СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЯ
METHOD OF BUILDING CONSTRUCTION

Изобретение относится к области капитального строительства, а именно к способу строительства жилых и промышленных конструкций, состоящих преимущественно из несущих элементов типа блоков или панелей и может быть использована для строительства несущих и ограждающих конструкций малой этажности, с целью низкозатратного, экологичного и оперативного возведения капитальных зданий и сооружений с высокой несущей способностью без применения грузоподъемных и специальных механизмов.
Известен способ возведения монолитно-каркасного здания из многослойных панелей с декоративной наружной отделкой (патент на изобретение № RU 2515491, от 04.12.2012), включающий формирование фундамента с арматурными закладками и крепежными упорами, стен первого этажа с вертикальной установкой многослойных панелей, имеющих пустоты для заливки бетона, декоративным слоем наружу и вертикальными проемами для окон между ними, каркаса здания, перекрытий и возведение последующих этажей, а для формирования стен используют многослойные панели с упрочненным слоем, расположенным между декоративным и теплоизоляционным слоями, у которых пустоты для заливки бетона выполнены в виде вертикальных каналов, расположенных в теплоизоляционном слое, при этом каркас здания формируют путем заливки вертикальных каналов, причем в вертикальных каналах располагают арматуру, перекрывающую арматуру вертикальных каналов предыдущих этажей.
Недостатком известного способа является сложность возведения здания и технического сооружения в целом, пониженное сопротивление теплопередаче, трудоемкость, отсутствие возможности демонтажа здания без нарушения целостности его составных элементов: несущих ограждающих конструкций и перекрытий, наличие существенных ограничений при внутренней и внешней отделке сборного модуля (невозможность применения современных материалов при соединении фасадных систем и внутренней облицовке конструкции, высокая стоимость строительства и сопутствующих затрат).
Известен также способ строительства энергоэффективных, экологически безопасных сооружений из сборных конструкций в виде модульных сборных элементов (патент на изобретение № RU 2582241, от 16.06.2014), по которому конструкции сооружения монтируются на основании, сооружают из сборных панелей конструкции стен, перекрытий, покрытия и скрепляют их между собой, а модульные сборные элементы изготавливают из легких стальных компонентов и обшивают листовым материалом, при этом каркас конструкции из легких стальных компонентов выполняют из С-образного профиля, а на каждом модульном сборном элементе листовой материал закрепляют с обеих сторон, с симметричным сдвигом наружу не более чем на  ширины С-образного профиля.
Недостатком известного способа является возможность образования мостов холода при монтаже конструкции, высокая стоимость строительства и сопутствующих затрат, невозможность отнесения представленного прототипа к категории капитального строительства, наличие существенных ограничений при внутренней и внешней отделке сборного модуля (невозможность применения современных материалов при соединении фасадных систем и внутренней облицовке конструкции).
В качестве прототипа рассмотрим способ возведения здания (патент на полезную модель № RU 80486, от 16.06.2008), заключающийся в следующем. На выбранном и размеченном участке возводят фундамент, для чего в указанных местах устанавливают винтовые сваи, выставляя их на одном уровне. Затем, чтобы создать единый фундамент, все винтовые сваи соединяют между собой обвязочной балкой либо металлической, либо бетонной. На возведенный фундамент монтируют основание, собирая его из трех слоев, при этом панель основания закрепляют непосредственно на фундаменте. После этого возводят стены, панели которых соединяют с панелями основания. Внутри стен устанавливают балки, соединяя их между собой соединительным элементом и крепежными элементами. Пустоты между рядовыми балками заполняют утеплителем. А угол стены, где размещена также балка и стеновые панели, связан торцевым соединительным элементом. Для придания определенной жесткости зданию нижний и верхний торцы собранных стен соединяют обвязочной балкой. Затем монтируют перекрытие, выполненное также из унифицированных панелей, укладывая их на собранные стены и соединяя с обвязочной балкой. После этого возводят элементы крыши и кровлю.
Недостатком прототипа является сложность сборки здания, возможность образования мостов холода при монтаже конструкции, невозможность отнесения представленного прототипа к категории капитального строительства, наличие существенных ограничений при внутренней и внешней отделке сборного модуля (невозможность применения современных материалов при соединении фасадных систем и внутренней облицовке конструкции, высокая стоимость строительства и сопутствующих затрат).
Задачей заявляемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и разработка альтернативного способа возведения энергоэффективного и экологически безопасного капитального сооружения.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в существенном упрощении возведения объектов малой этажности (не выше 3-х этажей), обеспечивающих высокое сопротивление теплопередаче позволяющее возводить объекты в холодных регионах России, значительное снижение теплозатрат в процессе эксплуатации (энергопассивность), высокой несущей способности конструкции, неоднократный цикл сборки, снижение или исключение возможности деформаций при демонтаже строительной конструкции, абсолютной негорючести, биостойкости (исключает развитие грибков, плесени, появление грызунов); высокой гидрофобности, низкой себестоимости.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ возведения здания с использованием энергосберегающих панелей, включающий возведение ограждающих конструкций первого этажа с вертикальной установкой энергосберегающих панелей на фундаменте и соединения их между собой за счет монтажных соединений, возведение последующих этажей из энергосберегающих панелей, возведение и утепление кровли, монтаж перекрытий с использованием энергосберегающих панелей, причем возведение ограждающих конструкций первого этажа производят путем установки энергосберегающих панелей последовательно в два направляющих L-образных металлических профиля, расположенных зеркально друг относительно друга, не соприкасающихся друг с другом и закрепленных на фундаменте по его периметру с двух сторон предполагаемой стены, после чего, панели скрепляют между собой и крепят к направляющим, обвязку верхнего уровня ограждающих конструкций первого и промежуточных этажей осуществляют путем крепления двух Т-образных и/или L-образных металлических профилей, не соприкасающихся друг с другом, зеркально друг относительно друга с двух сторон предполагаемой стены, возведение ограждающих конструкций второго и следующих этажей осуществляют аналогично возведению ограждающих конструкций первого этажа путем помещения панелей в Т-образные и/или L-образные металлические профили обвязки, обвязку последнего этажа осуществляют путем крепления двух L-образных металлических профилей, не соприкасающихся друг с другом, зеркально друг относительно друга с двух сторон стены, монтаж перекрытий осуществляют путем крепления к ограждающим конструкциям с внутренней стороны направляющих П-образных металлических профилей, в которые помещают панели перекрытия перпендикулярно ограждающим конструкциям и соединяют их между собой, причем все панели со стороны их соединения с соседней панелью имеют пазы и выступы, таким образом, что при соединении панелей выступы одной помещают в пазы другой, а панели ограждающих конструкций состоят из, по меньшей мере, двух плит из теплоизолирующего материала на основе базальтового волокна толщиной не менее 40 мм, соединенных между собой, каждая из плит панели помещена в два несущих С-образных металлических профиля, причем при соединении плит в панель профили не соприкасаются друг с другом.
Направляющие металлические или иные профили крепят на фундамент на анкера или болты с обеих сторон предполагаемой стены, в направляющие профили устанавливают последовательно энергосберегающие панели (предварительно обработав место соприкосновения с фундаментом гидроизоляцией) и крепят к направляющим крепежными изделиями (болты и/или винты). Между собой энергосберегающие панели могут быть скреплены с помощью металлических пластин (возможно перфорированных), с помощью крепления этих пластин на саморезы по металлу. Расстояние между установленными в энергосберегающие панели несущими С-образными металлическими профилями при монтаже составляет 600 мм, толщина покрытия при соприкосновении профилей в совокупности составляет 60 мм, что позволяет использовать при внутренней и внешней отделке любые существующие материалы (от гипсокартона до морозоустойчивой клинкерной плитки) в соответствии с установленными и применяемыми технологиями.
Для установки эксплуатируемых перекрытий из энергосберегающих панелей могут быть использованы однослойные панели, состоящие из плиты, выполненной из теплоизолирующего материала на основе базальтового волокна толщиной не менее 40 мм, помещенной в два несущих металлических профиля, монтаж которых осуществляют на обрешетку.
Плиты панели могут быть выполнены шириной от 300 мм до 3000 мм, высотой от 300 мм до 3500 мм. Профили и направляющие используемые для крепления панелей к фундаменту, а также обвязка верхнего уровня стены или надстройки последующего этажа, могут быть выполнены с перфорацией, из нержавеющей стали, алюминия, горячего и холодного оцинкования, с антикоррозийной обработкой и без нее.
Конструктивное исполнение в ходе монтажа энергосберегающих панелей исключает возможность деформаций при разборке строительной конструкции (в отличие от сооружений из бетона, кирпича или стеновых блоков из твердых материалов). Строительные работы по возведению конструкций из энергосберегающих панелей не будут сопровождаться загрязнением прилегающей территории, образованием отходов, значительным потреблением энергии и могут выполняться в любое время года и в любых климатических условиях, а впоследствии сооружение из энергосберегающих панелей может быть оперативно разобрано в обратном порядке на исходные составляющие, которые можно обособленно хранить и перевозить, а циклы повторного использования и монтажа могут неоднократно повторяться. Кроме этого, применение энергосберегающих панелей позволяет значительно снизить затраты на капитальное строительство, не снижая качественных показателей: теплопроводности и несущих свойств объекта малоэтажного (индивидуального) строительства.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фигуре 1 изображена энергосберегающая панель, состоящая из двух плит толщиной 80 мм из теплоизолирующего материала на основе базальтового волокна толщиной 80 мм, помещенных в несущие С-образные металлические профили и соединенных между собой неметаллическими фасадными крепежными элементами (на фигуре не показаны);
на фигуре 2 изображена энергосберегающая панель, состоящая из трех плит толщиной 80 мм из теплоизолирующего материала на основе базальтового волокна толщиной 80 мм, помещенных в несущие С-образные металлические профили и соединенных между собой неметаллическими фасадными крепежными элементами (на фигуре не показаны);
на фигуре 3 изображен пример соединения трехслойных панелей при возведении, в частности, ограждающих конструкций зданий;
на фигуре 4 изображен пример соединения трехслойных панелей и однослойной панели, выполняющей функцию торцевой перегородки;
на фигуре 5 изображен пример углового соединения трехслойных панелей;
на фигуре 6 показана конструкция первого этажа;
на фигурах 7-8 показаны возможные варианты конструкций второго и следующих этажей, где:
1 - плиты энергосберегающей панели;
2 - С-образный профиль
3 - конструкция пола первого этажа;
4 - внутренняя отделка;
5 - пароизоляция;
6 - отделка фасада;
7 - ветрозащита;
8 - направляющий уголок;
9 - нащельник;
10 - отмостка;
11 - уровень земли;
12 - фундамент;
13 - гидроизоляция фундамента;
14 - энергосберегающая панель;
15 - конструкция пола второго этажа;
16 - слой утеплителя;
17 - железобетонная плита перекрытия;
18 - монолитный пояс;
19 - минеральная вата.
Описанная технология исключает образование «мостов холода», поскольку металлические элементы, используемые при возведении ограждающих конструкций, в процессе строительства располагаются таким образом, что не соприкасаются друг с другом, но при этом обеспечивают возможность быстрого и экологичного строительства.
Основные преимущества использования энергосберегающих панелей: монтаж на любой фундамент, любая внутренняя и внешняя отделка; возведение объектов без применения грузоподъемных механизмов; экологичность; высокая несущая способность конструкции; значительное снижение теплозатрат в процессе эксплуатации (энергопассивность); высокое сопротивление теплопередаче; простота и оперативность монтажа в любых климатических условиях; любые архитектурные решения; неоднократный цикл сборки; биостойкость (исключает развитие грибков, плесени, появление грызунов); абсолютная гидрофобность; абсолютная негорючесть; доступность для малообеспеченных и социальных категорий потребителей; экономичность.
Применение энергосберегающих панелей позволяет значительно снизить затраты на капитальное строительство, не снижая качественных показателей: теплопроводности и несущих свойств объекта - не менее 3400 кг на 1 п.м стены. Применение описанного способа возведения индивидуальных жилых домов и промышленных объектов, позволяет снизить затраты (до 60%) стоимости сметы, что делает индивидуальное жилье доступным, а освоение территорий - эффективным.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна». Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».