СОТОВЫЙ БРУС

Полезная модель относится к области строительства, в частности к деревянным конструкциям, которые могут быть использованы в качестве сборных несущих элементов в деревянном домостроении для образования вертикальных ограждающих конструкций.
Известен брус-термос (патент на полезную модель РФ №109171 от 11.01.2011, МПК E04C-002/10) для устройства ограждающих (стеновых) конструкций, выполненный из двух продольных досок, расположенных на расстоянии друг от друга, соединенных стойками, плоскости которых перпендикулярны плоскостям скрепляемых досок, и третьей продольной доски, закрывающей боковую сторону бруса, а на все внутренние стороны образовавшейся коробчатой конструкции наносится слой пенополеуретана.
Известен полый брус (патент на изобретение РФ №109481 от 28.04.2011, МПК E04C 3/00), представляющий собой жесткую пространственную, пустотелую, многослойную и многогранную конструкцию, состоящую из двух стенок, соединенных перегородками, отличающийся тем, что перегородки, имея одинаковый размер по высоте со стенками, смонтированы так, что выступают над верхними кромками стенок на высоту не более половины высоты стенок.
Известен деревянный сборный элемент (патент РФ №2461687 от 18.01.2011, МПК E04C 3/12, E04B 1/10) состоящий из расположенных параллельно на заданном расстоянии друг от друга по меньшей мере двух продольных деталей, соединенных между собой закладными связями, отличающийся тем, что закладные связи дискретно установлены по длине сборного элемента в оппозитно расположенных пазах прямоугольного поперечного сечения, причем каждый паз прорезан в средней части продольной детали и выполнен непрерывным вдоль всей ее длины, высота паза превышает его глубину и составляет 0,4-0,7 ширины продольной детали; волокна продольной детали ориентированы вдоль продольной оси сборного элемента, а волокна закладных связей перпендикулярны направлению волокон вертикальных продольной детали.
Наиболее близким техническим решением является пакетный деревянный элемент (патент РФ №60570 от 10.07.2006, МПК E04C 3/12), состоящий из слоев сплошных деревянных досок, соединенных между собой вставками с образованием воздушных полостей, снабженных опорным выступом и продольным установочным пазом, отличающийся тем, что вставки выполнены в виде брусков, расположенных параллельно торцевой поверхности пакетного элемента, а их длина равняется высоте пакетного элемента, причем последовательность вставок между предыдущим и данным слоем сплошных досок сдвинута по отношению к последовательности вставок между данным и последующим слоем на половину расстояния между двумя соседними вставками.
Недостатками всех выше перечисленных технических решений является то, что при выборе толщины слоев не учитывается паропроницаемость бруса и соответственно проблема влагонакопления, что отрицательно сказывается на теплоизоляционных свойствах деревянного строения.
Задачей полезной модели является создание сотового бруса с высокой паропроницаемостью, а также улучшенными теплоизоляционными свойствами и эстетичным внешним видом.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является уменьшение теплопроводности, получение оптимальной паропроницаемости деревянных строительных конструкций, возведенных с использованием сотового бруса и повышение теплосбережения.
Технический результат достигается тем, что сотовый брус, состоящий из параллельно расположенных на одинаковом расстоянии деревянных ламелей, соединенных между собой поперечно расположенными фиксаторами со сдвигом последовательности вставок с образованием воздушных полостей, содержит три стенки, воздушные полости заполняемые уплотняемой эковатой, при этом фиксаторы выполнены по типу "ласточкин хвост", а соотношение n расстояний между ламелями и толщин ламелей деревянного бруса определяется по формуле: n=d1:d2, где d1 коэффициент паропроницаемости эковаты, a d2 коэффициент паропроницаемости выбираемой породы древесины, каждая ламель в верхней части имеет «шип», в нижней части «паз», с торца продольной стенки содержит вырезы для соединения по длине с помощью шпонок.
Полезная модель поясняется чертежами:
фиг.1. - фрагмент бруса (вид сверху);
фиг.2 - вид поперечного сечения ламели;
фиг.3 - общий вид бруса с полостями, заполненными эковатой;
фиг.4 - общий вид бруса с полостями, заполненными эковатой с торцевой стенкой;
фиг.5 - соединение по длине пустотелых сотовых брусьев.
Сотовый брус представляет собой три параллельно расположенные на одинаковом расстоянии ламели, двух внешних 1 и средней 2, соединенные поперечно расположенными деревянными фиксаторами 3 с помощью соединения «ласточкин хвост» 4 бесклеевым способом, причем фиксаторы расположены в шахматном порядке, а каждая ламель в верхней части имеет «шип» 5 и в нижней части «паз» 6 для осуществления шпунтового соединения сотовых брусьев по высоте и прорези 7 в торцевых частях для осуществления шпоночного соединения брусьев по длинес помощью шпонки 8 и герметика.
Фиксаторы 3-деревянные брусья, толщиной большей, чем толщина ламели, более чем в 1,5 раза.
Фиксаторы 3 в нижней части имеют компенсационные прорези для предотвращения возникновения трещин и деформации, (на чертеже не показано).
Расположение фиксаторов 3 в шахматном порядке между ламелями 1 и 2, исключает мостики холода.
По центру фиксаторов высверливаются отверстия при возведении стены для прохождения металлических стяжек.
Между параллельными ламелями 1 и 2 и фиксаторами 3 образуются воздушные полости, которые заполняются утеплителем эковата 11
Толщина ламелей и общая толщина сотового бруса подобрана таким образом, что при использовании в качестве заполнителя эковаты паропроницаемость сотового бруса становится равной паропроницаемости цельного дерева.
Соотношение n расстояний между ламелями и толщин ламелей деревянного бруса определяется по формуле: n=d1:d2, где d1 коэффициент паропроницаемости эковаты, а d2 коэффициент паропроницаемости выбираемой породы древесины.
Например, для сосны поперек волокон:
d2=0,06 Мг/(м*ч*Па), d1=0,3 Мг/(м*ч*Па), и таким образом n=5, т.е. при толщине сосновой ламели 30 мм толщина слоя эковаты в сотовой полости равна 150 мм., т.е соотношение расстояний между ламелями и толщин ламелей составляет n=5:1.
Сотовый брус с тройными стенками обладает оптимальной паропроницаемостью. Толщина слоя дерева и слоя утеплителя рассчитаны, исходя из их паропроницаемости.
Толщина ламелей и общая толщина сотового бруса подобрана таким образом, что при использовании в качестве заполнителя эковаты паропроницаемость сотового бруса становится равной паропроницаемости цельного дерева.
К примеру, при использовании в качестве утеплителя эковаты, стена, представляющая собой «слоеный пирог» - «дерево(3 см)+утеплитель(15 см)+дерево(3 см)+утеплитель(15 см)+дерево (3 см)» - пропускает пар, или «дышит», как цельное дерево.
По свойствам паропроницаемости 3 см дерева равны 15 см утеплителя.
Паропроницаемость эковаты 0,3 мг/(м*ч*Па).
Паропроницаемость сосны и ели поперек волокон 0,06 Мг/(м*ч*Па).
Целью достижения данного соотношения является получение однородной по паропроницаемости конструкции стены, что, в соответствии со СНИП (II_3_79, п.6.4) позволяет исключить использование дополнительной пароизоляции и излишнего накопления влаги внутри конструкции в зимний период.
3
Плотность эковаты, заполняемой в воздушные полости не менее 65 кг/м, что исключает оседание утеплителя с течением времени.
Длина сотового бруса составляет от 0,5 м до 5,90 м.
Для формирования сотового бруса по длине, два бруса приставляются друг к другу по длине. При этом в каждом из них в торцах примыкания выполнены прорези 7 (глубиной 2 см и шириной 10 мм). Прорезь 7 обрабатывается силиконовым герметиком и в нее вставляется деревянная высушенная шпонка 8 в виде параллелепипеда 185 мм*9 мм*40 мм. Цель данного уплотнения исключить попадание влаги и ветра в соединительный шов.
Внешняя ламель обработана методом браширования, что позволяет подчеркнуть рисунок древесины и в несколько раз сократить расходы на окрашивание поверхности, поскольку брашированная древесина не требует никакой дополнительной обработки перед окрашиванием. Это связано с тем, что при брашировании удаляются мягкие волокна древесины, подверженные гниению.
Сотовый брус может иметь торцевую часть 9 при формировании углового соединения здания. При этом декоративный край торца изготавливается на производстве путем вклеивания торцевой брашированной ламели и внешних брашированных ламелей 1, срезанных с внутренней стороны под углом 45 градусов (поз.10). Тем самым достигается как эстетичность так и точность при сборке углового соединения здания.
Использование эковаты, содержащей в своем составе целлюлозу, антипирены и антисептики позволяет добиться высокой теплоизоляции, а кроме того высокой огнестойкости конструкции. Эковата является гигроскопичным материалом, легко поглощающим влагу из внешней среды и легко отдающим ее обратно, что обеспечивает высокую паропроницаемость сотового бруса, содержащего в качестве наполнителя эковату. Наличие в составе эковаты антисептических добавок улучшает биологические свойства изделия, а именно стойкость к грызунам, грибкам, насекомым.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна», так как из известных и общедоступных источников информации не выявлено аналогичное техническое решение.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию, «промышленная применимость», так как может быть изготовлено из известных материалов и известными способами.