СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СТЕНЫ ИЗ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ ДЕРЕВЯННЫХ СОТОВЫХ БРУСЬЕВ
METHOD OF CONSTRUCTION OF LOAD-BEARING WALL MADE FROM HEAT-INSULATING WOODEN FAVUS BARS

Изобретение относится к области строительства малоэтажных зданий, в частности строительства деревянных зданий, где стены возводятся из деревянных брусьев.
Известен способ изготовления деревянных домов, строений, сооружений (патент РФ №2250312 от 09.10.2002, МПК E04B 1/10), включающий сверление поперечных отверстий в брусьях, или бревнах, или другом сортименте, пронизывание брусьев, или бревен, или другого сортимента поперечными стяжками, поджим гайками на этих стяжках, при этом брусья, или бревна, или другой сортимент при сборке стен смещают по два или более относительно предыдущих брусьев, или бревен, или другого сортимента с образованием выступов и впадин, между брусьями, или бревнами, или другим сортиментом наносят клей, в пазах устанавливают продольные стяжки и каждую из них, у которой оба конца не выходят на торцы стен, соединяют с одной из поперечных стяжек, стены устанавливают на фундамент, все стены, в том числе промежуточные стены и перегородки, соединяют, уплотняют стыки, при этом выступы одной стены совмещают с впадинами другой стены, узлы дома, каждую стену, блоки поджимают продольными стяжками и гайками друг к другу, через выступы соединяемых стен пропускают поперечные стяжки, гайками через упругие элементы поджимают все стыки с усилием, на кронштейнах, нанизанных отверстиями на поперечные стяжки, через пазы закрепляют панели пола, потолка, крыши, в лагах которых выполняют вертикальные отверстия под стяжки, причем пол и кронштейны имеют в качестве опоры брусья, бревна или другой сортимент, а связь стен с анкерной плитой фундамента, полом, потолком, крышей выполняют через упругие элементы поперечными стяжками или гайками, имеющими возможность перемещения в пазах при усушке или увлажнении древесины.
Известен способ возведения стены (патент LV 14137, 22.10.2008 г, МПК E04B 1/26; E04B 1/38; E04B 2/04) из термоизолирующего и несущего деревянного бруса с двойными стенками, в котором деревянный брус с двойными стенками соединяется с прилегающими деревянными брусьями с двойными стенками и в котором ряды деревянных брусьев с двойными стенками укладываются друг на друга и/или чередуясь друг с другом, при этом соединяемые деревянные брусья с двойными стенками соединяются посредством паза продольных стенок и/или соединительных замков, где стержни, концы которых завинчены и зафиксированы в фундаменте здания, располагаются вертикально и проходят сквозь деревянные брусья, главным образом, сквозь их поперечные стенки.
Недостатком известных технических решений является трудоемкость, высокая стоимость, нерешенность проблемы устранения мостиков холода и обеспечения оптимальной паропроницаемости.
Задачей настоящего изобретения является создание способа возведения несущей стены на основе сотового бруса с тройными стенками, характеризующегося повышенной герметичностью, экологичностью, теплосбережением, оптимальной паропроницаемостью, долговечностью, сокращением сроков возведения и стоимости изготовления и монтажа.
Технический результат достигается тем, что способ возведения несущей стены из теплоизолирующих деревянных сотовых брусьев включает соединение деревянного сотового бруса с соседними деревянными брусьями, при котором деревянные брусья укладываются друг на друга и соединяются по длине посредством вырезов в продольных стенках, а крепление по высоте осуществляется с помощью вертикальных стяжек, устанавливаемых в фундаменте здания и проходящих сквозь деревянные поперечные стенки брусьев, при этом соединение по длине деревянных сотовых брусьев, состоящих из трех деревянных стенок и перпендикулярных к ним фиксаторов с высверленными по центру отверстиями, выполняют установкой и вклеиванием шпонок в торцевые вырезы продольных стенок, а угловое соединение деревянных брусьев осуществляют путем установки части торца одного бруса равной ширине бруса, образованной внешней к средней ламелью, перпендикулярно в выпиленный паз другого бруса на некотором расстоянии от его торца, а после возведения первого и последующего этажей производят вертикальную компрессорную закачку утеплителя - эковаты.
Способ осуществляют следующим образом. Для возведения несущей стены используют сотовый брус, представленный на чертежах:
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.6 - соединение по длине пустотелых сотовых брусьев.
Сотовый брус представляет собой три параллельно расположенные на одинаковом расстоянии ламели, две внешние 1 и среднюю 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 длине с 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.
Между параллельными ламелями 1 и 2 и фиксаторами 3 образуются соты - 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 толщин ламелей деревянного бруса и расстояний между ними определяется по формуле n=d1:d2, где d1 - коэффициент паропроницаемости эковаты, а d2 - коэффициент паропроницаемости выбираемой породы древесины.
Например, для сосны поперек волокон:
d2=0,05 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 толщин ламелей и расстояний между ними составляет n=1:5.
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 не менее 65 кг/м, что исключает оседание утеплителя с течением времени.
Длина сотового бруса от 0,5 м до 5,90 м.
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.
Сотовый брус с тройными стенками обладает оптимальной паропроницаемостью. Толщина слоя дерева и слоя утеплителя рассчитаны исходя из их паропроницаемости.
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 0,05 мг/(м*ч*Па).
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. Тем самым достигается как эстетичность, так и точность при сборке углового соединения здания.
Способ возведения несущей стены осуществляют следующим образом. Способ возведения несущей стены иллюстрируется чертежами:
фиг.5 - схема углового соединения;
фиг.6 - соединение по длине пустотелых сотовых брусьев;
фиг.7 - угловое соединение возводимых несущих стен.
Подготавливают свайный фундамент. Устанавливают винтовую сваю фундамента 12. Пространство под площадкой засыпают керамзитом. Крепление первого венца к площадке основания с помощью фиксирующих брусков и металлических вертикальных стяжек 14.
Устанавливают фиксирующие бруски, высверливают в фиксаторах 3 отверстия, производят крепление в обвязочном брусе вертикальных металлических оцинкованных стяжек 14. Для крепления стяжек просверливается отверстие в площадке основания через фиксатор.
Горизонтальная укладка первого венца производится путем нанизывания на стяжки 14 и путем крепления к площадке основания через фиксирующие бруски.
В последующих венцах фиксаторы должны совпадать, образуя вертикальные связи.
Для формирования сотового бруса по длине два бруса в одном венце приставляются друг к другу по длине. При этом в каждом из них в торцах примыкания выполнены прорези 7 (глубиной 2 см, 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. Каждый следующий венец укладывается "внахлест" (соединение по длине идет с обязательным смещением) на 40-50 см и связывается с нижним и верхним посредством вертикальных металлических стяжек 14 (стержней) через отверстия в фиксаторах. Стержень выполнен диаметром 8 мм, высотой 1 м. Через каждый метр стержни стыкуются металлическими муфтами. Вертикальные металлические стяжки 14 проходят через всю стену в каждом фиксаторе 3.
Угловое соединение стены собирается на стройплощадке из двух фрагментов сотового бруса.
Один фрагмент торцевой 9 с закрытым декоративным краем. 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. На некотором расстоянии от торца первого фрагмента выпиливается паз на внутренней ламели и до средней ламели шириной, равной сумме толщин внутренней 1, средней 2 ламели и полости между ними для установки второго фрагмента.
Второй фрагмент, перпендикулярный, устанавливается в первый путем иссечения части бруса от внутренней ламели до средней.
Затем все перпендикулярные стыки укрепляются саморезами 15.
Утепление производится установкой, нагнетающей эковату в полости сотового бруса.
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.
Существенными отличиями заявляемого способа является:
- повышение герметичности, теплоизолирующих свойств и достижение однородной паропроницаемости сооружаемой стены;
- применение шпонок при соединении в длину обеспечивает исключение попадания влаги и ветра в соединительный шов;
- обеспечение экологичности обеспечивается применением в качестве уплотнителя эковаты;
- сокращение сроков и стоимости изготовления и монтажа;
- обеспечение возможности строительства прочных, надежных, долговечных деревянных домов;
- обеспечение возможности сооружения здания без применения тяжелой строительной техники;
- не требуется чистовая отделка, так как внешние ламели обработаны методом браширования, что позволяет подчеркнуть рисунок древесины.
- обеспечение высокой конструктивной прочности.
Однородная паропроницаемость обеспечивается расчетным выбором ширины сотового бруса, соотношением толщины ламели и фиксаторов и заданной плотностью эковаты в сотах, что позволяет при наличии излишков влаги в помещении вбирать ее в себя, а при ее недостаточности - отдавать.
Сборка несущих стен может осуществляться двумя рабочими из-за простоты сборки и легкости конструктивных элементов в короткие сроки и в любое время года.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна», так как из доступных источников информации не выявлены технические решения с такими же существенными признаками.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как является неочевидным для специалиста.
Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть получено из известных средств и известными методами.