ФАСАДНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
FACADE STRUCTURE

Область техники изобретения
Изобретение относится к фасадной конструкции согласно преамбуле пункта 1 формулы изобретения и способу сборки фасадной конструкции согласно пункту 14 формулы изобретения.
Предшествующий уровень техники
Известна фасадная конструкция из предшествующего уровня техники (WO 2011/085507), имеющая первую и вторую теплоизоляционные панели, удерживаемые одна над другой на несущем каркасе с помощью удерживающего устройства. Удерживающее устройство содержит дистанцирующий элемент, имеющий первый и второй концы. На первом конце дистанцирующий элемент крепится к несущему каркасу, а ко второму концу крепится опорная балка T-образного сечения. Первые теплоизоляционные панели зажимаются между дистанцирующими элементами, расположенными один над другим. Вторые теплоизоляционные панели подвешены между двумя опорными балками, расположенными одна над другой. Для этого вторые теплоизоляционные панели имеют канавки на своих горизонтально ориентированных сторонах, и в этих канавках фиксируются полки опорных балок.
Данная фасадная конструкция обладает очень высокими термоизоляционными свойствами, но для ее сборки потребуется довольно много времени, что объясняется следующими причинами: каждая вторая теплоизоляционная панель должна подвешиваться между двумя опорными балками, расположенными одна над другой. Для этого вторая теплоизоляционная панель должна быть снабжена канавками, по меньшей мере, на своих горизонтальных сторонах. Ее сборка также должна выполняться с очень высокой точностью, поскольку величина разнесения балок, расположенных одна над другой, должна соответствовать высоте вторых теплоизоляционных панелей. Кроме того, опорные балки должны быть привинчены или приклепаны к дистанцирующим элементам.
В документе DE 3407867 раскрыт сборный элемент стены для домов из готовых элементов заводского изготовления. Cборные элементы стен пригодны для сборных домов любого вида, имеющих системы регенерации тепла. Элемент стены имеет первую формообразующую поверхность и вторую формообразующую поверхность, которые удерживаются параллельно друг другу с помощью дистанцирующих элементов. На внешней стороне второй формообразующей поверхности установлены панель из пенистого материала и батенсы, выступающие за панель из пенистого материала. Теплоизоляционная панель крепится к батенсам. Батенсы, выступающие за панель из пенистого материала, отделяют панель из пенистого материала от теплоизоляционной панели, образуя воздушную прослойку. Теплоизоляционная панель выполнена из древесно-стружечной панели, выполняющей функцию удерживающей панели, и закрепленного на ней слоя пенистого материала. Теплоизоляционная панель может иметь наружное покрытие, например штукатурку с армирующей сеткой. В результате образования воздушной прослойки между наружной поверхностью панели из пенистого материала и теплоизоляционной панелью воздух может совершать движение с целью регенерации тепла. Воздушная прослойка - важнейший компонент в этом раскрытии, в частности, потому что воздушная прослойка герметично изолирована с обеих сторон панелью из пенистого материала и теплоизоляционной панелью. Это позволяет пропускать воздух в воздушной прослойке без того, чтобы он излучал тепло на стенках комнат, которые не должны обогреваться. Рассеянное тепло поступает в систему регенерации тепла.
В документации на изделия, относящейся к термической подконструкции, не имеющей перемычек (thermal bridge-free sub-structure), принадлежащей компании Wagner Systems AG и выпускаемой под товарным наименованием «фасадная система Phoenix», описана теплоизоляционная панель фасадной системы с задней вентиляцией. Теплоизоляционная панель выполнена из металлической скобы, используемой для закрепления на несущем каркасе, и опорного элемента (strut), выполненного из пластикового материала, армированного стекловолокном, длина которого соответствует толщине изоляционного материала.
Опорный элемент панели имеет паз, созданный на его торцевой поверхности, удаленной от несущего каркаса, в самом же пазе может удерживаться несущий профиль с плавно регулируемым разнесением от несущего каркаса.
Задача изобретения
Задача изобретения заключается в усовершенствовании вышеописанной фасадной конструкции путем обеспечения возможности ее более быстрой сборки.
Описание
Усовершенствованная фасадная конструкция содержит первые теплоизоляционные элементы, расположенные на несущем каркасе. Вторые теплоизоляционные элементы расположены на первых теплоизоляционных элементах. Удерживающее устройство расположено на несущем каркасе и удерживает первые и вторые теплоизоляционные элементы на несущем каркасе.
Согласно изобретению задача решается с помощью фасадной конструкции по пункту 1 формулы изобретения с помощью промежуточного слоя в виде множества монтажных плит, сам же промежуточный слой крепится к удерживающему устройству и поддерживается им. Вторые теплоизоляционные элементы расположены на промежуточном слое. Монтажные плиты имеют преимущество в том, что их можно быстро прикрепить к опорным балкам, а также в том, что вторые теплоизоляционные элементы могут быть быстро закреплены на их свободной поверхности. Для особенно быстрой сборки фасадной конструкции прикрепление может выполняться с использованием гвоздей и гвоздезабивного пистолета. Фасадная конструкция может быть собрана особенно быстро благодаря такой возможности крепления, хотя по сравнению с предшествующим уровнем техники требуется смонтировать дополнительные монтажные плиты. Вторые теплоизоляционные элементы не требуют периферийных канавок для их установки, поскольку они могут быть прибиты гвоздями к монтажным плитам.
В особенно предпочтительном варианте осуществления на удерживающем устройстве крепятся рядом друг с другом множество монтажных плит, благодаря чему они образуют монтажную поверхность для вторых теплоизоляционных элементов. Геометрические параметры подложки, таким образом, могут не учитываться в процессе установки вторых теплоизоляционных элементов. Размеры вторых теплоизоляционных элементов, в частности вторых теплоизоляционных панелей, также не требуется приспосабливать к субконструкции, поскольку их помещают на плоскую поверхность.
Первые теплоизоляционные элементы предпочтительно расположены на несущем каркасе и на промежуточном слое, благодаря чему фасадная конструкция по существу не имеет задней вентиляции. Фасадная конструкция спроектирована в виде теплоизоляционной композиционной системы, а не фасада с задней вентиляцией «занавешенного» типа. Поскольку задняя вентиляция в фасадной конструкции согласно изобретению отсутствует, первым теплоизоляционным элементам не требуется поглощать механические нагрузки. Для выбора первых теплоизоляционных элементов, таким образом, достаточно указать параметры оптимизации теплоизоляции и соответственно осуществить такой выбор нетрудно. Настоящая фасадная конструкция имеет проницаемую структуру. Задняя вентиляция для удаления влаги не является обязательной также и по этой причине. Еще одно преимущество фасадной конструкции без задней вентиляции заключается в том, что не требуется дополнительная подконструкция, например, деревянные рейки, чтобы создать канал для задней вентиляции. Фасадную конструкцию, таким образом, можно быстро собрать. Дополнительное преимущество фасадной конструкции заключается в том, что она может быть собрана без клеевых соединений между индивидуальными слоями, а потому может выполняться быстро. Направление действия сил благодаря используемым удерживающим устройствам, прикрепленным монтажным плитам и используемым в сочетании с ними механическим крепежным элементам непрерывно изменяется, переходя от наружных теплоизоляционных элементов на несущий каркас. В этом смысле учитывать механические свойства теплоизоляционных элементов по существу не требуется. Сложное и дорогостоящее покрытие заднего вентиляционного зазора не требуется, поскольку наружный защитный слой располагается непосредственно на вторых теплоизоляционных элементах. В качестве монтажных плит пригодны традиционные стеновые панели, которые будут подробнее описаны ниже.
Предпочтительно удерживающее устройство содержит множество дистанцирующих элементов, имеющих первый и второй концы, а также удерживающую балку, при этом первый конец выполнен с возможностью крепления к наружной стене, а второй конец выполнен с возможностью присоединения к удерживающей балке. Длина дистанцирующих элементов по существу соответствует толщине первых теплоизоляционных панелей. Первые теплоизоляционные панели могут располагаться между верхним и нижним смежными дистанцирующими элементами и удерживаются на несущем каркасе дистанцирующими элементами и задней стороной удерживающих балок. Такого рода компоновка на несущем каркасе может выполняться очень быстро, не прибегая к необходимости прикрепления также и первых теплоизоляционных элементов к несущему каркасу.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления второй конец дистанцирующего элемента имеет паз, в который можно задвинуть удерживающую балку. Паз обеспечивает возможность непрерывно продвигать удерживающую балку в дистанцирующий элемент на разную глубину. Величина разнесения удерживающей балки от несущего каркаса, таким образом, может регулироваться весьма гибко. Данная величина разнесения может подгоняться под первые теплоизоляционные панели разной толщины. Нарушения геометрии несущего каркаса, неодинаковые длины дистанцирующих элементов и различия в толщине теплоизоляционных панелей также могут быть скорректированы благодаря данной конструктивной особенности путем проталкивания удерживающей балки на разную глубину в пазы смежных дистанцирующих элементов.
Поскольку удерживающая балка удерживается в пазе с геометрическим или силовым замыканием, она надежно удерживается на дистанцирующем элементе, после того как в пазе выбрано требуемое положение. Положение удерживающей балки в пазе в дальнейшем по-прежнему может быть изменено.
На втором конце дистанцирующего элемента предпочтительно ввернут винт, и, будучи ввернутым, он выступает в паз, благодаря чему удерживающая балка соединена с дистанцирующим элементом с силовым замыканием. Вышеописанное удерживающее устройство с использованием силового замыкания имеет простую конструкцию и удерживает удерживающую балку в пазе с точностью до миллиметра. Регулировка может выполняться легко и быстро путем закрепления удерживающей балки в пазе в требуемом положении посредством поворота винта. Разумеется, на втором конце дистанцирующего элемента должна быть предусмотрена внутренняя резьба, чтобы винт мог уменьшить внутреннюю ширину паза. Требуется, чтобы паз имел внутреннюю ширину, чуть превышающую ширину той части удерживающей балки, которая загоняется в паз.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления удерживающая балка имеет ножку для введения в паз и полку, соединенную с ножкой для крепления монтажной плиты. Удерживающая балка предпочтительно выполнена в виде T-образного профиля, т.к. такого вида профиль имеет ножку и полку. Поскольку полка продолжается вверх и вниз от ножки, удерживающая балка удерживает верхний и нижний теплоизоляционные элементы одновременно.
Монтажные плиты предпочтительно крепятся к удерживающей балке с помощью соединительных элементов. Ими могут быть гвозди или винты. Монтаж может осуществляться наиболее быстро, если монтажные плиты прибиваются гвоздями с использованием гвоздезабивного пистолета. Поскольку монтажные плиты крепятся, по меньшей мере, к двум удерживающим балкам, расположенным одна над другой, и соединяют удерживающие балки между собой, изгибная прочность удерживающих устройств повышается благодаря монтажным плитам.
Предпочтительно вторые теплоизоляционные элементы крепятся к монтажным плитам с помощью соединительных элементов. Поскольку вторые теплоизоляционные лицевые поверхности обладают сравнительно высокой жесткостью, они также могут устанавливаться особенно быстро с помощью гвоздезабивного пистолета на монтажной поверхности, образованной монтажными плитами, расположенными рядом друг с другом. Гвозди могут забиваться во вторые теплоизоляционные элементы в любой точке, поскольку монтажные плиты, расположенные под ними, не имеют предпочтительных мест для гвоздей.
Первый и второй концы дистанцирующего элемента предпочтительно соединены центральной полкой с низкой теплопроводностью, чтобы избежать тепловых мостиков. Таким образом, в качестве материала для центральной полки возможен широкий круг пластиковых материалов, обладающих достаточной жесткостью и низкой теплопроводностью. Появления нежелательных тепловых мостиков, которые позволят образоваться влаге на несущем каркасе, можно избежать путем использования надлежащего материала центральной полки.
В одном предпочтительном варианте осуществления в дистанцирующих элементах сечения центральных полок ориентированы по существу вертикально, а удерживающие балки ориентированы по существу горизонтально. Ориентационное положение сечений центральных полок подразумевает, что удерживающее устройство обладает высокой изгибной прочностью по отношению к весовым нагрузкам. Вес фасадной конструкции приводит лишь к незначительному изгибу удерживающего устройства. Горизонтально ориентированные удерживающие балки соединяют множество смежных в горизонтальном направлении дистанцирующих элементов, а значит, повышают устойчивость удерживающего устройства.
Монтажные плиты предпочтительно выполнены из пластикового материала или древесины, поскольку эти материалы могут надежно крепиться гвоздями, обладают достаточной устойчивостью и не являются слишком тяжелыми для удерживающего устройства.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Предпочтительно вторые теплоизоляционные элементы имеют плотность, верхнее значение которой составляет 150 кг/м, предпочтительно 130 кг/м, особенно предпочтительно 100 кг/м, а ее нижнее значение составляет 50 кг/м, предпочтительно 60 кг/м, особенно предпочтительно 70 кг/м, при этом первые теплоизоляционные элементы имеют плотность, верхнее значение которой составляет 90 кг/м, предпочтительно 70 кг/м, особенно предпочтительно 60 кг/м, а ее нижнее значение составляет 20 кг/м, предпочтительно 30 кг/м, особенно предпочтительно 35 кг/м. Различные плотности первых и вторых теплоизоляционных элементов подразумевают, что при сравнительно малых весах и толщинах теплоизоляционных элементов могут быть достигнуты очень высокие изоляционные показатели. Плотность вторых теплоизоляционных панелей достаточно высока, чтобы их можно было крепить к монтажной поверхности с помощью гвоздей и чтобы гвозди самопроизвольно не выходили из вторых теплоизоляционных элементов.
Защитный слой предпочтительно может наноситься непосредственно на свободную поверхность вторых теплоизоляционных элементов, при этом защитный слой содержит армирующий слой. В теплоизоляционной композиционной системе защитный слой обеспечивает необходимую защиту от дождя, влаги и механических воздействий, а потому необходим в фасадной конструкции согласно изобретению. В качестве армирующего элемента в штукатурку заложена армирующая сетка.
В дополнительном особо предпочтительном варианте осуществления вторые теплоизоляционные элементы крепятся к монтажным плитам гвоздями. Вторые теплоизоляционные элементы обладают достаточной жесткостью или плотностью, так что гвозди самопроизвольно не выходят и вторые теплоизоляционные элементы надежно удерживаются на монтажных плитах. Поскольку монтажные плиты совместно образуют замкнутую монтажную поверхность, гвозди могут забиваться во вторые теплоизоляционные элементы независимо в любых предпочтительных точках, скрепляя их с монтажными плитами. Гвозди предпочтительно забиваются («выстреливаются») с помощью гвоздезабивного пистолета, благодаря чему вторые теплоизоляционные панели могут крепиться особенно быстро.
Как уже описано выше, предпочтительно монтажные плиты могут также крепиться к удерживающим балкам с помощью гвоздей, предпочтительно с помощью баллистической конструкции шляпки гвоздя, из гвоздезабивного пистолета. Фасадная конструкция, таким образом, может собираться особенно быстро и легко с помощью гвоздезабивного пистолета. Гвозди имеют канавки, чтобы лучше удерживаться в удерживающих балках.
Дополнительный аспект изобретения относится к способу сборки фасадной конструкции, описанной выше. Предпочтительно, чтобы фасадная конструкция могла собираться особенно быстро. Удерживающее устройство быстро настраиваться под толщину первых теплоизоляционных элементов, поскольку удерживающие балки могут крепиться с возможностью регулировки в пазах вторых концов дистанцирующих элементов. Монтажные плиты ʺпристреливаютсяʺ к опорным балкам, а вторые теплоизоляционные элементы - к монтажным плитам. В контексте настоящей заявки ʺкрепление пристреливаниемʺ следует понимать как прибивание изделия гвоздями с помощью гвоздезабивного пистолета.
Дополнительные преимущества и признаки станут понятны из нижеследующего описания примера осуществления изобретения со ссылкой на схематические чертежи. На чертежах, которые выполнены без соблюдения масштаба:
на Фиг. 1 показана аксонометрическая схема фасадной конструкции согласно изобретению,
на Фиг. 2 показан вид сбоку фасадной конструкции, представленной на Фиг. 1,
на Фиг. 3 показан вид сверху фасадной конструкции, представленной на Фиг. 1.
2
2
Фасадная конструкция, показанная на Фигурах 1-3, в целом обозначена ссылочной позицией 11. Фасадная конструкция 11 согласно изобретению обладает особенно высокими теплоизоляционными свойствами, поскольку она содержит первые и вторые теплоизоляционные элементы 13, 15, расположенные один позади другого. Первые теплоизоляционные элементы 13 удерживаются с помощью удерживающего устройства 17 непосредственно на наружной стене 19 здания. Удерживающее устройство 17 содержит множество дистанцирующих элементов 21 и удерживающих балок 23. Количество дистанцирующих элементов 21, приходящихся на м наружной стены 19, определяется общим весом фасадной конструкции 11 и составляет от 0,4 до 3 единиц, предпочтительно от 0,6 до 2 единиц на м.
Дистанцирующий элемент 21 имеет первый конец 25, обращенный к наружной стене 19, и второй конец 27, обращенный от наружной стены 19. Первый конец 25 имеет базовый элемент 29. Базовый элемент 29 предпочтительно является удлиненным и содержит два сквозных отверстия (закрытых винтами 31 на Фигурах). Базовый элемент 29 или целиком весь дистанцирующий элемент 21 крепится к наружной стене 19 винтами 31 с помощью соединения «винт-дюбель». Дистанцирующий элемент 21 по существу ориентирован вертикально, чтобы иметь оптимально высокий изгибающий момент в вертикальном направлении. Сквозные отверстия предпочтительно выполнены в виде пазов, так что дистанцирующий элемент 21 может быть сориентирован на наружной стене 19 по вертикали. На базовом элементе 29 образован или сформирован первый U-образный профиль 33. Центральная полка 35 вставляется в U-образный профиль 33 и присоединяется, например приклепывается, к U-образному профилю 33. Центральная полка 35 также присоединена, например приклепана, ко второму концу 27. Второй конец 27 также выполнен в виде второго U-образного профиля 36, в который вставляется центральная полка 35.
Второй конец 27 сужается к концевой полке 37, в которой образована внутренняя резьба 39 для приема крепежного винта 41. На концевой полке 37 также предусмотрен паз 43, в который крепежный винт 41 выступает, когда он затянут.
Удерживающая балка 23 содержит ножку 45 и установочную полку 47, соединенную с ножкой 45 предпочтительно под прямым углом. Ножка 45 может вставляться в паз 43 на различную глубину, а затем фиксироваться в пазе 43 с помощью крепежного винта 41. В результате расстояние между наружной стеной 19 и установочной полкой 47 может непрерывно регулироваться. Таким образом, между наружной стеной 19 и установочной плитой 47 могут удерживаться первые теплоизоляционные элементы 13 разной толщины. После того как все удерживающие устройства 17 смонтированы на наружной стене 19 и расстояние между наружной стеной 19 и установочной полкой 47 отрегулирована под толщину первых теплоизоляционных элементов 13, которые требуется установить, первые теплоизоляционные элементы 13 могут устанавливаться быстро. Первые теплоизоляционные элементы 13 должны быть уложены между верхней и нижней смежными горизонтальными установочными полками 47. Это может осуществляться без инструментов и без дополнительного удерживающего средства.
Сборочно-монтажные полки 47 выполняют и вторую функцию. С одной стороны, первые теплоизоляционные панели 13 удерживаются на их внутренних сторонах, а с другой стороны, их внешние стороны используются в качестве монтажных поверхностей для множества монтажных панелей 49. Монтажные панели 49 могут быть выполнены в виде древесно-стружечных панелей, т.е. изготовлены из древесины, но также и из пластикового материала. Монтажные панели 49 прибиваются гвоздями или привинчиваются к установочным полкам 47. Если монтажные панели 49 устанавливаются заподлицо, т.е. встык, на удерживающих балках, образуется плоская монтажная поверхность для размещения вторых теплоизоляционных элементов 15 (теплоизоляционных панелей).
Вторые теплоизоляционные элементы 15 более компактны и имеют более высокую плотность, чем первые теплоизоляционные элементы 13. Поскольку вторые теплоизоляционные элементы 15 являются относительно твердыми, они могут быть прибиты гвоздями (пристрелены) или привинчены к монтажной поверхности, содержащей монтажные панели 49. Вторые теплоизоляционные элементы 15 могут устанавливаться на плоской монтажной поверхности очень быстро, поскольку теплоизоляционные элементы 15 не требуют подвешивания на субконструкции, а также не требуется учитывать другие параметры состояния субконструкции.
Защитный слой 51 может непосредственно наноситься на плоскую поверхность собранных вторых теплоизоляционных элементов 15. С этой целью известным способом сначала наносится базовый слой штукатурки 53, в который из соображений придания жесткости вводится сетка (армирующая сетка). Затем на базовый слой штукатурки наносится финальный слой штукатурки 55. Защитный слой защищает фасадную конструкцию 11, в частности вторые теплоизоляционные элементы 15, от внешних погодных воздействий и придает фасадной конструкции требуемый внешний вид
Способ сборки фасадной конструкции 11 на несущем каркасе 19 содержит следующие этапы в хронологическом порядке. На несущем каркасе 19 закрепляются, в частности привинчиваются, дистанцирующие элементы 21 своими первыми концами 25 (базовыми элементами 29). Дистанцирующие элементы 21 могут регулироваться в вертикальном направлении с помощью пазов, предусмотренных на базовых элементах 29. Дистанцирующие элементы 21 должны располагаться горизонтальными рядами. Расстояния по вертикали горизонтальных рядов по существу соответствую длине первых теплоизоляционных панелей 13. Сечение центральных полок 35 должно быть ориентировано вертикально, чтобы центральные полки 35 имели высокую изгибную жесткость в вертикальном направлении, т.е. в направлении действия силы тяжести.
Пазы 43 в горизонтальных рядах дистанцирующих элементов должны быть ориентированы по горизонтальной линии. Ножка 45 удерживающей балки 23 проталкивается в паз 43, точнее говоря, на такое расстояние, при котором расстояние установочных полок 47 от несущего каркаса 19 по существу соответствует толщине первых теплоизоляционных панелей 13. Удерживающая балка 23 затем фиксируется в пазах 43 путем затягивания винтов 31.
Первые теплоизоляционные панели 13 могут подвешиваться между удерживающими балками 23, расположенными одна над другой. Первые теплоизоляционные панели 13 удерживаются на несущем каркасе 19 задними сторонами установочных полок 47 и не требуют принятия каких-либо дополнительных мер для закрепления. Первые теплоизоляционные панели 13, таким образом, могут быстро крепиться к несущему каркасу 19.
Множество монтажных панелей 49 крепятся к внешней стороне установочных полок 47, предпочтительно прибиваются гвоздями с использованием гвоздезабивного пистолета. Монтажные панели 49 могут также крепиться быстро. Монтажные панели 49, закрепленные рядом друг с другом, образуют замкнутую монтажную поверхность.
Именно благодаря замкнутой монтажной поверхности, образованной монтажными панелями 49, вторые теплоизоляционные панели 15 могут быстро прибиваться гвоздями к монтажным панелям 49, в частности, с помощью гвоздезабивного пистолета. Нет необходимости убеждаться в том, что гвозди забиваются в определенную область монтажных панелей 49, поскольку монтажные панели 49 имеют одинаковые жесткостные характеристики во всех точках.
Плотность или жесткость вторых теплоизоляционных панелей 15 достаточна для того, чтобы используемые гвозди (скобы или винты также могут применяться) самопроизвольно не выходили. Если используются скобы, их можно вводить через вторые теплоизоляционные панели 15 в монтажные панели 49 с помощью электрического скобозабивного пистолета или пневматического скобозабивного пистолета.
На вторые теплоизоляционные панели 15, например, может наноситься базовый слой штукатурки 53 с арматурной сеткой и финальный слой штукатурки 55.
Список ссылочных позиций
11 - фасадная конструкция
13 - первый теплоизоляционный элемент, первые теплоизоляционные панели
15 - второй теплоизоляционный элемент, вторые теплоизоляционные панели
17 - удерживающее устройство
19 - наружная стена, несущий каркас
21 - дистанцирующий элемент
23 - удерживающая балка
25 - первый конец дистанцирующего элемента
27 - второй конец дистанцирующего элемента
29 - базовый элемент
31 - винты
33 - первый U-образный профиль
35 - центральная полка
36 - второй U-образный профиль
37 - концевая полка
39 - внутренняя резьба
41 - крепежный винт
43 - паз
45 - ножка
47 - установочная полка
49 - монтажная панель
51 - защитный слой
53 - базовый слой штукатурки, армирующий слой
55 - финальный слой штукатурки