Паропроницаемая фасадная система
VAPOR-PERMEABLE FACADE SYSTEM

Изобретение относится к строительству и может быть использовано как для защиты жилых и промышленных зданий от внешних климатических воздействий, утепления и декоративной облицовки, так и только для защиты и декоративной облицовки кирпичных, керамзитобетонных, пенобетонных, монолитных, каркасных, сборных из СИП - панелей наружных стен как строящихся, так и эксплуатируемых зданий и сооружений.
Уровень техники
Использование клинкерной плитки и плит из натурального камня для облицовки фасада здания в строительстве известно давно, однако основными ее недостатками являются большой вес, сложная и дорогая система крепежа облицовочных плит к стене, привлечение квалифицированных специалистов для производства фасадных работ, высокая стоимость.
Известна фасадная система с воздушным зазором для крепления мелкоразмерных плит облицовки (Патент РФ на изобретение №2447249, м. кл. E04F 13/08, опубл. 10.04.2012), содержащая.
Направляющие, закрепленные на соответствующих кронштейнах, установленных на несущем основании; горизонтальные профиля П-образного сечения с двумя упорами для фиксации верха и низа соответствующих мелкоразмерных плит облицовки; мелкоразмерные плиты облицовки, содержащие углубления на своих верхних и нижних торцах для установки в соответствующие упомянутые профили; по меньшей мере одну ленту для ее установки в упомянутые углубления плит облицовки; цементсодержащий состав, обладающий гидроизолирующими свойствами, которым герметизируются швы между плитками.
Недостатками системы является: большой объем работ, который необходимо выполнить  непосредственно на стене при монтаже облицовочных плит; для исключения попадания влаги на утеплитель или стену, облицовочные плитки расшиты цементосодержащим составом, тем самым полностью герметизируют облицовочный слой фасада, при этом создается мощная тяга воздушного потока по вентиляционному зазору от цоколя до крыши здания.
Известна фасадная система с воздушным зазором (прототип) для крепления мелкоразмерных плит облицовки (Патент РФ на изобретение №2620109, м. кл. E04F 13/08, опубл. 23.05.2017) содержит, по меньшей мере, две направляющие, закрепленные на соответствующих кронштейнах, установленных на несущем основании; по меньшей мере, одну термопанель, соединенную посредством винтов с тарельчатой шайбой с направляющими, имеющую горизонтальные выступы П-образного сечения для установки между выступами и фиксации клеем соответствующих мелкоразмерных облицовочных плит; мелкоразмерные плиты облицовки, содержащие паз и гребень на своих вертикальных и горизонтальных торцах для обеспечения выхода пара. Недостатками системы является: установка плит на горизонтальные выступы ограничивает номенклатуру облицовочных плит; все панели к направляющим крепятся как минимум в четырех точках посредством шурупов с тарельчатыми шайбами, при этом на панелях в зоне крепления к направляющим отсутствуют облицовочные плитки , которые устанавливаются по месту на клей после фиксации панелей, что приводит к применению «мокрого» процесса; привязка подложки для установки и приклеивания плит к утеплителю (термопанель) ограничивает область применения, так как возможны ситуации когда утепление фасада не требуется; при резке панелей вокруг проемов, крепеж панелей к направляющим затруднителен, т.к. отверстия для крепления резанных плит размещены с определенным шагом.
Сущность изобретения
Описание паропроницаемой фасадной системы на основе керамогранитной подложки.
Паропроницаемая фасадная система (см. фиг. 1) для крепления мелкоразмерных облицовочных плиток 3 содержит, по меньшей мере, две направляющие 2, закрепленные к стене 1 посредством тарельчатого крепежа 4; содержит как минимум, одну подложку 5, соединенную посредством кляммеров рядовых 6, одиночных 7 и стартовых 8 с направляющими 2; подложка 5 посредством шурупа 9 жестко фиксируется к направляющей, тем самым исключается подвижка панели по фасаду при ее линейном расширении; утеплитель 10 применяется согласно проекта.
Паропроницаемая подложки (см. фиг. 2.) имеет направляющие выступы 4 П-образного сечения для калиброванной установки мелкоразмерных облицовочных плиток пазами в выступы в подложке и фиксации клеем; в подложке имеются сквозные отверстия 2 (продухи) для свободного выхода пара из конструкции стены; в подложке 1 выполнены углубления 3, которые с приклеенными к подложке мелкоразмерными плитками формирует отводящие каналы по которым пар, выходящий из стены покидает конструкцию.
В данной конструкции фасадной панели паропроницаемость мелкоразмерных облицовочных плиток не имеет значения, поэтому возможна облицовка не только клинкерными плитками, но и натуральным камнем и керамогранитом.
Использование размерной линейки фасадных плиток (см. фиг. 3). на платформе одного вида подложки, выполненной из объемного керамогранита, позволяет существенно расширить возможности архитектурных решений здания.
Облицованное паропроницаемыми фасадными панелями здание имеет презентабельный внешний вид (см. фиг. 5).
Использование единого шага крепежных пазов позволяет делать плавные переходы от одного вида мелкоразмерной плитки к другому (см. фиг. 6), что существенно расширяет возможности при конструировании фасада.
На одной и той же подложке из объемного керамогранита возможны  варианты исполнения:
- Паропроницаемая панель с клинкерными плитками длинного формата NF (LNF) (см. фиг. 7).
Зазор между плитками: по горизонтали - 8 мм; по вертикали - 4.75 мм.
- Паропроницаемая фасадная панель (см. фиг. 8) из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 65.75 мм; длина 293 мм; толщина 10 мм. Зазор между плитками: по горизонтали 10 мм; по вертикали 10 мм.
- Паропроницаемая фасадная панель (см. фиг. 9) из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 72.75 мм; длина 300 мм; толщина 10 мм. Зазор между плитками: по горизонтали 3 мм; по вертикали 3 мм.
- Паропроницаемая фасадная панель (см. фиг. 10) из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 148.5 мм; длина 300 мм; толщина 10 мм. Зазор между плитками: по горизонтали 3 мм; по вертикали 3 мм.
- Паропроницаемая фасадная панель (см. фиг. 11) из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 300 мм; длина 300 мм; толщина 10 мм. Зазор между плитками: по горизонтали 3 мм; по вертикали 3 мм.
- Паропроницаемая фасадная панель (см. фиг. 10) из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 600 мм; длина 600 мм; толщина 10 мм. Зазор между плитками: по горизонтали 6 мм; по вертикали 6 мм.
На (см. фиг. 13-16) показаны варианты исполнения фасадов с использованием линейки паропроницаемых панелей.
Способ изготовления паропроницаемой фасадной панели.
В качестве примера рассмотрим процесс изготовления фасадной панели с плитками с габаритными размерами: высота 148.5 мм; длина 300 мм; толщина 10 мм на подложке с габаритными размерами: высота 600 мм; длина 600 мм.
Плитки фасадные облицовочные получают из стандартных плит с габаритными размерами: высота 600 мм; длина 600 мм; толщина 10 мм разрезая их на плитки с габаритными размерами: высота 148.5 мм; длина 299.4 мм на многооперационном 4-фрезерном станке (см. фиг. 17).
На многооперационном станке из исходных плиток за две операции (см. фиг. 18) получаются восемь плиток с габаритными размерами: высота 148.5 мм, длина 299.4 мм.
После замены фрез (см. фиг. 19) на многооперационном станке  в облицовочных плитках нарезаются пазы (см. фиг. 20).
Последовательность нанесения клея на плитку 148.5 × 300 × 10 мм (см. фиг. 21).
- Плитка 3 устанавливается в спутник - трафарет 2
- Спутник - трафарет вместе с плиткой входит в зону нанесения клея станка 1
- Процесс нанесения клея идет непрерывно и каждая последующая плитка 4 выталкивает ранее установленную с уже нанесенным клеем 5
- Плитка с нанесенным клеем 6 достается из спутника - трафарета и укладывается в кассу (см. фиг. 23) согласно карты раскладки мелкоразмерных плиток на подложке.
Для обеспечения постоянной толщины клеевого слоя, что важно при стыковке панелей на стене, в клей добавляются калиброванные пенокерамические микросферы (см. фиг. 22).
Установка плиток с нанесенным клеем на подложку (см. фиг. 24) на рабочем месте сборщика.
Сборка производится до упора в калибры последовательно сверху - вниз, слева - направо. Эта последовательность сборки необходима для  исключения сдвига плиток после установки на подложку. Горизонтальный уровень плиток формируется автоматически при входе выступа подложки в паз плитки. В состав оборудования на участке изготовления фасадных панелей (см. фиг. 25) входят: объемные керамогранитные подложки на поддоне 1; пазованные мелкоразмерные плитки на поддоне 2; рабочее место нанесения клея на плитки 3; рабочее место раскладки плиток на подложку 4; панели с приклеенными  мелкоразмерными плитками в технологической кассете 5; клей в мобильной бадье 6.
На участке, при малой партии заказа панелей может работать один человек, последовательно выполняя все операции сборки. Набор мелкоразмерных плиток на поддоне 2 определяется картой заказа панелей.
Способ монтажа панелей на фасаде здания
Монтаж панелей производится, согласно проекта, снизу - вверх здания. Панели (см. фиг. 1) крепятся к направляющим посредством кляммеров 6-8 и фиксируются в одной точке шурупом 9. Если по проекту при монтаже фасада возникает необходимость в зоне проема для окна или двери изготовить резанные панели паропроницаемой фасадной системой на основе керамогранитной подложки (см. фиг. 26) предусмотрено два варианта изготовления и поставки панелей: вариант №1 - заказчик приобретает панели рядовые (см. фиг. 7-12), панели для обвязки дверных и оконных проемов (см. фиг. 28), угловые панели (см. фиг. 32-33) и самостоятельно с использованием Руководящего Технического Материала по Применению Патента (РТМПП) производит резку панелей; вариант №2 - согласно проектной документации заказчика на заводе изготовители производят комплект фасадных панелей, включающий в себя  панели рядовые (см. фиг. 7-12), панели резанные (см. фиг. 27), проемные (см. фиг. 28), угловые (см. фиг. 32 - 33). На строительной площадке ведется только монтаж панелей на стену здания.
Панели для обвязки окна (см. фиг. 28) состоят из следующих деталей: наличник 1; откос 2; угловая подложка 3; усилитель угловой подложки 4.
Последовательность операций монтажа декоративных панелей оконного проема:
- установка на одиночные кляммеры нижней и верхней обвязки окна (см. фиг. 29); - фиксация нижней и верхней обвязки окна к косяку окна шурупами; - установка на одиночные кляммеры правой и левой обвязки окна (см. фиг. 30); - фиксация правой и левой обвязки к косяку окна шурупами.
Декоративная обвязка окна может быть выполнена из плиток применяемых в панелях рядовых, так и из другого вида натурального камня или керамогранита.
Угловая панель может быть выполнена из плиток применяемых для облицовки фасада (см. фиг. 32) или из плиток рустованного натурального камня или керамогранита (см. фиг. 33).
Последовательность операций монтажа декоративных угловых панелей.
Угловая панель устанавливается после монтажа как минимум одного ряда фасадных панелей. В угловой зоне устанавливаются панели (см. фиг. 34) с подрезанными слева 3 и права 4 выступающими плитками. Угловая панель устанавливается сверху - вниз, скользя по одиночным кляммерам 1 как по направляющим, до упора в рядовые кляммеры 2. После установки (см. фиг. 35) угловая панель 1 фиксируется рядовыми кляммерами 2 и цикл установки повторяется.
На фиг. 36 показан внешний вид стены с накладными угловыми панелями, выполненными из плиток применяемых в рядовых фасадных панелях.
На фиг. 37. Показан внешний вид стены с накладными угловыми панелями, рустованными, выполненными из натурального камня или керамогранита.
Конструктивные решения изобретения объясняется на рисунках
На фиг. 1. Система крепления паропроницаемой панели на стене здания.
На фиг. 2. Паропроницаемая подложка.
На фиг. 3. Виды паропроницаемых фасадных панелей изготовленных на подложке.
На фиг. 4. Крепежные пазы в облицовочных плитках.
На фиг. 5. Фрагмент стены, облицованный паропроницаемыми панелями.
На фиг. 6. Возможные варианты переходов от одного вида мелкоразмерной плитки к другому.
На фиг. 7. Паропроницаемая панель с клинкерными плитками длинного формата NF (LNF).
На фиг. 8. Паропроницаемая фасадная панель из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 65.75мм; длина 293мм; толщина 14 мм.
На фиг. 9. Паропроницаемая фасадная панель из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 72.75мм; длина 300мм; толщина 10 мм.
На фиг. 10. Паропроницаемая панель из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 148.5мм; длина 300мм; толщина 10 мм.
На фиг. 11. Паропроницаемая панель из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 300мм; длина 300мм; толщина 10 мм.
На фиг. 12. Паропроницаемая панель из керамогранитных плиток с габаритными размерами: высота 600мм; длина 600мм; толщина 10 мм.
На фиг. 13. Вид стены из панелей с плитками (габаритные размеры: высота 72.75 мм; длина 300 мм), карнизом и цокольными панелями.
На фиг. 14. Вид стены из панелей с плитками (габаритные размеры: высота 148.5 мм; длина 300 мм), карнизом и цокольными панелями.
На фиг. 15. Вид стены из панелей с керамогранитными плитками (габаритные размеры: высота 300 мм; длина 300 мм), карнизом и цокольными панелями.
На фиг. 16. Вид стены с фасадными плитками (габаритные размеры: высота 600 мм; длина 600 мм; толщина 10-12 мм) двух фактур и карнизом.
На фиг. 17. Многооперационный 4-фрезерный станок.
На фиг. 18. Вид керамогранитной плиты разрезанной на 4-фрезерном станке.
На фиг. 19. Алмазный диск для изготовления пазов в облицовочных плитках.
На фиг. 20. Вид пазов в облицовочных плитках.
На фиг. 21. Последовательность нанесения клея.
На фиг. 22. Пенокерамические микросферы.
На фиг. 23. Касса для плиток с нанесенным клеем.
На фиг. 24. Рабочее место сборщика панелей.
На фиг. 25. Участок изготовления паропроницаемых фасадных панелей.
На фиг. 26. Система крепления подложек вокруг окна.
На фиг. 27. Вид резанной панели окна (правый низ).
На фиг. 28. Фрагмент панели для обвязки окна ( вид спереди и сзади).
На фиг. 29. Декоративная обвязка окна (верх - низ).
На фиг. 30. Декоративная обвязка окна (левая - правая).
На фиг. 31. Декоративная обвязка окна в сборе.
На фиг. 32. Угловая панель из плиток фасада.
На фиг. 33. Угловая панель из рустованных плиток.
На фиг. 34. Фрагмент угла без угловой панели.
На фиг. 35. Фрагмент стены с накладной угловой панелью из плиток цвета фасада.
На фиг. 36. Вид собранного накладного угла из плиток цвета фасада.
На фиг. 37. Вид собранного угла с рустованной угловой панелью и накладным карнизом.
Технический результат изобретения: применение паропроницаемой фасадной системы обеспечивает защиту от климатических воздействий жилых, промышленных зданий и сооружений; простоту монтажных работ, как при новом строительстве, так и экранировании и утеплении эксплуатируемых зданий и сооружений; дает возможность монтажа утепленного фасада в любых климатических условиях и температурных режимах, как при высокой, так и очень низкой температуре; работы производятся без возведения строительных лесов; применение фасадных панелей с использованием плиток из натурального камня или керамогранита создает современный, презентабельный внешний вид жилых, промышленных зданий со сроком эксплуатации более 100 лет.
Недостатком фасадной системы №2447249, м. кл. E04F13/08, опубл. 10.04.2012 является общее вентилируемое пространство от цоколя до крыши, что создает мощный воздушный поток в вентилируемом зазоре. Технический результат изобретения достигается тем, что способ монтажа фасадных панелей на горизонтальные направляющие создает зазор между панелью и направляющей 3 мм (толщина основания кляммера) и 30 мм между панелью и стеной или утеплителем (толщина горизонтальных направляющих), делая минимальным общее вентилируемое пространство, тем самым резко уменьшается тяга воздушного потока; диффузионный отток водяного пара из помещения (утеплителя) производится через отверстия продыхи в подложке под каждой фасадной плиткой, с последующим отводом пара по специальным углублениям в подложке (каналам) на поверхность фасада. Техническое решение по отводу пара из конструкции под каждой подложкой обеспечивает: устойчивость к ветровым нагрузкам; данная фасадная система способна выдержать на отрыв в десятки раз большую ветровую нагрузку, чем вентилируемый фасад №2447249, м. кл. E04F13/08, опубл. 10.04.2012, благодаря наличию в подложке более 100 сквозных отверстий; отсутствие общего пространства для проветривания, исключает отсос частиц минерального утеплителя, что существенно улучшает экологическую обстановку вокруг здания, при этом повышается пожарная стойкость здания благодаря тому, что отсутствует тяга воздуха вдоль всего здания на всю высоту конструкции. Благодаря техническому решению по расположению стыка между панелями над горизонтальной направляющей, а также конструкции пароотводящих каналов, которые за счет своей длины, даже при перепаде давления снаружи и внутри панели, исключают попадание дождевой влаги на утеплитель или стену.
Унифицированная система крепежа рядовых, резанных, проемных и угловых панелей к подоблицовочной системе значительно упрощает процесс монтажа.
Данное изобретение позволяет ускорить процесс сборки фасада т.к. паропроницаемые панели, угловые элементы, обвязка оконных проемов, карнизы  поступают заводской готовности, все процессы сборки фасадной паропроницаемой системы выполняются круглогодично без использования «мокрых» процессов.