Стеновая панель (ВАРИАНТЫ)
WALL PANELS (VERSIONS)

Область техники
Изобретение относится к области строительства, в частности к стеновым панелям для возведения зданий, домов и подобных сооружений.
Уровень техники
Известно устройство – стеновая панель (см. патент на полезную модель РФ №104212, дата публикации 10.05.2011). Стеновая панель состоит из бетонных стоек, бетонной плиты и бетонных поперечин, выполненных за одно. Бетонная плита со стороны бетонных стоек и бетонные стойки облицованы теплоизоляционным материалом. Положение теплоизоляционных плит и фиксация их взаимного положения с бетонной плитой обеспечена за счёт придавливания теплоизоляционных плит к бетонной плите боковыми частями первых П-образных элементов.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является стеновая панель (см. патент на полезную модель РФ №104580, дата публикации 20.05.2011). Стеновая панель состоит из бетонных рёбер, бетонной плиты и бетонных поперечин, выполненных за одно. Причём при монтаже стеновую панель располагают так, что рёбра обращены внутрь здания. Бетонная плита со стороны бетонных рёбер и бетонные рёбра облицованы теплоизоляционным материалом. Положение теплоизоляционных плит и фиксация их взаимного положения с бетонной плитой обеспечена за счёт придавливания теплоизоляционных плит к бетонной плите боковыми частями первых П-образных элементов.
Недостатками известного технического решения являются недостаточные теплоизоляционные свойства стыков соседних стеновых панелей, и недостаточная надёжность из-за расположения бетонной части бетонной плиты в зоне возможных перепадов температуры из отрицательных зон в положительные и наоборот.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение теплоизоляционных свойств стыков соседних стеновых панелей и надёжности бетонной плиты в зоне положительных температур.
Поставленный технический результат достигается за счёт того, что, по первому варианту исполнения, в стеновой панели, содержащей бетонную плиту, верхнюю поперечину, нижнюю поперечину, большие рёбра, первые теплоизоляционные плиты, вторые теплоизоляционные плиты, две третьи теплоизоляционные плиты, П-образные элементы, причём бетонная плита снабжена внешней поверхностью, внутренней поверхностью, двумя боковыми поверхностями, верхней поверхностью и нижней поверхностью, внешняя поверхность и внутренняя поверхность выполнены в виде прямоугольников и имеют большую площадь по сравнению с другими поверхностями бетонной плиты, боковые поверхности расположены напротив друг друга, а верхняя поверхность расположена напротив нижней поверхности, верхняя поперечина расположена на внешней поверхности по её верхнему краю, нижняя поперечина расположена на внешней поверхности по её нижнему краю, большие рёбра размещены на внешней поверхности параллельно боковым поверхностям от верхней поперечины до нижней поперечины, при этом крайние большие рёбра расположены с отступом от соответствующей каждому из них боковой поверхности, кроме того, поверхности больших рёбер, противоположные внешней поверхности, расположены с отступом от поверхности верхней поперечины и нижней поперечины, противоположной внешней поверхности, первые теплоизоляционные плиты расположены между большими рёбрами заподлицо с поверхностями больших рёбер, противоположными внешней поверхности, вторые теплоизоляционные плиты расположены вдоль соответствующего каждой из них большого ребра и с нахлёстом на первые теплоизоляционные плиты, расположенные с противоположных сторон от этого большого ребра, а каждый П-образный элемент размещён вертикально таким образом, что он охватывает соответствующую ему вторую теплоизоляционную плиту со стороны, противоположной внешней поверхности, третьи изоляционные плиты расположены со сторон крайних больших рёбер, обращённых в сторону соответствующей боковой поверхности, между верхней и нижней поперечинами, от внешней поверхности до поверхности большого ребра; по второму варианту в стеновой панели, содержащей бетонную плиту, верхнюю поперечину, нижнюю поперечину, большие рёбра, первые теплоизоляционные плиты, вторые теплоизоляционные плиты, две третьи теплоизоляционные плиты, П-образные элементы, малые рёбра, нижнюю оконную поперечину, верхнюю оконную поперечину, причём бетонная плита снабжена внешней поверхностью, внутренней поверхностью, двумя боковыми поверхностями, верхней поверхностью и нижней поверхностью, внешняя поверхность и внутренняя поверхность выполнены в виде прямоугольников и имеют большую площадь по сравнению с другими поверхностями бетонной плиты, боковые поверхности расположены напротив друг друга, а верхняя поверхность расположена напротив нижней поверхности, верхняя поперечина расположена на внешней поверхности по её верхнему краю, нижняя поперечина расположена на внешней поверхности по её нижнему краю, большие рёбра размещены на внешней поверхности параллельно боковым поверхностям от верхней поперечины до нижней поперечины, при этом крайние большие рёбра расположены с отступом от соответствующей каждому из них боковой поверхности, кроме того, поверхности больших рёбер, противоположные внешней поверхности, расположены заподлицо с поверхностями верхней  и нижней поперечин, противоположными внешней поверхности, в бетонной плите выполнен оконный проём, ограниченный нижней оконной поперечиной, верхней оконной поперечиной и соответствующими им частями больших рёбер, при этом малые рёбра размещены на внешней поверхности параллельно боковым поверхностям от верхней поперечины до верхней оконной поперечины и от нижней оконной поперечины до нижней поперечины; поверхности малых рёбер, противоположные внешней поверхности расположены заподлицо с поверхностями верхней поперечины, нижней поперечины, нижней оконной поперечины и верхней оконной поперечины, противоположными внешней поверхности; первые теплоизоляционные плиты расположены между большими рёбрами, а также малыми рёбрами и соответствующими им частями больших рёбер заподлицо с поверхностями больших рёбер и малых рёбер, противоположных внешней поверхности, вторые теплоизоляционные плиты расположены вдоль соответствующего каждой из них большого ребра и малого ребра, с нахлёстом на первые теплоизоляционные плиты, расположенные с противоположных сторон от соответствующего ребра, а каждый П-образный элемент размещён вертикально таким образом, что он охватывает соответствующую ему вторую теплоизоляционную плиту со стороны, противоположной внешней поверхности, третьи изоляционные плиты расположены со сторон крайних больших рёбер, обращённых в сторону соответствующей боковой поверхности, между верхней и нижней поперечинами, от внешней поверхности до поверхности большого ребра, противоположной внешней поверхности.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежами (фиг. 1-5), где на фиг. 1 изображена конструкция бетонного слоя стеновой панели, на фиг. 2 изображён горизонтальный разрез стеновой панели, на фиг. 3 изображён вертикальный разрез стеновой панели, на фиг. 4 изображён общий вид стеновой панели, на фиг. 5 изображена конструкция бетонного слоя стеновой панели с оконным проёмом.
Раскрытие изобретения
На чертеже обозначены: верхняя поверхность 1, внутренняя поверхность 2, боковая поверхность 3, верхняя поперечина 4, большое ребро 5, первая выступающая часть 6, нижняя поверхность 7, большая ниша 8, нижняя поперечина 9, бетонная плита 10, первая теплоизоляционная плита 11, вторая теплоизоляционная плита 12, П-образный элемент 13, центральная часть 14, боковая часть 15, внешняя поверхность 16, третья теплоизоляционная плита 17, выступ 18, оконный проём 19, малое ребро 20, малая ниша 21, нижняя оконная поперечина 22, верхняя оконная поперечина 23, вторая выступающая часть 24.
Изобретение может быть выполнено в двух вариантах: первый – стеновая панель для глухой стены, второй – стеновая панель с оконным проёмом.
Далее изложено описание первого варианта исполнения стеновой панели (для глухой стены). Основными элементами устройства являются бетонная плита 10, верхняя поперечина 4, нижняя поперечина 9 (вместе иногда именуемые поперечинами) и большие ребра 5.
Бетонная плита 10 выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда. Бетонная плита 10 имеет две больших по площади поверхности - внутреннюю поверхность 2 и внешнюю поверхность 16. При стандартном использовании внутренняя поверхность 2 после монтажа обращена внутрь здания, а внешняя поверхность 16 – наружу, при этом внутренняя поверхность 2, внешняя поверхность 16 и боковые поверхности 3 расположены вертикально. Остальные две поверхности: верхняя поверхность 1 и нижняя поверхность 7, расположены горизонтально.
Поперечины выполнены по форме бруса с прямоугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Таким образом, поперечины 4 имеют две торцевые стороны, две большие боковые стороны и две малые боковые стороны. Поперечины прилегают к внешней поверхности 16 бетонной плиты 10 одной из своих малых боковых сторон. Одна поперечина расположена вдоль верхнего края внешней поверхности 16 (верхняя поперечина 4), другая – вдоль нижнего края внешней поверхности 16 (нижняя поперечина 9). Размер поперечины в горизонтальном направлении обычно совпадает с соответствующим размером бетонной плиты 10 (также размеры могут отличаться).
Большие ребра 5 выполнены по форме бруса с прямоугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Размеры большого ребра 5 в поперечном сечении меньше, чем остальные его размеры. Большие ребра 5 прилегают к внешней поверхности 16 бетонной плиты 10 меньшей из своих больших сторон. Большие ребра 5 расположены вертикально и перпендикулярно поперечинам. Обычно расстояние между большими рёбрами 5 – одинаковое, в некоторых случаях эти расстояния могут быть выполнены различными. Крайнее большое ребро 5 стеновой панели выполняют не заподлицо, а с отступом от боковой поверхности 3 (расстояние между внешней поверхностью 16 и противоположной ей стороной большого ребра 5 больше, чем расстояние между внешней поверхностью 16 и противоположной ей стороной поперечины). Таким образом сторона крайнего большого ребра 5, обращённая в сторону боковой поверхности 3 смещена от боковой поверхности 3 на некоторое расстояние. Таким образом большое ребро 5 имеет первую выступающую (за поверхность поперечины) часть 6. Первая выступающая часть 6 расположена между стороной большого ребра 5 и стороной поперечин, противоположных внешней поверхности 16.
Бетонная плита 10, поперечины 4 и 9, и большие ребра 5 выполнены заодно. Поперечины и большие ребра 5 на бетонной плите 10 образуют несколько больших ниш 8.
В каждой большой нише 8 (отдельном пространстве между соседними большими рёбрами 5 и поперечинами) располагают первую теплоизоляционную плиту 11. Первая теплоизоляционная плита 11 обычно полностью занимает пространство между соседними большими рёбрами 5 и поперечинами. Первая теплоизоляционная плита 11 по форме представляет собой прямоугольный параллелепипед (объект, две стороны которого имеют большие площади, чем остальные стороны, и эти большие стороны расположены обычно параллельно друг другу). Первая теплоизоляционная плита 11 одной из своих больших по площади сторон прилегает к части внешней поверхности 16 бетонной плиты 10, ограниченной соседними большими рёбрами 5 и поперечинами. Вторая большая по площади сторона первой теплоизоляционной плиты 11 расположена заподлицо с поверхностью большого ребра 5 (на таком же расстоянии от внешней поверхности 16 бетонной плиты 10, как и наиболее удалённая от внешней поверхности 16 бетонной плиты 10 сторона большего ребра 5). На стороне первой теплоизоляционной плиты 11, которая прилегает к верхней поперечине 4, выполнен выступ 18. Выступ 18 расположен параллельно верхней поперечине 4 и выполнен заподлицо с большой стороной первого теплоизоляционного слоя 11 противоположной внешней поверхности 16. Выступ 18 прилегает к стороне поперечины 4, противоположной внешней поверхности 16 бетонной плиты 10, и занимает пространство между первыми выступающими частями 6 соседних больших рёбер 5. Аналогично на первой теплоизоляционной плите 11 выполнен второй выступ 18, прилегающий к нижней поперечине 9. Таким образом один элемент изделия, образованный двумя соседними большими рёбрами 5, частями поперечин, ограниченными соседними большими рёбрами 5, бетонной плитой 10 и первой теплоизоляционной плитой 11, формирует объект по форме, соответствующей прямоугольному параллелепипеду.
Вторая теплоизоляционная плита 12 по форме соответствует прямоугольному параллелепипеду, один из линейных размеров которого значительно превышает два других. Вторая теплоизоляционная плита 12 располагается вдоль большого ребра 5, прилегая к нему одной своей большой стороной к стороне большого ребра 5, противоположной внешней поверхности 16 бетонной плиты 10. Вторую теплоизоляционную плиту 12 располагают вдоль большего ребра 5, то есть направление наибольшего линейного размера второй теплоизоляционной плиты 12 располагают параллельно большому ребру 5. Размер большой стороны второй теплоизоляционной плиты 12 превышает размер стороны большого ребра 5, противоположной внешней поверхности 16 бетонной плиты 10, в горизонтальном направлении. Таким образом середина большой стороны второй теплоизоляционной плиты 12 совмещена со стороной большого ребра 5, противоположной внешней поверхности 16 бетонной плиты 10, а две остальные части площади с двух сторон от середины прилегают соответственно к двум первым теплоизоляционным плитам 11, расположенным с двух сторон от большого ребра 5. Ширина второй теплоизоляционной плиты 12 больше ширины большого ребра 5, в силу чего вторая теплоизоляционная плита 12 своими выступающими частями прилегает к поверхностям первых теплоизоляционных плит 11, расположенным по бокам большого ребра 5.
Третья теплоизоляционная плита 17 по форме обычно соответствует прямоугольному параллелепипеду. Третья теплоизоляционная плита 17 прилегает к стороне крайнего большого ребра 5, которая обращена в сторону боковой поверхности 3. Третья теплоизоляционная плита 17 расположена между частью внешней поверхности 16 бетонной плиты 10, ограниченной крайним большим ребром 5, боковой поверхностью 3 и поперечинами, и второй теплоизоляционной плитой 12, прилегающей к этому крайнему большому ребру 5. Обычно третья теплоизоляционная плита 17 выполнена такого размера, чтобы её сторона, противоположная крайнему большому ребру 5, была заподлицо с боковой поверхностью 3 бетонной плиты 10.
П-образный элемент 13 выполнен из тонколистового материала (например, металла). П-образный элемент 13 состоит из центральной части 14 и боковых частей 15. Центральная часть 14 расположена между боковыми частями 15 с образованием в поперечном сечении фигуры П-образной формы. П-образный элемент 13 располагают таким образом, что его центральная часть 14 прилегает ко второй теплоизоляционной плите 12 по её большой стороне, удалённой от большого ребра 5, а боковые части 15 охватывают вторую теплоизоляционную плиту 12 по её двум прилегающим сторонам.
Второй вариант исполнения (стеновая панель с оконным проёмом) отличается от первого варианта тем, что стеновая панель имеет оконный проём 19. Оконный проём выполнен в средней части бетонной плиты 10. Обычно оконный проём имеет прямоугольную форму, причём боковые стороны проёма образуют части двух больших рёбер 5, а верхнюю и нижнюю сторону проёма формируют соответственно верхняя оконная поперечина 23 и нижняя оконная поперечина 22.
Верхняя оконная поперечина 23 и нижняя оконная поперечина 22 выполнены в целом аналогично верхней поперечине 4 и нижней поперечине 9, но имеют меньший горизонтальный размер. Верхняя оконная поперечина 22 и нижняя оконная поперечина 23 обычно параллельны верхней поперечине 4 и нижней поперечине 9. Горизонтальный размер верхней оконный поперечины 23 и нижней оконной поперечины 22 соответствует расстоянию между большими рёбрами 5, образующими боковые стороны оконного проёма 19. Верхняя оконная поперечина 23 и нижняя оконная поперечина 22 прилегают к внешней поверхности 16 аналогично верхней поперечине 4 и нижней поперечине 9. Верхняя оконная поперечина 23 расположена ближе к верхней поперечине 4 относительно нижней оконной поперечины 22, а нижняя оконная поперечина 22 расположена ближе к нижней поперечине 9. Стороны верхней оконной поперечины 23 и нижней оконной поперечины 22, противоположные внешней поверхности 16, удалены от внешней поверхности 16 обычно на такое же расстояние, как и стороны верхней поперечины 4 и нижней поперечины 9, противоположные внешней поверхности 16.
Малые рёбра 20 расположены между верхней поперечиной 4 и верхней оконной поперечиной 23, а также между нижней поперечиной 9 и нижней оконной поперечиной 22. Малые рёбра 20 выполнены аналогично большим рёбрам 5, но имеют меньший вертикальный размер. Обычно малые рёбра 5 параллельны большим рёбрам 5. Между двумя большими рёбрами 5, образующими боковые стороны оконного проёма 19, расположено одно или несколько малых рёбер 20 (например, два). Малые рёбра 20 также, как и большие рёбра 5, имеют вторую выступающую часть 24, которая выступает относительно стороны верхней поперечины 4 и стороны верхней оконной поперечины 23 (или стороны нижней поперечины 9 и стороны нижней оконной поперечины 22 соответственно), противоположной внешней поверхности 16.
Полученная бетонная конструкция из бетонной плиты 10, верхней поперечины 4, нижней поперечины 9, верхней оконной поперечины 23, нижней оконной поперечины 22, больших рёбер 5 и малых рёбер 20 образует подобие нескольких больших ниш 8 и малых ниш 21. Большие ниши 8 расположены между частями верхней поперечины 4, нижней поперечины 9 и соседними большими рёбрами 5. Малые ниши 21 расположены между соседними малыми рёбрами 5 (или частью соседнего большого ребра 5 и малым ребром 20) и между верхней поперечиной 4 и верхней оконной поперечиной 23 или между нижней поперечиной 9 и нижней оконной поперечиной 22.
В большие ниши 8 и малые ниши 21 помещают первые теплоизоляционные плиты 11. Размер первых теплоизоляционных плит 11 для малых ниш 21 меньше, чем для больших ниш 8. Также П-образные элементы 13 и вторые теплоизоляционные плиты 12 выполняют по размеру для больших рёбер 5, формирующих оконный проём и расположенных по бокам от проёма, и по размеру для малых рёбер 20, находящихся между большими рёбрами 5, формирующими оконный проём.
Остальное расположение элементов стеновой панели аналогично первому варианту исполнения (для глухой стены).
Осуществление изобретения
В случае использования указанных выше элементов и средств, изобретение реализуется следующим образом.
Первый вариант исполнения стеновой панели (для глухих стен) реализуется следующим образом.
Бетонная плита 10, поперечины 4 и 9 и большие рёбра 5 выполняют заодно. В подготовленную форму, которую располагают горизонтально, закладывают армирующие и вспомогательные элементы, затем заливают строительный раствор. Застывший раствор образовывает единую монолитную конструкцию из бетонной плиты 10, поперечин 4 и 9 и больших рёбер 5.
Первая теплоизоляционная плита 11, вторая теплоизоляционная плита 12 и третья теплоизоляционная плита 17 могут быть выполнены из теплоизолирующего материала, например пенополистирола, вспененного стекла, стекловаты, минеральной ваты на основе базальтовых пород, экструдированного пенополистирола и различных других теплоизолирующих материалов.
П-образный элемент 13 изготавливают из тонколистового металла в частом случае методом проката до необходимого П-образного профиля, или гибкой прокатанного листа до П-образного профиля. На П-образном элементе 13 изготавливают необходимые крепёжные элементы.
В каждую большую нишу 8 между соседними большими рёбрами 5 и поперечинами закладывают первую теплоизоляционную плиту 11 так, что её выступы 18 прилегают к стороне поперечины, противоположной внешней поверхности 16 бетонной плиты 10. К крайним большим рёбрам 5 со стороны соответствующих боковых поверхностей 3 прикладывают третьи теплоизоляционные плиты 17. Каждую вторую теплоизоляционную плиту 12 помещают в отдельный П-образный элемент 13. Таким образом П-образный элемент 13 охватывает вторую теплоизоляционную плиту 12. Вторую теплоизоляционную плиту 12 вместе с охватывающим её П-образным элементом 13 располагают вдоль большого ребра 5. П-образный элемент 13 соединяют с большим ребром 5 посредством специальных анкеров. За счёт этого П-образный элемент 13 прижимает вторую теплоизоляционную плиту 12 к большому ребру 5, а вторая теплоизоляционная плита 12 своими краями, выходящими за пределы большого ребра 5, удерживает первую теплоизоляционную плиту 11. Вторые теплоизоляционные плиты 12, расположенные на крайних больших рёбрах 5, описанным выше образом также удерживают соответствующие третьи теплоизоляционные плиты 17.
Аналогично могут быть выполнены стеновые панели с оконным проёмом, расположенным обычно в средней части стеновой панели (второй вариант исполнения).
При данном варианте исполнения стеновой панели бетонную плиту 10, верхнюю поперечину 4, нижнюю поперечину 9, верхнюю оконную поперечину 23, нижнюю оконную поперечину 22, большие рёбра 5 и малые рёбра 20 выполняют заодно. В подготовленную форму, конструкция которой обеспечивает формирование оконного проёма 19 и которую располагают горизонтально, закладывают армирующие и вспомогательные элементы, затем заливают строительный раствор. Застывший раствор образовывает единую монолитную конструкцию из бетонной плиты 10, верхней поперечины 4, нижней поперечины 9, верхней оконный поперечины 23, нижней оконной поперечины 22, больших рёбер 5 и малых рёбер 20.
Все элементы конструкции устанавливают аналогично первому варианту исполнения (для глухих стен). В большие ниши 8 и малые ниши 21 помещают первые теплоизоляционные плиты 11. Первые теплоизоляционные плиты 11 меньшего размера помещают в малые ниши 21, первые теплоизоляционные плиты 11 большего размера – в большие ниши 8. Также П-образные элементы 13 меньшего размера закрепляют с помощью анкерного крепления на малых рёбрах 20, на больших рёбрах 5 закрепляют П-образные элементы 13 большего размера.
Реализованная данным образом конструкция стеновой панели (в первом и втором варианте исполнения) может быть использована в строительстве. Стеновая панель может выполнять роль несущей конструкции. Стеновую панель располагают по отношению к будущему зданию так, что её внутренняя поверхность 2 бетонной плиты 10 будет обращена внутрь здания, а внешняя поверхность 16 бетонной плиты 10 – наружу. Таким образом, первая теплоизоляционная плита 11, вторая теплоизоляционная плита 12, третья теплоизоляционная плита 17, большие рёбра 5, малые рёбра 20 и П-образные элементы 13 обращены наружу здания.
В случае круглогодичного отопления здания, часть стеновой панели - бетонные плиты 10, будут круглый год находиться в зоне положительных температур, благодаря тому, что теплоизоляция выполнена снаружи бетонной плиты 10.
Выполненные таким образом стеновые панели обладают повышенной заводской готовностью: стеновые панели снабжены теплоизоляцией, внутренняя сторона 2 бетонной плиты 10 подготовлена под покраску или другую отделку, на П-образных элементах 13 предусмотрена возможность крепления облицовочных плит, например, вентилируемого фасада.
Таким образом, выполнение стеновой панели, представленным выше образом, обеспечивает повышение теплоизоляционных свойств стыков соседних стеновых панелей и расположение бетонной плиты 10 в зоне положительных температур в случае, если предусмотрено отопление здания.