НАВЕСНОЙ ФАСАД ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к области строительства, а более конкретно к устройству покрытий или облицовки стен и крепежных средств для них, и может быть использована в конструкциях преимущественно вентилируемых навесных фасадов строящихся и реконструируемых зданий и сооружений.
Из уровня техники известно устройство для крепления облицовочных панелей к навесному вентилируемое фасаду, включающий верхний и нижний захваты, при этом верхний захват выполнен с возможностью размещения его части в продольном пропиле на верхней торцевой части облицовочной панели, а нижний захват выполнен с возможностью размещения его части в продольном пропиле на нижней части облицовочной панели, при этом захваты жестко соединены между собой планкой, которая со стороны верхнего захвата снабжена кронштейном для крепления к направляющей навесного вентилируемого фасада, а со стороны нижнего захвата снабжена скользящим зацепом, см., пат. RU на полезную модель №86210, кл. E04F 13/00, опубликован 27.08.2009. Устройство характеризуется повышенной надежностью и качеством крепления облицовочных панелей при устройстве вентилируемых фасадов. В известном устройстве использованы вертикальные направляющие, которые увеличивают теплопроводность и материалоемкость конструкции.
Известен навесной вентилируемый фасад, включающий фасадные облицовочные плиты, теплогидроизоляционную защиту, несущие элементы ограждения, выполненные в виде рядно расположенных анкерных стержней, связанных тягами с элементами их натяжения, закрепленных в стене здания, на свободных концах которых установлены с возможностью регулируемого продольного перемещения за счет соединительных резьбовых муфт фиксаторы-болты с прямоугольной T-образной головкой с удерживающими облицовку, запорными элементами в виде пластин, зафиксированных на анкерном стержне резьбовой муфтой, см., описание к пат. RU на изобретение №2520196, кл. E04B 1/00, опубликован 20.06.2014 г. В известном изобретении реализована конструкции навесного вентилируемого фасада, которая упрощает монтаж и демонтаж облицовки и дает возможность осуществлять быструю замену любой из плит в процессе эксплуатации фасада. Недостатком вентилируемого фасада является неустойчивость рядно расположенных анкерных стержней, которая компенсируется связующими тягами и элементами натяжения, усложняющими конструкцию, увеличивающими массу и теплопроводность.
Известен несущий каркас навесного вентилируемого фасада здания, содержащий несущие кронштейны, выполненные из двух Г-образной по форме частей, скрепленных соединительными элементами в виде заклепок, или болтов с гайками, или самонарезающих болтов, причем первые части каждого несущего кронштейна установлены своей первой полкой на стене здания посредством анкеров, а на вторых частях несущих кронштейнов с помощью соединительных элементов вертикально установлены несущие направляющие в виде протяженных П-образных профилей с отогнутыми наружу боковыми сторонами с образованием полок для установки облицовочных панелей, см., пат. RU 79910 на полезную модель, кл. E04F 13/00, опубликован 20.01.2009. Указанный известный каркас навесного фасада здания, принят в качестве прототипа как наиболее близкий по назначению, технической сущности и достигаемому результату аналог. Согласно описанию прототип характеризуется пониженной стоимостью несущего каркаса навесного вентилируемого фасада здания, а также упрощением процесса монтажа.
Недостатком прототипа является наличие в конструкции каркаса несущих вертикальных направляющих, которые обладая значительной протяженностью и металлоемкостью, существенно утяжеляют конструкцию. Кроме того, металлический профиль, из которого изготовлены вертикальные направляющие характеризуется высокой теплопроводностью и теплоемкостью, что ухудшает теплоизоляционные свойства навесного вентилируемого фасада здания. Указанный недостаток прототипа существенно ухудшает экономические характеристики каркаса и ограничивают возможность его применения.
Полезная модель направлена на достижение технического результата, который выражается в снижении металлоемкости и теплопроводности навесного фасада здания за счет упрощения его конструкции. В конечном итоге, указанный технический результат позволяет повысить экономические характеристики навесного фасада здания и тем самым существенно расширить область его применения.
При этом в полезной модели максимально сохранены все положительные свойства прототипа, к числу которых относится рациональность конструкции составного несущего кронштейна.
Указанный технический результат достигается тем, что навесной фасад здания, включающий облицовочные панели и несущие кронштейны, выполненные из двух Г-образных по форме частей, скрепленных между собой соединительными элементами, причем одна из частей каждого несущего кронштейна выполнена установленной одной из своих полок на стене здания посредством соединительных элементов, а ее вторая полка скреплена соединительными элементами с одной из полок второй части несущего кронштейна, отличается от прототипа тем, что несущие кронштейны установлены на стене здания на расстоянии друг от друга равном по горизонтали ширине облицовочной панели, а по вертикали - высоте облицовочной панели. При этом в навесном фасаде здания каждая облицовочная панель по углам укреплена на второй полке второй части несущего кронштейна посредством соединительных элементов, а полки частей каждого несущего кронштейна скреплены межу собой с возможностью регулирования высоты несущего кронштейна.
Оптимальным, с точки зрения достижения указанного технического результата, являются выполнение в одной из полок одной из частей каждого несущего кронштейна сквозных горизонтальных прорезей под соединительные элементы для обеспечения возможности регулирования высоты несущего кронштейна. При этом каждая облицовочная панель может быть выполнена состоящей из основания и наружного покрытия.
Целесообразно чтобы в навесном фасаде соединительные элементы для:
- скрепления частей несущего кронштейна были выполнены в виде болтов с гайками;
- установки несущего кронштейна на стене здания были выполнены в виде анкеров;
- соединительные элементы для установки облицовочных панелей были выполнены в виде самонарезающих болтов.
Во всех случаях реализации навесного фасада здания возможно его оснащение слоем утеплителя, укрепленным на стене здания посредством анкерных дюбелей с образованием воздушного зазора относительно облицовочных панелей.
В основу полезной модели положено техническое решение заключающееся в независимом положении несущих кронштейнов. В качестве связующего элемента в конструкции навесного фасада здания использованы облицовочные панели, которые соединяют все несущие кронштейны в единый каркас. За счет этого из конструкции навесного фасада здания удалось исключить многочисленные направляющие и соединительные элементы для их крепления, что позволило значительно снизить металлоемкость и теплопроводности навесного фасада здания.
Рациональное расположение несущих кронштейнов на стене здания позволяет на каждом кронштейне жестко соединить четыре облицовочные панели и с другой стороны с помощью каждой облицовочной панелью соединить четыре несущих кронштейна. Такая компоновочная схема является оптимальной с точки зрения минимизации количества кронштейнов на единицу площади фасада. Кроме того, отсутствие металлической связи между несущими кронштейнами существенно снижает теплопроводность фасада в целом. Двухэлементная конструкция несущих кронштейнов с регулируемой высотой и углом соединения частей обеспечивает возможность упрощенной установки кронштейнов на неподготовленной поверхности стены и высокую точность установки облицовочных панелей фасада.
Сочетание различных типов соединительных элементов для монтажа узлов навесного фасада обеспечивает не только надежность крепления, но также простоту и экономичность устройства фасада.
Согласно полезной модели все элементы конструкции фасада здания выполняются из негорючих и коррозионностойких материалов. Оптимальная комбинация материалов и формы деталей позволяет реализовать легкую и устойчивую к внешним воздействиям конструкцию.
Все отличительные от прототипа признаки навесного фасада здания направлены на получение технического результата, а именно, упрощения его конструкции повышение тем самым экономических характеристик.
Техническое решение, характеризующееся описанной совокупностью существенных признаков, является новым и промышленно применимым.
Техническое решение иллюстрировано чертежами.
На фигуре 1 представлен вертикальный разрез навесного фасада здания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 с укрепленным на стене здания слоем утеплителя; на фиг. 3 - фрагмент навесного фасада здания, вид со стороны здания.
Навесной фасад состоит из облицовочных панелей 1 укрепленных на стене 2 здания посредством несущих кронштейнов 3. Кронштейны 3 установлены на стене 2 здания на расстоянии друг от друга равном по горизонтали ширине (на фигуре 3 ширина условно обозначена буквой L) облицовочной панели 1, а по вертикали - высоте (на фигуре 3 высота условно обозначена буквой H) облицовочной панели 1.
Каждый кронштейн 3 состоит из двух, соединенных между собой, частей, каждая из которых выполнена Г-образной по форме, т.е. из отрезка уголкового профиля с двумя разновеликими полками. В качестве конструкционного материала для производства частей несущих кронштейнов могут быть использованы оцинкованная или нержавеющая сталь или алюминиевые сплавы АК12М2, АК7Ч, АД31, АД31Т1, АД31Т5, 6060 Т5, АМг2, АМг4. Одна из частей 4 (далее употреблено название первая часть) кронштейна 3 выполнена установленной одной из своих полок на стене 2 здания. Вторая часть 5 (подвижная) каждого кронштейна 3 одной из своих полок скреплена со второй полкой первой части 4 несущего кронштейна 3 с возможностью регулирования высоты несущего кронштейна 3. Для обеспечения возможности регулирования высоты несущего кронштейна 3 в полке второй его части 5, той самой которой она скреплена со второй полкой первой части 4 несущего кронштейна 3, выполнены сквозные горизонтальные прорези 6. На фигуре 1 представлена конструкция с двумя сквозными горизонтальными прорезями 6.
Облицовочные панели 1 укреплены на вторых полках вторых частей 5 несущих кронштейнов 3 таким образом, что каждая облицовочная панель 1 укреплена одновременно на четырех несущих кронштейнах 3 - по одному кронштейну в каждом углу панели. Облицовочные панели 1 выполнены преимущественно многослойными, на фигурах изображены двухслойные панели 1, включающие основание 7 (фибробетонное) с наружным покрытием в виде керамической (клинкерной) плитки 8. Плитки 8 на основании 7 облицовочных панелей 1 уложены горизонтальными рядами с зазором. Кроме того, каждая облицовочная панель 1 по торцам имеет уступы для обеспечения перекрытия зазоров между соседними облицовочными панелями 1.
Навесной фасад при необходимости может быть оснащен слоем утеплителя 9, укрепленным на стене 2 здания. Утеплитель 9 представляет собой теплоизоляционные плиты (кашированные или простые минераловатные), которые сплошным слоем смонтированы на стене 2 посредством анкерных дюбелей 10 таким образом, что между слоем утеплителя 9 и основанием 7 облицовочных панелей 1 образован гарантированный воздушный зазор 11.
Соединительные элементы для установки несущих кронштейнов 3 на стене 2 здания выполнены в виде анкеров 12. Соединительные элементы для скрепления частей 4 и 5 несущего кронштейна 3 выполнены в виде болтов 13 гайками, при этом болты 13 пропущены через сквозные горизонтальные прорези 6. Соединительные элементы для установки облицовочных панелей 1 на вторых полках вторых частей 5 несущих кронштейнов 3 выполнены в виде самонарезающих болтов 14. Самонарезающие болты 14 пропущены через углы облицовочных панелей 1 преимущественно в зазорах между плитками 8. Все соединительные элементы могут быть изготовлены в зависимости от условий эксплуатации из углеродистой, оцинкованной или нержавеющей стали.
Монтаж навесного фасада здания осуществляют следующим образом.
На стене 2 здания осуществляют разметку под установку несущих кронштейнов 3. Кронштейны 3 должны быть расположены по горизонтали на одном уровне таким образом, чтобы расстояние между соседними равнялось ширине (L) облицовочной панели 1. По вертикали кронштейны 3 должны быть расположены один под другим, так чтобы расстояние между соседними равнялось высоте (H) облицовочной панели 1. Точность соблюдения установочных размеров находиться в пределах строительных допусков и определяется технической документацией. В соответствии с разметкой на стене 2 здания с помощью анкеров 12 устанавливают первые части 4 несущих кронштейнов 3 таким образом, чтобы их вторые полки были одинаково ориентированы в вертикальной плоскости. К первым частям 4 несущих кронштейнов 3 прикрепляют вторые части 5, при этом в качестве соединительных элементов используют болты 13 с шайбами и гайками. Для обеспечения вертикального расположения в одной плоскости всех облицовочных панелей 1, после предварительной установки вторых части 5 несущих кронштейнов 3, осуществляют их выравнивание и затяжку. Выравнивание вторых полок вторых частей 5 несущих кронштейнов 3 проводят путем регулирования высоты несущего кронштейна 3, для чего вторую часть 5 несущих кронштейнов 3 перемещают на нужное расстояние, при этом болты 13 скользят в сквозных горизонтальных прорезях 6 как в направляющих. При необходимости конструкция также обеспечивает возможности регулирования угла наклона вторых полок вторых частей 5 несущих кронштейнов 3.
Для реализации вентилируемого фасада здания с повышенной тепло- и шумоизоляцией, на стене 2 здания монтируют слой утеплителя 9, для чего после установки несущих кронштейнов 3 на стене 2 сплошным слоем укладывают теплоизоляционные плиты и укрепляют с помощью анкерных дюбелей 10. Толщина слоя утеплителя 9 выбирается меньше чем высота несущих кронштейнов 3, что гарантирует образование необходимого воздушного зазора 11 вентилируемого фасада. Поверх слоя утеплителя 9 дополнительно может быть установлена пленочная или тканевая ветрогидрозащитная паропроницаемая мембрана (на фигурах не показана).
На завершающей стадии производства фасада монтируют облицовочные панели 1. Панель 1 прикладывают основанием 7 к полкам вторых частей 5 одновременно четырех несущих кронштейнов 3. В каждой панели 1 перфорируют предварительно или на месте сквозные отверстия по углам. Через указанные отверстия пропускают самонарезающие болты 14, которыми крепят панель 1 к несущим кронштейнам 3. Монтаж облицовочных панелей 1 ведут сверху вниз и слева неправо с совмещением торцевых уступов для обеспечения перекрытия зазоров между соседними панелями 1. Таким образом, каждая облицовочная панель 1 крепиться по углам на несущих кронштейнах 3, образуя сплошную поверхность фасада здания.
Энергоэффективность устроенного таким образом навесного фасада здания не уступает прототипу, а по металлоемкости и простоте конструкции существенно превосходит его.
Описанный выше пример реализации навесного фасада здания не является исчерпывающим и приведен только с целью пояснения полезной модели и подтверждения ее промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данной полезной модели, отраженной в описании.