СИСТЕМА ФАСАДНАЯ С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ, ДОБОРНЫЙ КРОНШТЕЙН, СТОЙКА И КЛЯММЕР, ВХОДЯЩИЕ В НЕЕ

Предлагаемые полезные модели относятся к строительству зданий различного назначения, но преимущественно к устройствам наружного ограждения с вентилируемым воздушным зазором для фасадной отделки и утепления строящихся и реконструируемых зданий.
Известно крепление защитно-декоративных облицовочных панелей с помощью кляммеров, имеющих П-образную форму с отогнутыми под прямым углом концами, вставляемых в прорези направляющих, нижний конец прижимает установленную панель, а верхний конец является опорой для следующей панели (аналог - полезная модель РФ №33382 от 08.01.2002 г.)
Недостатками аналога являются:
- наличие расхождения в перемещении направляющего профиля, вызванных температурными расширениями, относительно «неподвижного» основания (стены здания), и относительно «не расширяющимися» облицовочными панелями;
- для реализации требуются большие расходы и привлечение высоко квалифицированных специалистов как для контроля процесса сборки известной системы фасадной с вентилируемым воздушным зазором, так и для реализации самого процесса сборки;
- требуется усиление толщины стенки направляющего профиля, т.к. прорези уменьшают нагрузочную способность как от вертикальных нагрузок (вес панелей), так и горизонтальных - ветровая нагрузка.
- не обеспечивается равномерное распределение ветровой нагрузки на конструкцию.
Известна система утепления наружных ограждений зданий, состоящая из крепежных элементов, выполненных в виде неравнобоких усиленных уголков, закрепленных к стене здания дюбель-анкерами, слоя утеплителя, горизонтальных уголков, закрепленных на крепежных элементах, вертикальных стоек, соединенных с горизонтальными уголками, облицовочных панелей, установленных на вертикальные стойки, причем крепежные элементы крепятся к стене с расположением наружной поверхности большей стороны уголка вверх, а верхняя поверхность крепежного элемента снабжена отогнутым язычком. Вертикальные стойки в сечение имеют форму трапеции и на них установлены с помощью самонарезных шурупов кляммеры. Кляммеры выполнены в виде пластин в теле которых вырублены и отогнуты под прямым углом язычки - упоры для установки облицовочных панелей (аналог - полезная модель РФ №26803 от 10.07.2002 г.).
Недостатками аналога являются:
- наличие расхождения в перемещении направляющего профиля, вызванных температурными расширениями, относительно «неподвижного» основания (стены здания), и относительно «не расширяющимися» облицовочными панелями;
- стойки, которые функционально обеспечивают герметизацию, являясь также декоративными и несущими, несут излишнюю вертикальную нагрузку, т.к на них через крепежные элементы передается практически весь вес панелей, и только при деформации стойки (обычно нижней части) нагрузка переносится на кронштейны, связанные со стойками крепежными элементами одним концом, а вторым закрепленные в основании (стене). А кронштейны и их крепеж (обычно - дюбели), параметры которых рассчитываются исходя из нормативов высоты здания и нагрузки ветра, остаются обычно недогруженными.
Известна система фасадная с вентилируемым воздушным зазором, содержащая основание и соединенный с ней каркас, несущий облицовочные плиты, закрепленные на нем с помощью установленных на нем кляммеров, и имеющий кронштейны, расположенные перпендикулярно основанию и соединенные с этим основанием одним концом, а другим - соединенные с направляющими профилями, которые установлены перпендикулярно им, при этом каждый направляющий профиль имеет протяженный остов, у которого на внешней стороне есть рабочая плоскость, а на внутренней - ребро жесткости, причем, кляммеры, захватывающие облицовочные плиты, размещены на внешней стороне рабочей плоскости направляющих профилей, причем у каждого направляющего профиля с внутренней стороны его остова и на одном из его краев расположено дополнительное ребро жесткости, у которого с внешней стороны перпендикулярно рабочей плоскости, образованной на внешней стороне остова, сформирована дополнительная рабочая плоскость, а первое ребро жесткости размещено параллельно дополнительному ребру жесткости с внутренней стороны остова и в зоне противоположного его края, причем, с внутренней стороны ребер жесткости в узлах их соединения с остовом образованы профильные выступы, а под ними - продольные пазы, и каждый направляющий профиль с внутренней стороны своего остова соединен с соответствующими кронштейнами посредством соответствующего доборного кронштейна, при этом на рабочей плоскости направляющего профиля установлены кляммеры, каждый из которых имеет основание, а на нем, на расстоянии друг от друга расположены, по меньшей мере, два отогнутых от него лепестка, обладающих эффектом упругости и имеющих геометрическую форму, усиливающую проявление ими эффекта упругости, а между лепестками в основании выполнены элементы, которыми он прикреплен к рабочей поверхности упомянутого направляющего профиля с возможностью захвата лепестком облицовочной плитки вместе с лепестком другого кляммера, закрепленного пососедству с ним на этой же поверхности упомянутого направляющего профиля, причем, по меньшей мере, два из доборных кронштейнов расположены рядом и с одного торца соединены одинаково с соответствующими кронштейнами, а с противоположного торца - по-разному соединены с соответствующим направляющим профилем, при этом первый из доборных кронштейнов установлен в упомянутые пазы остова направляющего профиля с возможностью вертикального перемещения в них, а второй из доборных кронштейнов установлен неподвижно в упомянутые пазы остова направляющего профиля. Направляющий профиль может состоять, по меньшей мере, из двух частей, которые соединены последовательно с помощью вставки, имеющей на продольных краях части, соответствующие упомянутым пазам направляющего профиля.
Доборный кронштейн имеет Т-образную форму.
Направляющий профиль содержит продольный остов, у которого с одной стороны образована рабочая плоскость, с другой - ребро жесткости, расположенное перпендикулярно рабочей плоскости, причем остов имеет дополнительное ребро жесткости, у которого с внешней стороны перпендикулярно рабочей плоскости образована еще одна рабочая плоскость, имеющая ширину меньше ширины рабочей плоскости, но больше ширины основного ребра жесткости, причем, упомянутые ребра жесткости расположены на противоположных краях рабочей плоскости остова, а с внутренней стороны угла соединения ребер с внутренней стороной остова по всей его длине на ребрах образованы выступы, а под ними - выполнены профильные канавки. Остов может быть выполнен сборным, по меньшей мере, из двух частей, расположенных последовательно и соединенных посредством вставки, расположенной с внутренней стороны остова, при этом составные части остова имеют одинаковый профиль, а по краям вставки имеются части, соответствующие профильным канавкам остова, которые взаимодействуют с ними и с выступами над ними, выполненными на ребрах жесткости (прототип - полезная модель РФ №45418 от 30.12.2004 г.).
Однако прототип имеет существенные недостатки, а именно:
- стойки (направляющие профили), которые функционально обеспечивают жесткость конструкции, являясь также декоративными и несущими, несут излишнюю вертикальную нагрузку в случае, когда доборный кронштейн установлен неподвижно в пазах стойки, т.к. на стойки через крепежные элементы кляммеров передается практически весь вес панелей, на них же оказывает воздействие и ветровая нагрузка. А кронштейны и их крепеж (обычно - дюбели), параметры которых рассчитываются исходя из нормативов высоты здания и нагрузки ветра, остаются обычно недогруженными;
- в случае же когда доборный кронштейн установлен в пазах стойки с возможностью вертикального перемещения в них, даже при деформации стойки (обычно нижней части) нагрузка практически не переносится на кронштейны, что является недопустимым.
Известен доборный кронштейн, имеющий возможность плавного перемещения в «зажиме» несущего кронштейна. Эта особенность в сочетании с возможностью комбинаций различных длин доборных кронштейнов, позволяет производить монтаж облицовочного материала, компенсируя неровности поверхности стены и отклонения ее по вертикали. Доборный кронштейн, имеющий Т-образную форму обеспечивает перемещений направляющего профиля, вызванного температурными расширениями, относительно других «поддерживающих» кронштейнов (прототип - полезная модель РФ №45418 от 30.12.2004 г.).
Недостатком известного доборного кронштейна является то, что он не обеспечивает равномерную нагрузку составляющих элементов системы в зависимости от их функций и их быструю собираемость.
Известна стойка (направляющий профиль), используемая в упомянутой известной системе фасадной с вентилируемым воздушным зазором. Она содержит протяженный остов, у которого с внешней стороны образована рабочая плоскость, с другой - ребро жесткости, расположенное перпендикулярно рабочей плоскости остова и находящееся по середине остова (прототип - полезная модель РФ №45418 от 30.12.2004 г.).
Однако прототип обладает существенным недостатком, который заключается в том, что данная известная стойка имеет высокую материалоемкость, чтобы обеспечить жесткость всей конструкции, и технологически может быть выполнена только из алюминиевого сплава, температура плавления которого значительно ниже температуры в очаге пожара, что неизбежно приведет к обрушению стойки и немедленному разрушению всей конструкции при пожаре.
Известен кляммер, выполненный в виде П-образной или Г-образной фигур (прототип - Рекомендации по проектированию и применению для строительства и реконструкции зданий в г.Москве «ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ «ГРАНИТОГРЕС», Управление экономических исследований, информации и координации проектных работ ГУН «НИАЦ», 2002 г. рис.3.7 стр.14).
Однако прототип обладает существенным недостатком, который заключается в том, что данный известный кляммер не может конструктивно обеспечить его быстрый монтаж на несущей поверхности.
Первой задачей является устранение в известной фасадной системе отмеченных ранее недостатков и создание ее нового наилучшего варианта, который бы мог быть реализован из ограниченного числа универсальных составных элементов с меньшим общим весом, и не нуждался бы во введении специальных отдельных элементов компенсации температурных деформаций необходимых, как для учета перемещений стойки (направляющего профиля), вызванного температурными расширениями, относительно «не расширяющихся» облицовочных панелей, так для компенсации температурных деформаций кронштейнов и кляммеров относительно неподвижного строительного основания.
Второй задачей является создание узла крепления облицовочных панелей (доборного кронштейна), пригодного для использования в системе фасадной с вентилируемым воздушным зазором при монтаже различных ее частей и обеспечивающего несущую способность от действующих эксплутационных нагрузок, быструю собираемость, широкий диапазон регулировки расстояния облицовки от строительного основания, а также равномерную нагрузку составляющих элементов в зависимости от их функций.
Третьей задачей является создание вариантов направляющей стойки (направляющих профилей), пригодной для использования в системе фасадной с вентилируемым воздушным зазором при монтаже различных ее частей включая угловые переходы, которая служит уплотнением.
Четвертой задачей является создание вариантов нового кляммера, позволяющего обеспечить высокую эксплуатационную надежность и быстрый монтаж и демонтаж на несущих поверхностях для видимого и невидимого крепления облицовочных панелей при выбранном способе монтажа: на готовое строительное основание и совместный монтаж системы и строительного основания.
Первая задача решена следующим образом. В известной системе фасадной с вентилируемым воздушным зазором, содержащей основание и соединенные с ним одним концом несущие кронштейны, в свою очередь соединенные с доборными кронштейнами, облицовочные плиты, закрепленные с помощью кляммеров, согласно предлагаемой полезной модели, кляммеры установлены на рабочем элементе доборного кронштейна.
Система может содержать стойку, установленную с возможностью контакта с рабочим элементом другого конца доборного кронштейна и выполняющую роль уплотнителя.
Кляммеры установлены с возможностью регулировки своего положения на рабочем элементе доборного кронштейна.
На держателе доборного кронштейна выполнен как минимум один вертикальный паз, образующий с горизонтальным пазом несущего кронштейна плавающую точку.
Стойка соединена с доборным кронштейном, по крайней мере, одним крепежным элементом в плавающей или опорной точке.
Технический результат от использования полезной модели состоит в том, что такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет создать систему, в которой использовано ограниченное количество универсальных составных элементов с меньшим общим весом, и не нуждающуюся во введении специальных отдельных элементов компенсации необходимых для учета перемещений стойки (направляющего профиля), вызванного температурными расширениями. При этом имеется возможность изменять в широком диапазоне рабочую длину кронштейна, производить вертикальную регулировку положения облицовочных плит, их быстрый монтаж и демонтаж, компенсацию температурных деформаций всей конструкции и предотвращение попадания влаги на утеплитель, расположенный за облицовочными плитами.
Кроме того, новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет создать систему, в которой температурные деформации воспринимаются подвижными соединениями доборного кронштейна и стойки, доборного кронштейна и кляммера, кляммера и облицовочной панели.
Вторая задача решена следующим образом. В известном доборном кронштейне, содержащем держатель и рабочий элемент, соединенные под углом к друг другу, согласно настоящей полезной модели, рабочий элемент имеет средства для приема кляммеров.
Рабочий элемент имеет установочные прорези.
Рабочий элемент имеет установочные пазы.
На обратной стороне рабочего элемента установлены регулировочные элементы.
Рабочий элемент имеет в поперечном сечении С-образный профиль.
Держатель имеет как минимум один вертикальный паз.
Технический результат от использования полезной модели состоит в том, что новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет создать узел крепления облицовочных панелей (доборный кронштейн), пригодный для использования в системе фасадной с вентилируемым воздушным зазором при монтаже различных ее частей и обеспечивающий несущую способность от действующих эксплутационных нагрузок, быструю собираемость, широкий диапазон регулировки расстояния облицовки от строительного основания, равномерную нагрузку составляющих элементов в зависимости от их функций. При использовании доборного кронштейна в системе, имеется возможность изменять в широком диапазоне рабочую длину соединенных кронштейнов, производить вертикальную регулировку положения облицовочных плит, быстрый монтаж конструкции на готовое строительное основание.
Третья задача решена следующим образом. В известной стойке, содержащей продольный остов, у которого есть внутренняя крепежная поверхность, а также внешняя декоративная и одновременно рабочая поверхность, согласно полезной модели, стойка снабжена вертикально ориентированным держателем, расположенным под углом к остову, выполненному в виде уплотнительной прокладки между облицовочными плитами и доборным кронштейном.
Рабочая поверхность имеет в сечении С-образный профиль.
Технический результат от использования полезной модели состоит в том, что техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет обеспечить снижение нагрузок, передаваемых на стойку, создать уплотняющий элемент между облицовочными панелями и доборным кронштейном, что обеспечивает предотвращение попадания влаги на утеплитель, расположенный в пространстве за облицовочными плитами.
Четвертая задача решена следующим образом. В известном кляммере, содержащем основание, Г-образный лепесток и средство фиксации, согласно настоящей полезной модели, по меньшей мере, два противолежащих торца основания служат для его крепления к соответствующей несущей конструкции.
Противолежащие вертикально ориентированные торцы основания кляммера загнуты под прямым углом.
Торцы основания кляммера имеют дополнительный регулировочный упор.
Средство фиксации кляммера выполнено в виде вертикального продолжения верхнего торца основания с возможностью охвата им элемента несущей конструкции.
Такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет создать новый кляммер, который позволяет обеспечить высокую эксплуатационную надежность и быстрый монтаж и демонтаж на несущих поверхностях для видимого и невидимого крепления облицовочных панелей при выбранном способе монтажа: на готовое строительное основание и совместный монтаж системы и строительного основания
Сущность предлагаемых полезных моделей поясняется чертежами, где:
Фиг.1 - часть системы фасадной с вентилируемым воздушным зазором с видимым креплением;
Фиг.2 - часть системы фасадной с вентилируемым воздушным зазором с невидимым креплением;
Фиг.3 (а, б) - фрагмент системы состоящий из доборного кронштейна (два варианта) в сборе со стойкой и кляммером (вид снаружи);
Фиг.4, 5, 6 - варианты выполнения доборного кронштейна и его соединения с кляммером;
Фиг.7 - вариант выполнения доборного кронштейна с рабочим элементом в виде несъемного кляммера;
Фиг.8, 9 - варианты выполнения кляммера.
Практическая реализация предлагаемых полезных моделей поясняется ниже следующим описанием системы фасадной с вентилируемым воздушным зазором, раскрывающей конструкцию доборного кронштейна, стойки и кляммера.
Система фасадная с вентилируемым воздушным зазором устанавливается на основании 1 (например, стене здания). Перпендикулярно основанию 1 расположены несущие кронштейны 2, которые соединены с ним одним концом, а другим концом - соединены сдоборным кронштейном 3.
Доборный кронштейн 3 содержит держатель 4 и рабочий элемент 5, жестко соединенные под углом к друг другу. Рабочий элемент 5 имеет средства для приема кляммеров 6. Средства для приема кляммеров могут быть выполнены в виде установочных прорезей 7 (см. фиг.1, 4, 5, 6) или в виде установочных пазов 8 (см. фиг.2, 3). На обратной стороне рабочего элемента 5 могут быть выполнены регулировочные элементы 9 (см. фиг.5, 6).
При использовании системы для оформления угловых участков сооружений рабочий элемент 5 имеет в поперечном сечении С-образный профиль (см. фиг 1, 3).
Перпендикулярно доборному кронштейну 3 установлена стойка 10, установленная с возможностью контакта с рабочим элементом 5 доборного кронштейна 3 (см. фиг.1, 2, 3, 4). При этом каждая стойка выполнена в виде протяженного остова с внутренней крепежной поверхностью 11 и с рабочей и одновременно декоративной поверхностью 12 (см, фиг.1, 7). Остов стойки является уплотнительной прокладкой между облицовочными плитами 13 и доборным кронштейном 3 и выполняет функцию уплотняющего ветрозащитного элемента системы (см. фиг.1, 2). При наличии горизонтального уплотнителя 14 (см. фиг.2), расположенного между облицовочными плитами, совместно со стойкой 10 обеспечивает герметизацию Стойка может быть снабжена вертикально ориентированным держателем 15, расположенным под углом к остову.
При использовании системы для оформления угловых участков сооружений рабочая поверхность 12 стойки 10 имеет в сечении С-образный профиль (см. фиг.1).
Стойка 10 (направляющий профиль) прижата к рабочему элементу 5 доборного кронштейна, что обеспечивает ее свободное вертикальное перемещение при температурных воздействиях, т.к. связывающий их крепежный элемент 16 проходит через вытянутый в вертикальном направлении паз 17 (плавающая точка), выполненный на держателе 4 (см. фиг.5, 7).
Направляющие профили (стойки 10) при возведении высотных зданий могут быть соединены между собой (по вертикали) через соединительные вставки (не показано) или через доборный кронштейн. В этом случае верхняя точка каждой стойки 10 соединяется жестко с доборным кронштейном 3 и имеет терморазрыв со следующей стойкой. Закрепленная таким образом несущая конструкция передает вертикальные нагрузки (вес панелей) в основном на доборный кронштейн 3 и в минимальной степени на стойку 10. Ветровые нагрузки оказывают воздействие на стойку 10 только как на прокладку между облицовочными плитами и доборными кронштейнами и передаются через крепежный элемент на кронштейны (доборный 3 и несущий 2).
Кляммеры 6, удерживающие облицовочные плиты 13 размещены на рабочем элементе 5 доборных кронштейнов 3. Кляммеры крепятся либо в установочных прорезях 7 (варианты выполнения кляммеров для данного вида соединения показаны на фиг 8 - а, б, д, е, ж и фиг.9 - и). Либо в установочных пазах 8 (варианты выполнения кляммеров для данного вида соединения показаны на фиг 8 - в, г и фиг.9 - з). Возможен вариант, когда рабочий элемент 5 доборного кронштейна может быть выполнен в виде несъемного кляммера 6 (см. фиг.7).
Кляммер 6 выполнен в виде основания 18 и Г-образного лепестка 19 (см. фиг.8, 9). Основание 18 кляммера имеет, по меньшей мере, два противолежащих вертикально ориентированных торца 20 для его крепления к соответствующей несущей конструкции, в данном случае, к рабочему элементу 5 доборного кронштейна 3.
Для увеличения диапазона вертикальной регулировки основание 18 кляммера в вертикальном направлении может быть выполнено несимметричным относительно лепестков 19 (см. фиг.6), что позволяет путем поворота кляммера на 180 градусов выставить его оптимальное положение для дальнейшей тонкой регулировки.
Средство фиксации кляммера 6 может быть выполнено в виде вертикального продолжения верхнего торца 21 основания 18 с возможностью охвата им элемента несущей конструкции, например, путем загиба верхнего торца 21 основания вокруг верхней части рабочего элемента 5 доборного кронштейна (см. фиг.3, 4, 5).
При использовании кляммера 6 для установки в прорези 7 рабочего элемента доборного кронштейна, вертикально ориентированные торцы 20 основания загнуты под прямым углом по отношению к основанию 18, проходят через прорези 7 и еще раз загнуты под углом, близким к 90 градусов на оборотной стороне рабочего элемента 5. При необходимости на торцах 20 образуют регулировочный упор 22.
Вертикальное смещение клямера (регулировка его положения относительно рабочего элемента 5 доборного кронштейна) может быть выполнено за счет использования специального элемента фиксации 23 с регулировочным винтом 24, который опирается на регулировочный элемент 9 рабочего элемента 5 доборного кронштейна (см. фиг.6). Второй вариант - за счет наличия регулировочного винта 23, проходящего через отверстие в верхнем торце 21 кляммера в сочетании с регулировочным элементом 9 рабочего элемента доборного кронштейна (см. фиг.5).
Горизонтальное смещение кляммера по направлению к основанию 1 и тем самым обеспечение поджима облицовочной плиты к наружной поверхности рабочего элемента 5 доборного кронштейна может обеспечиваться за счет использования дополнительных крепежных элементов - клиньев или стержня с резиновыми кольцами, проходящих через отверстия, выполненные на торцах 20 (условно данное решение не показано).
С целью повышения эстетичности возможно скрытое соединение кляммеров с облицовочной плитой (см. фиг.2).
В сущности, несущие кронштейны 2, длина которых устанавливается заранее, могут представлять собой неравнополочный уголок. Кронштейны 2 прикреплены к основанию 1 (стене сооружения) при помощи анкерных дюбелей (изображены на фиг.1, 7 условно). Тип анкеров, их диаметр, глубина установки подбираются в зависимости от прилагаемой нагрузки и материала стены. Предотвращение образования мостиков холода осуществляется установкой паронитовых прокладок 25 (см. фиг.1). Либо несущие кронштейны 2 могут быть заделаны в стену при ее возведении, в этом случае форма и конструкция несущего кронштейна может быть самой разнообразной (пример показан на фиг.2).
Необходимо отметить, что имеется возможность плавного перемещения доборного кронштейна 3 относительно несущего кронштейна почти на сумму длин доборного и несущего кронштейнов. Такая регулировка возможна за счет наличия горизонтального паза 26 на несущем кронштейне 2 (см. фиг.1, 2, 7). Эта особенность позволяет изменять общую длину сборки в широком диапазоне, тем самым снизить количество типоразмеров доборных кронштейнов, и позволяет производить монтаж облицовочного материала, компенсируя неровности поверхности стены и отклонения ее по вертикали.
При этом возможна также и вертикальная регулировка положения доборного кронштейна 3 как относительно несущего кронштейна 2, так и относительно стойки 10, что обеспечивается выполнением вертикальных пазов 27 на держателе 4 доборного кронштейна 3 (см. фиг.1, 3, 4, 5, 6, 7).
В системе между основанием 1 и облицовочными плитами 13 может быть установлен утеплитель (условно не показан).
Элементы несущего каркаса, применяемые в системе, в основном выполняются из оцинкованных стальных листовых материалов, или из алюминиевого профиля. При изготовлении данных элементов могут быть использованы также новейшие материалы, разработанные в последнее время и допустимые с точки зрения существующих требований к строительным конструкциям.
Стойка, являющаяся уплотнением может быть выполнена как из стали, так и из материалов с температурой плавления ниже 1000 градусов (температура в очаге возгорания), - и при своем разрушении не влечет разрушение всей системы.
Отличительной особенностью заявляемой системы является крепление декоративной облицовочной плиты с помощью крепежных кляммеров из нержавеющей стали, легко устанавливаемых в специальный паз (или прорезь) на рабочем элементе доборного кронштейна, что делает возможным разгрузить стойки и придать им функцию уплотнителя.
Предлагаемая система и ее составляющие элементы позволяет обеспечить равномерную нагрузку составляющих элементов в зависимости от их функций и их быструю собираемость.
Все элементы системы могут быть изготовлены с использованием известных технологий и известного оборудования.