ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ И ЭКОЛОГИЧНОЕ ЗДАНИЕ

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к конструкциям элементов зданий, и может быть использована в строительстве объектов соцкультбыта, жилищного и промышленного назначения.
Известно деревянное строение из сборных панелей по патенту Российской Федерации №2135708, кл. Е04В 1/10, 1999 г.. Оно построено из сборных панелей, выполненных из самоблокирующихся горизонтальных или вертикальных профилированных бревен или бруса и монтированных на фундамент, в котором стены и крыша сооружены из панелей, скрепленных между собой с помощью пазов и шипов, выполненных на концах панелей, и металлических стержней и стяжек, причем панели оборудованы проемами для окон, дверей и люков. Крепление стен осуществляют непосредственно на фундамент, а панели пола, не связанные с панелями стен, прикреплены на лагах, установленных на специальных выступах фундамента, причем в оконных и дверных проемах и в люках в плоскости стен на вертикальных торцах установлены металлические профили. На готовом фундаменте с анкерами и со специальными выступами укладывают лаги пола. Между стеной и панелями пола оставляют зазор, герметизируемый и закрываемый плинтусом. В углубления пазов, расположенных в бревне или брусе, в местах сочленения узлов вставляют утеплитель-уплотнитель из материала, выбранного из группы: базальтовая минеральная вата или резина. Для перекрытия потолка потолочные панели устанавливают и крепят на несущих балках из бруса после монтажа стен первого этажа.
В данном здании использованы элементы из цельной древесины: профилированные бревна или брус, что не только утяжеляет конструкцию, но и ведет к немалому расходу натуральной древесины. В сочетании с другими используемыми материалами здание не в полной мере отвечает условиям экологичности и энергоэффективности.
Известно здание по патенту Российской Федерации №2287643, кл. Е04В 1/10, Е04Н 1/00, 2005 г., принятое заявителем за прототип. Оно содержит наружные стены, внутренние стены, плиты перекрытий и плиты крыши, которые состоят из плит древесного материала, содержащих, по меньшей мере, одну внутреннюю панель и, по меньшей мере, одну наружную панель, которые удерживаются на расстоянии друг от друга распорными элементами, соединены между собой и выполнены, по меньшей мере, в одном направлении целиком сплошными. Плиты предварительно изготовлены требуемых размеров и с требуемым выполнением краев. Между внутренними и наружными панелями
плит имеются полости, которые содержат присоединения к устройству отопления или к устройству охлаждения. Полости в наружных стеновых плитах, внутренних стеновых плитах, плитах перекрытий и/или плитах крыши сообщены между собой, для чего, с одной стороны, в зоне сопряжения плиты перекрытия с наружной стеной в краевой зоне плиты перекрытия предусмотрены отверстия, которые соединяют полости в плите перекрытия с полостями в наружной стене, и для чего, с другой стороны, в зоне свеса между наружной стеной и крышей в одной панели плиты крыши предусмотрены отверстия, которые соединяют полости в наружной стене с полостями в плите крыши.
Основным недостатком известного здания является использование в его конструкции стен, перекрытий и крыши панелей, состоящих из двух панелей: внутренних и наружных, что не только увеличивает вес и расход материалов, но и увеличивает трудозатраты на их сборку и, как следствие, стоимость.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание энергоэффективного и экологичного здания, в котором использованы натуральные, природные материалы и их отходы, переработанные под те или иные элементы здания, или используемые в чистом виде, сокращающие вес здания и расход натуральной цельной древесины. Это возможно за счет пиломатериалов, изготовленных, например, из клееных, сращенных брусков, досок; на основе металлического каркаса из легких стальных тонкостенных конструкций; за счет вторичной переработки отходов деревообрабатывающей и целлюлозной промышленностей; за счет частичного использования материалов, изготовленных из отходов.
Поставленная техническая задача решается тем, что в предлагаемом решении панель основания закреплена непосредственно на фундаменте, а основание выполнено каркасным и многослойным, по крайней мере, из облицовочного слоя, шумоизоляционного слоя и теплоизолирующего слоя, причем несущий элемент каркаса основания выполнен в виде балки или деревянной, или металлической, облицовочный слой основания выполнен или из фанеры, или древесно-стружечной плиты, или цементно-стружечной плиты, или асбестоцементной плиты, а теплоизолирующий слой выполнен или из целлюлоизного утеплителя, или из минеральной ваты, или из пенополиуретана, или из базальтового волокна, а система вентиляции и отопления выполнена комбинированной.
Кроме того, фундамент выполнен в виде свай, которые соединены между собой по периметру обвязочной балкой.
Кроме того, что обвязочная балка выполнена в виде ростверка из металлоконструкции, или бетона.
Кроме того, свая выполнена винтовой из металлической трубы, а винтовой элемент из листовой стали, или отлит из чугуна.
Кроме того, облицовочный слой и несущие элементы каркаса основания соединены между собой посредством клея и дополнительно скреплены крепежными элементами, которые размещены с расчетным шагом.
Кроме того, балка выполнена или с цельной соединяющей стенкой, или с наборной, причем цельная соединяющая стенка выполнена перфорированной, а наборная выполнена из набора плоских элементов, которые размещены с расчетным шагом и выполнены в виде плоских геометрических фигур.
Кроме того, система отопления выполнена воздушной в виде кондиционера и водяной в виде теплого плинтуса, приточная вентиляция размещена в полу, а вытяжная вентиляция размещена в перекрытии.
Кроме того, теплый плинтус выполнен в виде мини-калорифера, который оснащен элементами автоматического регулирования температуры в помещении.
На фиг.1 изображен фронтальный вид здания с фундаментом из винтовых свай;
на фиг.2 - фрагмент стены с обвязочной балкой по верхнему и нижнему торцу панели;
на фиг.3 - фрагмент средней части стены, вид сверху без обвязочной балки;
на фиг.4 - угловая часть стены с торцевой обвязочной балкой;
на фиг.5 изображена наборная балка;
на фиг.6 - соединяющая стенка балки, выполненная наборной из плоских геометрических фигур;
на фиг.7 - теплый плинтус в виде мини-калорифера.
Заявляемое здание содержит фундамент, который выполнен из винтовых свай 1 и обвязочной балки 2, которая в свою очередь соединяет между собой по периметру установленные в грунт винтовые сваи 1. Обвязочная балка 2 выполнена в виде ростверка из металлоконструкции или бетона, а винтовая свая 1 выполнена из металлической трубы, а сам винтовой элемент 3 из листовой стали, или чугуна.
Здание также содержит основание 4, которое закреплено непосредственно на обвязочной балке 2. Основание 4 выполнено каркасным и многослойным и состоит из
облицовочного слоя 5, шумоизоляционного слоя и теплоизолирующего слоя 6, причем несущий элемент каркаса основания 4 выполнен в виде балки 7 или деревянной, или металлической и соединительного элемента 8 полнотелого или коробчатого пустотелого сечения.
Облицовочный слой 5 основания 4 выполнен или из фанеры, или из древесно-стружечной плиты, или древесно-волокнистой, или цементно-стружечной плиты, или асбестоцементной плиты.
Теплоизолирующий слой 6 выполнен или из целлюлоизного утеплителя, или из минеральной ваты, или из пенополистирола, или из базальтового волокна.
Облицовочный слой 5 и несущие элементы каркаса - балки 7 соединены между собой посредством клея и дополнительно скреплены крепежными элементами 9, которые размещены с расчетным шагом.
Балка 7 выполнена или с цельной соединяющей стенкой 10, или с наборной. Цельная соединяющая стенка 10 выполнена перфорированной, а наборная выполнена из набора плоских элементов 11, которые размещены с расчетным шагом и выполнены в виде плоских геометрических фигур.
Панели стен 12 связаны с панелью основания 4, причем панели основания 4, стен 12, перекрытия 13, элементы крыши и кровли 14 выполнены из унифицированных элементов и соединены между собой крепежными элементами 15, которые установлены в соединении между собой в паз - шип на заданном расстоянии друг от друга.
Кроме того, здание содержит систему вентиляции и отопления, которая выполнена комбинированной. Система отопления выполнена воздушной в виде кондиционера 16 и водяной в виде теплого плинтуса 17. Приточная вентиляция 18 размещена в полу, а вытяжная 19 вентиляция размещена в перекрытии 13. Теплый плинтус 17 выполнен в виде мини-калорифера-радиатора 20 с двумя трубками 21 для теплоносителя и закрыт защитным кожухом 22 с циркуляционными отверстиями 23.
Возводят энергоэффективное и экологичное здание следующим образом.
На выбранном и размеченном участке возводят фундамент, для чего в указанных местах устанавливают винтовые сваи 1, выставляя их на одном уровне. Затем, чтобы создать единый фундамент, все винтовые сваи 1 соединяют между собой обвязочной балкой 2 либо металлической, либо бетонной.
На возведенный фундамент монтируют основание 4, собирая его из трех слоев, при этом панель основания закрепляют непосредственно на фундаменте. После этого возводят стены, панели 12 которых соединяют с панелями основания 4. Внутри стен устанавливают балки 7, соединяя их между собой соединительным элементом 8 и
крепежными элементами 9. Пустоты между рядовыми балками 7 заполняют утеплителем 6. А угол стены, где размещена также балка 7 и стеновые панели 12, связан торцевым соединительным элементом 8. Для придания определенной жесткости зданию нижний и верхний торцы собранных стен соединяют обвязочной балкой.
Затем монтируют перекрытие 13, выполненное также из унифицированных панелей, укладывая их на собранные стены и соединяя с обвязочной балкой. После этого возводят элементы крыши и кровлю 14. Здание собрано. Приступают к внутренней отделке, монтируя в том числе систему вентиляции и отопления, в которую входит теплый плинтус 17. Его устанавливают по периметру помещения. Тепло, исходящее от него, быстро нагревает пол и стены помещения и поддерживает постоянную температуру по всей его высоте.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать энергоэффективное и экологичное здание, благодаря применению в нем натуральных, природных материалов и их отходов за счет пиломатериалов, изготовленных, например, из клееных, сращенных брусков и досок; за счет вторичной переработки отходов деревообрабатывающей и целлюлозной промышленностей; за счет частичного использования материалов, изготовленных из отходов.
Кроме того, используемая технология в строительстве предлагаемого здания: каркасно-панельная, представляет собой целесообразное и эффективное решение, дающее значительную экономию. Одной из составляющих которой является использование деревянного и металлического каркаса на основе легких стальных тонкостенных конструкций. А также использование фундамента с применением винтовых свай: он экономичен, позволяет полностью отказаться от земляных работ. Работы могут вестись в любое время года, даже зимой. Фундаменты с использованием винтовых свай позволяют существенно сэкономить сроки строительства, значительно снизить затраты на 30-50%, значительно рациональнее решить вопросы охраны окружающей среды.
Кроме того, конструкция стен отвечает основным требованиям будущих владельцев дома - теплая, экономичная, надежная и быстровозводимая. Высокие энергосберегающие характеристики дома из теплоизоляционных панелей достигаются за счет использования современных материалов и теплого плинтуса. Он создает климат, положительно влияющий на здоровье человека:
- равномерно распределяет тепло в помещении;
- нагревает пол и стены;
- экономит до 40% энергии;
- прост в монтаже;
- позволяет быстро изменять температуру, в том числе с использованием современной автоматики.
В целом предложенная каркасно-панельная технология строительства имеет следующие преимущества:
- высокие темпы строительства;
- возможность строительства в любое время года без потери качества и увеличения стоимости работ;
- изготовление составляющих элементов здания с высокой заводской подготовкой и точностью;
- в процессе строительства не требуется специальной техники, поскольку части каркаса имеют небольшие размеры и вес, дом собирается усилиями бригады из 4-5 человек;
- возможность сохранить в целости ландшафт местности и имеющуюся на участке растительность;
- высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства конструкции;
- экологичность используемых материалов;
- большое разнообразие архитектурно-планировочных решений и внутренней отделки, возможность использования любых материалов для отделки фасада дома.