НАРУЖНАЯ СТЕНА ЗДАНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к возведении наружных стен зданий и сооружений, и предназначена для их теплоизоляции.
Утеплитель в строительстве традиционно располагается во внутренних пустота конструкций. Известна многослойная стена здания (патент РФ на полезную модель №5604, 1997), содержащая два слоя из конструкционного материала (кирпича, бетона древесины) и расположенный в полости между ними теплоизоляционный слой из листового пенополиэтилена. Недостатком данной конструкции является недостаточная защита теплоизоляционного слоя и сопряженных с ним поверхностей конструкционных слоев от воздействия конденсационной влаги при перепаде температур. Целью полезной модели является улучшение теплотехнических и гидроизоляционных характеристик стены здания, в частности создание конструкции, более стабильной в плане теплопроводности при перепадах температур и изменениях (сезонных и суточных) влажности.
Указанная цель достигается тем, что стена, выполненная из конструкционного материала, содержит полость-карман, в которой не плотно установлен и закреплен вертикально лист теплоизоляционного материала. Полость-карман представляет собой пространство, ограниченное стенками с пяти сторон (снизу, справа, слева, спереди и сзади) или со всех сторон (снизу, справа, слева, спереди, сзади и сверху). При этом карман расположен длинной стороной продольно стене и ориентирован вертикально. Свободное пространство между теплоизолятором и стенками кармана заполнено строительным песком.
Кроме того, указанная цель достигается тем, что в стене выполнены по крайней мере два описанных выше полости-кармана, в каждом из которых установлен теплоизолятор, а оставшееся свободное пространство между теплоизолятором и стенками кармана заполнено строительным песком. При этом карманы расположены продольно по отношению к стене, в один ряд и разделены перемычкой, достаточной для достижения требуемой прочности конструкции.
Кроме того, указанная цель достигается тем, что в стене выполнены по крайней мере два ряда полостей-карманов, в которые установлены листы
теплоизоляционного материала, при этом оставшееся свободное пространство заполнено строительным песком. Пустоты-карманы в рядах расположены в шахматном порядке, а длина перемычки, разделяющей соседние карманы в ряду, меньше длины противолежащего кармана соседнего ряда.
Расположение карманов как минимум в два ряда, в шахматном порядке, с достаточным пространственным перекрыванием разделяющих перемычек карманами соседнего ряда, позволяет увеличить мостик холода от наружной поверхности стены.
Использование песка в качестве заполнителя пространства зазоров, образуемых между стенками карманов и наружными поверхностями листового теплоизолятора, позволяет улучшить влагоотвод от указанных поверхностей за счет физических свойств строительного песка, в частности поглащения около 90% влаги от собственной массы, причем без критического расширения при промерзании.
На фиг.1 изображен фрагмент стены (фронтальный вид, разрез) с карманами в один ряд (без теплоизолятора и заполнителя)
На фиг.2 изображен фрагмент стены (вид сверху) с карманами в один ряд с установленным теплоизолятором и заполнителем.
На фиг.3 изображен фрагмент стены в разрезе (вид сверху) с карманами в два ряда с установленным теплоизолятором и заполнителем..
Изображение на фиг.1 - фрагмент наружной стены здания 1, в качестве конструкционного материала которой использован бетон, а пустоты-карманы 2 расположены в один ряд и разделены перемычкой 3. Каждый карман в предпочтительном варианте имеет форму прямоугольного, вертикально ориентированного параллелепипеда, расположен продольно относительно стены, причем длина перемычки d между соседними карманами и длина D карманов практически рассчитывается (расчет параметров стены) исходя из требований по теплозащите, предъявляемых к данной конкретной стене. Фрагмент стены из керамзитобетона на фиг.2 содержит установленные в карманы листы теплоизоляционного материала 4, свободное пространство вокруг которых заполнено сыпучим заполнителем 5. В качестве теплоизолятора использован лист пенополиэтилена толщиной 30 мм. В качестве заполнителя использован строительный песок с долей инородных примесей не выше 3%.
Далее приведен пример выполнения наружной стены здания, характеризующейся коэффициентом теплопроводности около 0,03 Вт/м × град.С, что соответствует толщине стены 65 см, при этом размер от наружной поверхности стены до первого ряда карманов меньше, чем от внутренней поверхности стены до второго ряда карманов. Рядов может быть несколько, их число определяется при расчете параметров стены.
На фиг.3 показан пример практического выполнения предложенного технического решения: фрагмент стены в разрезе (вид сверху), выполненной в виде кирпичной кладки. В вертикально-ориентированные карманы-пустоты 2, выполненные в кирпичной кладке стены 1, вертикально и продольно посредством соответствующих крепежных элементов установлены листы теплоизолятора 4, преимущественно пенополиэтилена, при этом оставшееся свободное пространство заполнено строительным песком 5. Карманы в предпочтительном варианте при стандартной толщине (от 35 см до 65 см) кирпичной кладки из разного вида кирпича, преимущественно глиняного полнотелого (красного) кирпича, расположены в шахматном порядке в два ряда, при этом размер (длина d) перемычек 3, разделяющих карманы в ряду, меньше длины D противолежащих карманов соседнего ряда.
Толщину теплоизоляционного слоя выбирают из ряда 1,0-10 см, в соответствии со свойствами теплоизоляционного материала и требованиями, предъявляемыми к зданию.
Размер зазоров, оставляемых для свободного хода при установке листа теплоизолятора и заполняемых после установки теплоизолятора песком выбирается из ряда от 1 см до 8 см. В качестве заполнителя использован песок с долей инородных примесей не выше 3%. Предпочтительно, чтобы заполнение свободного пространства песком было полным, что учитывает практически отсутствие расширения объема песка при поглащении влаги и промерзании.
Практически длина перемычек, расстояние между карманами в ряду, толщина теплоизоляционного слоя определяются исходя из назначения стены (ограждающая, несущая, самонесущая) и предъявляемых к ней требований прочности, а также исходя из температурного режима, требуемого для каждого типа помещений (жилые, общественные и производственные) и, соответственно теплопроводности конструкции.
В качестве конструкционных материалов стены могут быть использованы, кроме приведенного в описанном случае глиняного полнотелого (красного) кирпича, строительный камень, шлакоблоки, керамзитобетон, древесина, а также их сочетания, например, внутренний слой стены (слой, формирующий внутреннюю стену здания) выполнен из древесины, а наружный (формирующий внешнюю стену) - из кирпича, или внутренний слой выполнен из кирпича, а наружный - из строительного камня.
В качестве теплоизолятора применяется, в частности пенополиэтилен, базальтовая волокнистая плита, пенополистирол и т.п. материалы.