СИСТЕМА ОБЛИЦОВКИ ФАСАДА МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ КАССЕТАМИ
FACADE CLADDING SYSTEM USING METAL CASSETTES

Изобретение относится к области строительства и касается системы, предназначенной для устройства облицовки фасадов зданий и других строительных сооружений декоративными облицовочными панелями (далее - панели) в виде металлических кассет (металлокассеты, кассеты) со скрытым (невидимым) креплением. Благодаря применению заявленной системы можно легко, быстро и экономно реализовать индивидуальные архитектурные решения.
Известна (RU, патент №2381341 С1, МПК E04F 13/072, опубликовано 10.02.2008) вертикальная направляющая для крепления облицовочных плит навесного вентилируемого фасада (НВФ), который в общем случае состоит из слоя утеплителя, крепящегося непосредственно к фасаду, и силового каркаса, который позволяет крепить облицовочные плиты с образованием воздушного зазора между слоем утеплителя и облицовки (облицовочных плит). Вертикальная направляющая для крепления облицовочных плит НВФ состоит из установленных последовательно по высоте с зазором между собой полых вертикальных профилей трапециевидной формы. Способ крепления облицовочных плит к вертикальным направляющим в данном патенте не рассматривается.
Известен (RU, патент №19856 U1, МПК 7 E04F 13/12, опубликовано 10.10.2001) облицовочный фасадный комплект (система), содержащий, в том числе, вертикальные (крепят к закладной детали) направляющие, а также панель с вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости. Установка панели на фасаде осуществляется за счет присоединения ее горизонтальных ребер жесткости с помощью самонарезающих винтов к Z-образным стрингерам, выполняющим роль горизонтальных направляющих системы, с последующим креплением последних на вертикальных направляющих, закрепляемых к стене фасада с помощью закладных деталей.
К причинам, препятствующим достижению нижеуказанного технического результата, следует отнести недостатки известной системы, заключающиеся в наличии Z-образных стрингеров, которые необходимо «выставлять» относительно закладных деталей, что снижает скорость монтажа панелей.
Из патента RU №92064 (U1, E04F 13/12, E04D 1/18, опубликовано 10.03.10) известная система облицовки фасада, состоящая из собираемых одна к другой отделочно-декоративных панелей, закрепляемых на каркасе с помощью соединительных элементов (кляммеров). При этом каждая из панелей (2 вариант) выполнена из листа в виде открытого с тыльной стороны короба с отогнутыми боковыми, верхним и нижним бортами, при этом края всех бортов дополнительно отогнуты с образованием полок, причем верхнего и нижнего - в одну сторону. Использование в качестве соединительных элементов кляммеров, которые требуется выставлять относительно друг друга, снижает скорость и точность монтажа декоративных панелей.
Известная конструкция облицовочной панели не позволяет осуществлять регулировку положения облицовочных панелей друг относительно друга в широких пределах, требует предварительной неоднократной выверки положения кассеты и подсистемы. В случае смещения подсистемы или установленных на ней кляммеров не исключено образование перекосов сопрягаемых поверхностей облицовочных панелей и зазоров между ними.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является принятый за прототип известный (RU, патент №73686 U1, МПК E04F 13/07, опубликовано 27.05.2008) комплект для облицовки зданий и сооружений, включающий облицовочные панели; закрепляемые на стенах кронштейны (телескопические), вертикальные направляющие (стойки, закрепленные на кронштейнах), к внешней стороне которых крепятся фиксаторы (фигурные полосы с горизонтальными полками) для крепления облицовочных панелей. Низкая скорость монтажа облицовочных панелей, входящих в известный комплект для облицовки здания, обусловлена необходимостью «выставлять» фиксаторы по высоте вертикальной направляющей относительно друг друга.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в усовершенствовании системы фасадной облицовки при сохранении ее несущей способности.
Технический результат, получаемый в результате осуществления настоящего изобретения, заключается в снижении трудоемкости монтажа облицовки фасада.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в системе облицовки фасада, включающей облицовочные панели и вертикальные направляющие с крепежными элементами для облицовочных панелей, облицовочные панели выполнены каждая из листового материала в виде открытого с тыльной стороны металлического короба с отогнутыми бортами, края которых дополнительно отогнуты с образованием полок, поверхности которых расположены в параллельных плоскостях, причем край верхнего борта отогнут по направлению к тыльной стороне короба, край нижнего борта - наружу, по направлению к лицевой стороне короба, края боковых бортов отогнуты наружу, по направлению к лицевой стороне короба; каждая из вертикальных направляющих выполнена в виде гребенки, представляющей собой изготовленный из листового материала длинномерный профиль П-образного или трапециевидного поперечного сечения, средняя часть которого закрепляется на горизонтальном несущем профиле подсистемы, а концы отогнуты перпендикулярно оси поперечного сечения профиля с образованием опорных для облицовочных панелей полок, на каждой из которых расположены вышеуказанные крепежные элементы в виде обладающих упругой деформацией язычков, каждый в паре с расположенным напротив него плоским фиксатором вытянутой формы, при этом:
язычок представляет собой удлиненный элемент, разделенный двумя линиями перегиба на нижнюю часть, которая отогнута от поверхности опорной полки по направлению от внутренней стороны профиля гребенки, среднюю часть, отогнутую в противоположном направлении, и отогнутую аналогично его нижней части верхнюю часть язычка, конец которой упирается во внутреннюю поверхность верхнего борта установленной облицовочной панели, а линия перегиба между средней и верхней частями язычка упирается во внутреннюю поверхность полки верхнего борта установленной облицовочной панели;
свободный конец фиксатора упирается во внутреннюю поверхность нижнего борта установленной панели;
расстояние между основаниями одноименных (только язычков или только фиксаторов) крепежных элементов смежных пар равно сумме высоты лицевой стороны короба облицовочной панели и ширины зазора между вертикально устанавливаемыми смежными облицовочными панелями;
а расстояние между свободными концами соседних в паре язычка и фиксатора равно ширине зазора между вертикально устанавливаемыми смежными облицовочными панелями.
Снижение трудозатрат при облицовке фасада с помощью заявленной системы происходит в результате того, что:
- гребенка выполняет роль вертикальной направляющей для облицовочных панелей и одновременно является приспособлением для их крепления: крепежные элементы (язычки и фиксаторы) для облицовочных панелей являются элементом конструкции гребенки, т.е. составляют с ней единое целое, так как образованы в результате пробивки на штампе листовой заготовки гребенки с одновременным отгибом язычка и последующим отгибом фиксатора от поверхностей опорных полок гребенки по направлению к установленной облицовочной панели (от внутренней стороны профиля гребенки);
- в конструкциях крепежных элементов, а также их взаимном расположении на горизонтальных полках гребенки учтены размеры (высота) используемых облицовочных панелей, а также зазоров между ними, которые необходимы для осуществления демонтажа облицовочных панелей.
Таким образом, при облицовке фасада с помощью заявленной системы исключается этап «выставления» по высоте крепежных элементов на вертикальной направляющей. При этом описанная выше конструкция крепежных элементов гребенки, используемых для облицовочных панелей, обеспечивает надежность их крепления за счет того, что:
- конец верхней части язычка, упираясь во внутреннюю поверхность верхнего борта установленной облицовочной панели, препятствует ее смещению вертикально вниз;
- линия перегиба между средней и верхней частями язычка, упираясь во внутреннюю поверхность полки верхнего борта установленной облицовочной панели и прижимая ее к опорным поверхностям горизонтальных полок гребенки, препятствует смещению облицовочной панели в направлении, перпендикулярном опорным поверхностям горизонтальных полок гребенки;
- свободный конец фиксатора, упираясь во внутреннюю поверхность нижнего борта установленной панели, исключает возможность ее смещения вертикально вверх.
Наличие фиксаторов обеспечивает также исключение вибрации установленных облицовочных плит.
2
2
Наиболее распространены облицовочные панели в виде фасадных металлических кассет (металлокассет), которые имеют небольшой вес (удельный вес конструкции находится в диапазоне от 10 до 15 кг/кв. м в зависимости от типоразмера), что позволяет использовать более легкую несущую подсистему (состоит из ПГН и кронштейнов, с помощью которых ПГН крепятся к вертикальной стене фасада)) и уменьшить нагрузку на само здание. Фасадные металлические кассеты изготавливаются на современном компьютеризированном оборудовании методом гибки из листового металла, в частности из оцинкованного листа с полимерным покрытием (например, при толщине стальной жести 0,7-1,0 мм, площадь 0,3-0,7 м; толщина 1,0-1,2 мм, площадь 0,7-1,0 м). В качестве полимерных покрытий стальных оцинкованных листов применяются в основном порошковое покрытие, PVDF.
В частном случае исполнения заявленной системы короб облицовочной панели имеет плоское дно и расположенные к нему под прямым углом борта, при этом поверхности полок, образованных в результате дополнительного отгиба бортов короба, параллельны дну короба.
Ширина полок облицовочной панели определяется величиной зазоров (руста) между смежными панелями. Как правило, полки короба облицовочной панели имеют одинаковую ширину.
Зазор (расстояние между боковыми бортами горизонтально установленных смежных панелей) между смежными в горизонтальном ряду панелями образуется в результате наложения друг на друга полок боковых бортов смежных панелей. При этом следует понимать, что указанное расстояние ограничено (не должно превышать) расстоянием между горизонтальными полками гребенки со стороны внутренней полости профиля гребенки.
Ширина полки нижнего борта панели зависит от размера зазора между смежными по вертикали панелями, который должен быть закрыт этой полкой: при установке второго по вертикали ряда панелей полка нижнего борта панели верхнего ряда заводится вертикально под полку верхнего борта панели нижнего ряда.
Ширина полки верхнего борта панели должна обеспечивать надежное зацепление за язычки гребенок и демонтаж кассеты: при монтаже панели полку верхнего борта панели заводят между язычками смежных гребенок и опорными для полок панели поверхностями горизонтальных полок гребенки, при этом концы (кромки верхних частей) язычков гребенок упираются во внутреннюю поверхность верхнего борта панели, а линия перегиба между средней и верхней частями язычка упирается во внутреннюю поверхность полки верхнего борта облицовочной панели, прижимая ее к опорным поверхностям горизонтальных полок гребенки.
На полке нижнего борта панели могут быть предусмотрены технологические отверстия для ориентации заготовки кассеты на станке в процессе гибки, а также для возможного дополнительного крепления отливов, нащельников и т.п.
Предпочтительным является такая конструкция короба облицовочной панели, при которой противоположные полки короба находятся в параллельных плоскостях, но на разных уровнях, что достигается за счет занижения на толщину листового металла: а) высоты одного из боковых бортов короба облицовочной панели по сравнению с противоположным ее бортом, б) высоты верхнего борта по сравнению с нижним ее бортом. При нижеописанном способе облицовки, когда полки боковых бортов смежных облицовочных панелей накладываются друг на друга, а полка нижнего борта верхней в вертикальном ряду облицовочной панели размещается под полкой верхнего борта нижней облицовочной панели, смежной с указанной, именно за счет разноуровневого положения полок короба обеспечивается плоскостность облицовки фасада.
Для исключения возможности горизонтального смещения установленных на гребенках облицовочных панелей, а также увеличения надежности их крепления к гребенкам рекомендуется производить дополнительное крепление облицовочных панелей к гребенке с помощью саморезов через отверстия, выполненные на боковых полках короба облицовочной панели.
Для пояснения сущности заявленного изобретения представлены следующие графические материалы, фиг. 10 из которых является дополнением к графическим изображениям:
Фиг. 1 - фасадная кассета, общий вид (лицевая поверхность);
Фиг. 2 - фасадная кассета, сечение А-А фиг. 1;
Фиг. 3 - фасадная кассета, сечение Б-Б фиг. 1;
Фиг. 4 - листовая заготовка фасадной кассеты;
Фиг. 5 - гребенка, вид спереди;
Фиг. 6 - гребенка, развертка;
Фиг. 7 - гребенка, сечение В-В фиг. 5;
Фиг. 8 - схема крепления элементов системы облицовки фасада, вид сверху (горизонтальный ряд);
Фиг. 9 - узел Г фиг. 8: фрагмент крепления двух смежных фасадных кассет горизонтального ряда к гребенке.
Фиг. 10 - фото, иллюстрирующее схему установки двух смежных фасадных кассет по вертикали.
В качестве доказательства промышленного осуществления заявленной системы облицовки фасада с получением вышеуказанного технического результата приводится описание конкретной системы облицовки фасада, основными элементами которой являются облицовочная панель в виде металлической фасадной кассеты 1 (далее - кассета) и гребенка (ВТ-2-100 PRIM ст. оц 0,9 мм) 2, выполняющая в заявленной системе роль вертикального несущего профиля и приспособления для закрепления кассет.
Отдельная фасадная кассета АК580С 1 изготовлена из плоского оцинкованного листа (фиг. 1-4) толщиной 0,9 (0,7-1,0) мм в виде открытого с тыльной стороны короба, имеющего плоское дно (ширина 580 мм × высота 591,4 мм) и расположенные к нему под прямым углом боковые 3 (высота 13,1 мм), 4 (высота 14 мм), верхний 5 (высота 12,7 мм) и нижний 6 (высота 13,6 мм) борта. При этом высота (13,1 мм) бокового борта 3 фасадной кассеты занижена на толщину листового металла по сравнению с противоположным бортом 4, а высота верхнего борта 5 занижена на толщину листового металла по сравнению с нижним 6 бортом.
Лицевая (наружная) поверхность 7 дна короба является лицевой стороной (поверхностью) кассеты 1, а внутренняя 8 - тыльной. Края всех бортов короба дополнительно отогнуты с образованием полок, поверхности которых параллельны дну короба, при этом:
- края бортов 3 и 4 фасадной кассеты отогнуты наружу, по направлению к лицевой стороне фасадной кассеты с образованием боковых полок 3' (9,9 мм), 4' (9,9 мм) одинаковой ширины 10 мм;
- край верхнего борта 5 отогнут по направлению к тыльной поверхности 8 кассеты 1, край нижнего борта 6 - наружу, по направлению к лицевой поверхности 7 фасадной кассеты с образованием соответственно верхней 5' (15 мм) и нижней 6' (20 мм) полок.
Гребенка 2 (фиг. 5-7), представляющая собой длинномерный вертикальный профиль ВТ-2-100 трапециевидного поперечного сечения с горизонтальными опорными полками (отгибами) 9 на концах, изготавливается формовкой из листового металлического проката в виде полосы шириной 120 мм. На обращенных к устанавливаемой кассете поверхностях полок 9 каждой гребенки 2 вдоль линии, параллельной продольной оси симметрии профиля гребенки, попарно расположены крепежные элементы для установки и крепления металлических кассет 1. Указанные крепежные элементы в паре выполнены в виде язычка 10 и расположенного напротив него плоского фиксатора 11, имеющего форму вытянутой трапеции. Крепежные элементы до (язычки) или в процессе (фиксаторы) монтажа кассет 1 отгибаются от опорных (для верхней 5' и нижней 6' полок кассеты 1) поверхностей горизонтальных полок 9 гребенки 2 по направлению к устанавливаемой кассете 1.
Язычок 10 представляет собой П-образный со скругленными углами удлиненный элемент (возможна V-образная или трапециевидная формы), разделенный двумя линиями перегиба на нижнюю часть, которая отогнута от поверхности опорной полки 9 гребенки 2 по направлению от внутренней стороны профиля гребенки (по направлению к устанавливаемой кассете 1), среднюю часть, отогнутую в противоположном направлении, и верхнюю часть, отогнутую аналогично его нижней части.
При этом расстояние (шаг «а» на фиг. 6) между основаниями (линия отгиба язычка от плоскости горизонтальной полки 9 гребенки) язычков смежных пар крепежных элементов равно сумме высоты (591,4 мм) кассеты (лицевая сторона короба кассеты) 1 и ширины зазора между двумя вертикально установленными смежными кассетами 1 (между двумя смежными кассетами в вертикальном ряду), расстояние между свободными концами соседних в паре язычка и фиксатора равно ширине зазора между вертикально устанавливаемыми смежными кассетами.
Указанные крепежные элементы 10, 11 гребенки 2 выполняют методом пробивки на штампе ее листовой заготовки с одновременным отгибом язычка и последующим отгибом фиксатора по направлению к устанавливаемой кассете 1.
Каждая из гребенок 2 является составной из установленных последовательно по высоте и скрепленных друг с другом с помощью П-образных соединителей длинномерных профилей.
Способ облицовки фасада с помощью заявленной системы производится в следующем порядке.
На вертикальной стене фасада 12 с помощью кронштейнов 13 закрепляются ПГН 14 подсистемы, к которым, располагаясь параллельно друг другу, с помощью саморезов (не показаны) крепятся (с внутренней стороны средней части) вертикальные профили гребенок 2 заявленной системы. Расстояние между продольными осями смежных гребенок 2 (шаг. «б» на фиг. 9) равено сумме двух величин: ширине кассеты 1 (580 мм) и ширине зазора между горизонтально установленными в ряду смежными кассетами 1. Это расстояние контролируется рулеткой.
Выставление гребенок 2 по вертикали относительно друг друга производят обычно с лазерного уровня путем выставления на одном уровне оснований (линия отгиба от поверхности горизонтальной полки 9 гребенки 2) одноименных крепежных элементов, например оснований язычков (или фиксаторов 11) 10: основание язычка 10 одной из пар крепежных элементов одной гребенки устанавливается по вертикали на уровне основания язычка 10 из подходящей по высоте пары крепежных элементов смежной гребенки 2.
Установка и надежное крепление металлической кассеты 1 осуществляется за счет работы крепежных элементов 10 и 11 гребенок 2 в следующем порядке:
- полку 5' верхнего борта 5 кассеты 1 за счет упругой деформации находящихся на одном уровне язычков 10 смежных гребенок 2 заводят между указанными язычками 10 и опорными для полок 5' и 6' кассеты 1 поверхностями горизонтальных полок 9 смежных гребенок 2, при этом: верхние (свободные) концы язычков 10, упираясь во внутреннюю поверхность верхнего борта 5 кассеты 1, препятствуют ее смещению вниз; линия перегиба между средней и верхней частями язычков 10, являясь ребром жесткости, упирается во внутреннюю поверхность полки 5' кассеты 1, прижимая ее к опорным поверхностям горизонтальных полок 9 смежных гребенок 2 и препятствуя, тем самым, смещению кассеты 1 в направлении, перпендикулярном указанным опорным поверхностям;
- фиксаторы 11 отгибают от поверхности горизонтальных полок 9 гребенок 2 по направлению от внутренней полости профиля гребенки, внутрь кассеты до упора во внутреннюю поверхность нижнего борта 6 кассеты 1, за счет чего исключается возможность смещения кассеты 1 вертикально вниз.
Окончательная выверка положения кассеты 1 на фасаде осуществляется с помощью нивелира. После установки двух смежных кассет 1 в горизонтальном ряду, как правило, производят их крепление с помощью саморезов (DIN 7504М (N) размер 4,2X45 мм) 15 со сферической головкой и сверлом к ПГН 14 через отверстия (обычно сверлятся при монтаже) в наложенных друг на друга полках 3' и 4' боковых бортов 3,4 смежных кассет 1.
При установке второго по вертикали ряда кассет 1 полка 6' нижнего борта 6 кассеты верхнего ряда заводится вертикально под полку 5' верхнего борта 5 кассеты нижнего ряда. Зазоры между горизонтальными и вертикальными рядами кассет 1 необходимы для демонтажа кассет 1.