СИСТЕМА И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЕКРЫВАЮЩЕГО ТЕРМОБЛОКА
SYSTEM AND METHOD OF USING OVERLAPPING THERMAL UNIT

Изобретение относится в целом к области кровельных конструкций и к относящимся к ним способам. В частности, изобретение относится к области изолирующих металлических кровельных конструкций.
Изоляция кровли используется в металлических конструкциях зданий. Типичная конфигурация изоляции кровли использует рулонную изоляцию. Термическое сопротивление, предоставляемое изоляцией, понижается, когда ее прессуют или уплотняют. В обычных системах изоляции металлической кровли, когда кровельную конструкцию помещают поверх обрешетки кровли, толстый слой рулонной изоляции сжимается, уменьшая таким образом термическое сопротивление системы изоляции кровли. На некоторых участках обычной кровельной системы сжатие изоляции настолько сильно, что возникает термический ток короткого замыкания, по существу ухудшающий изолирующие свойства системы изоляции кровли.
Согласно первому аспекту настоящее описание изобретения предлагает термоблок для металлической кровли, причем термоблок содержит первый конец, второй конец и первую опору между первым и вторым концами. Первый конец включает в себя пазы для помещения в них ножек зажима из первого кровельного зажима. Второй конец включает в себя поверхность прилегания и укладочную поверхность для помещения следующего термоблока из последовательности термоблоков.
Согласно другому аспекту настоящее описание изобретения предлагает систему, содержащую изолирующий покров, уложенный поверх по меньшей мере одной обрешетины. Последовательности термоблоков крепят поверх обрешетки на изолирующем покрове. Каждый термоблок в последовательностях термоблоков имеет опоры, которые зажимают изолирующий покров, доходя до поверхности каждой обрешетины. Между опорами существуют проемы, и эти проемы образуют участки между опорами, в которых изолирующий покров только частично сжат между обрешеткой и нижней стороной каждого термоблока.
Согласно другому аспекту настоящее описание изобретения предлагает способ помещения изоляции в металлической кровле, причем этот способ содержит: укладку изоляции поверх по меньшей мере одной обрешетины; крепление последовательности термоблоков на обрешетине поверх изолирующего покрова, причем каждый термоблок в последовательностях термоблоков имеет опоры, которые зажимают изолирующий покров, доходя до поверхности каждой обрешетки; и образование проемов между опорами, причем эти проемы образуют участки между опорами, в которых изолирующий покров только частично сжат между обрешетиной и нижней стороной каждого термоблока.
Представленные и другие признаки и преимущества станут очевидными из более конкретного описания предпочтительных вариантов реализации, как показано на прилагаемых чертежах, на которых сходные числовые позиции относятся к одинаковым деталям на различных изображениях. Чертежи не обязательно выполнены в масштабе; размеры элементов могут быть преувеличены для наглядности.
На чертежах показано:
на фиг.1 показан схематический перспективный вид всей системы, применяемой в кровельной конструкции согласно варианту реализации;
на фиг.2А-Е содержатся схематические изображения, иллюстрирующие перекрывающие блоки, применяемые в системе, и способ в описанном варианте реализации;
на фиг.3 содержится схематическое изображение в разрезе, выполненное на обрешетке и содержащее перекрывающие термоблоки, изоляцию и другие кровельные конструкции, в разрезе 3-3, взятом с фиг.1;
на фиг.4 показан схематический перспективный вид всей системы, применяемой в кровельной конструкции согласно варианту реализации;
на фиг.5 содержится схематическое изображение в разрезе, выполненное на обрешетке и содержащее перекрывающие термоблоки, изоляцию и другие кровельные конструкции, в разрезе 5-5, взятом с фиг.4.
Варианты реализации настоящего изобретения предлагают системы и способы получения изоляции для металлической кровли.
Один вариант реализации изображен на фиг.1, 2А-Е и 3. Как показано сначала на фиг.1, вскрытая часть кровли, включающая в себя вариант реализации системы, проиллюстрирована в перспективе. Система 100 предназначена для поддержки и изоляции панелей кровли 102, которые будут установлены поверх собранного узла. Система лежит поверх нескольких Z-образных элементов обрешетки 104. Хотя на фиг.1 показаны только три Z-образных обрешетины, следует понимать, что возможно включение дополнительно множества этих параллельно расположенных обрешетин в различные кровельные конструкции здания.
В поперечном сечении Z-образные обрешетины обычно имеют вертикальную реберную часть 300 (см. фиг.3) и горизонтальные части в виде верхнего фланца 302 и нижнего фланца 306. Горизонтальный верхний фланец 302 имеет наклоненную вниз переднюю кромку 304. Нижний фланец 306 обрешетины 104 имеет отогнутую вверх кромку 308, и нижний фланец 306 отходит в направлении, противоположном направленности верхнего фланца 302. Хотя система может применяться с различными видами обрешетин (например, С-образные и другие варианты), обрешетины 104, показанные на фиг.1 и 3, являются Z-образными и поэтому упоминаются как Z-образные обрешетины. Рама кровли включает также в себя множество поперечных элементов из металлических уголков 110, которые установлены в шахматном порядке со сдвигом через чередующиеся противоположные группы отверстий 111 в ребрах 300 обрешетин 104 известным образом.
Сначала две противоположные ленты рулонной изоляции 108а и 108b, каждая из которых имеет с каждой стороны боковые полосы 107а и 107b, развертывают и укладывают поверх поперечных элементов в пространстве, существующем между противоположными обрешетинами. Затем протяженные части 107а и 107b укладывают поверх верхнего фланца 302 обрешетины, как показано на фиг.3. Противоположные изолирующие покровы 108а и 108b проходят каждый между обрешетинами 104 и вдоль них, как показано на фигурах 1-3. В вариантах реализации изоляцией 108 является стекловолоконная изоляция (которую часто продают в рулонах), которую используют для изоляции полов, стен и потолков. Эта изоляция обычно поступает с листом пароизоляции, помещенном с нижней стороны рулона. Отходящие в стороны полосы являются отклонением от нормы, но являются признаком, который легко выполняет изготовитель. Хотя изоляцию 108 чаще всего изготавливают из стекловолокна, она может также быть выполнена из других изолирующих материалов.
Когда эти полосы изоляции 108 развертывают на месте между обрешетинами, изоляция никоим образом не сжимается, допуская сохранение всех термодинамических свойств. Эта свобода от помех будет сохраняться в конечном продукте.
После того, как ленты изоляции 108 будут развернуты в пространстве между обрешетинами, и полосы 107а и 107b будут уложены поверх верхнего фланца обрешетины, поверх обрешетин укладывают изолирующее покрытие 112 (см. фиг.1). Эта изоляция в некоторых вариантах реализации изготавливается из стекловолокна, но может быть изготовлена из любого количества материалов в зависимости от области применения. Это покрытие 112 удерживается на месте с помощью перекрывающих блоков 114.
Каждая последовательность перекрывающих блоков 114 установлена так, что проходит в продольном направлении вдоль верхних частей 302 каждой Z-образной обрешетины 102, как показано на фиг.1. Перекрывающие блоки имеют ряд признаков, детали которых можно видеть на фиг.2А-Е, на которых показан отдельный блок.
Как показано на фиг.2А и 2В, каждый перекрывающий блок 114 включает в себя промежуточную опору 116 и поддерживающую стык опору 118. Первый конец 200 каждого блока включает в себя два вырезанных вертикальных паза для быстроразъемного помещения опор. Эти пазы 208 лучше всего можно видеть с торца (фиг.2D) на первом конце 200 и в разрезе 2Е-2Е, показанном на фиг.2Е. Эти пазы предназначены для того, чтобы принимать опоры 314 (см. фиг.3) на каждом из стыков 130 (см. фиг.1) с тем, чтобы избежать помех между зажимом и блоком.
Второй конец 202 каждого перекрывающего блока (см. фиг.2А, 2В и 2С) включает в себя укладочную поверхность 204, так же как поверхность прилегания 206, предназначенную для приема соответствующего первого конца 200 следующего блока в последовательности. Однако до установки следующего блока в последовательности там устанавливают L-образную скобу 122. Короткая часть 212 L-образной скобы имеет размеры, соответствующие поверхности прилегания 206, а более длинная часть 210 L-образной скобы 122 имеет размеры, соответствующие укладочной поверхности 204. Такие конфигурации концов наряду с зажимами 120 и L-образными скобами 122 допускают установку последовательностей непрерывных блоков один за другим, и каждый блок 114 в описанном варианте реализации является идентичным. С другой стороны, эти блоки могут иметь различную конфигурацию при иных вариантах реализации.
Как показано на фиг.1, первая последовательность 126 блоков 114 уже установлена, в то время как вторая последовательность 128 перекрывающих блоков 114 находится в процессе установки. Блоки 114 в последовательностях 126 и 128 на фиг.1 сходятся на стыках 130. Стыки 130 образуются путем схождения второго конца 202 уже установленного блока, например блока 132, и первого конца 202 следующего блока, например блока 134, в устанавливаемой последовательности. Блок 132 (фиг.1) уже прикреплен к обрешетине 102, а блок 134 показан на стадии крепления на своем конце 202 с использованием L-образной скобы 122 и зажима 120.
L-образная скоба 122 при установке будет прижата к укладочной поверхности 204 на конце 202, когда конкретный зажим 120 на этом стыке 130 привинчивается с использованием двух крепежных изделий 316. Этими крепежными изделиями может быть, как показано, сочетание болта 315 и гайки 317 или же это могут быть винты. Хотя показано применение болта, винты являются предпочтительными. В одном из вариантов реализации в нижней части зажима 120 могут существовать предварительно выполненные пробитые или просверленные отверстия (не показаны). Крепежные изделия 316 пропускают через эти отверстия, затем через предварительно просверленные или пробитые отверстия (не показаны), выполненные в укладочной 210 части L-образной скобы 122, затем через предварительно просверленные или пробитые отверстия (не показаны) в поддерживающей стык опоре 118 блока 114, через изолирующее покрытие 112 и полосы 107а и 107b и затем через предварительно просверленные или пробитые отверстия, выполненные в головке обрешетины 302 (см. фиг.3). В любом случае предварительного сверления не требуется в 107а и 107b или в изолирующем покрытии 112, поскольку и те, и другие легко прошиваются крепежным изделием 316. При использовании винтов предварительно просверленные или пробитые отверстия являются необязательными. Кроме того, в случае использования предварительно просверленных или предварительно пробитых отверстий в головке обрешетины 302 их размеры должны быть несколько меньше диаметра винтов для того, чтобы способствовать взаимному зацеплению с головкой 302.
Вне зависимости от применяемого крепежного изделия (болта или винта) крепление ведет к прижатию L-образной скобы 122 к укладочной поверхности 204 блока 134, и удерживается не только второй конец 202 блока 134, но и первый конец этого блока 134 укладывается на стык с уже установленным блоком 132.
Теперь, когда второй конец 202 блока 134 прикреплен зажимом и L-образной скобой, установленными здесь, ножки зажима 208 и края головки 310 будут выступать и будут открыты. Затем, чтобы установить следующий блок 136, пазы 208 на первом конце 200 совмещаются и вмещают ножки 314 зажима, уже установленного на последнем блоке 134. Затем, когда зажим 120 и L-образную скобу 122 привинчивают к укладочной поверхности 204 блока 136, выполнение стыка между блоками 134 и 136 завершается. Понятно, что блок за блоком устанавливаются таким путем последовательно вплоть до достижения всей длины обрешетины 104.
При закреплении блоков из каждой последовательности полосы 107а и 107b и небольшая полоса изолирующего покрытия 112 зажимаются между нижней стороной каждого блока 114 и головкой обрешетины 302. В частности, нижние поверхности 212 и 214 каждой из опор 116 и 118 каждого блока непосредственно прижимаются к покрытию 12 и полосам 107а и 107b.
Однако зазоры 150 (см. последовательности 126 на фиг.1), образуемые нижними поверхностями 216 между опорами 116 и 118 на каждом перекрывающем блоке, допускают некоторое расширение изоляции на этом участке. Таким образом, хотя и будучи в определенной степени ограниченным в объеме, изолирующее покрытие между опорами блока все же обладает некоторой глубиной и не полностью сжато. Это обеспечивает некоторые преимущества для сопротивления теплопроводности. По сторонам каждого ряда блоков 114 покрытие расширяется вверх, возвращаясь к своей нормальной плотности, и заполняет участок над верхними поверхностями 350 нижних изолирующих полос 108, чтобы находиться на том же уровне, что и верхние поверхности установленных блоков 114.
Затем панели металлической кровли 102 устанавливают поверх и поперек блоков. В частности, фланцы 310 поверх зажимов 120 известным способом вставляют в кромки 124 и 125 панелей кровли 102. Хотя на фиг.1 показана только одна панель кровли, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что будет установлено несколько панелей кровли, так что будет покрыта вся кровля.
Другой вариант реализации изображен на фиг.4-5. Вариант реализации с фиг.4-5 использует ту же конфигурацию перекрывающего блока, которая показана на фиг.2А-Е, так что подробное описание этого элемента описанной кровельной системы не повторяется. Как показано сначала на фиг.4, проиллюстрирована вскрытая часть кровли с использованием этого второго варианта реализации. И здесь система 400 предлагается для поддержки и изоляции панелей кровли 403, которые будут установлены поверх сборного узла. Опять система ложится на множество Z-образных обрешетин 500. Хотя на фиг.4 показаны только три Z-образные обрешетины 500, должно быть понятно, что гораздо больше этих обрешетин 500, расположенных параллельно, должно быть включено во всю конструкцию кровли. На фиг.5 показана система 400 во втором варианте реализации в поперечном разрезе. Z-образная обрешетина имеет вертикальную реберную часть 501 (см. фиг.4) и горизонтальные верхнюю часть 502 и нижнюю часть 506. Горизонтальная верхняя часть 502 имеет наклоненную вниз переднюю кромку 504. Нижняя часть 506 обрешетины 500 имеет кромку 508, и нижняя часть 506 отходит в направлении, противоположном направленности верхней части 502. Хотя второй вариант реализации системы может использоваться с различными видами обрешетин (например, С-образные и другие варианты), поперечное сечение обрешетин, показанное на фиг.4 и 5, является Z-образным. Что касается последнего варианта реализации, то рама кровли включает также множество поперечных элементов из металлических уголков 110, которые установлены известным образом через чередующиеся противоположные группы отверстий в ребрах 501 обрешетин 500.
Первоначально изолирующее покрытие 558 укладывают поверх обрешетин 500 так, что оно проминается и лежит поверх поперечных элементов 110. Это отличается от первого варианта реализации, при котором используются тонкие коврики 108, которые развертывают и протягивают в продольном направлении между противоположными обрешетинами 104. Здесь, вместо этого, покрытие укладывают поверх всей площади. Изолирующее покрытие 558 в вариантах реализации, показанных на фиг.4 и 5, является стекловолоконной изоляцией (которую часто предлагают в рулонах), которая включает в себя лист пароизоляции на нижней стороне. Хотя наиболее обычным является выполнение покрытия 558 из стекловолокна, оно может также быть изготовлено из других материалов. Далее, лист пароизоляции 556 и покрытие 558 могут быть раздельными компонентами, и покрытие укладывают поверх листа.
После того, как покрытие 558 уложено на место поверх обрешетин 500, перекрывающие блоки 414 устанавливаются непосредственно поверх верхней части 302 каждой Z-образной обрешетины 500, как показано на фиг.4.
Как показано на фиг.4, первая последовательность 426 блоков 414 уже установлена, в то время как вторая последовательность перекрывающих блоков 414 находится в процессе установки. Блоки 414 в последовательностях 426 и 528, показанных на фиг.4, сходятся вместе на стыках 430. Стыки 430 образуются путем сведения вместе второго конца 402 уже установленного блока, например блока 432, и первого конца 401 следующего блока, например блока 434, в устанавливаемой последовательности. Блок 432 (фиг.4) уже прикреплен к обрешетине 500, и блок 434 показан при прикреплении его первого конца 402 с использованием L-образной скобы 422 и зажима 420.
Однако, поскольку изолирующее покрытие 558 уже уложено по головкам обрешетин, L-образные скобы 422 при установке прижмут основания опор перекрывающих блоков 414 к небольшим полоскам изоляции на головках обрешетин.
Предварительно выполненные или просверленные отверстия (не показаны) существуют в основании зажима 420 в предпочтительном втором варианте реализации. Для крепления используется сочетание болта 515 и гайки 517 (см. фиг.5) или винт. Крепежные изделия 516 пропускают через эти отверстия, затем через большую часть L-образной скобы 422 (см., например, часть 210 на фиг.2), затем через опору стыка 516 блока 414 и затем в обрешетину 500 (см. фиг.5).
Два отверстия (не показаны) могут быть предварительно просверлены или пробиты через укладочную часть (см., например, 210 на фиг.2) L-образной скобы 422, предварительно просверленные или пробитые отверстия сделаны в опоре 518 перекрывающего блока 414, затем в слое изолирующего покрытия, которое сжато под опорой 518, и далее идут к предварительно просверленным или пробитым отверстиям в головке обрешетины 502. При варианте с использованием болтов болты имеют длину, которая позволяет кончикам болта проходить через опору 518, через изоляцию и опускаться ниже головки обрешетины 502 (см. фиг.5), где на них может быть навернута гайка 517. В случае, когда крепежными изделиями являются самосверлящие винты, они будут пропущены вниз и затем закреплены в отверстиях в верхней поверхности 502 Z-образной обрешетины 500, которые при использовании винтов будут иметь диаметр несколько меньший, чем у выбранных винтов, так что они могут быть зажаты. Это ведет к прижиму L-образной скобы 122 к укладочной части (например, см. часть 204 на фиг.2В) блока 414.
Теперь, когда второй конец 402 блока 434 прикреплен зажимом 420 и L-образной скобой 422, установленной здесь, ножки зажима 511 и края головки 510 будут выступать и будут открыты. Затем, чтобы установить следующий блок 436, пазы 508 на его первом конце 401 совмещаются и вмещают ножки 511 зажима, уже установленного на последнем блоке 434. Затем, когда зажим 402 и L-образную скобу 422 привинчивают к укладочной поверхности блока 436, выполнение стыка между блоками 434 и 436 завершается. Понятно, что блок за блоком устанавливаются таким путем последовательно вплоть до достижения всей длины обрешетины 500.
После закрепления блоков в каждой последовательности нижний лист рулонной изоляции 558 и лист пароизоляции 556 зажимаются между нижней стороной каждого блока 414 и верхним фланцем обрешетины 502. В частности, нижние поверхности (например, нижние поверхности 212 и 214 на фиг.2) каждой из опор 514 и 516 в каждом блоке, соответственно, непосредственно прижимают изолирующее покрытие 558 к верхней поверхности каждой головки обрешетки 502. Однако в промежутках 450 (см. последовательности 426 на фиг.4), образованных между опорами 514 м 518 на каждом блоке, изоляция, хотя и несколько ограниченная в объеме, частично расширяется. Это дает преимущества для ограничения теплопроводности. Верхняя поверхность изоляции 550 (см. фиг.5), исключая участки, зажатые под опорами 514 и 517, по существу остается на уровне, соответствующем поверхностям под блоками 414.
После закрепления всех блоков 414 относительно тонкую полосу рулонной изоляции 412 развертывают в прямоугольных полостях, образуемых между противоположными последовательностями блоков, например между последовательностями 426 и 528, где изоляция тянется продольно, как показано на фиг.4. В некоторых вариантах реализации вместо рулонной изоляции может использоваться листовая изоляция. Верхний изолирующий слой, в случае изготовления из листовой изоляции, будет предварительно нарезан в соответствии с размерами полостей. В случае использования рулонов изоляции им обычно придают размеры по ширине, соответствующие промежутку между стандартными обрешетинами. Здесь верхний изолирующий слой 412 ложится поверх верхней поверхности 550 нижнего покрытия и заполняет открытый участок между рядами блоков над нижним покрытием 558, как показано на фиг.4.
После укладки на место относительно тонких полос рулонной изоляции 412 поверх и поперек блоков 414 устанавливают металлические кровельные панели 403. В частности, фланцы 510 поверх зажимов 420 известным образом закатывают в кромки 424 и 425 кровельных панелей 403. Хотя на фиг.4 показана только одна кровельная панель, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что таким образом может быть установлено множество кровельных панелей, так что будет покрыта вся крыша.
Много различных компоновок различных компонентов, изображенных, а также не показанных компонентов, возможно без отклонения от существа и объема настоящего изобретения. Варианты реализации настоящего изобретения описаны с целью иллюстрации, но не для ограничения рамок изобретения. Для специалистов в этой области техники станут очевидными альтернативные варианты реализации, не отступающие от его объема. Квалифицированный мастер может разработать альтернативные средства осуществления упомянутых улучшений без отступления от объема настоящего изобретения.
Понятно, что определенные признаки и субкомбинации обладают полезностью и могут использоваться без ссылки на другие признаки и субкомбинации и рассматриваются в пределах формулы изобретения. Не все операции, описанные на различных фигурах, требуется осуществлять в описанном конкретном порядке.