ПАНЕЛЬНО-КАРКАСНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СТЕН МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
PANEL-FRAME SYSTEM AND METHOD FOR ITS APPLICATION FOR ESTABLISHING WALLS OF LOW-RISE BUILDINGS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное техническое решение относится к области строительства, в частности к панельно-каркасным системам для возведения малоэтажных зданий.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Каркасное строительство представляет собой технологию быстровозводимой конструкции, в которой все несущие элементы связаны между собой. Каркасное домостроение является популярным типом малоэтажного строительства и является самой энергоэффективной технологией, за счет заполнения стен утеплителем.
Из патента РФ 2684541 С1 (Назаров Сергей Евгеньевич и др., 09.04.2019) известна система, обеспечивающая возможность монтажа HPL панелей скрытым способом снизу вверх, а крепление облицовочных панелей выполнено снизу вверх, посредством набора фигурных профилей для каждой точки крепления. На несущей стене закреплены вертикально и горизонтально установочные стойки для крепления профилей. В нижней части облицовочные панели закреплены с помощью нижнего профиля. Между собой панели стыкуются дуплексом с помощью соединительного профиля, по углам используется стартовый профиль. При этом каждая из боковых граней облицовочной панели выполнена ступенчатой и оснащена глухим пазом.
Данное решение относится к облицовочным средствам и не может применяться для непосредственного возведения малоэтажных зданий.
Из патента РФ 121831 U1 (Постоев Александр Витальевич, 10.11.2012) известен пример изготовления каркаса здания, содержащего каркасообразующие элементы из легких стальных конструкций (ЛСТК), наружные и внутренние панели, пространство между которыми содержит заполнитель, при этом наружный и внутренний ряд стальных каркасообразующих элементов установлены на расстоянии L, равном ширине стены, и к каждому ряду ЛСТК закреплена, соответственно, наружная и внутренняя панели, пространство между которыми заполняется полистиролбетоном.
Известна также технология двойных стен (https://www.finehomebuilding.com/project-guides/framing/lstibureks-ideal-double-stud-wall), при которой формируется единый каркас для наружной и внутренней поверхностей стен, заполняемый утепляющим материалом и усилением по поверхности стены фанерой.
Однако известные решения являются технологически сложными, не позволяет эффективно применять их для быстровозводимых малоэтажных зданий, а также не позволяет эффективно решить проблему «мостиков холода», которые могут возникать между поверхностями размещения панелей.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявленное решение направлено на решение технической проблемы, присущей известным подходам из уровня техники, и направлено на создание новой эффективной системы и ее применения в панельно-каркасном строительстве.
Техническим результатом является повышение энергоэффективности, за счет исключения мостиков холода между стенами, формируемыми панелями, которые устанавливаются на фундаментную доску в два ряда со смещением рядов, относительно друг друга, и перекрытием стыков сопряжения панелей наружного ряда.
Заявленный технический результат достигается за счет панельно-каркасной системы для возведения стен малоэтажных зданий, которая содержит устанавливаемые на фундаментную доску параллельно друг другу в два ряда панели, при этом каждая панель состоит из:
вертикальных стоек;
полок в нижней и верхней частях;
усиления полосой фанеры в верхней и нижней частях;
слоя плитной тепло-звукоизоляции (ПТЗИ), причем упомянутый слой ПТЗИ на наружном ряду панелей располагается со стороны усиления панелей, а на внутреннем ряду панелей слой ПТЗИ размещен с противоположенной стороны крепления усиления панелей,
при этом
панели наружного ряда имеют заполнение плитным утеплителем; каждая панель одного ряда стыкуется с соседней панелью через демпферную прокладку; и
панели размещаются рядами таким образом, что боковые стыки панелей наружного ряда перекрываются слоем ПТЗИ панели внутреннего ряда.
В одном из частных примеров осуществления системы фундаментная доска имеет паз.
В другом частном примере осуществления системы крепление панелей к фундаментной доске осуществляется через усиление фанерную полосу.
В другом частном примере осуществления системы панели внутреннего ряда устанавливаются слоем ПТЗИ в паз.
В другом частном примере осуществления системы плитный утеплитель представляет собой минеральный утеплитель.
В другом частном примере осуществления системы демпферная прокладка представляет собой ленту из вспененного полиэтилена.
Заявленный технический результат также достигается за счет способ возведения стен малоэтажных зданий с помощью вышеописанной системы, в котором формируют стены из панелей с их закреплением к фундаментной доске, причем панели располагают в два ряда параллельно друг другу с образованием наружного и внутреннего рядов таким образом, чтобы боковые стыки панелей наружного ряда перекрывался слоем ПТЗИ панелей внутреннего ряда.
В одном из частных примеров реализации способа после установки внутреннего ряда панелей осуществляется их заполнение натуральным или минеральным утеплителем.
В другом частном примере реализации способа в фундаментной доске выполняется паз.
В другом частном примере реализации способа панели внутреннего ряда устанавливаются слоем ПТЗИ в паз.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1А иллюстрирует общий вид каркаса панели.
Фиг. 1Б-1Г иллюстрируют пример панелей со слоем ПТЗИ.
Фиг. 2А иллюстрирует общий вид панельно-каркасной системы.
Фиг. 2Б иллюстрирует вид сверху установки панельно-каркасной системы.
Фиг. 2В-2Г иллюстрируют примеры размещения оконных и дверных панелей в панельно-каркасной системе.
Фиг. 2Д иллюстрирует вид сверху смещения оконных и дверных панелей.
Фиг. 3 иллюстрирует общий план возведения стен с помощью панельно-каркасной системы.
Фиг. 4 иллюстрирует пример узла крепления панелей наружного и внутреннего рядов.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг. 1А представлен общий вид каркаса панели (10), которая может применяться в рамках заявленного решения. Каркас панели (10) в общем случае состоит из стоек (101), полок (102, 104) и усилений (103, 105) в виде листов фанеры.
Каркас (10) изготавливается из дерева и количество стоек (101) может варьироваться в зависимости от типа панели, например, стандартная глухая, оконная, дверная, доборная. В панелях с проемами, например, дверной панели, добавляются стойки для очерчивания проема, в оконных панелях добавляются также стойки опоры подоконной полки. Полки (102, 104) в верхней и нижней частях каркаса (10) панели необходимы для формирования общей ячеистой конструкции и придания жесткости в части фиксации стоек (101). Для обеспечения пространственной жесткости панели ее каркас (10) в верхней и нижней частях усиливается полосами фанеры (103, 105). Толщина слоев фанеры, предпочтительно, 18-20 мм и ширина 200 мм (при этом могут применяться и другие типоразмеры полос фанеры). Длина усилений (103, 105) равна ширине панели, и при их создании в стойках (101) делаются выборки, а ширина полок (102, 104) уменьшается на толщину листа фанеры. Полосы усилений (103, 105) крепятся к полкам (102, 104) с помощью крепежных элементов, например, гвоздями, саморезами или их сочетанием.
На Фиг. 1Б-1Г представлены примеры готовой панели, в которой на каркас (10) закрепляется слой ПТЗИ (106), например, теплоизоляционные плиты Isoplaat (Изоплат), Белтермо и прочие примеры материалов, выполняющих одновременно несколько функций, а именно: теплозвукоизоляции, ветрозащиты, выведения паров влаги из стены, а также обеспечивающих усиление пространственной жесткости. На Фиг. 1В представлен пример оконной панели, в которой на каркасе (10) выполняется оконный проем, сформированный дополнительными стойками (107). Конструкция панелей может иметь различную конфигурацию с сохранением основных конструктивных элементов, формирующих ее итоговое исполнение, в рамках заявленной системы и способа ее применения для возведения стен малоэтажных зданий. На Фиг. 1Г представлен пример дверной панели, в которой на каркасе (10) выполняется оконный проем, сформированный дополнительными стойками (108).
На Фиг. 2А представлен общий вид заявленной системы (20), содержащей закрепленные на фундаментной доске (230) панели (210, 220). Панели (210) формируют наружный ряд стены и содержат вышеописанный каркас (10), на котором зафиксирован слой ПТЗИ (216). На панелях (210) наружного ряда слой ПТЗИ (216) размещается на стороне усилений (213) полосой фанеры. Панели (220) формируют внутренний ряд и устанавливаются параллельно панелям (210) наружного ряда со смещением, чтобы перекрывать стыки соседних панелей (210) слоем ПТЗИ (226), который на панелях (220) внутреннего ряда устанавливается на стороне, противоположенной стороне размещения усилений (223, 225).
Представленная двухрядная панельно-каркасная технология разработана для возведения малоэтажных жилых зданий, в основе которой лежит конструктивная особенность при возведении стен из панелей наружного (210) и внутреннего (220) рядов, при которой панели (220) внутреннего ряда ставятся всегда с перекрытием стыков панелей (210) наружного ряда, как это представлено на Фиг. 2Б. Данная технологическая особенность позволяет изолировать, запечатать потенциально неплотное соединение стыков панелей (210) наружного ряда во избежание проникновения холодного воздуха извне внутрь здания через неплотные примыкания стыков панелей (210), которые могли образоваться в процессе строительства или эксплуатации, а также конструктивно усиливает узел соединения панелей (210) наружного ряда, перекрывая их стык панелью (220) внутреннего ряда со слоем ПТЗИ (226).
Наружный и внутренний ряды панелей (210, 220) устанавливаются на фундаментную доску (230) и закрепляются на ней с помощью крепежных элементов, например, саморезов. Панели (210, 220) закрепляются на фундаментной доске (230) через соответствующие фанерные усиления (213, 215, 223, 225). Применяемое усиление полосой фанеры вверху и внизу панели служит для обеспечения пространственной жесткости и компенсирования изгибающих нагрузок.
Для перекрытия потенциально неплотного сопряжения фундаментная доска/нижняя полка панелей - в фундаментной доске (230) выбирается паз (231), в который при монтаже входит ПТЗИ (226) панелей (220) внутреннего ряда. Паз (231) выбирается шириной чуть большей толщины ПТЗИ (226), а равно и большей глубиной для компенсирования изменения геометрических размеров ПТЗИ из-за меняющихся температуры и влажности. Конструкция паза (231) обеспечивает формирование теплового замка, что дополнительно обеспечивает улучшение теплоизоляционных свойств стен здания, формируемых с помощью заявленной системы (20).
Дополнительная фиксация панелей (210, 220) осуществляется также за счет общей обвязочной доски (240), которая пробивается гвоздем 4*100 с шагом 300 мм в обвязочные доски (241, 242) обоих рядов панелей.
На Фиг. 2В-2Г представлены примеры размещения оконных и дверных панелей в панельно-каркасной системе (20). На Фиг. 2В представлен пример установки дверной панели (220) со смещением относительно внешней панели. В слое утеплителя (216, 226) выполняется проем в области, образованной дополнительными стойками (227), для установки двери.
Аналогично примеру на Фиг. 2В, на Фиг. 2Г представлен пример оконной панели, где аналогичным образом дополнительные стойки (228) формируют область оконного проема. На Фиг. 2Д представлен схематичный вид сверху расположения панелей наружного (210) и внутреннего (220) рядов со смещением для обеспечения перекрытия стыков соседних панелей (210) наружного ряда слоем ПТЗИ (226) панелей внутреннего ряда. Панели каждого ряда скрепляются между собой через стойки с помощью саморезов.
Также, как и вышеперечисленные технологические приемы, служащие для обеспечения надежных теплоизоляционных свойств будущих стен, все панели (210, 220) имеют с одной торцевой стороны демпферную прокладку (217, 227), представляющую собой полосу из вспененного полиэтилена, размещаемую в области стыков панелей (210, 220) одного ряда. Данная прокладка (217, 227) обеспечивает более плотное прилегание соседних панелей одного ряда.
Панели (210) наружного ряда дополнительно утепляются минеральным утеплителем, например, базальтовым или любым другим типом аналогичного материала, предназначенным для утепления стен. Панели (220) внутреннего ряда для обеспечения высокой энергоэффективности и для улучшения экологических условий проживания могут заполняться натуральным утеплителем, например: льноматы, эковата и т.п. Внутренние панели (220) заполняются утеплителем после разводки необходимых инженерных систем, в то время как панели (210) наружного ряда заполняются утеплителем в заводских условиях после их изготовления.
Дополнительная особенность предлагаемого решения заключается также в том, что заявленная двухрядная система (20) позволяет изготовить панель в два раза легче стандартных решений в области панельно-каркасного строительства, применяющих однорядные технологии при одинаковой общей толщине стены, что приводит к отсутствию необходимости применения подъемно-транспортные механизмов при строительстве сооружений в части монтажа панелей. Также, это в свою очередь позволяет значительно упростить технологический аспект строительства в части погрузочно-разгрузочных работ и снизить травмоопасность на строительной площадке.
На Фиг. 3 представлен пример установки панельно-каркасной системы (20) при формировании стен здания, начиная от угла строения. Как видно из примера, панели могут изменять свои геометрические размеры, не изменяя при этом общего конструктивного исполнения, для формирования требуемого длинны стен и обеспечения перекрытия стыков панелей (210) наружного ряда.
На Фиг. 4 представлен узел крепления панелей внутреннего ряда (220) к панелям наружного ряда (210). Крепление панелей (210, 220) осуществляется по их стойкам с помощью уголков (6-7 единиц на стойку) и саморезов. Данный принцип крепления позволяет повысить общую жесткость конструкции.
Представленные описание заявленного решения раскрывает лишь предпочтительные примеры его реализации и не должно трактоваться как ограничивающее иные, частные примеры его осуществления, не выходящие за рамки объема правовой охраны, которые являются очевидными для специалиста соответствующей области техники.