БРУС ДРЕВЕСНЫЙ

Предлагаемая конструкция относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к созданию строительного лесоматериала в виде бруса, изготавливаемого из древесины, который может быть использован в строительстве индивидуального частного домостроения, а также в любых строительных конструктивных решениях одно и многоэтажных строений.
Известен патент RU 2456414, опубл.: 20.07.2012, в котором раскрыт деревянный строительный элемент для возведения стены здания, на верхней, нижней и торцевых сторонах которого выполнены стыковочные приспособления, при этом стыковочные приспособления, выполненные на верхней и одной торцевой стороне, состоят по меньшей мере из одного продольного гребня, а стыковочные приспособления, выполненные на нижней и другой торцевой стороне, состоят по меньшей мере из одного продольного паза, отличающийся тем, что торцевые стороны строительного элемента выполнены в виде волнообразно изогнутых совпадающих между собой поверхностей с наклонными верхними и нижними участками, где изогнутые поверхности расположены обратно симметрично относительно продольной оси элемента, а их наклонные участки ограничены его высотой Н, при этом на одной изогнутой поверхности, сопрягаемой с верхней стороной элемента, выполнены продольные гребни, а на другой изогнутой поверхности, сопрягаемой с нижней стороной элемента, выполнены продольные пазы.
Ряды кладки стены отделены друг от друга распорными элементами и между ними расположено внутреннее пустотное пространство.
Для предотвращения образования в теплоизоляционном слое конденсата в пустотном пространстве наружных стен выполнена пароизоляция из алюминиевой фольги.
Технической проблемой аналога является наличие пустот в виде внутреннего пространства между распорными элементами, а не в самом брусе. Кроме того, пустотное пространство большое по объему и обеспечивает циркуляцию конвективных потоков, что приводит к быстрым теплопотерям в зоне пустот не смотря на наличие изоляции в виде алюминиевой фольги.
Известна полезная модель (RU 23406 U, В27М 3/00, опубл.: 20.06.2002) на брус, содержащий одинаковые элементы, соединенные в пакет наибольшей по площади плоскостью, внутренние элементы которого имеют длину меньшую, чем внешние элементы, образующие одно или несколько промежуточных пространств, причем внутренние элементы соединены с внешними элементами двусторонней гвоздевой пластиной.
Недостатком данного бруса является то, что этим брусом невозможно возвести надежного строения, он может быть использован только в качестве несущих элементов перекрытий между этажами.
Известен патент RU 93731 U, опубл.: 10.05.2010, в котором заявлен высокий брус, состоящий из внутренних коротких и внешних длинных элементов и имеющий пустоты, отличающийся тем, что в боковых панелях и несущих каркасах выполнены технологические пазы. В боковых панелях для соединения выполнен фрезерованием сверху паз, а снизу - шип. Пустоты заполнены теплоизоляционным материалом. Внутренние и внешние элементы соединены между собой путем склеивания.
Технической проблемой аналога является то, что при сборке данного бруса детали несущих каркасов склеиваются из уже сухого пиломатериала необходимой высоты и ширины. Следовательно, в процессе сушки пиломатериала возникают деформации досок, поскольку годичные кольца древесины кроме участков формирования пазов не надрезаются и высыхание происходит неравномерно.
Как результат, при сушке материала возникает много брака и не весь высушенный пиломатериал можно использовать при изготовлении бруса.
Кроме того, внутренние полости (пазы) расположены не по всей длине бруса, что уменьшает теплопередачу только в зоне расположения пазов.
При склеивании образуется сплошной клееный шов.
Известен патент RU 2261964, опубл.: 10.10.2005, в котором описан комбинированный брус, выполненный в виде короба, состоящего из двух вертикальных и двух горизонтальных деревянных стенок, скрепленных между собой посредством выступов и выемок, внутренняя полость которого заполнена термоизолятором, отличающийся тем, что дополнительно на наружной поверхности горизонтальных стенок параллельно продольной оси симметрии по всей длине комбинированного бруса выполнены пазы, в которых размещены вставки из теплоизоляционного материала, на вертикальных стенках изнутри закреплены ребра жесткости, на поверхностях ребер жесткости, обращенных к вертикальным стенкам, вмонтированы пластины из теплоизоляционного материала. В качестве теплоизоляционного материала для вставок и пластин используется фольгированный порилекс.
Технической проблемой аналога является то, что при сборке данного бруса детали несущих каркасов склеиваются из уже сухого пиломатериала необходимой высоты и ширины. Следовательно, в процессе сушки пиломатериала возникают деформации досок, поскольку годичные кольца древесины кроме участков формирования пазов не надрезаются и высыхание происходит неравномерно.
Как результат, при сушке материала возникает много брака и не весь высушенный пиломатериал можно использовать при изготовлении бруса.
Кроме того, внутренние полости (пазы) расположены не по всей длине бруса, что уменьшает теплопередачу только в зоне расположения пазов.
Решение конструктивно сложное в изготовлении, требует использования термоизолятора, а выполнение вставок в пазах из теплоизоляционного материала по всей длине комбинированного бруса из фольгированного порилекса не дает достаточного эффекта в сравнении с заявленным решением.
Известен патент DE 19833474 A1, кл. E04C2/12, опубл.: 10.02.2000, в котором описан брус, состоящий из элементов древесины и имеющий пустоты, где в составных элементах бруса выполнены фрезерованием технологические пазы, причем элементы бруса соединены между собой путем склеивания, причем вдоль всей длины внутри бруса сформирован по меньшей мере один закрытый продольный канал, причем закрытый канал образован так, что верхняя продольная часть канала является одной составной частью бруса, а нижняя продольная часть канала - другой составной частью бруса.
Технической проблемой аналога является то, что теплопередача все равно происходит вдоль всей длины бруса, что требует склеивания нескольких элементов бруса путем склеивания, что усложняет процесс изготовления.
Наиболее близким аналогом является конструктивный элемент из древесины (RU2143970, опубликовано: 10.01.2000), состоящий по крайней мере из двух слоев древесины, где по крайней мере один слой древесины выполнен по крайней мере из одной заготовки, которая по крайней мере с одной стороны и/или на отдельных участках снабжена структурой в виде пазов и/или шлицов, отличающийся тем, что он представляет собой строительный блок, в котором слои древесины расположены по диагонали друг к другу и пазы и/или шлицы слоев структуры также расположены по диагонали равномерно друг от друга. Преимуществом прототипа является то, что элемент древесины имеет высокие коэффициенты тепло- и звукоизоляции, его можно просто изготавливать в массовом производстве, в частности поточно-непрерывным методом, при одновременном уменьшении отходов.
Технической проблемой прототипа является то, что теплопередача все равно происходит вдоль всей длины бруса, что требует склеивания нескольких элементов бруса путем склеивания, что усложняет процесс изготовления.
Задачей полезной модели является уменьшение теплопередачи и устранение недостатков других известных решений при сохранении преимуществ прототипа.
Техническим результатом является уменьшение теплопередачи вдоль всей длины бруса без потребности склеивания нескольких элементов для образования одного бруса, то есть образованный брус состоит из одного элемента.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен древесный брус, состоящий из элементов древесины и имеющий пустоты, где в составных элементах бруса выполнены фрезерованием технологические пазы, причем технологические пазы расположены параллельно друг другу, отличающийся тем, что технологические пазы выполнены продольно и сформированы отрезками, расположенными рядами, которые расположены внутри полости бруса и не выходят к краям наружных поверхностей, причем пазы соседних рядов расположены со смещением относительно смежных в продольном направлении.
Предпочтительно, в средней части бруса между рядами технологических пазов выполнен промежуток большей ширины, чем расстояние между рядами пазов, расположенных по краям.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано устройство бруса (А-А - вид в разрезе, Б - вид сверху, В - вид снизу, Г - вид с торца).
На фиг.2 показано устройство бруса (вид в объеме).
На фиг.3 показан вариант укладки бруса пазами по направлению к пазам смежному.
На фиг.4 показан вариант укладки бруса пазами в одну сторону.
На фиг.5 показан вариант укладки бруса стенкой.
На чертежах: 1 - брус,  2 - паз, 3 - промежуток между рядами пазов в средней части бруса, 4 - граничные участки древесины (краевые), 5 - основание бруса, 6 - промежутки между отрезками пазов.
Осуществление полезной модели
Древесный брус 1 (см. фиг.1, фиг.2) состоит из элементов древесины и имеет пустоты, где в составных элементах бруса выполнены фрезерованием технологические пазы 2, причем технологические пазы выполнены продольно и расположены параллельно друг другу.
Новым является то, что технологические пазы 2 сформированы отрезками, расположенными рядами, которые расположены внутри полости бруса 1 и не выходят к краям наружных поверхностей, причем пазы соседних рядов расположены со смещением относительно смежных в продольном направлении. Данное смещение в продольном направлении выполнено таким образом, что промежутки 6 между отрезками пазов расположены напротив других пазов 2 из соседнего ряда, что позволяет снизить теплопередачу через промежутки 6 за счет пазов 2 соседнего ряда.
Кроме того, в полезной модели между полостями пазов 2 и граничными участками древесины 4 (краем бруса) остаются промежутки, которые не позволяют обеспечить циркуляцию воздуха внутри пазов крайних рядов.
Предпочтительно, в средней части бруса между рядами технологических пазов выполнен промежуток 3 большей ширины, чем расстояние между рядами пазов 2, расположенных по краям, что повышает прочность бруса.
При наложении другого бруса поверх аналогичного его можно класть встречно по направлению к пазам смежному (см. фиг.3), так и пазами в одну сторону (см. фиг.4).
Уложенный описанными вариантами брус образует стену (фиг.5), в которой все полости образованные пазами 2 расположены внутри стены и образуют закрытые каналы, не позволяющие в них образовывать конвекционные потоки, из-за которых происходит передача тепла. Это позволяет достичь равномерности и уменьшения теплопередачи вдоль всей длины бруса.
При этом, как видно из фиг.5 потребность склеивания нескольких элементов для образования одного бруса отсутствует, брус можно укладывать непосредственно один поверх другого и каждый брус состоит из одного элемента.
Таким образом, в заявленной полезной модели сохраняется преимущество прототипа в части того, что элемент древесины имеет высокие коэффициенты тепло- и звукоизоляции, его можно просто изготавливать в массовом производстве, в частности поточно-непрерывным методом, при одновременном уменьшении отходов. Как и в прототипе, структура заготовки препятствует деформированию древесины при хранении или окончательном высушивании заготовки так, что за счет этого уменьшается процент брака.
При этом, процесс изготовления такого бруса гораздо проще, чем в прототипе, поскольку не нужно предварительно нарезать и сушить отдельные элементы, которые образуют древесные слои.
Кроме того, при структурировании бруса не нужно иметь два вида форм (диагональ в одну и в другую сторону), а достаточно иметь одну форму.
При изготовлении бруса 1 выполняют в нем необходимое количество продольных параллельных пазов 2, например, пилением или фрезерованием. Структура предпочтительно должна иметь удлиненную и прямолинейную форму. Пазы в поперечном сечении могут быть, например, прямоугольными, трапециевидными, круглыми или овальными (на чертежах не показаны).
Соединение однотипного бруса при укладке стены возможно как с использованием саморезов, так и путем склеивания их друг с другом или путем усадки на монтажную пену.