ПЛИТА СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к области строительных конструкций, а именно к стеновым панелям с деревянным каркасом, может найти применение в малоэтажном экологическом домостроении.
Известна конструкция стеновой панели, содержащая теплоизоляцию, деревянный каркас из вертикальных стоек, установленных с шагом вдоль панели, а поперек панели - с зазором между собой, и ригелей, размещенных в зазоре между смежными стойками двух соседних поперечных рядов в шахматном порядке с возможностью закрепления по их боковым вертикальным плоскостям. В качестве теплоизоляции применены мягкие маты, например, из неорганических волокон, установленные между боковыми вертикальными плоскостями ригелей и стоек, при этом суммарная толщина двух матов больше величины зазора между стойками, но меньше удвоенной его величины (1. RU №2112116, МПК6 E04B 2/80, опубл. 27.05.1998 г).
Недостатками данной конструкции являются недостаточные теплозащитные свойства, сложность ее изготовления и большой расход конструкционной древесины.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявленному решению является выбранная в качестве прототипа стеновая панель(2), которая содержит выполненный из установленных с шагом вдоль панели вертикальных стоекдеревянный каркас, продольные кромочные ригели и теплоизоляцию, материалом для которой является солома с напыленным на нее слоем пенополиуретана в соотношении 1:1, а обшивка вдоль длинных сторон деревянного каркаса выполнена из цементно-целлюлозных плит.
Недостатками данной конструкции являются дороговизна применяемых материалов, высокая сложность ее изготовления и большой расход полиуретана и конструкционной древесины.
Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении ее экологических свойств, универсальности в последующей отделке, технологичности изготовления.
Технический результат достигается тем, что конструктивно стеновая панель дома или другого сооружения выполнена сборной. Она монтируется из отдельных вертикально установленных плит. Плита содержит деревянный каркас, образованный продольными стойками, расположенными в углах плиты, выполняющими и конструктивные и интерьерные функции. Между стойками каркаса введены и к ним надежно прикреплены поперечины. Поперечины установлены вдоль короткой стороны плиты и соединяют между собой стойки попарно. Эти же поперечины связывают между собой и пары стоек, установленные по противоположным краям плиты.
Очень удобно использовать для стоек и поперечин каркаса деревянные бруски и элементы из массива или из клееной древесины. Это позволяет выполнить деревянный каркас плиты стеновой панели из тонкомера, что существенно снижает суммарный вес изделия. Тем не менее, в процессе выполнения монтажных работ при монтировании отдельных плит в единую стеновую панель каждые две смежные тонкомерные стойки каждой пары соседних плит монтируются в единую полноценную несущую колонну. Деревянный каркас стеновой панели выполняет конструктивную функцию. Смонтированный каркас становится несущим элементом дома. Применение плит значительно сокращает время, необходимое на его монтаж. Каркас в средней части плиты можно усилить дополнительными стойками и/или поперечинами.
Внутренний объем каркаса заполнен утеплителем, выполненным в виде слоя теплоизоляции, размещенного между стойками и усиленного поперечинами. Слой теплоизоляции выполнен путем прессования различных волокнистых материалов природного происхождения. Главным образом использована солома злаковых культур, стебли которой ориентированы хаотично. Отличительной особенностью надо считать применение хотя бы некоторого объема нарезанной соломы. Часть ее может быть лущенной. Некоторая часть слоя теплоизоляции может содержать вкладки, прослойки или другие элементы, в которых стебли ориентированы регулярно. В другой их части могут содержаться хаотично ориентированные стебли, в том числе нарезанные.Допустимо применить такие формы внутренней отделки плит, при которых эти вкладки, прослойки или даже стойки станут визуальными акцентами внутренних помещений.
При хаотичной ориентации отдельные стебли соломы расположены в слое без учета направления соседних и близлежащих стеблей.
При регулярной ориентации значительная часть стеблей уложена в одном направлении, как в снопе. Целесообразно изготовить такую теплоизоляцию в виде жгута, в том числе перевитого, и/или полосы, в том числе изогнутой.
3
Для формирования плиты стебли соломы прессуют до плотности 60-90 кг/м. В ряде случаев в зависимости от решаемой задачи плотность прессования может отличаться от указанного диапазона. Можно использовать стебли других длинноволокнистых растений.
На фиг. 1 представлена плита стеновой панели, вид спереди; на фиг. 2 - сечение A-A; на фиг. 3 - сечение B-B.
В качестве плиты стеновой панели при строительстве выступает теплоизолирующая плита, слой теплоизоляции которой выполнен прессованием различных волокнистых материалов природного происхождения, главным образом соломы. Стеновая панель сооружения образована плитами, часто после монтажа установленными вертикально. Каждая плита включает продольные стойки 1, попарно установленные по краям плиты и укрепленные в ее углах. Между продольными стойками 1 расположены поперечины 2, которые надежно закреплены относительно стоек 1. Допускается крепить их под углом, близким, но не равным прямому углу. Поперечины 2 не являются несущими для панели, но они способствуют равномерному распределению нагрузки на основные вертикальные стойки 1. Крепление поперечин 2 без возможности передвижения и выбор углов, отличающихся друг от друга, приводит к формированию трапециевидных проекций контуров каркаса, которые предотвращают нарушение геометрии каркаса и препятствуют расползанию под нагрузкой теплоизоляционного слоя 3 плиты.
Поперечины 2 могут выполнять и вспомогательные функции. Так, если установить их на некотором расстоянии от короткого края плиты, они в комбинации с ригелями, расположенными по контуру стены здания и закрепленными на фундаменте, межэтажном и/или потолочном перекрытиях, могут сформировать монтажную систему сборки каркаса здания.
Поскольку в конструкции плиты содержатся элементы разной плотности, необходимо обеспечить надежную теплоизоляцию места соединения стыкуемых плит. В климатических условиях средней полосы логично обеспечить теплоизоляцию соединения по всему контуру плиты. Для этого в места соединения стыкуемых плит вводят натуральный или синтетический волокнистый уплотнитель в виде прядей волокон (лен, мох, пакля), или ткани (мешковина), или жгутов (веревка, канат, шланг, пустая или заполненная волокнами труба). В деревянных элементах сопрягаемых конструкций могут быть выполнены пазы, гребни, щели, подобные им полости и лабиринты. В подготовленные пазы вкладывают уплотнитель, затем соединяют элементы и дополнительно стягивают их.
Особо следует отметить, что конструктивно плита стеновой панели содержит деревянный каркас, внутри которого размещен слой теплоизоляции. Каркас образован продольными стойками 1, установленными в углах плиты вдоль ее длинной стороны с обеих сторон (по ширине плиты и по ее толщине). В промежутках между продольными стойками 1 вдоль короткой стороны плиты установлены поперечины 2, которыми продольные стойки 1 каждой пары (одна пара соответствует стойкам, расположенным по ширине плиты, другая - по ее толщине) соединены между собой.
Слой теплоизоляции, хотя бы часть которого выполнена из нарезанной соломы, содержит солому, спрессованную до плотности 60-90 кг/м3. Для решения некоторых задач плотность прессования может выходить за рамки указанного диапазона.
На фигурах показано, как установленные вдоль краев широкой части плиты продольные стойки 1 связаны между собой поперечинами 2. Эти же поперечины 2 использованы для соединения стоек 1, расположенных по краям толщины плиты.
Плита стеновой панели между стойками усиленного поперечинами каркаса содержит утеплитель в виде слоя теплоизоляции 3, который выполнен прессованием различных волокнистых материалов природного происхождения, главным образом соломы злаковых культур. Такое решение продиктовано необходимостью предложить для применения в строительстве стебли экологически чистых материалов. Предложенная конструкция не требует применения клея или другого связующего на основе фенолов и других химических веществ.
Основным материалом для изготовления слоя теплоизоляции 3 плиты стеновой панели стала солома. В значительной части в качестве соломы применена солома злаковых культур. Но допустимо использовать высушенные стебли и других длинноволокнистых растений как культурного (лен, тимофеевка и другие травы, кукуруза, солома незлаковых длинноволокнистых культур, или их комбинация), так и природного (мох, или тростник, или рогоз, или их комбинация) происхождения.
Наиболее простой способ изготовления слоя теплоизоляции предусматривает применение хаотично ориентированной соломы. Часть ее может быть лущенной. Но в ряде случаев в слой теплоизоляции из хаотично ориентированной соломы полезно ввести либо нарезанную солому, либо вкладки, прослойки, другие элементы или включения, в которых стебли ориентированы регулярно.
При хаотичной ориентации отдельные стебли расположены в слое без учета направления соседних и близлежащих стеблей.
При регулярной ориентации значительная часть стеблей уложена в одном направлении, как в снопе. Целесообразно изготовить такую теплоизоляцию в виде жгута, в том числе перевитого, и/или полосы, в том числе изогнутой.
В зависимости от назначения включение из регулярно ориентированной соломы можно расположить либо вдоль, либо поперек плиты, либо под углом к ее оси. Хотя бы часть включения можно ввести в глубину плиты. Это позволит не только организовать исполнение разного рода технологических желобов на поверхности или каналов в теле плиты, но и применить их в качестве рельефных декоративных элементов для отделки плит, при которых эти вкладки, прослойки или даже стойки станут визуальными акцентами. Наконец, плита стеновой панели характеризуется тем, что продольные стойки 1 ее каркаса попарно установлены оппозитно с промежутком между собой.
Хотя бы некоторые пары стоек размещены по краям плиты в ее углах. Допускается, что каркас в средней части плиты можно усилить как дополнительными стойками 1, так и поперечинами 2. От этого сущность конструкции не меняется. А каждая поперечина 2 введена в промежуток между продольными стойками 1 и жестко соединена с установленными в углах плиты продольными стойками без возможности перемещения.
Строители-монтажники возводят стены, монтируя заранее изготовленные плиты. Для этого в соответствии с проектом плиты устанавливают на предусмотренные места: на фундамент, или на перекрытие, или на иную подготовленную поверхность, выставляют необходимые углы и уровни. Рядом установленные плиты соединяют между собой, скрепляя продольные стойки 1 соседних плит. Применяют для этого гвозди, шурупы, стяжки или иные предусмотренные проектом средства.
Предусмотрена возможность использовать для стоек и поперечин каркаса деревянные бруски и элементы из массива или из клееной древесины. Это позволяет выполнить деревянный каркас плиты стеновой панели из тонкомера, что существенно снижает суммарный вес изделия. Тем не менее, при монтировании отдельных плит в единую стеновую панель каждые две смежные тонкомерные стойки каждой пары соседних плит монтируются в единую полноценную несущую колонну. Смонтированный каркас становится несущим элементом возводимой стены. Применение плит значительно сокращает время, необходимое на ее монтаж. Смонтированные стены можно покрыть отделочными, декоративными или технологическими покрытиями в соответствии с проектом. Предусмотрено, что готовую плиту рабочие-строители могут перемещать без применения на строительной площадке специальной подъемной техники.
Проводимые работы и испытания показали принципиальную возможность и удобство строительства стен для зданий различного назначения. В экологически чистом доме, изготовленном из природных материалов без использования химических продуктов, можно разместить в равной степени комфортно жилые помещения, беседки, хозяйственные постройки, включая гаражи, бани. Особо можно отметить возможность и преимущества строительства зданий сельскохозяйственного назначения: фермы для птиц и животных, фрукто- и овощехранилища, навесы для обслуживания и хранения техники, сезонного содержания животных, а также стены, ограды любого назначения, погреба и т.п.
Разработан простой в изготовлении и изготовлен станок для производства плит. Предусмотрен мобильный вариант такого станка для выезда непосредственно к строительной площадке. Станок может работать зимой и летом в полевых условиях независимо от состояния окружающей среды. Может быть изготовлен и в заводских условиях, и силами любых оборудованных мастерских.
Источники информации
1. Патент на изобретение RU №2112116, МПК E04B 2/80, Опубликовано: 27.05.1998 г.
2. Патент на полезную модель RU №71130, МПК E04B 2/80, (2006.01). Опубликовано: 27.02.2008