства клееного бруса. Для повышения прочности бруса и исключения образования щелей наружные продольные профилированные ламели соединены между собой поперечными связями. Поперечные связи могут быть выполнены металлическими, например, в виде скобы, или деревянными. В случае выполнения поперечных связей деревянными они соединены с наружными ламелями с помощью соединения «ласточкин хвост».
К недостаткам данной конструкции можно отнести сложность выполнения конструкции, к тому же в комбинированном клееном брусе используются экологически вредные утеплители, плохо влияющие на здоровье и самочувствие жителей дома.
Наиболее близким по технической сущности является комбинированный клееный брус с поперечным и вертикальным креплением по патенту на полезную модель RU 133159, МПК E04C 3/12, опубл. 10.10.2013. Брус состоит из продольных профилированных ламелей, между которыми размещен утеплитель из жесткого теплоизоляционного материала: пенополистирола, пенополиуретана или вспученного вермикулита. Утеплитель и ламели склеены между собой высокопрочным влагонепроницаемым клеем. Ламели соединены между собой поперечными связями в виде коннекторов, которые установлены с одной стороны бруса (сверху или снизу) и состоят из двух слоев. Нижний слой является укрепляющим и выполнен из прочного материала. У верхнего слоя концевые части выполнены из древесины, а средняя часть - из утеплителя. Наличие слоя утеплителя в коннекторах повышает теплозащитные свойства бруса. В ламелях выполнены выемки под концевые части коннекторов. Концевые части коннекторов соединены с ламелями дополнительно по высоте с помощью деревянных штифтов. Наличие штифтов усиливает конструкцию и повышает прочность бруса.
Брус по прототипу имеет повышенные теплозащитные и прочностные свойства. Но при строительстве домов не исключается смещение венцов из бруса по прототипу относительно друг друга, что снизит тепло-, влагозащитные и прочностные свойства бруса. Это в свою очередь может привести к более скорому разрушению конструкции бруса. Недостатком прототипа является также использование в качестве утеплителя экологически вредных теплоизоляционных материалов.
Задача полезной модели - улучшить эксплуатационные качества бруса.
Технический результат, позволяющий решить поставленную задачу, заключается в исключении возможности проникания водяных паров внутрь утеплителя и бруса, увеличении теплозащитных свойств конструкции с применением экологически чистых материалов, повышении прочности конструкции бруса за счет усиления поперечных связей и исключения смещения венцов из заявленного бруса.
Технический результат и решение поставленной задачи достигается следующим образом.
Профилированный брус с торфодревесным утеплителем, как и прототип, содержит продольные профилированные ламели, утеплитель из теплоизоляционного материала, расположенный между продольными профилированными ламелями, и коннекторы, которые установлены поперек бруса с одной его стороны и связывают продольные профилированные ламели между собой. В ламелях выполнены соответствующие выемки под концевые части коннекторов.
В отличие от прототипа внутренняя стенка каждой продольной профилированной ламели в заявляемом брусе упрочнена влагостойкой фанерой, которая склеена с указанной стенкой высокопрочным влагонепроницаемым клеем. Утеплитель в заявляемом брусе выполнен в виде торфодревесного блока и склеен с фанерой высокопрочным влагонепроницаемым клеем. Коннекторы выполнены H-образной формы, а их концевые части установлены в выемках ламелей вертикально и выступают за границы бруса. Кроме этого, с противоположной стороны бруса в ламелях выполнены выемки, соответствующие размеру и расположению выступающим концевым частям коннекторов.
Предпочтительно, чтобы стенки продольных профилированных ламелей были пропитаны бактерицидным составом, например раствором медного купороса. Коннекторы в заявляемом брусе могут быть выполнены из влагостойкой фанеры. Поскольку концы коннектора крепятся в наружных ламелях вертикально, а с противоположной стороны имеются выемки для концов коннекторов, то одновременно обеспечивается прочность каждого бруса в горизонтальном направлении стены и исключается смещение венцов относительно друг друга.
Все существующие признаки в совокупности позволяют усилить прочностные, влагозащитные и теплозащитные свойства бруса, тем самым улучшить эксплуатационные качества бруса, а применение торфодревесного блока в качестве утеплителя еще более улучшает его эксплуатационные качества.
Полезная модель является новой, поскольку из уровня техники не выявлено конструкций бруса, характеризующихся той же совокупностью существующих признаков, что и заявляемый профилированный утепленный брус.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 показан вид сверху профилированного утепленного бруса с торфодревесным утеплителем. На фиг. 2 - профилированный утепленный брус в поперечном сечении.
Утепленный брус, состоит из наружных продольных ламелей 1, 2 и слоя утеплителя 3. Профилированные продольные ламели 1, 2 с внутренней стороны склеены с влагостойкой фанерой 4, 5 высокопрочным влагонепроницаемым клеем. Стенки ламелей 1, 2 предварительно пропитаны раствором медного купороса. Поперечные связи 6 выполнены в виде коннекторов Н-образной формы, концы коннекторов установлены вертикально в выемках ламелей 1, 2 и выступают за границы бруса. Расстояние между коннекторами 6 вдоль бруса выбирается в зависимости от необходимых прочностных свойств конструкции. С противоположной высоты бруса выполнены выемки. Их размер и расположение соответствуют выступающим концам коннекторов 6.
Полезная модель промышленно применима. Производство бруса в соответствии с заявляемой полезной моделью может быть осуществлено с использованием обычного технологического оборудования, а изготовленный брус использован при строительстве деревянных домов для изготовления стен. Для изготовления профилированных ламелей 1, 2 возможно использование ленточных и фрезеровальных станков. Ламели и фанера склеены между собой высокопрочным влагонепроницаемым клеем. Перед склеиванием, сначала каждый отдельный ламель высушивается и обрабатывается огнебиозащитными, гидрофибизирующими и бактерицидным составами. Одна из ламелей бруса может быть выполнена из кедра, другая из лиственницы. Ламели ближе к помещению, при строительстве, лучше располагать из древесины - кедра, т.к. он лучше влияет микроклимат помещения и на самочувствие человека, а ближе к наружному воздуху - из лиственницы, т.к. эта порода древесины обладает уникальными прочностными качествами. В качестве утеплителя может быть использован любой торфодревесный блок, предпочтительно плотностью более 250 кг/м3. Торфодревесные блоки утеплителя укладываются и зажимаются с помощью коннекторов между наружными слоями ламелей 1, 2, склеенными с фанерой 4, 5. Применение широкого слоя утеплителя повышает теплозащитные свойства бруса. Величина торфодревесного теплоизоляционного слоя выбирается исходя из области применения бруса и с учетом нормативных показателей для северных районов с холодным климатом. В утеплителе 3 выполняются поперечные углубления, в которые размещаются поперечные связи - коннекторы 6. Для закрепления поперечных связей в наружных ламелях 1, 2 делают отверстия и пропилы формы, соответствующей концевым частям Η-образных коннекторов. Затем коннекторы 6 укладывают в выполненные углубления. С противоположной стороны бруса в ламелях 1, 2 выполняют выемки, соответствующие выступающим концам коннекторов 6.
Наличие поперечных связей в виде коннекторов Η-образной формы, концевыми частями заглубленными в ламели 1, 2 повышает прочность конструкции, а выступающие концы коннекторов 6, помещенные при строительстве в соответствующие выемки в ламелях 1,2 препятствуют смещению венцов при строительстве дома.