ДЕРЕВЯННАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к строительной индустрии и может быть использована в индивидуальном жилищном строительстве при создании стеновых панелей для внешних и внутренних стен, а также для потолочных и половых (межэтажных) перекрытий.
Известна сэндвич-панель для щитового дачного дома /RU 59096, Е04С 2/24, 2006/, которая содержит несущий каркас из деревянных брусьев, наружную и внутреннюю обшивки и размещенные между обшивками слои утеплителя, гидро- и пароизолятора. Несущий каркас состоит из наружной и внутренней прямоугольных рам равного внешнего габарита, один из брусьев длинной стороны рамы имеет ширину превышающую ширину брусьев остальных сторон. Рамы смещены друг относительно друга по ширине и скреплены воедино с образованием выступов для присоединения к другим панелям. Наружная рама имеет силовой элемент, установленный по длине рамы, а внутренняя рама - по меньшей мере, три силовых элемента, установленных по ширине рамы. При этом силовые элементы выполнены из брусьев и по торцам прикреплены к рамам. Между внутренней рамой каркаса и внутренней обшивкой размещен слой гидроизолятора, между наружной рамой каркаса и наружной обшивкой - слой пароизолятора, пространство между которыми заполнено утеплителем. Обшивки выполнены из древесных плит, а выступы для присоединения к другим панелям покрыты слоем ленточного уплотнителя на основе вспененного полиэтилена.
К недостаткам известной сэндвич-панели можно отнести слабую воздухопроницаемость, которая обусловлена наличием гидро- и пароизоляции, что приводит к необходимости дополнительного регулирования влажности в помещениях здания, поскольку в домах с нарушенным воздухообменом влажность всегда выше, чем в домах с нормальным естественным воздухообменом. Отсюда появляется вероятность возникновения сырости, плесени, гнили деревянных элементов дома, а также проблемы со здоровьем у жильцов. Также известная панель характеризуется недостаточной тепловой инерцией конструкции. Это обусловлено тем, что основной объем конструкции занимают материалы с низкой удельной теплоемкостью (прежде всего минераловатные утеплители). Такие материалы хорошо изолируют помещение от утечек тепла, но в летний зной не спасают дом от жары уже к полудню.
Известна деревометаллическая панель /RU 2354788, Е04С 2/38, 2009/, которая содержит ячеистый деревометаллический каркас, образованный из продольных и поперечных деревянных досок соединенных воедино за счет прикрепления к ним металлических П-образных рам, повторяющих их конфигурацию и охватывающих доски с двух сторон. Элементы жесткости в виде плоских пластин, прикреплены к рамам в местах стыка ячеек каркаса. Панель также содержит обшивку и теплоизоляционную гидроизолированную прослойку. Данной деревометаллической панели также присущи вышеприведенные недостатки, которые обусловлены наличием теплоизоляционной гидроизолированной прослойки.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сути является сборный элемент из слоистой древесины /RU 2198271, Е04С 2/12, 2003/, который содержит, по меньшей мере, три соединенных между собой слоя деревянных деталей, установленных рядом друг с другом и выполненных в виде досок или стоек. При этом деревянные детали, по меньшей мере, двух слоев имеют различные направления. Предусматривается соединение отдельных слоев нагелями, принизывающими слои деревянных деталей. Такая конструкция устраняет недостатки вышеуказанных технических решений. Вместе с тем, сборный элемент не лишен своих недостатков. К ним необходимо отнести то, что деревянные нагели пронизывают весь сборный элемент насквозь, что приводит к необходимости применения дополнительных отделочных материалов. Также необходимо указать, что сборный элемент обладает повышенной воздухопроницаемостью. Кроме того, при эксплуатации указанного сборного элемента возникает проблема расшатывания конструкции.
Задачей заявляемой полезной модели является создание деревянной многослойной панели, лишенной указанных недостатков. Техническим результатом является снижение расходов на отделочные материалы, снижение воздухопроницаемости и увеличение прочности конструкции.
Для решения поставленной задачи предлагается деревянная многослойная панель, содержащая корневой сегмент, выполненный из нескольких слоев досок, сплоченных по ребрам, и два наружных отделочных слоя, также выполненные из сплоченных по ребрам досок. Отличительной особенностью заявляемой панели является то, что слои выполнены из шпунтованных досок, ориентированных так, что направления волокон в смежных слоях, по крайней мере, корневого сегмента скрещиваются по существу под прямым углом. При этом слои досок корневого сегмента панели скреплены между собой деревянными нагельными соединениями с определенным шагом, по меньшей мере, часть нагелей пересекает все слои досок корневого сегмента панели насквозь под углом к нормали слоев. А корневой сегмент и наружные отделочные слои панели соединены при помощи шпоночных соединений, причем шпонки по форме соответствуют форме шпоночных пазов, выполненных на наружных поверхностях досок корневого сегмента и на внутренней поверхности наружного отделочного слоя, ориентированных перпендикулярно или параллельно направлению волокон досок и имеющих в поперечном сечении форму трапеции с большим основанием, расположенным в теле слоя.
Дополнительно предлагается слои, по крайней мере, корневого сегмента, выполнить из древесины, преимущественно хвойных пород, высушенной до влажности в пределах от 10% до 18%.
Дополнительно предлагается нагели и шпонки выполнить из древесины плотных пород, например, из бука, березы или дуба, высушенной до влажности в пределах от 8% до 10%.
Дополнительно предлагается оси нагелей расположить в нескольких параллельных плоскостях, причем оси нагелей расположенных в одной плоскости выполнить параллельными друг другу и не параллельными осям нагелей, расположенных в соседних параллельных плоскостях.
Также дополнительно предлагается выполнить слои корневого сегмента и наружных отделочные слои из досок ориентированных крест-накрест под углом от 5° до 85°.
Выполнение слоев из шпунтованных досок позволяет снизить воздухопроницаемость панели. Соединение корневого сегмента с наружными отделочными слоями при помощи шпоночных соединений позволяет снизить расходы на отделку панелей. Дополнительные предложения, связанные материалами деталей панели и степенью их влажности, позволяет создать дополнительное силовое замыкание за счет увеличения объема нагелей и шпонок после выравнивания влажности между деревянными деталями. Ориентирование волокон смежных слоев досок крест-накрест под углом от 5° до 85° позволяет уменьшить вероятность расшатывания изделия при его эксплуатации. Таким образом, достигается заявленный технический результат.
На фиг.1 и 2 представлены трехмерные изображения вариантов исполнения заявляемой панели, на фиг.3 и 4 - поперечные сечения панели по плоскостям нагелей, где 1, 2 и 3 - слои корневого сегмента, 4 и 5 - наружные отделочные слои, 6-11 шпонки, 12-17 - нагели.
Панель собирают следующим образом. Из шпунтованных досок собирают слои корневого сегмента 1, 2 и 3, накладывают их друг на друга так, чтобы направления волокон смежных слоев были перпендикулярны друг другу. Затем в корневом слое высверливают отверстия под нагели под углом α, который находится в пределах от 20° до 60°, оптимальным является угол α=45° (фиг.3 и 4). В просверленные отверстия забивают нагели 12-17 и срезают их заподлицо с наружной поверхностью корневого сегмента. Затем на наружных поверхностях корневого сегмента нарезают шпоночные канавки имеющие форму трапеции с большим основанием, расположенным в теле слоя. В канавки помещают фигурные шпонки 6-11, а затем на шпонки надевают шпунтованные доски отделочных слоев 4 и 5. При необходимости проводят шлифовку отделочных слоев.