Энергоэффективное малоэтажное здание

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к конструкциям элементов зданий, и может быть использована в строительстве объектов соцкультбыта, жилищного и промышленного назначения.

Энергоэффективное малоэтажное здание выполнено в виде конструктивной системы, включающей фундамент, наружные и внутренние стены, перекрытия, сформированные на базе многослойных строительных панелей, скрепленных между собой и смонтированных на фундаменте. Многослойная строительная панель включает внутренний каркас, выполненный в виде рамы, содержащей перфорированные металлические профили, наружную и внутреннюю листовую обшивку, соединенную с рамой, и размещенный внутри панели утеплитель, выполненный из тепло- и звукоизоляционного материала. В качестве утеплителя панель содержит слой засыпного карбамидного пенопласта.

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к конструкциям элементов зданий, и может быть использована в строительстве объектов соцкультбыта, жилищного и промышленного назначения.

Известно здание модульного типа, содержащее сборную конструкцию из облегченного стального каркаса и теплоизоляционных панелей, соединение частей сборной конструкции производится крепежными элементами, при этом сборная конструкция здания модульного типа образована из несколько объемных блоков, каждый из которых включает стальную раму, собранную из гнутого профиля, а ограждающий его корпус смонтирован из сэндвич-панелей, заполненных пенополиуретаном, соединенные вместе объемные блоки, как по горизонтали, так и по вертикали, крепежными элементами, расположенными по углам этих же объемных блоков, в единое целое, с образованием сборной конструкции здания модульного типа различной конфигурации и этажности (патент РФ 74944, МПК Е04Н 1/00, публикация 2008 г.).

Известно энергоэффективное и экологичное здание, в котором основание, стены, перекрытие, крыша сооружены из панелей, скрепленных между собой и смонтированных на фундаменте, облицовочный слой которых выполнен из древесно-стружечных плит, имеющее систему вентиляции и отопления, при этом панель основания закреплена непосредственно на фундаменте, а основание выполнено каркасным и многослойным, по крайней мере, из облицовочного слоя, шумоизоляционного слоя и теплоизолирующего слоя, причем несущий элемент каркаса основания выполнен в виде балки или деревянной, или металлической, облицовочный слой основания выполнен или из фанеры, или древесно-стружечной плиты, или цементно-стружечной плиты, или асбестоцементной плиты, а теплоизолирующий слой выполнен или из целлюлоизного утеплителя, или из минеральной ваты, или из пенополистирола, или из базальтового волокна, а система вентиляции и отопления выполнена комбинированной (патент РФ 80486, МПК Е04Н 1/00, публикация 2009 г.).

К недостаткам известных конструкций зданий относится то, что при их сборке используются элементы каркаса и панели, имеющие большие габариты, что затрудняет монтаж зданий и делающих необходимым использование грузоподъемных механизмов. Известные конструкции имеют невысокие теплоизоляционные свойства ограждающих элементов здания, высокую степень горючести используемых материалов, а также токсичность дыма, образующегося при их горении. Кроме того, недостаточная заводская готовность элементов здания требует многочисленных операций подгонки, часть деталей (например каркас) приходится изготавливать на месте, все это значительно увеличивает сроки строительства.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции возводимого здания, повышение степени заводской готовности, снижение массы, повышение скорости монтажа, повышение устойчивости и пространственной жесткости, обеспечение возможности увеличения вариантов конфигурации и этажности, понижение теплопроводности наружных и внутренних стен, потолка и пола.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного технического решения, является создание легко сборного или сборно-разборного здания, образованного из элементов, образованных, в основном, из трудногорючих или негорючих материалов, не выделяющих вредных для организма человека и окружающей среды веществ, и сочетающих высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные показатели.

Предлагаемая полезная модель расширяет арсенал технических средств, предназначенных для использования в малоэтажном строительстве.

Сущность предложенного технического решения заключается в следующем.

Энергоэффективное малоэтажное здание выполнено в виде конструктивной системы, включающей фундамент, наружные и внутренние стены, перекрытия, сформированные на базе многослойных строительных панелей, скрепленных между собой и смонтированных на фундаменте. Многослойная строительная панель включает внутренний каркас, выполненный в виде рамы, содержащей перфорированные металлические профили, наружную и внутреннюю листовую обшивку, соединенную с рамой, и размещенный внутри панели утеплитель, выполненный из тепло- и звукоизоляционного материала. В качестве утеплителя панель содержит слой засыпного карбамидного пенопласта.

Панели пола первого этажа смонтированы на закрепленном на фундаменте обвязочном контуре, а панели пола второго и последующих этажей смонтированы на обвязочных контурах, установленных на панелях стен нижележащего этажа.

Обвязочные контуры могут быть образованы из деревянных брусьев.

Обвязочные контуры содержат дополнительные балки, располагаемые внутри контура параллельно одной из его сторон, при этом на дополнительных балках установлены вертикальные стойки, соединяющие дополнительные балки нижележащих этажей с вышележащими и коньковой балкой, и образующие с обвязочными контурами жесткий каркас здания.

Стойки, балки и обвязочные контуры могут быть выполнены из металлических профилей.

Панели стен установлены на обвязочных контурах и скреплены между собой и с обвязочными контурами посредством крепежных деталей.

Панели стен могут быть выполнены навесными, при этом они закреплены на внешней стороне каркаса здания посредством крепежных деталей.

Крепежные детали выполнены в виде прямых или изогнутых металлических пластин.

Фундамент здания может быть выполнен в виде бетонной плиты или в виде свай, которые соединены между собой по периметру обвязочными балками.

Сваи могут быть выполнены винтовыми из металлических труб.

Панели стен содержат готовые проемы для установки окон и дверей.

Панели стен полностью собираются в заводских условиях.

Внутри панели может быть дополнительно размещен слой тепло- и звукоизоляционного материала, образованный из гранулированного пеностекла.

Внутри панели также может быть дополнительно размещен слой тепло- и звукоизоляционного материала, образованный из минеральных волокон, базальтового волокна и/или стекловолокна.

Каркас панели может быть выполнен в виде разборной рамы, при этом профили, образующие раму панели, жестко связаны между собой посредством крепежных элементов, в качестве которых могут быть применены оцинкованные самонарезающие винты и/или болтовые соединения.

Каркас может быть выполнен в виде неразборной рамы, при этом профили соединены между собой при помощи заклепок, или при помощи сварки или пайки.

Рама имеет четырехугольную форму, при этом две противолежащие стороны рамы выполнены из профилей П-образного сечения, а две другие стороны выполнены из профилей С-образного сечения.

Противолежащие стороны четырехугольной рамы могут быть расположены под углом друг к другу.

Внутри рамы могут быть дополнительно установлены перемычки, соединяющие противолежащие стороны рамы.

Перфорация металлических профилей выполнена в виде удлиненных отверстий, расположенных в продольном направлении профилей.

Рама образована из профилей, изготовленных из стали с антикорозионным покрытием, при этом в качестве антикорозионного покрытия может быть использовано цинковое покрытие.

Между листовой обшивкой и утеплителем может быть размещен паро- и/или гидроизоляционный материал.

Между листовой обшивкой и рамой, размещена парошумопоглащающая лента и/или пленка.

Элементы рамы, располагаемые при возведении стен вертикально, могут быть выполнены из фигурных профилей с изогнутой стенкой, имеющей в поперечном сечении выступы и впадины.

В качестве материала наружной и/или внутренней обшивки могут быть применены цементно-стружечные плиты, листы из гипсокартона, стекломагнезитовые листы, оцинкованные стальные листы.

Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид каркасного дома со вставными панелями и стропильной системой кровли; на фиг.2 - каркас дома с фундаментом и панелями перекрытия; на фиг.3 - дом с панельной кровлей; на фиг.4 - каркасный дом с навесными панелями; на фиг.5 - каркасный дом со вставными панелями; на фиг.6 приведен общий вид; многослойной строительной панели; на фиг.7 фрагмент многослойной строительной панели; на фиг.8 - П и С образные термопрофили; на фиг.9 - рама, в которой противоположные стороны расположены под углом к другу; на фиг.10 - рама с дополнительными перемычками; на фиг.11 - внешний вид фигурного профиля.

Заявляемое здание содержит фундамент 1 (фиг.1-3), который в зависимости от грунта на месте возведения здания может быть ленточным, плитным, свайным, в том числе на винтовых стальных сваях.

На фундамент устанавливается обвязочный контур 2 пола первого этажа и дополнительные балки 3. Затем устанавливаются стойки 4 каркаса, на которые укладывается обвязочный контур 2 и дополнительные балки 3 чердачного перекрытия или перекрытия следующего этажа. При наличии в здании более одного этажа операция установки стоек 4 и обвязочных 2 контуров повторяется кратно количеству дополнительных этажей.

На обвязочный контур чердачного перекрытия устанавливаются стойки 4 чердака с коньковой балкой 5 и стропильная система 6 с обрешеткой кровли.

Соединенные вместе обвязочные контуры, стойки и дополнительные балки образуют собой каркас здания.

На балки обвязочных контуров и дополнительные балки укладываются панели перекрытий 7.

При устройстве утепленной кровли 8 из многослойных строительных панелей, кровельные панели 9 устанавливаются на обвязочный контур чердачного перекрытия и коньковую балку.

Многослойная строительная панель 10 содержит внутренний каркас, выполненный в виде рамы 11, наружную 12 и внутреннюю 13 листовую обшивку, соединенную с рамой 11, а также размещенный внутри панели утеплитель 14.

Утеплитель 14 выполнен из тепло- и звукоизоляционного материала. В качестве утеплителя панель содержит слой засыпного карбамидного пенопласта.

Внутри панели может быть дополнительно размещен слой тепло- и звукоизоляционного материала, образованный из гранулированного пеностекла или из минеральных волокон, базальтового волокна, стекловолокна.

Использование гранулированного пеностекла в частях панели, подверженной наиболее сильному воздействию атмосферных осадков (например, нижняя часть стеновых панелей) позволит, не увеличивая значительно вес панели, повысить ее общую водостойкость и стойкость к коррозии.

Использование утеплителей на основе минеральных волокон, базальтового волокна, стекловолокна в частях панелей, в которых затем предполагается изготовление отверстий для трубопроводов, вентиляции и т.п., позволит избежать повреждения основного слоя теплоизоляции при выполнении работ.

Между листовой обшивкой и утеплителем размещен паро- и/или гидроизоляционный материал 15.

При использовании в качестве внутренней облицовки панелей паропроницаемых материалов (например, цементностружечные плиты, стекломагнезит), необходимо защитить теплоизоляционный слой от попадания в него паров воды из внутренних помещений. Для этого используются пароизоляционные материалы, расположенные между внутренней обшивкой и утеплителем. В том случае, когда наружная обшивка имеет технологические отверстия и/или щели (например, выполнена из винилового сайдинга), для защиты утеплителя от попадания влаги, между наружной обшивкой и утеплителем, располагают гидроизоляционный материал. Используемый гидроизоляционный материал, защищая утеплитель от влаги в виде жидкости, не препятствует прохождению паров воды и высыханию утеплителя.

Между листовой обшивкой и рамой размещена парошумопоглащающая лента и/или пленка 16 (фиг.6, 7).

Так как поверхность рамы, на которую крепится обшивка, содержит выступающие элементы (узлы стыковки профилей, выступающие части крепежных деталей), для герметизации стыков и снижения уровня шума при колебаниях листов обшивки относительно рамы между рамой и обшивкой размещена парошумопоглащающая лента и/или пленка.

Каркас панели может быть выполнен в виде разборной или неразборной рамы 11, которая имеет четырехугольную форму и состоит из металлических профилей, при этом две противолежащие стороны рамы выполнены из профилей П-образного сечения 17, а две другие стороны выполнены из профилей С-образного сечения 18.

Противолежащие стороны рамы могут быть расположены под углом друг к другу (фиг.9).

Внутри рамы могут быть дополнительно установлены перемычки, соединяющие противолежащие стороны рамы (фиг.10).

Профили, образующие разборную раму панели, жестко связаны между собой, посредством крепежных элементов, в качестве которых могут быть использованы оцинкованные самонарезающие винты и/или болтовые соединения.

При использовании в панели неразборной рамы профили соединены между собой при помощи заклепок или при помощи сварки или пайки.

Часть металлических профилей имеет перфорацию в виде удлиненных отверстий 19, расположенных в продольном направлении профилей.

Рама образована из профилей, изготовленных; из стали с антикорозионным покрытием, при этом в качестве антикорозионного покрытия может быть использовано цинковое покрытие.

Элементы рамы, располагаемые при возведении стен вертикально, выполнены из фигурных профилей с изогнутой стенкой, имеющей в поперечном сечении выступы и впадины (фиг.11).

В качестве материала наружной и/или внутренней обшивки могут быть применены цементно-стружечные плиты, листы из гипсокартона, стекломагнезитовые листы, оцинкованные стальные листы.

Панели могут выпускаться с оконными и дверными проемами.

Полученная строительная панель обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами и может использоваться в качестве базового элемента для изготовления наружных и внутренних стен зданий, внутренних перегородок, междуэтажных перекрытий, а также кровли.

Установка стеновых панелей может выполняться различными способами:

1. Панели стен устанавливаются на балки обвязочных контуров между стойками каркаса. При этом расстояние между стойками каркаса кратно ширине стеновых панелей, а сами панели не являются несущими элементами конструкции.

2. Панели стен устанавливаются на балки обвязочных контуров. Вертикальных стоек нет. Обвязочные контуры вышележащих перекрытий опираются непосредственно на стеновые панели. Панели стен являются несущими и воспринимают весь вес конструкции здания и эксплуатационной нагрузки.

3. Панели стен закрепляются на наружной поверхности каркаса здания состоящего из обвязочных контуров и вертикальных стоек. Панели стен являются самонесущими.

Предложенная конструкция здания обеспечивает высокие темпы строительства; возможность строительства в любое время года без потери качества и увеличения стоимости работ; изготовление составляющих элементов здания с высокой заводской подготовкой и точностью. В процессе строительства не требуется специальной техники, поскольку панели и части каркаса имеют небольшие размеры и вес, дом собирается усилиями бригады из 4-5 человек.

Предложенная конструкция здания имеет высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства; большое разнообразие архитектурно-планировочных решений и внутренней отделки.

Конструкция здания обеспечивает возможность использования любых материалов для отделки фасада дома; а также возможность, при необходимости, легкой разборки здания для переноса его на другое место.

1. Энергоэффективное малоэтажное здание, выполненное в виде конструктивной системы, включающей фундамент, наружные и внутренние стены, перекрытия, сформированные на базе многослойных строительных панелей, скрепленных между собой и смонтированных на фундаменте, отличающееся тем, что каждая многослойная строительная панель содержит внутренний каркас, выполненный в виде рамы, перфорированные металлические профили, наружную и внутреннюю листовые обшивки, соединенные с рамой, и размещенный внутри панели утеплитель, содержащий слой засыпного карбамидного пенопласта.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что панели пола первого этажа смонтированы на обвязочном контуре, закрепленном на фундаменте.

3. Здание по п.1, отличающееся тем, что панели пола второго и последующих этажей смонтированы на обвязочных контурах, установленных на панелях стен нижележащего этажа.

4. Здание по пп.2 и 3, отличающееся тем, что обвязочные контуры образованы из деревянных брусьев.

5. Здание по пп.2 и 3, отличающееся тем, что обвязочные контуры образованы из металлических профилей.

6. Здание по пп.2 и 3, отличающееся тем, что на обвязочных контурах установлены вертикальные стойки, соединяющие обвязочные контуры нижележащих этажей с вышележащими, и образующие совместно жесткий каркас здания.

7. Здание по пп.2 и 3, отличающееся тем, что обвязочные контуры содержат дополнительные балки, располагаемые внутри контура параллельно одной из его сторон.

8. Здание по п.7, отличающееся тем, что на дополнительных балках установлены вертикальные стойки, соединяющие дополнительные балки нижележащих этажей с вышележащими и коньковой балкой.

9. Здание по п.8, отличающееся тем, что стойки и балки выполнены из металлических профилей.

10. Здание по пп.2 и 3, отличающееся тем, что на обвязочных контурах установлены панели стен, которые скреплены между собой и с обвязочными контурами посредством крепежных деталей.

11. Здание по п.10, отличающееся тем, что панели стен являются навесными и закреплены на внешней стороне каркаса здания посредством крепежных деталей.

12. Здание по п.11, отличающееся тем, что крепежные детали выполнены в виде прямых или изогнутых металлических пластин.

13. Здание по п.1, отличающееся тем, что фундамент выполнен в виде бетонной плиты.

14. Здание по п.1, отличающееся тем, что фундамент выполнен в виде свай, которые соединены между собой по периметру обвязочными балками.

15. Здание по п.14, отличающееся тем, что сваи выполнены винтовыми из металлических труб.

16. Здание по п.1, отличающееся тем, что панели стен содержат готовые проемы для установки окон и дверей.

17. Здание по п.1, отличающееся тем, что панели полностью собраны в заводских условиях.

18. Здание по п.1, отличающееся тем, что внутри панели дополнительно размещен слой тепло- и звукоизоляционного материала, образованный из гранулированного пеностекла.

19. Здание по п.1, отличающееся тем, что внутри панели дополнительно размещен слой тепло- и звукоизоляционного материала, образованный из минеральных волокон, базальтового волокна и/или стекловолокна.

20. Здание по п.1, отличающееся тем, что внутренний каркас панели выполнен в виде разборной рамы.

21. Здание по п.1, отличающееся тем, что профили, образующие раму панели, жестко связаны между собой посредством крепежных элементов.

22. Здание по п.21, отличающееся тем, что в качестве крепежных элементов для профилей применены оцинкованные самонарезающие винты и/или болтовые соединения.

23. Здание по п.1, отличающееся тем, что внутренний каркас панели выполнен в виде неразборной рамы.

24. Здание по п.23, отличающееся тем, что профили, образующие раму панели, соединены между собой при помощи заклепок.

25. Здание по п.23, отличающееся тем, что профили, образующие раму панели, соединены между собой при помощи сварки или пайки.

26. Здание по п.1, отличающееся тем, что рама панели выполнена четырехугольной формы, при этом две противолежащие стороны рамы выполнены из профилей П-образного сечения, а две другие стороны выполнены из профилей С-образного сечения.

27. Здание по п.26, отличающееся тем, что противолежащие стороны рамы расположены под углом друг к другу.

28. Здание по п.26, отличающееся тем, что внутри рамы дополнительно установлены перемычки, соединяющие противолежащие стороны рамы.

29. Здание по п.1, отличающееся тем, что перфорация металлических профилей выполнена в виде удлиненных отверстий, расположенных в продольном направлении профилей.

30. Здание по п.1, отличающееся тем, что рама панели образована из профилей, изготовленных из стали с антикорозионным покрытием.

31. Здание по п.30, отличающееся тем, что в качестве антикорозионного покрытия использовано цинковое покрытие.

32. Здание по п.1, отличающееся тем, что между листовой обшивкой и утеплителем панели размещен паро- и/или гидроизоляционный материал.

33. Здание по п.1, отличающееся тем, что между листовой обшивкой и рамой панели размещена парошумопоглощающая лента и/или пленка.

34. Здание по п.1, отличающееся тем, что элементы рамы, располагаемые при возведении стен вертикально, выполнены из фигурных профилей с изогнутой стенкой, имеющей в поперечном сечении выступы и впадины.

35. Здание по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала наружной и/или внутренней обшивки панелей применены цементно-стружечные плиты.

36. Здание по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала наружной и/или внутренней обшивки панелей применены листы из гипсокартона.

37. Здание по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала наружной и/или внутренней обшивки панелей применены стекломагнезитовые листы.

38. Здание по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала наружной и/или внутренней обшивки панелей применены оцинкованные стальные листы.