СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЕРХНЕГО ЭТАЖА ЗДАНИЯ
METHOD FOR BUILDING THE UPPER FLOOR OF A BUILDING

Изобретение относится к области строительства, а именно к утепленным конструкциям верхних этажей зданий с примыкающей стропильной кровельной системой.
Из уровня техники известна КОНСТРУКЦИЯ ФЕРМЫ И СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ [JPH11172836 (A), опубл.: 29.06.1999], в которой верхняя рама самой верхней этажной стены, состоящая из легких стальных профилей, проходит между верхними концевыми частями самой верхней этажной стены, а вторые балки расположены на верхней раме верхней рамы верхней этажной стены и легких стальных профилей и соединены винтом с отверстием, направленным во внутреннюю часть здания, стальной профиль, служащий в качестве балки потолка, открывается сбоку и вставляется в стальной профиль и проходит между ними для соединения винтом, фанера для конструкции, размещается на стальном профиле с возможностью устройства потолка, треугольные стенки крыши собираются вместе на потолке для соединения с помощью винтов, коньковая балка и основные направляющие проходят между треугольными стенами крыши, а стропила пролегают с образованием стропильной фермы.
Недостатком аналога является низкая несущая способность и надежность конструкции, обусловленные выполнением стен из однорядного профиля, поверх которого сразу смонтирован мауэрлат и стропильная система. Строительство таким способом, несмотря на его низкие трудозатраты и материалоемкость, не обеспечивает соответствие конструкции требованиям по прочности.
Наиболее близкой по технической сущности является ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ И СООРУЖЕНИЙ [RU2717600 (C1), опубл.: 24.03.2020], характеризующаяся тем, что к предварительно устроенному фундаменту и цоколю здания производят монтаж металлического каркаса из легких стальных тонкостенных конструкций ЛСТК в виде холоднокатаных оцинкованных стальных профилей толщиной 2-2,5 мм, при этом все элементы каркаса скрепляют болтовым соединением, а сам каркас закрепляют к цоколю на анкерной группе, монтируют каркас крыши, которая также выполнена в виде металлического каркаса из ЛСТК, при этом во время возведения каркаса выполняют внутренние стены и перегородки из блоков СКЦ 2Р или пенобетонных блоков, которые укладывают на готовый кладочный растров, причем между блоками укладывают сварную сетку, выпуски которой самонарезными винтами крепят к несущим элементам металлического каркаса, то есть к полкам стоечных профилей, при этом между внутренней стеной и каркасом выполняют воздушный зазор, служащий дополнительным утеплением и для прокладки в нем инженерных коммуникаций, далее приступают к монтажу наружного утеплителя и наружных стен, при этом в качестве утеплителя используют сэндвич-панели, изготовленные по необходимых размерам на заводе изготовителе, при этом за счет того, что стоечные профили металлического каркаса выполнены ступенчатыми и расположены в каркасе через одну в виде восходящих ступеней, а соседние с ними через одну в виде сходящих ступеней, сэндвич-панели крепят к полкам стоечных профилей стандартными метизами и фасонными элементами, снаружи утеплителя к металлическому каркасу крепят наружный слой стены в виде листов ОСБ или пенопласта, которые проклеивают армирующей сеткой и выравнивают акриловой шпатлевкой, на которые наносят декоративную штукатурку Короед, причем металлический каркас крыши в виде стропильной системы также выполнен по технологии ЛСТК, утеплен и покрыт ОСБ, поверх которого монтируют мягкую кровлю или металлическую черепицу, или же на металлический каркас крыши монтируют сэндвич-панели, которые служат утеплителем и кровельным материалом, на заключительном этапе производят внутренние работы по утеплению перекрытий и полов, монтируют окна и двери, проводят коммуникации.
Основной технической проблемой прототипа является низкая несущая способность стен и крыши, обусловленная выполнением стен из стенового блока и отсутствием удерживающего крышу потолочного перекрытия, а также высокая трудоемкость строительства описанным способом, обусловленная опять же применением в качестве несущего материала стен блоков и в качестве внешнего утеплителя сэндвич-панелей, увеличивающих материалоемкость конструкции здания, в том числе  из-за крепления упомянутых панелей к отдельно монтируемым стоечным профилям.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости строительства энергоэффективных зданий.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ строительства верхнего этажа здания, характеризующийся тем, что к фундаменту здания монтируют стеновой каркас и каркас крыши в виде стропильной системы, к стеновому каркасу монтируют наружный слой стены и осуществляют его отделку, а поверх каркаса крыши монтируют кровлю, отличающийся тем, что стеновой каркас выполнен многорядным и содержит вертикальные направляющие и соединяющие упомянутые направляющие и ряды перемычки, на стеновой каркас монтируют каркас перекрытия, выполненный в виде объемной ферменной конструкции из соединенных рядов ферм, внутреннее пространство стенового каркаса и каркаса перекрытия изолируют изолирующим слоем и заполняют образованное пространство наполнителем, на стены и перекрытие монтируют каркас крыши в виде стропильной системы, содержащей кровельную панель из продольных и поперечных направляющих, на которую монтируют кровлю и выполняют отделочные работы внутренней и наружной стен и перекрытия, при этом перед монтажом кровли, отделкой стен и потолка осуществляют их пароизоляцию, ветро- и влагозащиту, при этом пароизоляционный слой с внутренней стороны стенового каркаса монтируют внахлест на перекрытие, ветровлагозащитный слой с наружной стороны стенового каркаса монтируют внахлест на выступающую наружу кровельную панель, стеновой каркас, перекрытие и каркас крыши выполняют из стального профиля.
В частности, стальной профиль выполнен в виде П- или С-образного ЛСТК профиля.
В частности, соединение элементов стенового каркаса, каркасов перекрытия и крыши между собой выполнено разъемным.
3
В частности, наполнитель выполнен в виде быстрозатвердевающего раствора плотностью не менее 150 кг/м.
В частности, в стальных профилях стенового каркаса выполнены отверстия для пролива сквозь них наполнителя, выполненного в виде раствора.
3
В частности, наполнитель выполнен в виде минерального волокна плотностью не менее 10 кг/м.
В частности, для обеспечения вентиляционного зазора и улучшения циркуляции воздуха под кровельным покрытием, в направляющих кровельной панели выполнены отверстия.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан общий вид конструкции верхнего этажа здания.
На фиг.2 показан вид сбоку конструкции верхнего этажа здания.
На фигурах обозначено: 1 – фермы, 2 – перемычки, 3 – наружный ряд, 4 – внутренний ряд, 5 – горизонтальные перемычки, 6 – изолирующий слой, 7 – наполнитель, 8 – отделочный слой, 9 – теплоизолирующий слой, 10 – фасадная отделка, 11 – вертикальные стойки, 12 – мауэрлат, 13 – стропила, 14 – кровельная панель, 15 – обрешетка, 16 – кровля, 17 – примыкание.
Осуществление изобретения.
Конструкция верхнего этажа здания состоит из стенового каркаса, перекрытия, каркаса крыши и кровли.
Перекрытие состоит из вертикально установленных в качестве верхнего перекрытия параллельных рядов ферм 1, содержащих, по крайней мере, по одному поясу и выполненных из легкостального тонкостенного холодногнутого профиля.
Стеновой каркас выполнен из, как минимум, наружного 3 и внутреннего 4 рядов, выполненных из лёгких стальных тонкостенных конструкций, каждый из которых образован вертикальными стойками, соединенными в одной плоскости горизонтальными перемычками 5. Ряды 3,4 соединены между собой перемычками (на фигурах не показаны).
В одном из вариантов реализации в горизонтальных перемычках 5, связывающих вертикальные стойки рядов 3, 4 и в упомянутых стойках 3, 4, выполнены отверстия для прохождения через них раствора наполнителя 7 для равномерного заполнения внутреннего пространства стенового каркаса.
Сверху на стеновой каркас смонтированы фермы 1 перекрытия. Нижние пояса ферм 1 соединены между собой заподлицо перемычками 2, образующих плоскость потолка перекрытия. К перемычкам 2 снизу через пароизоляционный слой (на фигурах не показан) смонтирован изолирующий слой 6, выполненный из листового материала, например, из цементно-стружечной плиты.
По периметру вдоль наружного ряда 3 на его вертикальных стойках смонтирован мауэрлат 12.
К стеновому каркасу с обоих сторон смонтирован изолирующий слой 6, выполненный из листового материала, например, из цементно-стружечной плиты, при этом между профилем внутреннего ряда 3 стенового каркаса и смонтированного к нему изолирующего слоя 6 уложен пароизоляционный слой.
Образованное пространство между изолирующими слоями 6 с помещенными внутри рядами 3, 4 заполнено наполнителем 7, например, в виде модифицированного монолитного пенобетона или минерального волокна.
Пространство между изолирующими слоями 6, смонтированными сверху и снизу на фермах 1 перекрытия заполнено наполнителем 7, например, в виде модифицированного монолитного пенобетона или минерального волокна.
К верхним поясам ферм 1 смонтированы вертикальные стойки 11 каркаса крыши.
Поверх упомянутых стоек 11 смонтированы стропила 13, опирающиеся своей нижней частью на мауэрлат 12. На стропила 13 смонтирована кровельная панель 14, выполненная в виде продольно и поперечно расположенных в одной плоскости направляющих, при этом часть продольно расположенных направляющих кровельной панели 14 смонтирована непосредственно на стропилах 13. Размеры ячеек кровельной панели 14 соответствуют размеру ячейки, в размер которой необходимо укладывать кровельный материал.
В одном из вариантов реализации ячейки кровельной панели 14 заполнены наполнителем, выполненным в виде минерального волокна. В этом варианте кровельная панель 14 снизу закрыта изолирующим слоем (на фигурах не показан).
Вертикальные стойки 11, мауэрлат 12, стропила 13, кровельная панель 14 выполнены из стального профиля.
В одном из вариантов реализации поверх кровельной панели 14 поперек смонтирована обрешетка 15, выполненная, например, из деревянного бруса. Обрешетка 15 может быть смонтирована на изолирующий слой (на фигурах не показан), выполненный из листовых материалов и смонтированный поверх кровельной панели 14, при этом между изолирующим слоем и кровельной панелью 14 уложен ветровлагозащитный слой (на фигурах не показан). Поверх обрешетки 15 смонтирована листовая кровля 16, например, из шифера, листовой стали или алюминия, металлочерепицы и т.д.
В другом из вариантов реализации, листовая кровля 16 смонтирована непосредственно на изолирующий слой, смонтированный поверх кровельной панели 14, при этом ветровлагозащитный слой уложен между изолирующим слоем и листовой кровлей 16 (на фигурах не показан).
В третьем варианте реализации, листовая кровля 16 смонтирована непосредственно на кровельную панель 14, при этом ветровлагозащитный слой уложен между стропилами 13 и кровельной панелью 14, при этом для обеспечения вентиляционного зазора и улучшения циркуляции воздуха под кровельным покрытием, в профиле, из которого выполнена кровельная панель 14 выполнены отверстия.
К изолирующим слоям 6 внутреннего ряда 4 стенового каркаса и ферм 1 смонтирован отделочный слой 8, выполненный, например, из гипсокартонных листов.
К изолирующему слою 6 наружного ряда 3 стенового каркаса через ветровлагозащитный слой (на фигурах не показан), выполненный, например, в виде ветровлагозащитной и пароизоляционной мембраны, смонтирован теплоизолирующий слой 9, поверх которого выполнена фасадная отделка 10, выполненная, например, из штукатурки, при этом край ветровлагозащитного слоя выведен наружу из под теплоизолирующего слоя и уложен внахлест на кровельную панель 14.
Штукатурка может быть нанесена на предварительно смонтированный на теплоизолирующий слой 9 армирующий слой (на фигурах не показан).
Между краем кровли 16 и фасадной отделкой 10 под стропилами 1 смонтировано примыкание 17.
Конструкцию верхнего этажа здания собирают следующим образом.
На первом этапе из легкостального тонкостенного холодногнутого профиля собирают фермы 1 и наружный 3 и внутренний 4 ряды стенового каркаса. Ряды 3, 4 стенового каркаса соединяют между собой перемычками и устанавливают вертикально, например, к фундаменту, существующей стене или межэтажному перекрытию здания. Профильные элементы рядов 3, 4 соединяют между собой разъемным соединением, выполненным, как минимум, в двух точках, например, заклепочным и винтовым, или двойным заклепочным, или двойным винтовым и т.д.
На стеновой каркас монтируют фермы 1. Соединяют нижние пояса ферм 1 перемычками 2, при этом перемычки 2 монтируют к фермам 1 заподлицо.
Для предотвращения образования участков промерзания и улучшения теплоизоляции здания после монтажа перекрытия на стеновом каркасе места стыков профилей перекрытия и стенового каркаса прокладывают теплоизоляционным материалом, например, пеноизолом, теплофолом и т д. (на фигурах не показан) и внахлест на стеновой каркас и перекрытие укладывают пароизоляционный слой (на фигурах не показан), при этом упомянутые теплоизоляционный материал и пароизоляционный слой образуют дополнительный контур утепления перекрытия, предотвращающий передачу тепла или холода от кровли через примыкание стенового каркаса, перекрытия и каркаса крыши внутрь здания.
Далее к стеновому каркасу снаружи и внутри и к перекрытию снизу монтируют изолирующие слои 6, при этом изолирующие слои 6, смонтированные внутри стенового каркаса и перекрытия прокладывают пароизоляционным слоем и примыкают друг к другу.
На следующем этапе по периметру вдоль наружного ряда 3 стенового каркаса на вертикальные стойки упомянутого ряда 3 монтируют мауэрлат 12 и приступают к сборке каркаса крыши.
При сборке каркаса крыши к верхним поясам ферм 1 монтируют вертикальные стойки 11, при этом упомянутые стойки 11 кровли выполняют различной высотой с равномерным убыванием от центра к краю крыши. К вертикальным стойкам 11 и к мауэрлату 12 монтируют стропила 13. На стропила 13 монтируют кровельную панель 14.
Примыкающие профильные элементы каркаса крыши соединяют между собой разъемным соединением, выполненным, как минимум, в двух точках, например, заклепочным и винтовым, или двойным заклепочным, или двойным винтовым и т.д.
Далее в зависимости от варианта реализации монтируют кровельное покрытие. Например, в варианте реализации с обрешеткой 15 сначала поверх кровельной панели 14 на изолирующий слой 6 или без него монтируют обрешетку 15, а затем поверх обрешетки 15 на ветровлагозащитный слой монтируют листовую кровлю 16.
В другом из вариантов реализации, без обрешетки, листовую кровлю 16 монтируют непосредственно на кровельную панель 14 на изолирующий слой 6 или без него. Такой вариант монтажа кровли 16 снижает материалоемкость и сокращает трудозатраты, так как исключает из конструкции обрешетку 15 или заменяющий ее шляпный профиль.
Далее, образованные между изолирующими слоями 6 стенового каркаса и перекрытия пространства заполняют наполнителем 7 из, например, модифицированного монолитного пенобетона, при этом благодаря отверстиям (на фигурах не показаны), выполненным в профиле стенового каркаса, наполнитель 7 проливается через упомянутые отверстия равномерно заполняя пространство.
На следующем этапе выполняют отделочные работы, для чего на изолирующие слои 6 внутренних стен и перекрытия монтируют сначала отделочный слой 8, а с наружной стороны наносят ветровлагозащитный и теплоизолирующий 9 слои, примыкают ветровлагозащитный слой к кровельной панели 14 и выполняют фасадную отделку 10.
И на последнем этапе между краем кровли 16 и фасадной отделкой 10 под стропилами 13 монтируют примыкание 17.
Технический результат - снижение трудоемкости строительства энергоэффективных зданий достигается за счет того, что стены здания выполняют в виде многорядной конструкции из ЛСТК профиля заполненную наполнителем, а крышу здания монтируют на перекрытие, выполненное из ферменной конструкции из ЛСТК профиля также заполненной наполнителем, при этом профиль конструкций выполняет армирующую функцию, увеличивающую несущую способность конструкции здания, а снижение трудоемкости строительства обеспечивается уменьшением времени, затрачиваемого на возведение стен и перекрытия за счет быстрого заполнения пространства между изолирующими слоями 6 стенового каркаса наполнителем 7, исключающим необходимость выполнения кладки из отдельных стеновых камней, при этом исключение обрешетки 15 из конструкции и шляпного профиля при выполнении отделочных работ также снижает материалоемкость и трудоемкость строительства, а применение пароизоляционных и ветровлагозащитных слоев, в том числе пущенных со стенового каркаса внахлест на перекрытие и каркас крыши обеспечивают теплоизоляцию конструкции. Использование наполнителя 7 в стеновом каркасе и перекрытии, пароизоляции, ветро- и влагозащиты, а также теплоизолирующего слоя 9 обеспечивают высокую энергоэффективность здания, возведенного описанным способом, а способы и места укладки пароизоляционных и ветровлагозащитных слоев исключают возникновение мостиков холода.
Кроме того, помимо быстроты возведения, монтаж здания описанным способом может осуществляться ограниченным количеством рабочих без участия тяжелой строительной техники, что делает его привлекательным для недорогого строительства, не уступающего при этом по эксплуатационным показателям зданиям, построенным другими, более трудозатратными и материалоемкими способами.