ИЗОЛЯЦИОННАЯ ФАСАДНАЯ СИСТЕМА
INSULATING FACADE SYSTEM

Настоящее изобретение относится к изоляционному фасаду, установленному перед наружной стеной здания. Иногда такие наружные стены зданий имеют недостаточную теплоизоляцию. Существуют различные возможности улучшить эту теплоизоляцию.
Например, можно оклеить и оштукатурить наружную стену здания изоляционными плитами, как правило, из полистирола или минерального волокна. Также можно заключить изоляцию между наружной стеной здания и расположенной спереди клинкерной облицовкой. Наконец, известно, что непосредственно на наружной стене здания можно закрепить несущие рейки, предпочтительно из дерева, проходящие в горизонтальном или вертикальном направлении, и заполнить промежутки между несущими рейками изоляционным материалом способом вдувания или в виде зажимаемого войлока. Снаружи этот каркас закрывается облицовкой из дерева, поделочной древесины, шифера и других материалов.
Настоящее изобретение в частности относится к изоляционному фасаду, монтируемому перед наружной стеной здания и имеющему признаки, изложенные в ограничительной части п. 1 формулы изобретения. Такой изоляционный фасад известен из заявки DE 202013001565 U1, поданной заявителем настоящего изобретения.
В основе настоящего изобретения лежит задача предложить усовершенствованный изоляционный фасад вышеуказанного типа. При этом задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы улучшить пригодность к монтажу изоляционного фасада, в частности в отношении несущей способности.
Чтобы решить эту задачу, в настоящем изобретении предложен изоляционный фасад, установленный перед наружной стеной здания и имеющий признаки, изложенные в п. 1 формулы изобретения. В указанном фасаде стойки установлены на расстоянии от наружной стены здания. В соответствии с этим стойки непосредственно к наружной стене здания не прилегают и, таким образом, как строительные элементы, имеющие сравнительно хорошую теплопроводность, не перекрывают промежуточное пространство между наружной деревянной обшивкой и наружной поверхностью наружной стены здания. Кроме того, нет необходимости адаптировать к возможным неровностям или искривлениям наружной стены здания внутренние узкие грани стоек, ориентированные к наружной стене здания. Напротив, стойки находятся на достаточном расстоянии от наружной стены здания таким образом, что сама наружная стена здания, как правило, при сравнительно неровном прохождении не примыкает к внутренним узким граням стоек. При этом лаги также могут прилегать к наружной стене здания только на участках, т.е. только на части их протяженности в горизонтальном направлении вдоль наружной стены здания. Благодаря этому еще больше уменьшаются расходы на индивидуальную адаптацию каркасной конструкции, образованной из лагов и стоек, к особому контуру наружной стене здания.
Для крепления представленного выше соединения из лагов и стоек в соответствии с настоящим изобретением каждая стойка, кроме того, соединяется с наружной стеной здания по меньшей мере одним крепежным уголком. Преимущество этого решения заключается в том, что в соответствии с уровнем техники из-за крепления стоек прямо к наружной стене здания вышеописанный монтаж изоляционного фасада получает разгрузку только посредством лагов. Таким образом, несущую конструкцию изоляционного фасада, состоящую из лагов и стоек, можно соединить с наружной стеной здания при помощи большего числа мест контакта.
Крепление лагов к наружной стене здания, как и крепление стоек, обычно происходит посредством дюбелей, взаимодействующих с наружной стеной здания. Благодаря настоящему изобретению в каждом случае могут применяться дюбеля, сами по себе имеющие меньшую несущую способность. Однако благодаря увеличению (числа) мест контакта и, следовательно, дюбелей для крепления лагов и стоек обеспечивается то, что изоляционный фасад смонтирован на наружной стене здания с необходимым крепежным усилием.
При этом лаги могут быть соединены с наружной стеной здания способом, известным из немецкой полезной модели DE 202013001565. Подробности относительно уголкового устройства, рассмотренные в более ранней заявке на полезную модель настоящего заявителя, путем этой ссылки включаются в объем раскрытия настоящей заявки.
Таким образом, настоящее описание, в частности, ограничивается особенностями крепежного уголка, сопряженного со стойкой для соединения соответствующей стойки с наружной стеной здания.
Указанный крепежный уголок является результатом практических соображений и исследований по поиску наилучшей конструкции соединительного элемента для соединения стоек с наружной стеной здания с учетом того, что расстояние между стойками и наружной стеной здания может меняться. При этом настоящее изобретение направлено на достижение достаточной несущей способности стоек. Крепежный уголок по настоящему изобретению предлагается с учетом изменения расстояний между стойками и наружной стеной здания, а также необходимую прочность крепления стоек. Одновременно учитывается необходимость наилучшего соединения и передачи крепежных усилий, передаваемых на наружную стену здания несущей конструкцией, состоящей из стоек и лагов. Разумеется, крепежный уголок должен быть как можно более жестким, однако в отношении собственной массы несущей конструкции и затрат на изготовление он должен иметь конструкцию, как можно более оптимизированную в отношении массы. Кроме того, авторы изобретения постарались найти решение, позволяющее обеспечить достаточное опирание стоек посредством крепежных уголков даже в случае наружной стены здания, обеспечивающей плохое основание для анкерного крепления дюбелей или других крепежных элементов.
Усовершенствованные варианты осуществления предлагаемого в настоящем изобретении изоляционного фасада приведены в зависимых пунктах 2-14 формулы изобретения.
Независимый пункт 15 формулы изобретения характеризует крепежный уголок для крепления стоек изоляционного фасада, монтируемого перед наружной стеной здания. Усовершенствованные варианты осуществления этого уголка определены признаками зависимых пунктов 2-14, относящихся к изоляционному фасаду.
Дополнительные подробности и преимущества настоящего изобретения следуют из последующего описания при помощи чертежей одного из примеров осуществления изобретения. На чертежах показано следующее:
фиг. 1 представляет собой продольный разрез примера осуществления основного уголка по настоящему изобретению;
фиг. 2 представляет собой разрез по линии II-II согласно изображению на фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой разрез по линии III-III согласно изображению на фиг. 1;
фиг. 4 представляет собой продольный разрез распорки по настоящему изобретению;
фиг. 5 представляет собой разрез по линии V-V согласно изображению на фиг. 4;
фиг. 6 представляет собой разрез по линии VI-VI согласно изображению на фиг. 4 для первой, второй и третьей распорки;
фиг. 7 представляет собой продольный разрез примера осуществления дополнительного уголка по настоящему изобретению;
фиг. 8 представляет собой разрез по линии VIII-VIII согласно изображению на фиг. 7;
фиг. 9 представляет собой разрез по линии IX-IX согласно изображению на фиг. 7;
фиг. 10 представляет собой продольный разрез изоляционного фасада, проходящего по нескольким этажам, в котором используется распорка, показанная на фиг. 4, 5 и 6;
фиг. 11 представляет собой вид сверху на один из примеров осуществления крепежного уголка;
фиг. 12 представляет собой вид сверху крепежного уголка по фиг. 11, смещенный на 90°;
фиг. 13 представляет собой вид с торца крепежного уголка по фиг. 11 и 12;
фиг. 14, 15 представляют собой продольные разрезы стойки с примером осуществления крепежного уголка при монтаже на наружной стене здания.
Фиг. 1-3 показывают пример осуществления основного уголка 10, имеющего длинную полку 12, которая приблизительно в четыре раза длиннее короткой полки 14 основного уголка 10. Обе полки 12, 14 образованы путем гибки полосы листового металла, ширина которой приблизительно соответствует половине длины короткой полки 14. Перед этим в полосе листового металла выполняют различные отверстия. Таким образом, более длинная полка 12 предпочтительно имеет три отверстия 16a-16c под болт, выполненные на равном расстоянии друг от друга. Самое верхнее отверстие 16c под болт расположено от верхнего свободного края более длинной полки 12 на расстоянии приблизительно 2 сантиметра. Между нижним отверстием 16a под болт и средним отверстием 16b под болт выполнено удлиненное отверстие 18.
В более короткой полке 14 имеются два отверстия 20a, 20b под болт. Переднее отверстие 20b под болт расположено на расстоянии приблизительно 15 мм (расстояние между средней точкой отверстия 20b под болт и передним краем более кроткой полки 14). Между отверстием 20a под болт и углом 22 основного уголка 10 находится удлиненное отверстие 24.
Все отверстия 16, 20 под болт имеют приблизительно одинаковый диаметр от 10,5 до 11 мм. Они выполнены так, что крепежный болт M10 или дюбель диаметром 10 могут быть проведены через отверстие 16, 20 под болт. Удлиненное отверстие 18 имеет немного меньший диаметр (9 мм). Удлиненное отверстие 24 имеет меньший диаметр, например, диаметр от 4 до 6 мм.
Фиг. 4, 5 и 6 наглядно показывают пример осуществления распорки 30. Распорка 30 имеет верхнюю область 32 прилегания, нижнюю область 34 прилегания и область 36 распорки, задающую основное направление протяженности распорки 30. По сравнению с этим основным направлением протяженности верхняя область 32 прилегания и нижняя область 34 прилегания изменены в результате гибки. Указанное изменение всегда производится с целью поверхностного прилегания верхней области 32 прилегания к верхнему концу более длинной полки 12 и выполнения нижней области 34 прилегания так, чтобы она проходила по меньшей мере параллельно направлению протяженности более короткой полки 14. Другими словами, нижняя область 34 прилегания и верхняя область 32 прилегания проходят под прямым углом друг к другу.
В верхней области 32 прилегания выполнено верхнее отверстие 38a под болт, а в нижней области 34 прилегания выполнено нижнее отверстие 38b под болт.
Фиг. 7-9 показывают пример осуществления дополнительного уголка 40. Указанный дополнительный уголок 40 имеет первую полку 42 дополнительного уголка и проходящую под прямым углом к ней вторую полку 44 дополнительного уголка, которые соединены друг с другом посредством угла 46 и проходят под прямым углом друг к другу. Первая полка 42 дополнительного уголка имеет два отверстия 47a, 47b под болт, расположенные друг за другом в продольном направлении полки 42 дополнительного уголка. На уровне заднего отверстия 47a под болт находятся два меньших отверстия 49, каждое из которых выполнено между отверстием 47a под болт и продольной кромкой первой полки 42 дополнительного уголка.
Отверстия 20a, 20b под болт в более короткой полке 14 основного уголка 10 отцентрованы относительно отверстий 47a, 47b под болт в дополнительном уголке 40 и имеют одинаковый с ними диаметр. Полка 42 дополнительного уголка имеет такие же размеры, как более короткая полка 14 основного уголка 10. Эти полки имеют одинаковую ширину и одинаковую длину, измеренную от соответствующего угла 22 или, соответственно, 46. На уровне отверстия 47a под болт находятся два меньших отверстия 49, каждое из которых расположено между этим отверстием под болт и боковой кромкой полки 42. Меньшее отверстие 49 имеет меньший диаметр, чем отверстия под болт, например, диаметр от 4 до 6 мм. Отверстие 48 в более короткой полке 44 имеет такой же диаметр, как отверстие 16, и расположено на таком же расстоянии от угла 46, как отверстие 16 от угла 22.
На фиг. 10 показан продольный разрез изоляционного фасада 100, смонтированного с применением вышеописанных крепежных элементов на наружной стене 102 здания. Изоляционный фасад 100 содержит предусмотренные в качестве наружной обшивки изоляционные древесноволокнистые плиты 104, установленные в вертикальном направлении друг над другом и рядом друг с другом, и удерживаемые при помощи каркаса 106. Каркас 106 содержит лаги 108, проходящие между внутренней поверхностью изоляционной древесноволокнистой плиты 104 и наружной поверхностью наружной стены 102 здания, и соединенные с наружной стеной 102 здания. Между указанными элементами каркаса 106, проходящими преимущественно в горизонтальном направлении, проходят стойки 110, каждая из которых на конце соединена с соответствующим лагом 108. Как видно из чертежа, стойки 110 имеют значительно меньшую толщину, чем лаги 108. Поэтому внутренняя узкая грань 110a стоек 110 установлена на значительном расстоянии от наружной стены 102 здания. Наружная узкая грань 110b стоек 110 заканчивается заподлицо с соответствующим торцом лагов 108. Таким образом, благодаря каркасу создана плоская конструкция для прилегания изоляционных древесноволокнистых плит 104. Между стойками 110 находится изоляция 112 полостей, предпочтительно в виде вздутых древесных волокон для получения заполняющей полости теплоизоляции. Эти вздутые древесные волокна 112 заполняют все полости между наружной стеной 102 здания и внутренней поверхностью изоляционных древесноволокнистых плит 104.
Изоляция 112 полостей также заполняет обусловленные системой полости между внутренними узкими гранями 110a стоек 110 и наружной стеной 102 здания. В результате в области этого теплового мостика получается значительно лучший коэффициент теплоизоляции. Изоляцией 112 полостей также окружена и, следовательно, ограничена, крепежная конструкция изоляционного фасада 100, более подробно описанная ниже.
Ниже эта крепежная конструкция более подробно поясняется со ссылкой на различные этажи и фиг. 10. При этом делаются ссылки на различные этажи, определенные лагами 108. Лаги 108 могут быть выполнены на уровне плоскости этажа. Однако они также могут быть расположены выше или ниже плоскости, отделяющей друг от друга реальные этажи в здании. Отдельные лаги 108 показанных на фиг. 10 этажей, определены обозначениями I-III. При этом нижний лаг 108 I предпочтительно установлен вблизи земли для завершения изоляционного фасада 100 с нижней стороны. Этот нижний лаг 108 I удерживается только посредством уголкового устройства 114, смонтированного на верхней стороне соответствующего лага 108 I. В примере согласно фиг. 10 уголковое устройство 114 содержит прямой уголок 10, при помощи отверстий 16a - 16c под болт, закрепленный на наружной стене 102 здания. Посредством шпильки 116, проходящей через лаг 108 I, более короткая полка 14 привинчена к лагу 108 I. Эта шпилька 116 проходит через отверстие 20a под болт. В показанном варианте осуществления применяется распорка 30, показанная на фиг. 4, 5 и 6, т.е. самая длинная распорка. Она образована при помощи верхнего крепежного болта 118c, который, как и остальные крепежные болты 118a, 118b, ввинчен в наружную стену здания. Верхний крепежный болт 118c проходит через верхнее отверстие 16c под болт и верхнее отверстие 38a под болт распорки 30. Нижняя область 34 прилегания, закрепленная, таким образом, на более длинной полке 12, проходит параллельно лагу 108 I и скреплена с ним еще одной шпилькой 116. Как видно из фиг. 11a, нижняя область 34 прилегания распорки 30 смонтирована на значительном расстоянии от переднего, свободного конца более короткой полки 14 и на верхней стороне лага 108 I. В данном случае это расстояние приблизительно соответствует направлению прохождения более короткой полки 14.
Второй этаж образуется при помощи лага 108 II. Этот лаг на своей верхней стороне скреплен с наружной стеной 102 здания вышеописанным образом. На нижней стороне находится вышеописанный дополнительный уголок 40, через который благодаря его отверстию 47a под болт проходит шпилька 116, также проходящая через отверстие 20a под болт более короткой полки 14. Через отверстие 48 под болт проходит крепежный болт 118, привинченный к наружной стене 102 здания.
Верхний лаг 108 III закреплен вышеописанным образом только посредством дополнительного уголка 40. Однако шпилька 116 не используется. Напротив, через меньшие отверстия 49 проходят шурупы 119 по дереву, ввинченные в нижнюю сторону лага 108 III. Такое более простое по сравнению с другими этажами крепление верхнего лага 108 III возможно, так как он не должен воспринимать вертикальные нагрузки.
На фиг. 11-13 наглядно показан пример осуществления крепежного уголка 120, который в поперечном сечении согнут Г-образно и имеет более короткую прилегающую полку 122, прикладываемую к стене здания, и крепежную полку 124, прикладываемую к стойке 110. Полки 122, 124 проходят под прямым углом друг к другу (ср. фиг. 13). Как, в частности, показано на фиг. 11, крепежная полка 124 образует трапециевидный участок 126, высота НТ которого составляет от 40 до 60% высоты Н крепежной полки 124. При этом высота Н составляет от 100 до 130 мм, тогда как высота НТ, как правило, лежит в пределах от 45 до 60 мм. Трапециевидный участок 126 выполнен в виде равнобедренной трапеции, причем в данном случае более длинная из параллельных сторон, обозначенная ссылочным обозначением 128, имеет длину от 330 до 380 мм, тогда как более короткая сторона, обозначенная ссылочным обозначением 130, имеет длину от 160 до 200 мм. Трапециевидный участок 126 поднимается от прямоугольного основания, обозначенного ссылочным обозначением 132, посредством которого трапециевидный участок 126 переходит в прилегающую полку 122, выполненную с прямоугольным основанием. Прямоугольное основание 132 имеет высоту НВ от 10 до 20 мм.
На той стороне трапециевидного участка 126, которая расположена противоположно прямоугольному основанию 132, выполнен прямоугольный участок 134. На переходе, образованном более короткой стороной 130 между прямоугольным участком 134 и трапециевидным участком 126, выполнен ряд отверстий 136, проходящих в продольном направлении прилегающей полки 122 и имеющих диаметр от 4 до 6 мм, в показанном примере осуществления 5 мм, для соединения с соответствующей стойкой 110 шурупов по дереву, проходящих через крепежные отверстия 136. В данном случае крепежные отверстия 136 расположены в две линии S и в каждом случае в два параллельных ряда, выполненных со смещением относительно друг друга. Смещение составляет от 2 до 10 мм. В показанном примере осуществления выполнено четыре разных ряда крепежных отверстий 136, обозначенных ссылочными знаками с R1 по R4. Благодаря смещению V с крепежным уголком 120 можно соединять стойки 110, расположенные на разных расстояниях от наружной стены 102 здания.
Как видно из фиг. 11, крепежные отверстия 136 находятся только в прямоугольном участке 134.
Расстояние между отверстиями одного ряда R1-R4, расположенными друг за другом в продольном направлении, составляет приблизительно 80±10 мм. Крепежные отверстия 136 соответствующего ближайшего соседнего ряда R1 находятся по центру между отверстиями соответствующего соседнего ряда R2.
Расстояние между крепежными отверстиями 136 и свободным концом прилегающей полки, образованной прямоугольным участком 134, составляет от 6 до 8 мм, так что имеется достаточно места для монтажа шурупа по дереву на прилегающей полке. Ближайшие соседние ряды R1, R2 или соответственно R3, R4 в качестве сдвига V имеют интервал, составляющий несколько миллиметров, предпочтительно приблизительно 5±0,5 мм.
Как видно из фиг. 12, ширина В прилегающей полки 122 составляет приблизительно от 45 до 55 мм. В данном случае в прилегающей полке 122 выполнено три отверстия 138, диаметр которых составляет приблизительно от 9 до 12 мм, в данном случае приблизительно 10,5 мм. По длине прилегающей полки 122 в данном случае выполнено три отверстия 138, причем расстояние между внешними отверстиями 138.1 и 138.3 и торцами крепежного уголка 120 составляет приблизительно 20±5 мм.
Крепежный уголок 120 выполнен из оцинкованного листового металла, в данном случае имеющего толщину 3 мм.
Фиг. 14 и 15 показывают различные разрезы стойки 110, закрепленной на наружной стене 102 здания при помощи крепежного уголка 120. На фиг. 14 и 15 наглядно показано, что стойка 110 в каждом случае прикреплена к наружной стороне крепежной полки 124, расположенной противоположно прилегающей полке 122. Соответственно этому относительно прилегающей полки 122 стойка 110 находится на противоположной стороне. В варианте осуществления согласно фиг. 14 стойка 110 расположена на расстоянии приблизительно 9 мм от наружной стены 102 здания. В варианте осуществления согласно фиг. 15 соответствующее расстояние составляет приблизительно 45 мм. В обоих вариантах стойка 110 крепится на крепежном уголке 120 в целом при помощи 10-ти шурупов 140 по дереву, проходящих через соответствующие крепежные отверстия 136 и привинченных к стойке 110. В результате получается надежное крепление стоек 110 изоляционного фасада. При этом благодаря крепежному уголку 120 стойки 110 могут быть смонтированы и закреплены равномерно на расстоянии от 0 до 65 мм от наружной поверхности наружной стены 102 здания. При этом наибольшая длина стойки 110 в поперечном направлении составляет от 120 до 180 мм. Применяя стандартные деревянные стойки, имеющие поперечное сечение 60×100 мм, можно получить общую толщину изоляционного фасада от 170 до 235 мм. Большую толщину изоляции до 370 мм можно обеспечить благодаря применению более глубоких деревянных стоек или увеличению ширины стоек в области крепежных уголков 120.
Перечень ссылочных обозначений:
10 основной уголок
12 длинная полка
14 короткая полка
16a, b, c отверстие под болт
18 удлиненное отверстие
20a, b отверстие под болт
22 угол
24 удлиненное отверстие
30 распорка
32 верхняя область прилегания
34 нижняя область прилегания
36 область распорки
38a верхнее отверстие под болт
38b нижнее отверстие под болт
40 дополнительный уголок
42 первая полка дополнительного уголка
44 вторая полка дополнительного уголка
46 угол
47a, b отверстие под болт
48 отверстие под болт
49 небольшое отверстие
100 изоляционный фасад
102 наружная стена здания
104 изоляционная древесноволокнистая плита
106 каркас
108 лаг
110 стойка
110a внутренняя узкая грань
110b наружная узкая грань
112 заполняющая полости теплоизоляция/вздутые древесные волокна
114 уголковое устройство
116 шпилька
118 болт
119 шуруп по дереву
120 крепежный уголок
122 прилегающая полка
124 крепежная полка
126 трапециевидный участок
128 более длинная сторона
130 более короткая сторона
132 прямоугольное основание
134 прямоугольный участок
136 крепежное отверстие
138 отверстия
140 шуруп по дереву
Н высота крепежной полки
НТ высота трапециевидного участка
В ширина прилегающей полки
R1-R4 ряды крепежных отверстий 136
S линия
V смещение