Строительный блок для инженерных коммуникаций здания

Полезная модель относится к области строительства жилых домов, производственных и общественных зданий, касается устройства технологической ниши в стеновом бетонном блоке для конструктивного размещения инженерных коммуникаций и оборудования в зданиях.
В отечественных и зарубежных технологиях известны различные способы размещения коммуникаций в специальных встраиваемых коробах и нишах, монтируемых, традиционно, на стеновых конструкциях по высоте здания. При этом монтаж таких ниш или иных конструкций не увязывается с последующим монтажом размещаемых в них оборудования внутренних санитарно-технических систем (ВСТС) или средств противопожарной защиты (это различают как самостоятельные стадии строительства и благоустройства), соответственно, инженерные блоки в распространенной практике широко не рассматриваются как отдельные поэтажные сегменты.
Недостатком известных конструкционных решений является:
- необходимость дополнительных работ по оборудованию инженерных коммуникаций (сегментов санитарно-технических систем, в том числе водопроводов, а также систем энергетики и пожаротушения и т.д.);
- высокая трудоемкость при монтаже инженерных коммуникационных конструкций, а также весьма значительная длительность монтажа этих систем.
Так, известен инженерный коммуникационный блок в виде железобетонной плиты, в теле которой по ее высоте выполнены вентиляционные каналы круглого сечения для помещений, в которые встроены трубопроводы из оцинкованной стали, являющиеся воздуховодами принудительной вентиляции, а так же сборный вентиляционный канал и дополнительный вертикальный канал круглого сечения с встроенным внутрь него стояковым трубопроводом бытовой канализации из полипропилена, с установленной на нем раструбной фасонной частью, в месте подключения к стояку разводящего трубопровода канализации. При этом в теле блока с одной из его сторон устроена вертикальная коммуникационная ниша прямоугольного сечения, имеющая оцинкованный кожух, установленный с внутренней ее стороны (RU 156123, Е04В 1/00, опубл. 27.10.2015 г.). Это решение принято в качестве прототипа.
Недостатком известного решения является то, что вентиляционные каналы выполнены в теле блока, в связи с чем после монтажа в них труб доступ к этим коммуникациям становится невозможным без демонтажа блока (то есть его разрушения после того, как этот блок будет встроен в стеновую архитектуру). По сути, этот блок используется для встраивания коммуникаций в несущую стену. При этом такой монтаж подразумевает, что в соседних выстроенных по вертикали блоках все каналы вентиляционных отверстий будут совпадать. При отклонении осей каналов станет невозможно протаскивать трубы через каналы в смежных блоках. Это усложняет монтаж, увеличивает время на позиционирование блоков и в целом удорожает возможный ремонт блока в случае разрушения коммуникации.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в сокращении сроков строительства за счет упрощения монтажа инженерных и коммуникационных систем и встраивания посадочных для них мест в стеновую систему здания.
Указанный технический результат достигается тем, что строительный блок для инженерных коммуникационный здания представляет собой цельное бетонное изделие прямоугольной формы в плане, соответствующее высоте этажа строящегося здания и встраиваемое в стеновую систему здания, выполненное в форме лотка с вертикально располагаемым в стеновой системе здания дном и тремя боковыми стенками, одна из которых расположена горизонтально и используется для опирания на опорную поверхность и которая вместе со смежно расположенные с ней двумя боковыми ориентированными в вертикальном направлении боковыми стенками образует нишу, открытую с лицевой стороны и со стороны верха бетонного изделия, при этом в теле горизонтально расположенной боковой стенки выполнены сквозные отверстия с продольными осями, направленными вдоль вертикально ориентированных боковых стенок.
В этом блоке, который может быть выполнен армированным - железобетонным, выполнена с возможностью размещения оборудования инженерных сетей здания, а сквозные отверстия выполнены с возможностью протягивания через них элементов коммуникаций для присоединения к размещенному в нише инженерному оборудованию.
С лицевой стороны с вертикально ориентированной боковой стенкой шарнирно связана дверца с размерами по высоте меньше высоты ниши. Эта дверца может быть выполнена с технологическими окнами.
Внутри ниши может быть размещена перегородка, выполненная заодно с бетонным изделием, которая вертикально протянута вдоль вертикально ориентированных боковых стенок для разделения ниши на две изолированные секции. Или полость ниши может быть разделена на две вертикально ориентированные вдоль боковых стенок секции, а в теле горизонтально ориентированной боковой стенки в зоне каждой секции выполнены сквозные отверстия. Эти отверстия могут быть выполнены круглыми или прямоугольной формы в поперечном сечении.
Указанные признаки являются существенными для достижения технического результата.
Полезная модель иллюстрируется изображениями инженерного блока в различных вариантных исполнениях. На представленных фигурах показаны:
фиг. 1 - инженерный блок для подводки холодной и горячей воды, канализации и отопления в сборе, без дверцы на лицевой стороне;
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, с дверцей;
фиг. 3 - инженерный блок для слаботочных сетей в сборе, без дверцы на лицевой стороне;
фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, с дверцей;
фиг. 5 - инженерный блок для электрических сетей в сборе, без дверцы на лицевой стороне;
фиг. 6 - то же, что на фиг. 5, с дверцей;
фиг. 7 - инженерный блок для пожаротушения в сборе, без дверцы на лицевой стороне;
фиг. 8 - то же, что на фиг. 7, с дверцей.
Согласно настоящей полезной модели (фиг. 1-8) рассматривается конструкция бетонного блока для инженерных систем и коммуникаций здания (в виде технологической ниши в стене), который представляет собой цельное бетонное или железобетонное изделие и представляет собой встраиваемую в стеновую систему вертикально ориентированных стен здания панель с технической нишей, куда помещаются элементы инженерных сетей, оборудование и коммуникации, а также контрольно-измерительные приборы. При этом конструкция бетонного изделия в виде стеновой панели предусматривает возможность сообщения межэтажных и этажных коммуникационных систем между собой по ствольной системе стеновой организации здания.
Рассматриваемая полезная модель используется для коллекторной квартирной или этажной разводки инженерных систем, когда, например, для инженерной системы водоснабжения, каждый смеситель соединен отдельным трубопроводом с общим коллектором, присоединенным к стояку. Стояки, регулирующую арматуру, контрольно-измерительные приборы (счетчики воды) вынесены за пределы квартир или помещений, чтобы служба эксплуатации в аварийных ситуациях могла быстро и беспрепятственной получить доступ к системам и оперативно отключать аварийные участки, размещенные в квартирах и помещениях.
В настоящее время, исходя из этих соображений, в высотных зданиях стояки системы водоснабжения прокладываются в нише лестнично-лифтового холла, откуда обеспечивается ввод в квартиру или помещение трубопроводов горячей и холодной воды. Система оснащена счетчиками горячей и холодной воды, которые вместе с фильтрами и регуляторами давления установлены в распределительных шкафах в лестнично-лифтовом холле. Такое решение позволяет при необходимости отсечь одного из потребителей, проверить давление, отрегулировать потребителей. Локализация поврежденного участка позволяет минимизировать ущерб от аварии, при этом водоснабжение соседних квартир не прекращается. Такая разводка до квартир/помещений и в квартире/помещении выполняется, как и для системы отопления и для слаботочных систем, и для пожаротушащих систем. Считается, что такая схема разводки отличается высокой надежностью и устойчивостью.
Но, нельзя забывать, что подводящие стояки размещены в стволе лестнично-лифтового холла, то есть эти трубы выведены наружу, прикреплены к стеновым панелям. При их монтаже производились штробления и сверления горизонтальных бетонных панелей и вертикально ориентированных бетонных стен, производилась корректировка совпадения продольных осей труб по этажам и по стыковке на уровне перекрытий.
Заявленная полезная модель позволяет выстроенные по вертикали бетонные стены в месте прохождения по высоте здания трубопроводов заменить параллелепипедной формы монолитные или типа «сэндвич» (композитные конструкции) стеновые панели на бетонные стеновые блоки в виде лотка с встроенной в заводских условиях арматурой и элементами строго позиционирования вертикально выстраиваемых трубопроводов (состоящих из соединяемых отрезков труб заданной длины). Данные блоки выстаиваются по вертикаль один на другой, образуя инженерный ствол для коммуникаций.
В общем случае, такой строительный блок для инженерных коммуникаций здания представляет собой цельное бетонное (или железобетонное) изделие прямоугольной формы в плане, соответствующее высоте этажа строящегося здания и встраиваемое в стеновую систему здания. Блок выполнен в форме лотка с вертикально располагаемым в стеновой системе здания дном 1 и тремя боковыми стенками, одна 2 из которых расположена горизонтально и используется для опирания на опорную поверхность (в качестве опорной поверхности рассматривается поверхность на уровне фундамента или подвала или верхняя часть нижне укрепленного такого же блока) и которая вместе со смежно расположенные с ней двумя боковыми ориентированными в вертикальном направлении боковыми стенками 3 м 4 образует нишу 5, открытую с лицевой стороны и со стороны верха бетонного изделия. В теле горизонтально расположенной боковой стенки 2 выполнены сквозные отверстия 6 с продольными осями, направленными вдоль вертикально ориентированных боковых стенок 3 и 4 (фиг. 1, 2 и 7, 8).
Блок изготавливается из бетона различного типа и класса, по своей высоте соразмерен высоте этажа здания, куда его предполагается установить.
В нишу в заводских условиях устанавливаются элементы инженерных сетей, оборудования, коммуникаций и контрольно-измерительные приборы. Техническими отверстиями в нише используются под ввод/вывод соединительных устройств установленного в нише оборудования и коммуникаций. Эти сквозные отверстия выполнены с возможностью протягивания через них элементов коммуникаций для присоединения к размещенному в нише инженерному оборудованию. Сквозные отверстия выполнены круглыми в поперечном сечении, могут быть сгруппированы локально или равномерно разнесены. Так как ниша используется для размещения не только трубопроводов, но и элементов (узлов) их крепления в нише и для контрольной аппаратуры и иного оборудования, то предпочтительным является выполнение сквозных отверстий для вертикально монтируемых систем трубопроводов, электросетей и т.д. смещеннбо к одной из боковых вертикально ориентированных боковых стенок 3 или 4, как это показано на фиг. 1 и 2.
Блок может быть изготовлен с открытым с лицевой стороны доступом к нише и оборудованию в ней, но может выполняться с дверцей 7, частично закрывающей пространство ниши. Створка дверцы шарнирно связана с вертикально ориентированной боковой стенкой (3 или 4) и предпочтительно располагается в верхней части блока (то есть закрывает только верхнюю часть ниши, дверца с размерами по высоте меньше высоты ниши). Дверца может быть выполнена металлической как с технологическими окнами 8 (проемами для визуального контроля), так и без этих окон. Может быть выполнена из полимерного материала, в том числе и прозрачного или полупрозрачного (транспарантного). В верхней части вертикально ориентированных боковых стенок блока на стороне открытой части бетонного изделия закреплены закладные петли для строп.
Разработка строительного блока для инженерного оборудования и магистральных систем (технической ниши), фактически, является итогом переосмысления общепринятого процесса монтажа инженерных коммуникаций и оборудования в строящемся здании. Этот процесс заблаговременно планируется и, насколько это возможно, переносится в стационарные заводские условия, в связи с чем выстраивается набор технических и технологических элементов (закладные детали, отверстия, короба, крышки и т.д.) которые являются базой для монтажа технического оборудования и коммуникаций, а также непосредственно средством монтажа блока в здании.
Разработка строительного блока, согласно настоящей полезной модели, позволяет:
- упростить монтаж инженерного оборудования в производственных и общественных зданиях;
- исключить резонирующее воздействие на стены здания и другие строительные элементы при монтаже коммуникаций и технических средств;
- сэкономить сырье, трудозатраты, рабочее время, минимизировать строительные отходы;
- значительно сократить сроки строительства зданий.
Данный блок при сохранении общего построения может использоваться в зависимости от набора инженерных элементов, определяемого архитектурно-планировочного решения, в вариантных исполнениях.
Например, для подводки холодной и горячей воды, канализации и отопления (представлен на фиг. 1 без дверцы и на фиг. 2 - с дверцей).
Для слаботочных сетей (ИКБ БСЛ) вариант представлен на фиг. 3 без дверцы и на фиг. 4 - с дверцей с технологическими смотровыми окнами.
В зависимости от архитектуры прокладки слаботочных сетевых коммуникаций внутри ниши может быть размещена перегородка 9, выполненная заодно с бетонным изделием, которая вертикально протянута вдоль вертикально ориентированных боковых стенок 3 и 4 для разделения ниши на две изолированные секции. При этом в зоне каждой секции выполнены сквозные отверстия 6 (фиг. 3 и 4).
На фиг. 5 (без дверцы) и на фиг. 6 (с дверцей) представлен инженерный коммуникационный блок (техническая ниша) для электрических сетей (ИКБ БЭЛ), разделенный на две секции дополнительной вертикально ориентированной перегородкой.
Инженерный коммуникационный блок (техническая ниша) для пожаротушения (ИКБ БПТ) представлен на фиг. 7 без дверцы и на фиг. 8 с дверцей.
Устройство в строящемся здании предложенного коммуникационного блока как самостоятельного вида заводской продукции позволяет существенно увеличить уровень безопасности сетей водо-, тепло- и электроснабжения, слаботочных линий, исключить риски попадания влаги в электросети, неконтролируемого или скрытого разрушения сетей.
На фиг. 1-8 также показаны петли 10 (закреплены в верхней части вертикально ориентированных боковых стенок на стороне открытой части бетонного изделия), с помощью которых башенным краном осуществляется подъем строительных блоков на необходимую высоту строительных работ. Производство и монтаж закладных изделий железобетонных конструкций, а также связанные с ними и сварные соединения закладных изделий, выполняемые при изготовлении железобетонных конструкций - коммуникационных блоков (технических ниш), выполнено в соответствии с действующим в Российской Федерации стандартом ГОСТ Р 57997-2017 «Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия».
Промышленное применение полезной модели подтверждается возможностью использовать ее в реальном производстве при строительстве домов предприятиями Концерна «Крост», что существенным образом повлияет на организацию строительства.
Данная разработка имеет практическое значение и формирует реальные преимущества, позволяющие существенно сократить трудозатраты и время на монтаж инженерных систем здания и сократить время на возведение здания.