Способ монтажа вентилируемого фасада
VENTILATED FACADE MOUNTING METHOD

Изобретение относится к области строительства, а именно способу монтажа внутренней облицовки здания, также применяется при строительстве жилых зданий, сооружений с использованием навесных вентилируемых фасадов, витражного остекления и других строительных сооружений.
В мире существует насущная проблема по упрощению и ускорению строительства зданий и сооружений особенно в районах с резконтинентальным климатом, где в осенне-зимний период не представляется возможным осуществлять кладочные работы по возведении стен из-за сильных низких температур.
Указанное негативно сказывается на плановых мероприятиях по сдаче объектов в эксплуатацию в виде не прогнозируемости погодных условий, при этом следует учитывать, что более 50% территории Российской Федерации находится в зоне с резкими колебаниями температуры, влажности и таким образом устранение влияния таковых факторов требует новых технических решений и подходов при выполнении строительно-монтажных работ в целом.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлены различные аналоги заявленного технического решения по совпадающей совокупности признаков способа монтажа вентилируемого фасада, которые рассмотрены далее более детально.
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту (RU №2282697, МПК Е04В 2/26, опубликовано в 27.08.2006 г). Сущностью является способ возведения наружной стены многоэтажного здания, включающий возведение каркаса здания, установку разделенных воздушной прослойкой наружной, образованной навесными фасадными панелями, и внутренней стенок и размещение между ними утеплителя, причем вначале на каркас здания по всему его фасаду навешивают наружные фасадные панели, используя проушины на вертикальных опорах каркаса и монтажные крюки на панелях, а затем по мере возведения внутренней стенки заполняют пространство между внутренней и наружной стенками утеплителем.
Недостатками данного способа являются возможность изготовления панели только в горизонтальном положении, что требует значительных производственных площадей; сложность транспортировки и складирования по сравнению с плоскими панелями из-за наличия выступающих частей; сложность монтажа ввиду того, что необходимо навесить панель на петли с помощью сразу всех четырех монтажных крюков.
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту (RU №2122082, МПК Е04В 2/28, опубликовано в 20.11.1998 г). Сущностью является способ возведения наружной стены многоэтажного здания, включающий установку разделенных воздушной прослойкой наружной и внутренней стенок, соединение их между собой и размещение между ними утеплителя, при этом наружную стенку в пределах каждого этажа устанавливают на железобетонной рамке, жестко закрепляемой к несущим конструкциям здания после фиксации заданного ее стыкового зазора с нижележащей наружной стенкой, причем поэтажную установку наружной стенки, преимущественно из бетонных панелей, выполняют до установки внутренней.
Недостатками указанного способа монтажа стены и утеплителя являются большая стоимость и трудоемкость возведения, так как в узкую щель между смонтированным наружным слоем и перекрытием необходимо устанавливать железобетонный внутренний слой, а затем полость между наружным и внутренним слоями заполнять утеплителем. Помимо сложности данного процесса его невозможно проконтролировать, и при этом идет снижение качества возводимой наружной стены в части ее теплопроводности.
Из исследованного уровня техники выявлена полезная модель по патенту (RU №85176, МПК Е04С 2/26, опубликовано в 27.07.2009 г). Сущностью является многослойная стена, состоящая из внутренней и наружной слоев, разделенных эффективным утеплителем, причем наружный слой представлен фасадными навесными панелями в виде прямоугольных плит с закладной деталью, при этом панели с верхними и нижними кромками, изготовленными со скосом во внутреннюю сторону, в верхней части имеют стальные петли, с помощью которых навешиваются на стальные крюки, размещенные на торцах консолей железобетонного перекрытия, а закладная деталь верхней панели, размещенная в нижней ее части, соединяется посредством сварки стального стержня к закладной детали, имеющейся в верхней части нижней панели.
Недостатками данного способа являются: необходимость использования при установке панели в проектное положение кранового оборудования; необходимость заделки стыковых соединений после монтажа, что осуществимо, путем при наличии дополнительных подмостей, люлек и прочих приспособлений.
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту (RU №2204664, МПК Е04 В 2/28, опубликовано в 20.05.2003 г). Сущностью является Наружная многослойная стена здания, содержащая разделенные промежуточным утепляющим слоем наружный, преимущественно из предварительно изготовленных армированных бетонных панелей, закрепленных посредством металлических связей на несущих конструкциях здания, и внутренний слои, при этом в ней образован вентилируемый воздушный зазор величиной, равной 25-150 мм, ее наружный и внутренний слои выполнены комбинированными из разных материалов, панель наружного слоя - архитектурно оформленной и имеет размер конструктивной ячейки здания, причем каждая панель установлена относительно смежных с ней панелей с промежутками, равными 5-40 мм и сообщающимися с вентилируемыми воздушными зазорами, металлические связи выполнены гибкими, разъемными и шарнирно зафиксированными на перекрытии и панели, промежуточный утепляющий и внутренний слои - из отдельных элементов и/или мелкоштучных деталей.
Недостатком способа является невозможность монтажа наружных панелей с плиты межэтажного перекрытия, так как наружная панель имеет размеры с ячейку здания. Также в данном способе монтажа возможно скопление конденсата между стеновой панелью и внешним слоем утеплителя на торцах перекрытий, так как стеновые наружные панели являются поэтажно-несущими и воздушный зазор ограничен межэтажными перекрытиями, что приведет к скоплению конденсата в воздушном зазоре. В случае с навесной облицовкой обеспечивается выведение конденсата, что предотвращает преждевременное разрушение фасада от влаги.
Из исследованного уровня техники выявлена полезная модель по патенту (RU №107237, МПК E04F 2/26, опубликовано в 10.08.2011 г). Сущностью является устройство для установки и регулировки уровня маяка, включающее регулировочный элемент, причем регулировочный элемент состоит из двух частей в форме пустотелых цилиндров, которые выполнены с возможностью ввинчивания одного в другой, - опорного, основание которого закреплено на обрабатываемой поверхности, и внешнего, который имеет отверстие в центре и является опорным для кронштейна-скобы с маяком, которая выполнена с возможностью фиксации в отверстии внешнего цилиндра при помощи защелки, при этом внешний цилиндр имеет выступающее ребро, размещенное под кронштейном-скобой, является для нее опорной плоскостью и имеет радиальные прорези для регулировки расстояния маяка от поверхности при помощи вращения, при этом регулировочный элемент дополнительно снабжен втулкой-удлинителем, который установлен между опорным и внешним цилиндрами.
Из исследованного уровня техники выявлена полезная модель по патенту (RU №76939, МПК E04F 13/07, опубликовано в 30.04.2008 г). Сущностью является кляммер для крепления облицовочных плит фасадов зданий, состоящий из стартового и замыкающего элементов, каждый из которых имеет полку для крепления к облицовываемой поверхности, прижимные лапки для взаимодействия с наружной поверхностью облицовочной плиты и по меньшей мере один фиксирующий упор, выступающий от полки для крепления, при этом стартовый элемент имеет опорную полку под облицовочную плиту, соединенную с полкой для крепления по ее длине, причем прижимные лапки стартового элемента соединены с опорной полкой с ее свободного длинного края, а прижимные лапки замыкающего элемента соединены с его полкой для крепления через участки, перпендикулярные этой полке, в ее средней по ширине части.
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту (СН №688866, МПК E04F 13/08, Е04В 1/61, E04D 3/36, F16B 5/00, опубликовано в 30.04.1998). Сущностью является металлическая конструкция здания, сформированная из сети профилированных элементов, поддерживающая крепежными крюками, прикрепленные к ее вертикальным и/или горизонтальным элементам. Крюки поддерживают соседние облицовочные панели в нижней и верхней точках и взаимодействуют с пружинными зажимами, чтобы предотвратить перемещение панелей относительно конструкции. Зажимы расположены в боковых канальных секциях профилированных элементов и имеют форму, включающую в себя участок, который выступает вперед от канала для контакта с задней поверхностью панели. Выступающая часть каждого зажима имеет форму контакта с панелью в одном точечном контакте или двух отдельных точечных контактах и может зацепляться либо с одной панелью, либо с краями двух соседних панелей.
Из исследованного уровня техники выявлена полезная модель по патенту (RU №34557, МПК E01F 13/00, E04F 13/12 E04F 13/14, Е04В 2/96, опубликовано в 10.12.2003 г). Сущностью является комплект навесного вентилируемого фасада, выполненный в виде фасадной подвески, содержащей закрепляемый на стене при помощи, по крайней мере, одного крепежного элемента кронштейн с выполненными в его полке элементами для монтажа в них вставки для крепления навешиваемой облицовочной плиты, при этом кронштейн выполнен подвижным и состоит из двух частей - неподвижной, которая крепится к стене, и подвижной части с овальными отверстиями, к которой крепится вставка для крепления облицовочной плиты, выполненная в виде несущего вертикального профиля, крепление кронштейна к стене обеспечивает анкер, кроме того комплект дополнительно содержит утепляющий слой, при этом крепящийся к подвижной части кронштейна слой облицовочных плит установлен с воздушным зазором относительно расположенного за ним слоя плит утеплителя, крепление облицовочных плит к несущим вертикальным производят с помощью шурупов-саморезов из нержавеющей стали, кроме отмеченных элементов, комплект снабжен паронитовыми прокладками и резиновыми уплотнительными прокладками.
Недостатками навесных фасадных систем являются трудоемкость монтажа и увеличение сроков строительства, обусловленные следующими факторами: производство работ по креплению теплоизоляционного слоя и монтажу фасадных панелей возможно только после полной установки внутреннего слоя стены, который, как правило, возводится из каменных материалов; для монтажа направляющих, теплоизоляции и фасадных панелей требуется строительство лесов или применение специальных подвесных приспособлений, так как все эти операции производятся с наружной стороны; облицовочные панели изготавливаются из материалов, которые практически не пропускают пар, поэтому возникает необходимость в организации вентилируемой воздушной прослойки.
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту (RU №2399731, МПК Е04В 2/54, опубликовано в 20.09.2010 г). Сущностью является способ возведения многослойной, самонесущей в пределах этажа стены, опирающейся на перекрытие каркасного здания, включающий установку разделенных воздушной прослойкой наружной и внутренней стенок и размещение между ними утеплителя, при этом вначале на шпонки перекрытия крепятся горизонтальные прогоны, на которые опираются вертикальные стойки, а в пазы последних сверху с внутренней стороны вкладываются наружные фасадные панели.
Недостатком способа является то, что направляющие в виде стальных стоек с пазами крепятся не к несущей части стены, а к горизонтальным стальным прогонам, установленным на консолях перекрытий; фасадные панели (облицовка) в виде плит из материалов, в достаточной степени пропускающих пары воздуха, устанавливают в проектное положение до установки внутренней стенки и теплоизоляции не с наружной стороны, а с внутренней и без применения грузоподъемных механизмов.
Также существуют наиболее обычные известные способы монтажа вентилируемого фасада, при монтаже которых, используют минеральный утеплитель, который крепится к стене с помощью коннекторов (дюбелей), при этом на стрингеры (направляющие) монтируется облицовка и устанавливаются на кронштейны. Кронштейны крепятся к стене с помощью коннекторов. Облицовка применяется самая разнообразная: природный камень, керамогранит, алюминиевые панели, стеклофибробетон и т.п. Направляющие изготавливаются из оцинкованной стали или из различных алюминиевых сплавов. Широко используются фасадные системы типа «Краспан», «Иней», «Волна», «Spidi» и др.
Недостатками обычных навесных фасадных систем являются трудоемкость монтажа и увеличение сроков строительства, которые обусловлены следующими факторами: производство работ по креплению теплоизоляционного слоя и монтажу фасадных панелей возможно только после полной установки внутреннего слоя стены, который, как правило, возводится из каменных материалов, а для монтажа направляющих несущих профилей теплоизоляции и фасадных панелей требуется строительство лесов или применение специальных подвесных приспособлений, так как все эти операции производят с наружной стороны. Облицовочные панели изготавливают из материалов, которые практически не пропускают пар, поэтому возникает необходимость в организации вентилируемой воздушной прослойки.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и назначение выявлено изобретение по патенту (патент RU №2557269, МПК Е04 В 2/54, опубликовано в 20.07.2015 г.). Сущностью является способ монтажа облицовки фасада и теплоизоляции с плиты межэтажного перекрытия, характеризующийся тем, что предварительно на торце плиты перекрытия устанавливают кронштейны для крепления каркаса из вертикальных направляющих на высоту этажа и горизонтальных профилей, на горизонтальных профилях монтируют наружную облицовку фасада, после монтажа облицовки на горизонтальные профили устанавливают элементы крепления теплоизоляции, на которых помещают, по крайней мере, один слой утеплителя, после закрепления которого устанавливают внутреннее ограждение.
Недостатком данного способа монтажа является то, что монтаж опорных кронштейнов в торец плиты является крайне сложной и опасной работой. Бурение отверстий должно производиться с использованием альпинистского снаряжения или специальных средств по страховке. Предложенная схема монтажа утеплителя крайне неудобна при установке жестких утеплителей, и при этом штыри не могут проткнуть утеплитель, что приводит к деформации и к поломке. При минусовых температурах пластиковые штыри становятся хрупкими, что еще более усложняет монтаж жестких плит утеплителя. После установки утеплителя и его фиксации необходимо срезать торчащие штыри, так как они мешают кладке стенового материала. Срезать штыри необходимо используя специальный инструмент исходя из материала самого штыря. При сильных ветровых нагрузках утеплитель может быть сорван со штырей. Данная технология полностью повторяет технологию монтажа навесных вентилируемых фасадов компании Zerringer (Canada) с использованием оригинальных материалов. Аналогичные материалы в России не производятся и являются на 100% импортными комплектующими. Также данной технологии не отработаны способы по повышению степени пожаробезопасности данных работ с учетом строительства высотных зданий и сложности тушения пожаров на них.
Таким образом, с учетом вышеизложенных известных обстоятельств целью данного изобретения является упрощение способа монтажа вентилируемого фасада путем крепления опорных кронштейнов на краях плит перекрытия, что позволяет смонтировать его безопасным способом без альпинистского снаряжения или специальных страховочных средств, и путем установки огнезащитного экрана к вертикальному несущему профилю обеспечивается защита от воздействия огня и при этом огнезащитный экран является элементом крепления для самого утеплителя.
Техническим результатом является создание способа монтажа вентилируемого фасада, включающий монтаж опорных кронштейнов для крепления вертикальных несущих профилей на высоту этажа на плитах межэтажного перекрытия, монтаж вертикальных несущих профилей, облицовку фасада, установку утеплителя и заполнение внутреннего ограждения, причем опорные кронштейны монтируют на краях плит межэтажного перекрытия, после облицовки фасада к тыльной части вертикальных несущих профилей крепят огнезащитный экран, на который устанавливают утеплитель.
Преимуществом технического результата данного изобретения является:
- упрощение способа монтажа вентилируемого фасада;
- монтаж огнезащитного экрана позволяет повысить степень пожаробезопасность объекта, учитывая сложность тушения на высотных зданиях;
- при монтаже дюбеля для крепления утеплителя не повреждается материал стены, так как утеплитель крепится к огнезащитному экрану, это дает возможность применения самых легких теплоэффективных стеновых и керамических пустотелых материалов;
- при монтаже несущего каркаса не используют дополнительные горизонтальные профили, что дает экономию материалов;
- за счет использования легких эффективных стеновых материалов уменьшается толщина стен и увеличивается внутренняя площадь помещения, также экономится материал и сокращается время монтажа;
- при применении в монтаже легких стеновых материалов уменьшается нагрузка на фундамент здания;
- монтаж фасада без кладки стен позволяет сократить сроки строительства и придает более законченный вид зданию на этапе строительства.
Способ монтажа вентилируемого фасада поясняется следующим образом:
Согласно проекту производятся геодезические работы на фасаде для определения мест крепления опорных кронштейнов вентилируемого фасада. После определения разметки на краю плиты перекрытия бурятся отверстия для крепления опорных кронштейнов с термопрокладкой и закрепляются забивными распорными анкерами или болтами в просверленные отверстия в плите перекрытия. Количество и диаметр анкеров или болтов определяется проектным расчетом. Термопрокладка устанавливается для того, чтобы исключить возникновение мостиков холода.
Вертикальный несущий профиль монтируется к опорному кронштейну болтовым нержавеющим соединением с самоконтрящимися гайками и устанавливается термопрокладка, между опорным кронштейном и вертикальным несущим профилем. В верхней части вертикального несущего профиля производится крепление к опорному кронштейну через овальные отверстия для снятия температурных линейных нагрузок от температурных увеличений профиля.
Облицовочные материалы фасада монтируются к вертикальному несущему профилю крепежными элементами согласно материала облицовки фасада здания.
К тыльной части к вертикальному несущему профилю самонарезающими винтами с увеличенной площадью шляпки или с шайбой крепится огнезащитный экран из слабогорючего или негорючего листового материала - цементно-стружечная плита (ЦСП) или стекло - магниевый лист (СМЛ). Огнезащитный экран устанавливается до монтажа утеплителя для обеспечения защиты утеплителя от огневого воздействия.
Паро- ветро- гидрозащитная пленка определяется проектом и крепится строительными скобами к огнезащитному экрану.
Материалы утепления фасада определяются согласно требований проекта и теплотехнического расчета, толщина и марка задаются проектом. Слои утеплителя крепятся к огнезащитному экрану дюбелями для крепления утеплителя с самонарезающими винтами. После проводятся работы по заполнение стеновых проемов.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - вертикальный разрез навесного вентилируемого фасада;
на фиг. 2 - горизонтальный разрез (вид сверху) навесного вентилируемого фасада;
на фиг. 3 - представлен узел крепления несущего кронштейна на краю плиты перекрытия с вертикальными элементами каркаса.
Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - самоконтрящие гайки; 2 - облицовочный материал фасада; 3 - дюбеля; 4 - крепежный элемент; 5, 6 - материалы утеплителя; 7 - вертикальный несущий профиль; 8 - огнезащитный экран; 9 - опорный кронштейн; 10 - паро-, ветро-, гидрозащитная пленка; 11 - стеновые материалы; 12 - анкера/болты; 13 - термопрокладка; 14 - плита перекрытия; 15 - нержавеющие болты; 16 - овальные отверстия.
Опорный кронштейн 9 и термопрокладку 13 монтируют на краю плиты перекрытия 14 в просверленное отверстие и закрепляют забивными распорными анкерами или болтами 12 в просверленные отверстия в плите перекрытия. Вертикальный несущий профиль 7 монтируют к опорному кронштейну 9 болтовым нержавеющим 15 соединением с самоконтрящими гайками 1. Термопрокладка 13 устанавливается между вертикальным несущим профилем 7 и опорным кронштейном 9.
В верхней части вертикального несущего профиля 7 крепление производят через овальные отверстия 16 нержавеющими болтами 15 для снятия температурных линейных нагрузок от температурных увеличений профиля.
Облицовочный материал фасада 2 монтируют к вертикальному несущему профилю 7 крепежными элементами 4. К тыльной части вертикального несущего профиля 7 самонарезающими винтами крепят огнезащитный экран 8 из материалов ЦСП или СМЛ.
Перед утеплением фасада монтируется паро-, ветро-, гидрозащитная пленка 10, крепится строительными скобами к огнезащитному экрану 8, затем материалы утепления фасада 5 и 6 крепят к огнезащитному экрану 8 дюбелями 3 для крепления утеплителя с самонарезающими винтами.
В последнюю очередь производят заполнение проема стеновыми материалами 11.