СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при сооружении зданий различного назначения из особо легкого бетона (например полистиролбетона).
Известна стеновая панель по патенту RU 22163 U1, содержащая блок из теплоизоляционного материала и связанный с ним каркас, отличающаяся тем, что каркас выполнен из металлических профилей П-образной формы, установленных по периметру с внутренней и/или наружной сторон блока и монолитно связанных с ним, блок выполнен из вспененного полистирола самозатухающих марок плотностью 16-30 кг/м3, при этом каркас снабжен промежуточными элементами.
Недостатком известной панели является то, что применение вспененного полистирола плотностью 16-30 кг/м3 не обеспечивает должной прочности конструкции, конструкция имеет низкую заводскую готовность и требуется дополнительная двухсторонняя отделка при ее установке.
Известна стеновая панель по патенту RU 45747 U1, включает в себя металлический каркас из гнутого профиля и монолитный слой утеплителя из заливочного полистиролбетона, при этом к металлическому каркасу с одной стороны через слой пароизоляции прикреплена обшивка в виде внутреннего облицовочного слоя, а с другой стороны выполнен слой утеплителя из заливочного полистиролбетона с защитно-декоративным покрытием, причем толщина металлического каркаса составляет не более 2/3 толщины монолитного слоя утеплителя из заливочного полистиролбетона.
Недостатками известной панели являются:
1. Применение саморезов, которые могут подвергать коррозии и дальнейшему разрушению (в том числе при эксплуатации) металлический каркас, что привет к возможному отслоению отделочного слоя;
3
2. Применение полистиролбетона плотностью 300-500 кг/м делает панель тяжелой;
3. Применение облицовочных слоев (например, гипсоволокнистой плиты) не позволяет получить необходимую прочность для крепления на стены навесных элементов и прочих предметов.
Известна стеновая панель по патенту RU 54977 U1, включающая металлический каркас из гнутого профиля, обшивку в виде внутреннего облицовочного слоя и монолитный слой утеплителя из заливочного полистиролбетона с защитно-декоративным покрытием, отличающаяся тем, что между внутренним облицовочным и монолитным из заливочного полистиролбетона слоями расположен слой из песчано-цементного раствора, выполненный толщиной не более 20 мм, причем металлический каркас имеет толщину, составляющую 1/2 толщины монолитного слоя утеплителя, и расположен внутри этого слоя, причем на вертикальных торцовых гранях панели выполнены полости в виде полуцилиндров.
Недостатками известной панели являются:
1. Размещение облицовочных слоев (например, гипсоволокнистой плиты) на цементо-песчаном слое не обеспечивает необходимую жесткость сцепления двух слоев, а при монтаже и эксплуатации панели могут возникнуть отслоения;
2. Применение облицовочных слоев (например, гипсоволокнистой плиты) не позволяет получить необходимую прочность для крепления на стены навесных элементов и прочих предметов.
3
3
Известна надпроемная перемычка брускового типа из особо легкого бетона по патенту RU 101061 U1, содержащая стальной арматурный элемент, располагаемый симметрично относительно вертикальной оси и ниже горизонтальной оси поперечного сечения перемычки, отличающаяся тем, что в качестве арматурного элемента используется, по крайней мере, один стальной оцинкованный П-образный профиль. П-образный профиль выполнен длиной до 3 м из стали толщиной 0,45-0,55 мм и имеет в поперечном сечении полку шириной 75-100 мм и два ребра одинакового размера - 25-50 мм. П-образный профиль размещен в перемычке ребрами вверх и полкой вниз, отстоящей от нижней плоской поверхности перемычки на расстоянии до 20 мм. Надпроемная перемычка имеет длину до 3 м, поперечное сечение шириной 110-300 мм и высотой 200-400 мм и изготавливается из полистиролбетона плотностью 250-600 кг/м или ячеистого бетона плотностью более 400 кг/м.
3
3
Недостатком известной панели является то, что применение полистиролбетона плотностью 250-600 кг/м или ячеистого бетона плотностью более 400 кг/м приводит к увеличению массы готового изделия. Одновременно, применение данных материалов приводит к низким теплоизоляционным характеристикам указанной перемычки
3
В качестве ближайшего аналога-прототипа выбрана стеновая панель по патенту RU 170811 U1, каркас которой изготовлен из вертикальных, горизонтальных и наклонных стальных холодногнутых профилей и затвердевающего жидкого материала, в который погружен каркас панели, отличающаяся тем, что стенки холодногнутых профилей каркаса панели имеют большеразмерные пробивки с завальцовкой, по размерам сопоставимые с размерами стенки профиля и, в совокупности, образующие единую сталебетонную конструкцию. При этом каркас стеновой панели изготовлен из профилей, выполненных из стального листа толщиной от 0,5 до 3,0 мм. Также каркас стеновой панели может иметь как минимум один элемент жесткости, выполненный из полосы металла или из стального холодногнутого профиля и расположенный по диагонали. Также элементы каркаса стеновой панели могут быть соединены между собой разъемно, например, при помощи саморезов или неразъемно, например, при помощи заклепок, сварки. К тому же толщина стеновой панели составляет от 50 до 800 мм. Также С-, U-образные холодногнутые профили могут иметь как минимум одно дополнительное ребро жесткости в полке. Также стеновая панель, выполнена из С-, U-образных холодногнутых профилей с высотой от 50 до 400 мм и шириной полки от 35 до 120 мм, с загибами от 5 до 35 мм. При этом в пространство между каркасом стеновой панели из С-, U-образных холодногнутых профилей и наружной поверхностью стены может быть установлена армирующая металлическая сетка или композитная сетка с креплением к каркасу стеновой панели. Также в холодногнутых профилях с большеразмерными пробивками с завальцовкой могут быть выполнены дополнительные отверстия, в которые устанавливают горизонтальные и/или вертикальные арматурные стержни. Расстояние от поверхности каркаса стеновой панели до наружной поверхности стеновой панели находится в пределах от 6 до 150 мм. Также к каркасу может быть закреплена как минимум одна закладная деталь. Также наружная поверхность затвердевающего жидкого материала как минимум с одной стороны или ее части может быть выполнена текстурированной. Также на наружную сторону стены может быть смонтирован дополнительный слой теплоизоляции, например, из минеральной ваты, пенополистирола, с последующим устройством вентилируемого фасада или оштукатуриванием, например, система «мокрый» фасад. Также на наружную сторону панели может быть смонтирован дополнительный слой теплоизоляции из затвердевающего жидкого материала с более высокими теплотехническими свойствами, например, из пенобетона плотностью 400 кг/м, полистиролбетона, который может иметь объемное окрашивание и/или текстурированную поверхность, получаемую в процессе формования конструкции стеновой панели. Также по периметру стеновой панели как минимум с одной стороны может быть выполнен паз. Недостатками прототипа являются:
1. Технология изготовления указанной панели очень сложна, включает много технологических циклов, требует специализированного оборудования, что в итоге ведет к повышению трудозатрат и стоимости панели;
2. Сложность конструкции указанной панели приводит к дополнительному расходу материалов и к существенному увеличению стоимости готового изделия;
3. Применение С-, U-образных профилей высотой от 50 до 400 мм осложняет изготовление каркасов для крупногабаритных панелей, приводит к дополнительным технологическим операциям по скреплению профилей.
Задачей полезной модели является исключение указанных недостатков прототипа и применение новых технических решений, что позволит изготавливать конструктивно более простые и легкие по сравнению с прототипом стеновые панели, с требуемыми прочностными, противопожарными характеристиками, повысить универсальность и улучшить эксплуатационные характеристики стеновой панели, с уменьшенной трудоемкостью и стоимостью ее изготовления.
Технический результат, достигаемый с использованием заявленной полезной модели, заключается в упрощении конструкции стеновой панели, повышении тепло-шумоизоляционных свойств, снижении трудоемкости ее изготовления и упрощение монтажа.
3
Поставленная задача решается тем, что стеновая панель имеет следующие общие с прототипом признаки: Стеновая панель, каркас которой изготовлен из вертикальных и горизонтальных стальных С-, U-образных холодногнутых профилей и затвердевающего жидкого материала; каркас стеновой панели имеет как минимум один элемент жесткости, к каркасу стеновой панели закреплен армирующий металлический каркас. Согласно заявленной полезной модели отличительными признаками стеновой панели являются: затвердевающий жидкий материал залит в каркас панели; высота и длинна С-, U-образных холодногнутых профилей равна, соответственно, высоте и длине стеновой панели, причем крайние вертикальные холодногнутые профили связаны с предшествующими вертикальными профилями с помощью элементов жесткости, выполненных из металлических уголков, жестко закрепленных к каркасу и расположенных горизонтально; дополнительно, при необходимости, в стеновую панель вмонтирован термо-шумоизоляционный слой; армирующий металлический каркас выполнен из стальной арматуры диаметром 6-8 мм, при этом между армирующим металлическим каркасом и поверхностью стеновой панели уложена электропроводка в гофре с монтажными коробками и залит слой песчано-цементной стяжки толщиной 50 мм; в качестве затвердевающего жидкого материала используется жидкий полистиролбетон плотностью 150-300 кг/м; С-, U-образные холодногнутые профили выполнены толщиной 1,5-2,2 мм.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью рисунка на Фиг. 1, где показан внешний вид и состав стеновой панели: 1 - каркас; 2 - затвердевающий жидкий материал; 3 - термо-шумоизоляционный слой; 4 - армирующий металлический каркас; 5 - электропроводка в гофре с монтажными коробками; 6 - песчано-цементная стяжка, 7 - рым-болты; 8 - резьбовые заклепки; 9 - уголковые кронштейны 10 - металлические уголки; 11 - закладные детали для вертикального крепления панели.
Каркас 1 изготовлен из вертикальных и горизонтальных С-, U-образных холодногнутых стальных профилей толщиной 1,5-2,2 мм, соединенных между собой неразъемно с помощью контактной сварки. Данная толщина обеспечивает необходимую прочность и жесткость каркаса в зависимости от условий эксплуатации. Крайние вертикальные профили в местах размещения закладных деталей для вертикального крепления панели 11 дополнительно связаны с предшествующими вертикальными профилями горизонтально расположенными металлическими уголками 10, жесткозакрепленными к каркасу 1, например, контактной сваркой. Металлические уголки 10 исполняют роль элементов жесткости. Данная конструкция каркаса 1 повышает прочность готовой стеновой панели к вертикальным и горизонтальным нагрузкам, возникающим во время монтажа и эксплуатации. Стенки холодногнутых профилей каркаса 1 стеновой панели имеют большеразмерные пробивки без завальцовки (на фиг. не показаны), которые обеспечивают связывание всех отсеков каркаса 1, образуя единую конструкцию. На каркасе 1 смонтированы рым-болты 7, причем каждое место для размещения рым-болтов 7 усилено металлической пластиной (на фиг. не показана), скрепленной на болтовое соединение с вертикальным профилем, на которую приваривается металлическая «гильза» с резьбой (на фиг. не показана) для рым-болта 7. Каркас заполнен затвердевающим жидким материалом (например, полистиролбетоном) 2 плотностью 150-300 кг/м. Выбранный диапазон плотности обеспечивает необходимые теплотехнические характеристики панели в зависимости от климатических условий эксплуатации и небольшую массу готовой панели, по сравнению с аналогичными панелями.
В полость для заливки затвердевающего жидкого материала 2 вмонтирован термо-шумоизоляционный слой 3 (например, Изолон 3010 или ТермоЗвукоИзол Форте), который обеспечивает повышение термо- и шумоизоляционных характеристик стеновой панели. На внутренней стороне панели смонтирован армирующий металлический каркас 4 из арматуры диаметром 6-8 мм при помощи сварки. Поверх армирующего металлического каркаса 4, между ним и поверхностью панели, смонтирована электропроводка в гофре с монтажными коробками (подразетниками) 5 и залит слой песчано-цементной стяжки 6 толщиной 50 мм. Каркас 1 из арматуры данного диаметра и песчано-цементная стяжка 6 обеспечивают необходимую прочность стеновой панели. Армирующий металлический каркас 4 обеспечивает дополнительную прочность готовой стеновой панели и обеспечивает связь между телом стеновой панели и песчано-цементной стяжкой 6. С противоположной стороны, в соответствии с условиями монтажа и эксплуатации, смонтирован либо теплоизоляционный слой (например, из минеральной ваты) в случае применения «мокрого фасада» (на фиг. не показан), либо крепежные элементы для устройства теплоизоляционного слоя (на фиг. не показаны) или резьбовые заклепки 8 для подсистем навесных вентилируемых фасадов. Монтаж стеновой панели на месте установки осуществляется с помощью уголковых кронштейнов 9, закрепленных на самосверлящие саморезы (на фиг. не показаны).
Изготовление стеновой панели предусмотрено в заводских условиях. Основные этапы изготовления: изготовление каркаса 1 (нарезание холодногнутых профилей, большеразмерная пробивка, контактная сварка, усиление в местах крепления рым-болтов 7); заполнение затвердевающим жидким материалом (полистиролбетоном) 2; монтаж и установка термо-шумоизоляционного слоя 3; окончательное заполнение полистиролбетоном 2; монтаж армирующего металлического каркаса 4; укладка электропроводки в гофре с монтажными коробками (подразетниками) 5; заливка песчано-цементной стяжки 6; монтаж резьбовых заклепок 8 или уголковых кронштейнов 9 для фасада - устройство фасада, при необходимости.
Стеновая панель работает следующим образом.
Прочностные показатели обеспечиваются сварным каркасом 1, заполненным полистиролбетоном 2. Дополнительное горизонтальное усиление каркаса 1 обеспечивается в крайних секциях, где возникают наибольшие горизонтальные нагрузки при монтаже и эксплуатации. Заявленная стеновая панель используются в качестве ненесущих, несущих и самонесущих ограждающих конструкций исходя из проектного решения. Пожарная защита конструкции: при возникновении пожара конструкция панели с одной внутренней стороны закрыта песчано-цементной стяжкой 6 с остальных сторон металлический каркас 1 при монтаже закрывается панелями (на фиг. не показаны) из негорючего материала (например, навесной фасад с утеплителем и т.п.).
Шумоизоляция обеспечивается полистиролбетоном 2 и дополнительным применением термо-шумоизоляционного слоя 3.
3
Теплоизоляционные свойства обеспечиваются полистиролбетоном 2 различной плотности 150-300 кг/м и применением тепло-шумоизоляционного слоя 3. При повышенных требованиях к теплоизоляции монтируется дополнительный теплоизоляционный слой (например из минеральной ваты).