СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ

Техническое решение относится к области строительных конструкций, а именно - к стеновым панелям с деревянным каркасом и найдет преимущественное применение в домостроении сборных малоэтажных зданий.
Известны панели, содержащие деревянный каркас из жестко соединенных между собой вертикальных стоек, расположенных с шагом вдоль панели, ригелей, установленных между ними в шахматном порядке, обшивки из составных досок и теплоизоляции из мягких матов. [1]
Такая конструкция не обеспечивает плотного равномерного прилегания теплоизоляции по всей ее плоскости и торцам, что не исключает возможную циркуляцию воздуха, а, следовательно, приводит к уменьшению сопротивления теплопередаче. Обшивка из составных досок выполняет только декоративные и ограждающие функции, не участвуя в силовом каркасе панели.
Наиболее близким к заявленному и выбранным в качестве прототипа является устройство [2], содержащее деревянный каркас из установленных с шагом вдоль панели вертикальных стоек, размещенных между ними в шахматном порядке ригелей, обшивки из досок и теплоизоляцию. Согласно изобретению стойки расположены в ряд с зазором между собой поперек панели, а ригели размещены в зазоре между смежными стойками двух соседних поперечных рядов 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. Конструкция прототипа делает возможным осуществить сборку элементов панели в одной плоскости, что позволяет автоматизировать процесс сборки и сократить его трудоемкость. Применение в качестве теплоизоляции мягких матов из неорганических волокон, установленных в местах контакта ригелей и стоек, позволяет осуществить обжатие теплоизоляции по ее боковым вертикальным плоскостям. А использование матов по суммарной толщине в размер больше величины
зазора между стойками, но меньше удвоенной его величине обеспечивает создание необходимых замкнутых воздушных прослоек и исключает циркуляцию воздуха между ними, что повышает сопротивление теплопередаче.
Такая конструкция, тем не менее, имеет ряд недостатков: ввиду использования мягких матов не гарантируется неизменность коэффициента теплопередачи в зависимости от влажности окружающей среды и как следствие возникновения мостиков холода; не используется так же несущая способность боковых вертикальных плоскостей, используя только их укрывную способность; невозможна при такой конструкции полная автоматизация процесса наполнения панели теплоизоляцией ввиду использования мягких матов.
Задачей заявляемого технического решения является снижение трудоемкости строительства, сокращение сроков возведения зданий, экономия конструкционных материалов, повышение независимости сопротивления теплопередаче здания от влажности окружающего воздуха.
Для решения этой задачи предложена конструкция стеновой панели, содержащая деревянный каркас из установленных с шагом вдоль панели вертикальных стоек и размещенных между ними ригелей, плиты внешней и внутренней обшивки и теплоизоляцию, отличающаяся следующими существенными признаками: обшивка выполнена из цельных плит способных нести нагрузку (например: ориентированно стружечная плита, фанера и т.п.); теплоизоляция панели выполнена твердотвердеющим пенообразным материалом с высокой адгезионной и клеящей способностью путем непосредственной заливки в стеновую панель, благодаря чему все элементы конструкции оказываются связанными в монолитный блок.
В качестве теплоизоляции применен твердотвердеющий пенообразный материал с закрытыми порами, высокой адгезионной и высокой клеящей способностью, например, пенополиуретан (или другой аналогичный материал с закрытыми порами), заливаемый с помощью дозатора в полости образованные вертикальными плоскостями ригелей и стоек. При этом объем компонентов пены рассчитан таким образом, чтобы получаемый объем
теплоизоляционного материала полностью заполнял свободный объем стеновой панели.
Применение цельных ограждающих плит, стоек и ригелей делает возможным осуществить сборку элементов стеновой панели в одной плоскости, что позволяет обеспечить высокий уровень механизации и при достаточном объеме производства автоматизировать процесс сборки и, следовательно, сократить его трудоемкость.
Использование в качестве утеплителя вспененных материалов позволяющих вносить их в стеновую панель путем заливки позволяет добиться равномерного заполнения пространства панели, что устраняет возможность циркуляции воздуха, а, следовательно, приводит к уменьшению сопротивления теплопередаче. Неизменность свойств теплоизоляции из материала с закрытыми порами от влажности позволяет избежать возникновения мостиков холода в условиях повышенной влажности. Способ внесения пены в панель путем заливки позволяет для обеспечения значительного объема производства автоматизировать процесс изготовления панели, что в итоге ведет к сокращению трудозатрат путем перехода к конвейерному способу производства панелей в заводских условиях, а как следствие к сокращению сроков возведения зданий. Кроме того, применение теплоизоляционных материалов с высокой адгезионной и высокой клеящей способностью и обшивки, выполненной из цельных плит способных нести нагрузку (например: ориентированно стружечная плита, фанера), позволяет уменьшить сечение применяемых деревянных стоек и ригелей благодаря возникновению эффекта разнесенных пластин (когда несущая способность конструкции в целом больше суммы несущей способности элементов), что приводит к экономии конструкционных материалов, при обеспечении требуемой несущей способности стеновой панели.
Проведенный поиск показал отсутствие аналогичных технических решений, что позволяет сделать вывод о том, что устройство (стеновая панель) не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям "новизна". Данная панель с пенополиуретановой теплоизоляцией
может быть выполнена промышленным способом, т.е. соответствует критерию «промышленная применимость»
На фиг.1 изображен вид панели спереди, разрез Б-Б; на фиг.2 - сечение А-А
Предлагаемая стеновая панель включает вертикальные стойки 1, установленные с зазором 2 относительно друг друга вдоль панели. Ригели 3 равномерно подкрепляют стойки 1. Обшивка панели выполнены из цельной ориентированно-стружечной плиты 6, закрепленной на стойках 1 и ригелях 3 известными способами. Теплоизоляция 5, после вспенивания и затвердевания полностью заполняет весь свободный объем стеновой панели и благодаря высокой склеивающей способности связывает все элементы конструкции в монолитный блок.
Данная панель при толщине в 170 мм имеет массу 15 кг/м2, сопротивление теплопередаче 3.3 м2оС/Вт и способна нести нагрузку трехэтажного строения.
Повышенные теплотехнические свойства такой панели позволяет возводить энергоэкономичные здания со сниженными затратами на отопление, а возможность организации конвейерного производства и как следствие сокращения сроков возведения зданий позволяет выполнять социально-ориентированное строительство - школы, детские сады и более всего - постоянные жилые дома.
БИБЛИОГРАФИЯ:
1. Патент СССР, 18918, кл. Е 04 В 2/80, 1928.
2. Патент РФ на изобретение, №2112116, Кл. Е 04 В 2/80, 1998.05.27