Многослойная стена здания с кладкой из мелкоштучных материалов с вентилируемой воздушной прослойкой

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкции многослойной стены здания с кладкой из мелкоштучных материалов с вентилируемой воздушной прослойкой.
Известны навесные фасадные системы (см. Рекомендации по проектированию и применению для строительства и реконструкции зданий в г. Москве фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором «Краспан ВСТ (Н)». - М.: Москомархитектура, 2003. - 72 с.). При их монтаже, как правило, используется минераловатный утеплитель, который крепится к стене, представляющей собой кладку из бетонных блоков, с помощью стеклопластиковых коннекторов (тарельчатых дюбелей). Между кладкой и утеплителем, как правило, размещается пароизоляционная пленка, а по наружной поверхности теплоизоляции крепится влаго-ветрозащитная пленка. Стрингеры (направляющие), на которых монтируется облицовка, крепятся на кронштейны. Кронштейны крепятся к стене с помощью металлических коннекторов (анкеров). В качестве облицовки применяются разнообразные материалы: природный камень, керамогранит, алюминиевые панели, стеклофибробетон и т.п. Между наружной поверхностью утеплителя с влаго-ветрозащитной пленкой и фасадными панелями оставляется воздушный зазор для вентилирования. Направляющие изготавливаются из оцинкованной стали или из различных алюминиевых сплавов. Широко используются фасадные системы типа «Краспан», «Инси», «Волна», «Spidi» и др.
Кроме того, известны решения с горизонтальными и вертикальными направляющими с кронштейнами (см. RU №72248, кл. Е04F13/08, опубл. 10.04.2008). Некоторые навесные фасадные системы имеют только вертикальные направляющие, установленные на кронштейнах, либо непосредственно к внутренней стенке без установки кронштейнов, либо предусматривают вертикальные направляющие с пазами (см. RU №2514029, кл. Е04F13/00, опубл. 27.04.2014; RU №2516162, кл. Е04F19/00, опубл. 20.05.2014; RU №2543017, кл. Е04F13/00, опубл. 27.02.2015).
Недостатками известных навесных фасадных систем являются трудоемкость монтажа и увеличение сроков строительства, вызываемых следующими факторами:
производство работ по креплению теплоизоляционного слоя и монтажу фасадных панелей возможно только после полной установки внутреннего слоя стены, который, как правило, возводится из каменных мелкоштучных материалов. Это приводит к тому, что необходимо сверлить отверстия под анкера, для крепления кронштейнов или вертикальных направляющих, находясь на лесах;
наличие значительного числа узлов крепления элементов фасадной системы, от соединения которых зависит и надежность системы. Отмечают и ненадежность междуэтажных заполнений в виде каменной кладки и ее способность нести анкерную нагрузку (см. Усатова Т.А., Ларин О.А. О некоторых проблемах вентилируемых фасадов / Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. №7. С.52-53);
частое размещение стальных кронштейнов или крепление вертикальных направляющих непосредственно к кладке снижает теплозащитное качество стены.
Известен способ возведения многослойной стены здания, когда железобетонная плита имеет консоли (шпонки), на которые вдоль стены укладываются стальные профили, на эти горизонтальные стальные прогоны опираются, с определенным шагом, вертикальные стойки из стальных (материал может быть другой: стеклопластик и т.п.) профилей (см. RU №2399731, кл. Е04В 2/54, опубл. 20.09.2010).
Консоли могут быть железобетонными с закладными деталями или стальными. Соединение элементов производится с помощью сварки или болтовых соединений. В пазы вертикальных стоек, которые выходят за линию наружных кромок консолей перекрытия, с уровня перекрытия второго этажа вставляются тонкие плиты из пропускающих пары воздуха материалов (например, из стекломагниевых листов, цементно-стружечных плит и т.п.). Плиты затем смещаются вниз: первый до горизонтального стального профиля, а последующие до верха предыдущих плит. Таким образом, устанавливается фасадная часть наружной многослойной стены здания в пределах первого этажа до перекрытия второго этажа. Затем на шпонки перекрытия второго этажа устанавливаются стальные профили, а далее монтаж проводится в такой же последовательности, какая была применена в пределах первого этажа. Такая же последовательность работ соблюдается и для последующих этажей. На междуэтажное перекрытие производится кладка из мелкоштучных материалов, например из бетонных блоков. По мере возведения внутренней стенки пространство между стенкой и фасадной панелью заполняют утеплителем. Укладка бетонных блоков и плит теплоизоляции может производиться после монтажа фасадных панелей, как и в пределах этажа, как и по всему зданию. Если не выдвигаются требования по обеспечению определенного уровня тепловой инерции ограждения, то внутренняя стенка может быть выполнена из тонколистовых материалов по каркасу из гнутых профилей или из деревянных брусков.
Недостатком данного решения является то, что при сооружении стен невозможно использовать фасадные панели из материалов практически не пропускающих пары воздуха и широко применяемых при монтаже стен с вентилируемыми воздушными прослойками.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства многослойной стены здания с вентилируемой воздушной прослойкой, исключающей применение большого количества узлов креплений элементов фасадной системы.
Технический результат, получаемый при применении конструкции стены, выражается в уменьшении влияния теплопроводных включений, повышении сопротивления теплопередаче стены и обеспечении надежности крепления фасадных систем.
Для решения поставленной задачи многослойная стена здания, включающая наружные и внутренние стенки, причем последняя выполнена в виде кладки с креплением к ней с наружной стороны пароизоляции, теплоизоляции и влаго-ветрозащитной пленки, а наружная стенка состоит из фасадных панелей, установленных на вертикальных стойках, опирающихся на горизонтальные прогоны, прикрепленные к консолям перекрытия, отличается тем, что консоли перекрытия выполнены длиной, позволяющей образовать воздушную прослойку для вентилирования между фасадными панелями в пазах между полками вертикальных стоек и влаго-ветрозащитной пленкой, натянутой по утеплителю. В результате получается, что воздушная прослойка для вентилирования между фасадными панелями и влаго-ветрозащитной пленкой, натянутой по утеплителю, образована без установки стальных кронштейнов или стальных вертикальных направляющих, прикрепляемых непосредственно к внутренней стенке.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно снижение трудоемкости монтажа ввиду уменьшения монтажных узлов и сверления отверстий в кладке под анкера для крепления кронштейнов, находясь на строительных лесах; исключение применения стальных кронштейнов, размещенных с частым шагом и креплением с помощью коннекторов к кладке из мелкоштучных элементов, что способствует повышению сопротивления теплопередаче стены и надежности ее работы.
Монтаж наружной стены с вентилируемой воздушной прослойкой, как правило, осуществляется следующим образом. По периметру здания сооружаются строительные леса. По кромке железобетонной плиты с внутренней стороны производится кладка из мелких бетонных блоков на высоту первого этажа. К наружной поверхности кладки с лесов с помощью коннекторов производится крепление пароизоляции, плит теплоизоляции и влаго-ветрозащитной пленки.
Из аналогов известно (см. RU №2399731, кл. Е04В 2/54, опубл. 20.09.2010), что железобетонная плита перекрытия имеет консоли (шпонки), на которые вдоль стены укладываются оцинкованные стальные профили, на эти горизонтальные стальные прогоны опираются, с определенным шагом, вертикальные стойки из стальных (материал может быть другой: стеклопластик, базальтопластик и т.п.) профилей. Консоли размещаются, например с шагом 3 м. Сечение вертикальных стоек двутавровое, но с промежуточной полкой, формируемой дополнительными пластинами. Зазор (паз) между наружной и промежуточной полками незначительно превышает толщину фасадных панелей. Соединение элементов производится с помощью сварки или болтовых соединений. Верх стоек фиксируется с помощью временных связей. Стойки устанавливаются на высоту первого этажа. Верх стоек, размещаемых в местах консолей, вырезается ступенчато: полка, размещаемая с внутренней стороны, и стенка до наружной поверхности дополнительной пластины срезаются по высоте низа консолей, а оставшаяся часть стойки - по высоте низа полки горизонтальных прогонов. Установка горизонтальных и вертикальных профилей выполняется со строительных лесов. Монтажники, находясь на уровне последующего этажа, вставляют в пазы вертикальных стоек фасадные панели. Другие монтажники, находясь на лесах, принимают фасадные панели и ставят их в проектное положение. При этом, вылет консолей и толщина теплоизоляции, а также размер сечения горизонтальных прогонов позволяют создать между влаго-ветрозащитной пленкой и фасадной панелью вентилируемую воздушную прослойку. После укладки панелей в пределах первого этажа на консоли перекрытия второго этажа устанавливаются профили (например, стальные, полимерные, композитные и др.), а далее монтаж проводится в такой же последовательности, какая была применена в пределах первого этажа.
Устройство многослойной стены поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически показан фрагмент вертикального разреза наружной стены здания после укладки бетонных блоков на высоту этажа, крепления пароизоляции, теплоизоляции и влаговетрозащитной пленки; на фиг. 2 - фрагмент вертикального разреза наружной стены здания после установки горизонтальных и вертикальных профилей и фасадных плит; на фиг. 3 - фрагмент горизонтального сечения стены; на фиг. 4 - узел опирания вертикальной стойки на горизонтальный прогон на месте консоли (теплоизоляция условно не показана, а условно штриховой линией показано положение ее наружной поверхности); на фиг. 5 - горизонтальное сечение каркаса здания по верху перекрытия до укладки стены.
Строительство многослойной стены заявленной конструкции осуществляется следующим образом: после возведения каркаса здания, состоящего из колонн 1 и перекрытий 2 с консолями 3 с закладными деталями, производится монтаж строительных лесов. Со стороны помещения осуществляется кладка бетонных блоков 4 на высоту этажа. Со строительных лесов к кладке с помощью коннекторов 5 производится крепление пароизоляции 6, плит теплоизоляции 7 и влаго-ветрозащитной пленки 8. На консоли 3 перекрытия 2 укладываются стальные (возможно применение других материалов типа стеклопластика) тавровые профили 9, а затем привариваются (возможен и другой способ соединения) к закладным деталям консолей 3. Профили 9 могут быть и из уголков. На эти горизонтальные прогоны 9 привариваются (возможен и другой способ соединения) вертикальные стойки из стальных (стеклопластиковых и др.) профилей 10. Верх стоек фиксируется с помощью временных связей. Профили 10 имеют пазы, образованные наружной полкой стойки и дополнительной полкой 11. Целесообразно изготовление стойки профиля 10 в заводских условиях, например путем экструзии. Если это невозможно, то дополнительную полку 11 можно изготовить путем крепления с обеих сторон к стенке двутавра уголков. Установка фасадных панелей 12 в проектное положение осуществляется двумя-тремя монтажниками, один из которых, например, находится на лесах на уровне перекрытии первого этажа, второй - второго, а третий, при необходимости, на лесах на промежуточном уровне между ними. Панели 12 вставляются в пазы, образованные наружной полкой стойки профиля 10 и дополнительной полкой 11, с уровня второго этажа и опускаются до проектной отметки. При этом, выступающие за наружную поверхность утеплителя части консоли 3 и стойки профиля 10 позволяют оставить между влаго-ветрозащитной пленкой 8, натянутой по утеплителю 7, и фасадными панелями 12 воздушную прослойку 13, необходимую для организации вентилирования. После укладки фасадных панелей 12 в пределах первого этажа на консоли перекрытия 3 второго этажа устанавливаются стальные (возможно использование и других материалов, например стеклопластика) профили 9, а далее монтаж проводится в такой же последовательности, какая была применена в пределах первого этажа. На внутреннюю поверхность кладки наносится штукатурка 14. До установки, на профили, если они стальные, наносится антикоррозионная защита или виниловое покрытие.
Преимуществами такого способа являются:
снижение трудоемкости монтажа ввиду уменьшения монтажных узлов и сверления отверстий в кладке под анкера для крепления кронштейнов, находясь на строительных лесах;
исключается применение стальных кронштейнов, размещенных с частым шагом и креплением с помощью коннекторов к кладке из мелкоштучных элементов, что способствует повышению сопротивления теплопередаче стены и надежности ее работы.