ДЕРЕВЯННАЯ ПАНЕЛЬ
WOODEN PANEL

Область техники
Настоящее изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а также сельскому хозяйству, и может найти свое применение при сооружении сельскохозяйственных хранилищ, укрытий и жилых помещений.
Уровень техники
Известны различные виды панелей, предназначенные для строительства (см., например, патент RU 2103455, опубликован 27.01.1998). В известном техническом решении описана деревянная брусовая панель, состоящая из брусьев, скрепленных стяжками, пропущенными через совмещенные отверстия в брусьях. Стяжки выполнены в виде деревянных сплошных или секционных нагелей квадратной или круглой формы, при этом соотношение диаметра нагеля к ширине бруса составляет (0,1 0,8) 1 и секционные нагели расположены между брусьями в шахматном порядке по отношению к стыкам брусьев.
Рассматриваемое известное устройство не позволяет обеспечить необходимый уровень теплоизоляции ввиду наличия большой площади воздушных зазоров между брусьями.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является уменьшение теплопроводности деревянной панели.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в значительном уменьшении теплопроводности деревянной панели и, соответственно, повышении ее теплоизоляционных свойств при сохранении несущей способности панели.
Указанный технический результат достигается тем, что деревянная панель состоит из деревянных заготовок, соединенных между собой металлическими стержнями, причем деревянные заготовки представляют собой полубревна, причем крайнее верхнее и крайнее нижнее полубревна содержат несквозной прямоугольный паз, который выполнен в продольном направлении полубревна в его центральной области с отступами от торцевых и боковых краев полубревна, а полубревна, расположенные между крайним верхним и крайним нижним полубревнами, содержат сквозной прямоугольный паз в продольном направлении полубревен в его центральной области с отступами от торцевых и боковых краев полубревна, причем полубревна соединены металлическими стержнями так, что пазы образуют полость, которая заполнена утеплителем.
Металлические стержни установлены в отверстиях полубревен, которые выполнены в каждом полубревне в области, расположенной между торцевым краем полубревна и краем продольного прямоугольного паза.
Утеплитель представляет собой пенополиуретан.
В крайнем верхнем полубревне отверстия под металлический стержень выполнены с шагом по диаметру так, что отверстие с большим диаметром выполнено с верхней стороны полубревна, в котором на металлическом стержне посредством гайки установлен пружинный компенсатор усадки.
Часть полубревен в крайних торцевых областях содержит пазы для соединения панелей, выполненные в полубревнах так, что обеспечивается доступ к части металлических стержней.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид деревянной панели.
Осуществление изобретения
Изначально бревно распиливается вдоль по центру. Половинка бревна обрабатывается с одной стороны распила фрезой, имеющей выпуклый диаметр 150-180 мм, центр диаметра смещен относительно краю распила на 40-50 мм. С другой стороны распила выполняется такая же операция, но только впуклой фрезой такого же диаметра. В каждом полубревне, отступив от края распила 40-50 мм, сверлятся сквозные отверстия диаметром 20-25 мм, два по краям, отступив от торца полубревна 150-200 мм, остальные отверстия-симметрично внутри полубревна (количество отверстий может быть разным в зависимости от длины панели) на расстоянии 100-150 см. Отступив от распила полубревна 40-50 мм, фрезеруется паз вдоль всего полубревна со стороны выпуклой части шириной 10 мм, глубиной 15 мм. Отступив от отверстий в каждую сторону по 50 мм, кроме крайних отверстий в сторону торца полубревна, делается сквозная выборка древесины толщиной 30-50 мм. Такая операция проделывается с каждым полубревном.
Из подготовленных полубревен формируются панели нужной высоты и соединяются металлическими стержнями диаметром 20-25 мм. В верхнем бревне отверстия рассверливаются на 2/3 полубревна большим диаметром, и вставляется компенсатор усадки (пружинный механизм). В полости заливается утеплитель (пенополиуретан). Таким образом, закрываются все имеющиеся зазоры, панель становится герметичной и уменьшается теплопроводность. Торцевой пилой выравнивается геометрическая прямоугольная форма панели. С наружной стороны торца панели делается выборка древесины шириной 30-50 мм, отступая 10-15 см от краев и симметрично через 50-70 см в центре. Выборка делается до металлических стержней для установки механизма скрепления двух панелей (есть несколько вариантов). После соединения двух панелей прочность угла металлодеревянной конструкции соответствует железобетонной конструкции, а по своей эластичности уступает только металлу. Это позволяет возводить данные сооружения в сейсмически опасных районах. Благодаря стандартизации и большой несущей нагрузке появляется возможность возводить сооружения в кратчайшие сроки с любым количеством комнат и конфигураций.
Панель состоит из полубревен 1, подготовленных на фрезерном станке, соединенных между собой металлическими стержнями 5 и залитыми в полости 3 утеплителем 4 (пенополиуретан). Полубревно изготавливается из обычного бревна путем его распила вдоль по центру. В дальнейшем полубревно фрезеруется со стороны распила выпуклой фрезой с диаметром 150-180 мм со смещением центра на 40-50 мм от распила, с противоположной стороны распила фрезеруется впуклой фрезой того же диаметра. Получившаяся хорда фрезерованных поверхностей должна быть 80-100 мм. Симметрично сверлятся отверстия с центром в середине хорды, отступив от торца полубревна 150-200 мм, в средней части полубревна 100-150 см (между отверстиями).
Отступив от отверстий по 50 мм в каждую сторону, кроме крайней стороны к торцу полубревна, делается сквозная выборка 3 древесины фрезой 30-50 мм, отступив от распила 30-40 мм. Со стороны выпуклой части фрезеруется паз 2 размером 10X15 мм. Подготовленные полубревна выкладываются необходимой высоты и соединяются металлическими стержнями. В верхнем бревне отверстия рассверливаются на 2/3 полубревна большим диаметром и вставляется компенсатор усадки (пружинный механизм). В полости заливается утеплитель, и с помощью торцевой пилы формируется прямоугольная геометрия нужных размеров. Для прочного соединения двух панелей с наружной или с внутренней стороны делаются пазы 6 до металлических стержней 5. Количество пазов 6 может быть разным, в зависимости от нагрузки на панели. В пазы вставляются стяжные скобы 7, которые обхватывают стержни 5 и скручиваются на затяжку до упора (есть еще несколько вариантов соединения панелей). Соединив таким образом панели, металлодеревянный угол приобретает высокую прочность, сравнимую с железобетонной конструкцией.
Несущие бревенчатые панели можно изготавливать разной длины и высоты, соответственно это зависит от длины материала, размера помещения и высоты потолка здания. Для установки панелей надо подготовить фундамент любой известной конструкции (монолитная плита, свайный, ленточный и т.д.). Установку панелей производить краном, краном-манипулятором. Первую панель надо зафиксировать в горизонтальном положении опорными балками, не менее двух с каждой стороны. После установки и скрепления второй и последующих панелей опорные балки можно не применять. При строительстве многокомнатных сооружений, внутренние панели можно профилировать в ровную поверхность с двух сторон. Панели можно соединять Г-образно, Т-образно и Х-образно, получая таким образом любую конфигурацию здания, в зависимости от проекта. На установку панелей требуется мало времени, что дает возможность ввода сооружения в эксплуатацию за 1-2 дня.
В предложенной деревянной панели все элементы конструкции соединены между собой и представляют изделие - деревянную панель.
Наличие соединительных стержней позволяет обеспечить фиксированное соединение полубревен с максимально плотным прижатием друг относительно друга и, соответственно, уменьшает наличие сквозных отверстий в местах стыковки полубревен, что в целом уменьшает теплопроводность. Наличие наполнителя во внутреннем пространстве, образованным пазами полубревен, также обеспечивает возможность снижения теплопроводности панели.
Выполнение паза прямоугольным позволяет заполнить полость с достаточно большим коэффициентом наполнения, что уменьшает теплопроводность панели.
Наличие компенсаторов усадки предотвращает появление сквозных зазоров между полубревнами в местах их стыковки, что уменьшает теплопроводность панели.
Выполнение пазов в торцевых областях некоторых полубревен так, что обеспечивается возможность доступа к металлическому стержню, позволяет обеспечить герметичное соединение между панелями, поскольку имеется возможность стягивать панели за металлические стержни с усилием, обеспечивающим плотное соединение. Соответственно, наличие пазов подобной конструкции позволяет соединять панели так, что в собранном состоянии они также обеспечивают низкую теплопроводность.