ПОЛУНАВЕСНОЙ ФАСАД
SEMI-CANTILEVERING FACADE

Настоящее изобретение относится к фасадам зданий.
В настоящее время многие фасады выполняют из небольших элементов при помощи кладки и/или путем заливки бетона в переносную опалубку.
Эти фасады являются относительно тяжелыми и в некоторых случаях требуют больших трудовых затрат.
Они не обеспечивают удовлетворительной обработки тепловых мостиков на границах раздела с конструкцией и в отдельных точках (балконы, лоджии, выступы …) с точки зрения теплоизоляции как снаружи, так и изнутри.
В конце срока службы здания эти фасады непременно сносят; их разборку произвести невозможно.
Попытки разработки легких фасадов, в частности, полунавесных фасадов, до настоящего времени не смогли соответствовать совокупности следующих требований:
- ограничение тепловых мостиков разумным уровнем,
- возможность интеграции непрозрачных и стеклянных частей,
- достаточная герметичность и воздухонепроницаемость,
- возможность адаптации для разных типов сооружений,
- умеренная стоимость строительства.
Эти проблемы решаются настоящим изобретением, которое, в частности:
- позволяет производить обработку всего фасада здания, включая непрозрачные и стеклянные части,
- позволяет получить полностью (и тем более частично) разборный фасад,
- отличается умеренными затратами как при строительстве, так и при эксплуатации.
При помощи изобретения можно достичь отличных уровней тепло- и звукоизоляции.
В этой связи объектом настоящего изобретения является фасад здания, в основном содержащий по порядку:
- наружную оболочку, состоящую из фасадных элементов,
- дождевой навес,
- крепежные и опорные профильные элементы, закрепленные на торце полового перекрытия в вертикальном положении,
- систему теплоизоляции, содержащую первую изоляцию спереди торца полового перекрытия и вторую внутреннюю изоляцию между половыми перекрытиями,
- пароизоляционный экран и
- внутреннюю облицовку,
отличающийся тем, что первая изоляция является по существу сплошной на поверхности фасада, в частности, в основном без воздушных мешков, при этом два смежных покрытия этой первой изоляции разделены плоской поверхностью упомянутых профильных элементов, выступающих спереди торцов полового перекрытия.
Природа фасадных элементов, образующих наружную оболочку, может быть любой. Например, речь может идти о металлической стенке (металлический лист, который может быть гофрированным) или о деревянной облицовке. Эти фасадные элементы или, иначе говоря, наружную облицовку предпочтительно можно крепить на вертикальных профилях (которые могут, в частности, быть образованы «Z-образными прогонами»), которые, в свою очередь, закреплены на упомянутых профильных элементах над дождевым навесом или на горизонтальном каркасе, закрепленном на этих вертикальных профилях или на вертикальных Z-образных прогонах. Всю глубину Z-образных прогонов, например 2 см, занимает воздушная прослойка.
Таким образом, между дождевым навесом и наружной облицовкой оставляют воздушный слой предпочтительно глубиной 2 см (возможно наличие вертикальной циркуляции воздуха) в объеме, соответствующем глубине вертикальных профилей, на которых крепят наружную облицовку.
Дождевой навес, выполненный в виде гибкого пластикового листа, крепят на наружной стороне упомянутых профильных элементов. В альтернативном варианте между профильными элементами и дождевым навесом можно вставить лист фанеры или OSB (ориентированные несущие панели)(oriented strain board) для улучшения звукоизоляции фасада.
Их крепят на торце полового перекрытия любым соответствующим способом и исключительно практично снаружи согласно вариантам, которые подробнее будут описаны ниже.
Упомянутая первая изоляция предпочтительно занимает почти весь объем, соответствующий глубине упомянутых профильных элементов. Толщина изоляции необязательно должна точно соответствовать глубине упомянутых профильных элементов. Но зато необходимо, чтобы поверхность фасада была покрыта по возможности максимально сплошным слоем изоляции. Таким образом, слой этой первой изоляции прерывается между двумя смежными покрытиями только по толщине тонкой стенки упомянутых профильных элементов перпендикулярно к фасаду.
Существует много возможностей выполнения второй внутренней изоляции между полами, пароизоляционным экраном и упомянутой облицовкой, образующей внутреннюю систему изоляции, и ниже будут приведены несколько примеров такого выполнения.
Фасад здания в соответствии с настоящим изобретением имеет очень хорошие механические характеристики на требуемом уровне с точки зрения ударной стойкости или, например, по отношению к нагрузке от подвесных люлек для очистки, характеристики сейсмической стойкости для жилых зданий, находящихся в зонах средней сейсмической активности, высотой, не превышающей, в частности, 28 метров.
Интегрирование непрозрачных и стеклянных частей не представляет трудности, причем можно легко применять самые разнообразные конструктивные типы и стили.
Воздухонепроницаемость, получаемая за счет установки независимой пароизоляционной пленки, является хорошей; можно получить отличную тепло- и звукоизоляцию.
Фасад в соответствии с настоящим изобретением можно легко разобрать, а стоимость его возведения является умеренной.
Предпочтительно упомянутые профильные элементы содержат:
- заднюю плоскую поверхность опоры, по меньшей мере, на торец полового перекрытия и опоры и/или крепления внутренней системы изоляции,
- переднюю плоскую поверхность опоры и крепления дождевого навеса и фасадных элементов, и
- центральную плоскую поверхность, соединяющую заднюю и переднюю плоские поверхности.
В простом и практичном варианте выполнения задняя и передняя плоские поверхности являются плоскостями, параллельными главной плоскости фасада, а центральная плоская поверхность находится в вертикальной плоскости, перпендикулярной к этой главной плоскости. Таким образом, изоляционные покрытия, имеющие по существу форму параллелепипеда, можно укладывать по обе стороны от упомянутой центральной плоской поверхности, чтобы максимизировать пространство, занимаемое изоляцией.
В первой версии этого частного варианта выполнения задняя плоская поверхность находится только с одной стороны центральной плоской поверхности. В этом случае упомянутую центральную плоскую поверхность можно легко крепить, например, при помощи винтов на уголке с той ее стороны, где нет задней плоской поверхности. Это крепление легко производят снаружи здания, при этом уголок можно заранее закрепить на торце полового перекрытия в тех же условиях.
Можно указать три наиболее практичных варианта выполнения.
Согласно первому варианту упомянутую переднюю плоскую поверхность располагают с той же стороны от центральной плоской поверхности, что и заднюю плоскую поверхность: профиль имеет по существу U-образную или С-образную форму (присутствие загнутых полок на краях профиля).
Согласно второму варианту упомянутую переднюю плоскую поверхность располагают только с той стороны центральной плоской поверхности, где не находится задняя плоская поверхность: профиль может быть приблизительно в виде Z (две соседние ветви Z являются перпендикулярными).
Согласно третьему варианту переднюю плоскую поверхность располагают с двух сторон от центральной плоской поверхности.
Согласно второй версии, которую можно комбинировать с первой, упомянутые профильные элементы в основном вписаны в Н-образные профили. Под этим следует понимать то, что они являются Н-образными профилями или отличаются от них только отсутствием концевой части, таким образом, здесь повторяются формы трех вариантов упомянутой первой версии.
Н-образные профили можно легко закрепить на торце полового перекрытия снаружи. Для этого достаточно сначала закрепить на торце полового перекрытия крепежную консоль, содержащую первую часть, которую крепят на центральной плоской поверхности первого Н-образного профиля (верхнего), и вторую часть, которую крепят на центральной плоской поверхности второго Н-образного профиля (нижнего). Упомянутая передняя плоская поверхность профильных элементов перекрывает один из двух боковых краев панели или покрытия упомянутой первой изоляции или два таких боковых края соседних панелей или покрытий.
Упомянутые профильные элементы можно выполнять из любого материала, обеспечивающего требуемые высокие механические свойства при разумной толщине (и весе): в качестве такого материала можно указать металл, в частности, алюминий, или предпочтительно усиленный пластический материал. Последний обладает отличными механическими характеристиками при небольшом сечении стенок профилей, хорошими изоляционными свойствами (решает проблему тепловых мостиков на уровне торцов половых перекрытий) и хорошими противопожарными свойствами. Эти преимущества будут подробнее представлены ниже.
Предпочтительно профильные элементы выполняют путем выдавливания с волочением из композита смолы и стекловолокон, в частности, их выполняют сплошными и/или в виде матов. В качестве смолы можно использовать акриловую смолу, полиэфирную смолу, винил-эфирную смолу или эпоксидную смолу.
Эти материалы обладают требуемыми механическими свойствами.
Они являются отличными теплоизоляторами (теплопроводность порядка 0,2 Вт/м·К) и могут решать проблемы тепловых мостиков. Они являются также отличными электрическими изоляторами.
Они обладают хорошей огнестойкостью, являются самогасящимися и в большинстве случаев не выделяют токсичного дыма при пожаре.
Например, толщина стенок профильных элементов составляет от 4 до 10 мм, что обеспечивает, в частности, достаточный непрерывный изолирующий слой, образованный наложением покрытий по обе стороны от упомянутой центральной стенки.
Предпочтительно упомянутые первую и вторую изоляции выбирают из изоляций на основе минеральных волокон, таких как стекловата, асбест, растительных волокон, таких как волокна конопли, льна, хлопка, или волокон животного происхождения, например, таких как овечья шерсть.
Предпочтительно упомянутую внутреннюю облицовку выполняют на основе одной гипсокартонной плиты (типа ВА 25 или более толстой) или нескольких наложенных друг на друга плит (по меньшей мере, две ВА 13 …).
Объектом настоящего изобретения является также набор описанных выше компонентов для реализации такого фасада.
Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые фиг.1-8, на которых схематично показаны последовательные этапы выполнения фасада в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.1 показаны два соседних торца 0 половых перекрытий. Однако следует уточнить, что изобретение вполне можно применять для сооружения, имеющего большее число этажей.
На торцах 0 половых перекрытий крепят профили 1 в вертикальном положении через равномерные промежутки в 600 мм.
Профили 1 имеют U-образную форму: каждый из них имеет невидимую на фигуре вогнутость, расположенную с левой стороны для профилей первого плана.
Каждый профиль 1 содержит параллельные заднюю 1а и переднюю 1b плоские поверхности, соединенные между собой центральной плоской поверхностью 1с, которая является к ним перпендикулярной. Она имеет ширину примерно 120 мм и толщину 6 мм.
Профили 1 могут быть выполнены из полиэфирной смолы, усиленной сплошными стекловолокнами, или могут быть выполнены в виде стекловолоконных матов.
Профили 1 крепят на торцах 0 половых перекрытий при помощи уголков 2. Поскольку торцы 0 половых перекрытий не обязательно могут находиться точно друг над другом, этот вариант крепления профилей 1 является совместимым с отсутствием контакта между профилями 1 и торцом 0 полового перекрытия, то есть с не равным нулю, но очень небольшим расстоянием между профилем 1 и торцом 0 полового перекрытия.
Уголки 2 выполнены из металла или из усиленного пластического материала. Их крепят винтами, завинчиваемыми одновременно в торец 0 полового перекрытия и в центральную плоскую поверхность 1с профиля 1.
На фиг.2 показана укладка изоляции 3 с заполнением всего пространства, ограниченного глубиной профилей 1.
Изоляция 3 состоит из панелей толщиной 120 мм, выполненных из стекловаты, выпускаемой компанией Сен-Гобэн Изовер под товарным знаком Panolène Façade. Эта стекловата обладает теплопроводностью в 0,032 Вт/м·К.
Стекловату вставляют в вогнутость U-образных профилей 1. Вблизи торца 0 полового перекрытия ее сначала нанизывают на штыри 31, закрепленные в торце 0 полового перекрытия. Затем штыри 31 загибают сверху уложенного слоя стекловаты 3.
После этого на упомянутых передних плоских поверхностях 1b профилей 1 поверх изоляции 3 (см. фиг.3) укладывают дождевой навес 4. Дождевой навес выполняют, как известно, из листа гибкого пластического материала, выпускаемого, в частности, компанией Деркен Дельта Фасад.
Хотя наружная облицовка фасада и входит в систему в соответствии с настоящим изобретением, однако она не имеет специфических отличительных признаков, и ее описание опускается.
Далее следует описание выполнения внутренней изоляции фасада в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фиг.4, на упомянутых задних плоских поверхностях 1а профилей 1 крепят горизонтальные металлические элементы 51. При этом можно применять быстрый процесс клепки при помощи пистолета.
Металлические элементы 51 выполнены в виде U-образных металлических профилей, содержащих загнутые полки. В связи с этим при дальнейшем описании внутренней изоляции делается ссылка на заявку WO 2006/061538.
С другой стороны, на торцах 0 половых перекрытий крепят нижние 52 и верхние 53 рейки на расстоянии от упомянутых задних плоских поверхностей 1а таким образом, чтобы плиты внутренней изоляции опирались на нижние 52 и верхние 53 рейки.
Затем в горизонтальных металлических элементах 51 крепят опорные и распорные элементы 54, в частности, используя их некоторую упругую деформацию.
Как показано на фиг.5, на опорные и распорные элементы 54 надевают изоляцию 5а. При этом изоляцию 5а позиционируют в положении опоры на задние плоские поверхности 1а профилей 1 и на горизонтальные металлические элементы 51 сзади нижних 52 и верхних 53 реек.
Изоляцию 5а выполняют из стекловаты толщиной по выбору от 80 до 120 мм и с теплопроводностью, равной 0,032 Вт/м·К, выпускаемой компанией Сен-Гобэн Изовер под товарным знаком Isoconfort 32.
После этого на опорных и распорных элементах 54 устанавливают элементы 55 крепления металлического элемента, см. фиг.6.
Затем, как показано на фиг.7, на элементах 55 крепления крепят вертикальные металлические элементы 56. Металлические элементы 56 располагают сзади нижних 52 и верхних 53 реек.
Как и горизонтальные металлические элементы 51, вертикальные металлические элементы 56 выполнены в виде U-образных металлических профилей с загнутыми полками. Элементы 55 крепления взаимодействуют с опорными и распорными элементами 54 таким образом, чтобы можно было легко регулировать их положение по нормали к фасаду с последующей блокировкой. С другой стороны, они взаимодействуют с вертикальными металлическими элементами, закрепляя их в требуемом положении по этой нормали к фасаду.
На плоскую заднюю сторону металлических элементов 56 укладывают пароизоляционный экран 5с.
Предпочтительно пароизоляционный экран представляет собой гидрорегулирующую мембрану, выпускаемую под названием Vario компанией Сен-Гобэн Изовер. Стандартный пароизоляционный экран может быть выполнен в виде полиэтиленового листа толщиной, например, от 100 до 200 мкм.
Как показано на фиг.8, на вертикальной плоской поверхности, образованной вертикальными металлическими элементами 56, и на нижних 52 и верхних 53 рейках крепят две гипсокартонные плиты 5b толщиной 13 мм или одну плиту толщиной 25 мм.
Можно предусмотреть разные варианты монтажа второй изоляции 5а, пароизоляционного экрана 5с и внутренней облицовки 5b.
В частности, можно легко поменять комбинацию горизонтальных металлических элементов 51, опорных и распорных элементов 54, крепежных элементов 55 и вертикальных металлических элементов 56.
Так, можно закрепить описанные выше штыри 31 на стороне профилей 1, обращенной внутрь здания, чтобы надеть на них и удерживать вторую изоляцию 5а. В альтернативном варианте функцию таких штырей 31 могут выполнять вертикальные профили (например, U-образной формы), закрепленные на стороне профилей 1, обращенной внутрь здания, между двумя половыми перекрытиями.
Пароизоляционный экран 5с можно установить над стержнями 31 или вертикальными U-образными профилями.
Перед пароизоляционным экраном 5с можно в рельсах R 36 французского стандарта NF DTU 25.41 на полу и на потолке закрепить стойки М 36 того же стандарта спиной друг к другу (парами) в вертикальном положении. Эти стойки М 36 являются U-образными профилями. Объем, соответствующий глубине этих стоек, оставляют свободным (воздушный слой).
На стойках М 36 крепят две гипсокартонные плиты 5b типа ВА 13 (или только одну плиту ВА 25).
В этом варианте выполнения крепления гипсокартонных плит 5b являются независимыми и не связаны с профилями 1.
Полученный таким образом фасад отвечает нормам механической прочности и легко поддается разборке. Он обеспечивает отличную тепло- и звукоизоляцию. Между первой наружной изоляцией и второй внутренней изоляцией между половыми перекрытиями нет необходимости выкладывать стену или эквивалентный элемент.