СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к области промышленного и гражданского строительства, в частности, к конструкциям стеновых элементов зданий, таких как самонесущие наружные ограждающие конструкции, межкомнатные и межквартирные перегородки многоэтажных зданий, несущие наружные стены и перегородки малоэтажных зданий до 3 этажей включительно.
Из предшествующего уровня техники известна наружная стеновая панель в описании изобретения к патенту РФ №2070257, МПК Е04С 2/06, Е04В 2/00 от 21.08.1991, опубл. 10.12.1996, включающая бетон с арматурой из струн, натянутых в два ряда по толщине панели, отличающаяся тем, что, с целью повышения трещиностойкости, жесткости, прочности и несущей способности, снижения металлоемкости и создания возможности соединения ее с колоннами здания и между собой с помощью болтового соединения, она снабжена внутренними анкерами, расположенными в два ряда по толщине панели, струнная арматура выполнена двумя непрерывными и замкнутыми нитями, натянутыми на внутренние анкера в виде пучков в двухосном направлении, в два ряда по толщине панели, а в промежутках между продольными пучками арматура натянута на анкера по диагонали с усилием в пучках арматуры вертикального направления панели, составляющим от 20 до 40% усилия одиночного пучка горизонтального направления, причем внутренние анкера снабжены опорными площадками, вилкообразными выпусками с отверстиями в них, через которые с помощью валиков внутренние анкера жестко соединены между собой по толщине панели закладными соединительными деталями продольного направления, которые выходят в пазы на торцах панели, а для вертикального соединения панелей между собой панель выполнена с выемками на горизонтальных ребрах панели и выходящими в выемку соединяемыми плоскостями соединительными деталями с охватывающими пучки струнной арматуры ребрами и используемыми для болтового соединения панелей между собой при отклонении соединительных деталей от проектного положения 30 мм как в продольном, так и поперечном направлении, а также в качестве грузоподъемных петель, при этом наружная поверхность панели защищена влагостойким материалом.
2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что струнная арматура и анкера защищены коррозиестойким материалом.
3. Панель по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена из ячеистого бетона.
4. Панель по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена из тяжелого бетона.
5. Панель по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена из керамзитбетона. Недостатки: большой вес, малый срок службы, недостаточно высокая жесткость, прочность, несущая способность, теплозащита.
Наиболее близким аналогом является стеновая панель в описании изобретения к патенту РФ №77622, МПК Е04В 1/76, Е04В 2/00, от 17.04.2008, опубл. 27.10.2008, включающая, металлический каркас с горизонтальными направляющими элементами, в которых жестко закреплены вертикальные стойки, наружные и внутренние несъемные опалубки и размещенный между опалубками утеплитель, отличающаяся тем, что металлический каркас выполнен в виде, по крайней мере, двух размещенных параллельно друг другу рам с установленными внутри каждой рамы стойками, выполненными с перехлестом стоек параллельной рамы, попарно снабженных утеплителем в шахматном порядке так, что плита утеплителя, установленная между стойками одной рамы, смещена относительно плиты утеплителя, установленного между стойками параллельной рамы, а пространство между наружной и внутренней несъемными опалубками заполнено строительными растворами или бетонами. 2. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что вертикальные стойки выполнены в виде С-образного профиля из оцинкованной стали или профиля проката черных металлов расчетного сечения.
3. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что горизонтальные направляющие элементы выполнены в виде П-образного профиля из оцинкованной стали или профиля проката черных металлов расчетного сечения.
4. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что вертикальные стойки и горизонтальные направляющие выполнены из гнутого профиля из оцинкованной стали или профиля проката черных металлов.
5. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что в качестве утеплителя используют вкладыши расчетной толщины из ППУ или ПСБС.
Недостатки: большой вес, малый срок службы, недостаточно высокая жесткость, прочность и несущая способность, огнестойкость, малая жизнестойкость оцинкованых профилей в кислотно-щелочной среде бетонной матрицы, разнородные материалы с различными физико-техническими характеристиками приводят к деструкции стеновой панели.
Технический результат: снижения веса, увеличение срока службы, повышение жесткости, прочности и несущей способности, огнестойкости, теплозащиты, звукоизоляции.
Технический результат достигается за счет того, что стеновая панель, включающая металлический каркас, состоящий из П и С-образных профилей, просечно-вытяжную сетку, связанную с металлическим каркасом, покрытые полимерно-антикоррозийным составом, тепло-звукоизолятор, защитный и отделочный слои, отличается тем, что наружные поверхности боковых граней горизонтальных и вертикальных профилей металлического каркаса, перфорированные в шахматном порядке по длинной стороне сечения, покрыты теплоизоляционным техническим картоном, защитные внутренний и наружный слои, выполнены из стеклофибробетона, а тепло-звукоизолятор из сверхлегкого ячеистого композиционного бетона.
Выполнение металлического каркаса в форме рамы, с установленными горизонтальными, вертикальными перфорированными профилями, П-образный профиль-горизонтальный элемент, С-образный профиль-вертикальный элемент, использование просечно-вытяжной сетки предназначенной для функции несъемной опалубки, прикрепленной по внутренней стороне непосредственно к металлическим боковым граням горизонтального и вертикального элемента профилей каркаса, самосверлящими винтами, по наружной стороне через технический тепло-изолирующий технический картон, выполнение тепло-звукоизолятора из сверхлегкого ячеистого композиционного бетона, выполнение защитного внутреннего слоя и защитного наружного слоя из стеклофибробетона, армированного просечно-вытяжной сеткой снижает вес стеновой панели при одновременном повышении прочности, срока службы, увеличении ее несущей способности, теплозащиты, звукоизоляции.
Выполнение тепло-звукоизолятора из сверхлегкого ячеистого композиционного бетона, который является однородным структурным материалом, идентичный стеклофибробетону, т.к. основа их гидратное вяжущее - цемент, в отличии от аналогов состоит только из однородных, неорганичесих материалов, которые обеспечивают устойчивость к - знакопеременным температурно-влажностным нагрузкам в течение всего срока эксплуатации и высокую огнестойкость строительной конструкции, что обуславливает увеличение срока службы панели до 100 лет.
Выполнение защитного внутреннего и наружного слоя металлического каркаса панели из стеклофибробетона, армированного просечно-вытяжной сеткой, позволяет при изготовлении наружных ограждающих конструкций применить разнообразные отделочные материалы и покрытия, как для наружной, так и для внутренней стороны стеновой панели.
Заявляемая стеновая панель предполагает обеспечивает возможность изготовления панелей с готовой облицовкой под имитацию отделки: природный камень, кирпич, деревянный сайдинг, абстрактный геометрический рисунок поверхности стены, а так же облицовывать поверхность керамогранитом или другими системами вентилируемых фасадов.
Перфорирование длиной стороны сечения металлических профилей в шахматном порядке обеспечивает понижение теплопроводности профилей, увеличивает сцепления теплоизоляционного слоя с металлическим каркасом, что приводит к повышению прочности, срока службы, увеличению несущей способности заявляемой стеновой панели.
Покрытие полимерно-антикоррозийным составом металлических перфорированных профилей и металлической сетки обеспечивает жизнестойкость металлического каркаса стеновой панели в кислотно-щелочной среде бетонной матрицы тепло-звукоизолятора и стеклофибробетонной защитной оболочки панели.
Прикрепление тепло-изоляционного технического картона на наружной поверхности боковой грани каждого горизонтального и вертикального элемента перфорированного металлического профиля понижает теплопроводность панели, защищает каркас от кислотно-щелочной среды бетона, повышает срока службы.
Выполнение защитного внутреннего слоя и защитного наружного слоя из стеклофибробетона, армированного просечно-вытяжной сеткой, заполнение конструкции каркаса сверхлегким ячеистым бетоном-тепло-звукоизолятор на основе полых стеклянных микросфер, затворенных цементно-микрокремнеземным гелем обеспечивает повышение теплозащиты. Структура тепло-звукоизолятора, состоящего из 38% из полых стеклянных микросфер размером 55,0-300,0 мкр., углеводородных нанотрубок 20-50 Нм, отражает тепловой поток инфрокрасного спектра лучевой энергии как внутри, так и снаружи конструкции.
Выполнение тепло-звукоизолятора из сверхлегкого ячеистого бетона, защитного внутреннего слоя и защитного наружного слоя из стеклофибробетона обеспечивает снижения веса строительной панели, увеличение срока службы, повышение жесткости, прочности и несущей способности, огнестойкости, теплозащиты, звукоизоляции ее.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая стеновая панель отличается от известных аналогов совокупностью существенных отличительных признаков, и соответствует критерию "новизна".
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где На фиг.1 изображен общий вид панели в разрезе.
Стеновая панель включает в себя металлический каркас 1, перфорированные в шахматном порядке металлические горизонтальный 2 и вертикальный 3 профили, просечно-вытяжную сетку 4, тепло-звукоизолятор 5, выполненный из сверхлегкого ячеистого бетона, защитный внутренний 6 и наружный 7 слои, выполненные из стеклофибробетона, армированную просечно-вытяжную сетку 4. Металлический каркас 1 выполнен в форме рамы с установленными вертикальными 3 С-образными с перфорированными профилями и горизонтальными 2 П-образными перфорированными профилями. Просечно-вытяжная сетка 4, прикреплена к каркасу 1. Каркас 1 и сетка 4 покрыты полимерно-антикоррозионным составом. На наружной поверхности боковой грани 8 каждого горизонтального перфорированного металлического профиля 2 и вертикального перфорированного металлического профиля 3 прикреплен тепло-изоляционный технический картон 9.
Стеновая панель изготовляется следующим образом.
На специально подготовленные стенды укладывают полноразмерную матрицу - полиуретановая форма - носитель объемного рисунка тип Reckli. На матрицу механическим путем наносят стеклофибробетон толщиной 10-15 мм., замешанный на белом цементе, но может быть окрашен и по цветовому проектному решению. Отдельно готовится каркас из легких тонкостенных конструкций (ЛСТК)-перфорированных профилей из черной низкоуглеродной стали с заданным поперечным сечением - 100-300 мм. Профили сваривают в местах сочленения контактно-точечной сваркой. По наружной поверхности боковой грани каждого профиля прикрепляется тепло-изоляционный технический картон.
Каркас с двух сторон обшивают несъемной опалубкой - просечно-вытяжной сеткой. Все металлические конструкции покрывают антикоррозийным составом. Готовый металлический каркас располагают на подготовленную стеклофибробетонную матрицу. В перфорированные отверстия несъемной опалубки просечно-вытяжной сетки нагнетается тепло-звукоизолятор, состоящего из сверхлегкого ячеистого композиционного бетона. Излишки сверхлегкого ячеистого композиционного бетона снимают с внутренней грани панели, с сетки. По достижении некоторого процента прочности тепло-звукоизолятора, на внутреннюю грань панели наносят слой стеклофибробетона толщиной 10-15 мм. по просечно-вытяжной сетке. Стеклофибробетон закатывается и уплотняется в проектную толщину с удовлетворительной характеристикой поверхности по качеству, под наклейку обоев или финальную окраску в последующем.
Весь процесс формирования панели происходит непрерывно в горизонтальном положении на низкобортном стенде многоразового использования. По набору прочности панель транспортируют в низкотемпературную при температуре 45-50°С сушильную камеру в течении 6-8 часов, до набора транспортной прочности, далее на склад готовой продукции или на строительный объект.
Технико-экономический эффект.
Использование полезной модели снижает вес стеновой панели в 11,5 раза по сравнению с аналогами, увеличивает срок службы до 100 лет., повышает жесткость, прочность и несущую способность, огнестойкость (360 минут открытого пламени), теплозащиту, тепло-звукоизоляцию (свыше 90 Дб по сухому воздуху) ее. При этом производительность труда строительных рабочих увеличивается в 4,5 раза, снижается стоимость 1 м.кв. панели в 2,3 раза, повышается качество гигиены жилья и комфортность, и как следствие снижается уровень заболеваемости жильцов.
Перечень позиций
1 - металлический каркас,
2 - горизонтальный направляющий элемент рамы,
3 - вертикальный направляющий элемент рамы,
4 - просечно-вытяжная сетка,
5 - тепло-звукоизолятор (слой сверхлегкого ячеистого бетона),
6 - защитный внутренний слой,
7 - защитный наружный слой,
8 - наружная поверхность боковой грани,
9 - картон теплоизоляционный, технический.