Камерная деревянная строительная панель

Полезная модель относится к области производства клееных слоистых конструкций. Камерная деревянная строительная панель представляет собой плоскую решетчатую конструкцию, выполненную из одинаково ориентированных по длинной стороне и расположенных на расстоянии друг от друга планок из дерева или деревосодержащего материала, и в которой между каждыми двумя смежно расположенными планками расположен по крайней мере один дополнительный элемент из дерева, выполненный с двумя противоположно расположенными плоскими и параллельными друг другу поверхностями, к каждой из которых приклеена по одной стороне одна из двух указанных смежно расположенных планок. Панель снабжена вставками в виде герметичных емкостей из полимерного материала, заполненных сухим воздухом, при этом указанные емкости размещены в полостях между планками с контактным прилеганием друг к другу и к элементам решетчатой конструкции. 1 ил.

Полезная модель относится к области производства клееных деревянных конструкций и может быть использована для изготовления стеновых материалов, мелкоразмерных сборных конструкций, элементов строительных конструкций и самих конструкций, а также элементов покрытий пола и кровли, подвесных и подшивных потолков, столярных и мебельных щитов. В частности, полезная модель рассматривает конструкцию деревянной панели камерного типа облегченной структуры, обладающей высокими прочностными свойствами и высоким сопротивлением изгибу и кручению. При этом такая панель отличается высокой воздухогерметичностью и влагонепроницаемостью, следовательно, тепло и звуко изолирующими показателями.

На современном рынке строительных материалов существует потребность в легких и прочных панелях, содержащих экологически чистые материалы, способствующие быстрому возведению конструкций любого назначения, в том числе, зданий, мебели, полов, перекрытий и т.д. В связи с этим панели из деловой древесины могут отвечать этим требованиям.

Деревянные решетки - это легкость форм, простота конструкции, долговечность, практичность, универсальность. В нестоящее время решетки из дерева повсеместно используются в качестве декоративного или отделочного материала в самых различных решениях: на открытой веранде, беседке, крыльце, в качестве дачных и садовых ограждений, пергол и даже в городских квартирах, где самые обычные экраны для батарей существенно преображают зрительное восприятие комнаты. Также решетки так же используются для оформления мебельных фасадов, залов кафе, баров, ресторанов и прочих общественных мест. Решетка из натуральной древесины и изделия из нее органично вписываются в любой интерьер, отлично смотрятся на приусадебном участке. Как материал она достаточно пластична, а специальная термо модификация, обработка антибактериальными и водоотталкивающими составами улучшают потребительские свойства. В основном для их производства используется массив сосны, бука и дуба. Помимо эстетической составляющей, декоративные решетки из дерева выполняют целый ряд практических функций: разграничивают пространство, создают искусственное затенение в зонах отдыха, выступают в качестве своеобразных экранов. Солнечный свет, проходя сквозь ячейки деревянных решеток, наполняется энергией и мягко рассеивается. Решетчатая ажурность привлекает взгляд, придает легкость и воздушность любой конструкции.

Такое ограниченное применение обусловлено тем, что решетки из дерева как строительные панели, не обладают прочностью, легко деформируются, подвергаются изгибным нагрузкам, а при локальном приложении нагрузки решетка ломается. В связи с этим сегодня деревянные решетки используются исключительно в качестве легких декоративных панелей. Это ограничение вызвано тем, что решетки выполняются из тонких и длинномерных планок и после соединения между собой представляют мембрану, легко реагирующую на приложение нагрузки.

Для исключения этого недостатка и повышение прочности деревянных решеток была разработана решетчатая деревянная строительная панель, представляющая собой по крайней мере один ряд одинаково ориентированных по длинной стороне и расположенных на расстоянии друг от друга планок из дерева, которые соединены между собой за счет дополнительных элементов из дерева для образования плоской конструкции, между каждыми двумя смежно расположенными планками расположен по крайней мере один дополнительный элемент из дерева, выполненный с двумя противоположно расположенными плоскими и параллельными друг другу поверхностями, к каждой из которых приклеена по одной стороне одна из двух указанных смежно расположенных планок, при этом стенки указанных планок по каждой другой смежной стороне расположены в общей плоскости (RU 147337, E04C 2/00, опубл. 10.11.2014). Данное решение принято в качестве прототипа.

Такое конструктивное исполнение панели обеспечивает достаточное снижение веса при серьезном увеличении прочности и несущей способности. Эти панели могут использоваться в качестве несущих стен, то есть силовых элементов построения жилого помещения. Но эти панели не решают задачу герметизации внутреннего помещения от влаги/воды и проникновения воздуха. При строительстве для решения этих задач используют пленки и составы, обеспечивающие герметизацию внутреннего помещения от внешней среды. Это приводит к тому, что на решетчатые панели навешивают плиты ДСП или МДФ, утеплители, герметичные пленки и т.д., которые образуют внутреннюю поверхность стен помещения. При этом сама панель нагружается дополнительным весом, что нежелательно для тонкостенных многослойных панелей, так как в этом случае преимущества легкости панели уже не играют главной роли.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационных характеристик строительной панели решетчатого типа за счет выполнения ее камерной, в которой камеры заполнены воздухо- и влагонепроницаемыми вставками.

Указанный технический результат достигается тем, что камерная деревянная строительная панель, представляющая собой плоскую решетчатую конструкцию, выполненную из одинаково ориентированных по длинной стороне и расположенных на расстоянии друг от друга планок из дерева или деревосодержащего материала, и в которой между каждыми двумя смежно расположенными планками расположен по крайней мере один дополнительный элемент из дерева, выполненный с двумя противоположно расположенными плоскими и параллельными друг другу поверхностями, к каждой из которых приклеена по одной стороне одна из двух указанных смежно расположенных планок, снабжена вставками в виде герметичных емкостей из полимерного материала, заполненных сухим воздухом, при этом указанные емкости размещены в полостях между планками с плотным контактным прилеганием друг к другу и к элементам решетчатой конструкции.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг. 1 - вид решетчатой панели.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция деревянной решетчатой панели, используемой в качестве строительного материала и обладающей малым весом при высоких показателях сопротивления изгибу и кручению и несущей способности.

Особенностью рассматриваемой решетчатой деревянной строительной панели является то, что она выполняется из деревянных планок 1 (тонких длинномерных дощечек или пластинок), полученных из древесины - части ствола дерева определенных размеров и качества, являющихся конечным продуктом лесозаготовительного производства или используемых как полуфабрикаты для дальнейшей механической или химической переработки. Для деревянных планок может использоваться как деловая древесина, так и низкосортная древесина.

Решетчатая деревянная строительная панель в общем случае представляет собой плоскую конструкцию, составленную из одного ряда одинаково ориентированных по длинной стороне и расположенных на расстоянии друг от друга планок 1 из дерева (или (склеенных между собой ламелей, ДСП, МДФ, ОСП, фанеры или деревосодержащего материала), которые соединены между собой за счет дополнительных элементов 2 из дерева (могут быть монолитными или склеены из ламелей, ДСП, МДФ, ОСП, фанеры) (фиг. 1) или деревосодержащего материала.

Между каждыми двумя смежно расположенными планками 1 расположен по крайней мере один дополнительный элемент 2 (вкладыш) из дерева, выполненный с двумя противоположно расположенными плоскими и параллельными друг другу поверхностями, к каждой из которых приклеена по одной стороне одна из двух указанных смежно расположенных планок. При этом стенки указанных планок по каждой другой смежной стороне расположены в общей плоскости. В этой плоской конструкции планки обращены навстречу друг другу широкими сторонами, а узкие стороны образуют наружные поверхности. Возможно исполнение, когда планки соединены между собой узкими сторонами, а широкие стороны образуют наружные поверхности. Планки могут быть в сечении прямоугольными (четырехугольными) или квадратными. Форма планок определена технологией получения планки из ствола дерева или листового, плитного материала.

В примере, приведенном на фиг. 1, планки 1 прямоугольной формы однонаправлено расположены по длинной стороне и соединены между собой короткими частями этих же планок. Короткие части являются дополнительными элементами 2 в виде вкладышей и приклеены к планкам. Дополнительные элементы могут располагаться в любом порядке: упорядочено, как это показано на фиг. 1, то есть в ряд и каждой из двух противоположно лежащих сторон плоской конструкции, или в шахматном порядке или в любом ином порядке). Дополнительные элементы могут иметь различную геометрию, длину и толщину и их количество как по ширине или толщине, так и по длине между планками так же может быть различным.

Для получения решетчатой деревянной строительной панели раскладывают планки 1 и дополнительные элементы 2 (вкладыши) между ними, наносят клеевой состав или адгезив на контактирующие поверхности и стягивают или сжимают всю конструкцию в направлении поперек направления планок и прижимают по плоскости. После полимеризации клеевого состава или адгезива образуется силовая пространственно жесткая плоская конструкция повышенной пространственной жесткости и повышенного сопротивления изгибу и кручению. Это определено тем, что склеивание планок с дополнительными элементами происходит по достаточно развитой поверхности и с тем, что каждая планка (за исключением крайних) имеет контакт с двумя и более дополнительными элементами. То есть каждая планка через дополнительный элемент является опорой для смежной планки, обеспечивающей перераспределение локальной нагрузки с одной планки на рядом расположенные планки. Чем длиннее дополнительные элементы, тем более надежным является соединение планки с вкладышем. Но это не критично, так как при увеличении количества вкладышей возможно использовать короткие дополнительные элементы.

В качестве вкладышей могут быть использованы части дерева, стволов бамбука, композиты. Вкладыш может быть выполнен высотой, равной высоте планок, или высотой менее высоты планки, но более половины высоты планки. Вкладыш может иметь форму цилиндра, кольца круглого или квадратного. Существенным для исполнения вкладыша является наличие в нем двух противоположно расположенных плоских и или параллельных друг другу поверхностей, которые используются для нанесения клеевого состава (любого по природе происхождения, главное, чтобы обладал сцепными качествами с деревом. Эти вкладыши расположены между планками и скрепляют смежные планки между собой, образуя жесткую одноуровневую пространственную конструкцию. Вкладыши между планками могут быть расположены линейно с каждого края и между каждыми смежно расположенными планками.

После формирования плоской конструкции осуществляют обработку (например, шлифовку) наружной поверхности с целью формирования ее плоскостности и соблюдения равной высоты конструкции по всей ее площади с каждой ее наружной поверхности.

Применение планок с вкладышами позволяет создавать пространственно развитые в заданном направлении ячеистые структуры, обладающие при малом весе высокими механическими свойствами. Структура решетчатой панели хорошо воспринимает нагрузки в направлениях, совпадающих как с направлением волокна дерева, так и поперек этих волокон, а этот как раз нагрузки, поперечные к панели, что позволяет панели с такой структуры рассматривать в качестве строительного листового материала с высокой несущей способностью. Такая панель обладает сниженным весом, который определяется, по сути, весом только весом планок и вкладышей. Так как после обработки дерево и клеевые композиции практически не подвержены воздействию агрессивных сред и не обладают эластичностью, то после высыхания клея или полимеризации адгезива происходит монолитизация всей ячеистой конструкции.

На конечную жесткость и сопротивление изгибу толщина планки в таких конструкциях не влияет. В связи с чем рентабельным становится использование тонких планок, отличающихся от бруска: происходит серьезное облегчение решетчатой структуры без снижения ее прочностных качеств. Конечная пространственная жесткость и сопротивление изгибу ячеистой системы определяется конфигурацией формируемых ячеек и способность каждого отдельного элемента нести нагрузку в совокупной связи со смежно расположенными элементами структуры.

Предложенная конструкция строительно-отделочной решетчатой панели позволяет получить панели любой толщины и конструкции при малом весе, при этом конструкция получается достаточно жесткой для использования в качестве несущих плит, обеспечивающих защиту внутренних помещений от колебаний температур и внешнего шума, и тем самым повысить тепло и звукоизоляцию. Изготовление решетчатых конструкций из дерева становится рентабельным и экономически выгодным, так как используется практически весь ствол в качестве исходного материала.

Из таких одноуровневых слоев можно образовывать многослойные конструкции решетчатых панелей путем наложения одной решетчатой плоской конструкции на другую с данным смещением или под углом один к другому. Плоские конструкции между собой скрепляются клеевым способом.

Наружные плоские листовые слои 3 упаковывают плоскую конструкцию со всех сторон, образуя строительный блок, защищенный от воздействия влаги и внешней среды. Такую упаковку можно применять не только для многослойных панелей, но и для однослойных для изготовления мебельных, строительных и декоративно-отделочных щитов. Наружные слои могут быть выполнены в виде тканного или нетканого полотна или в виде листового материала из полимерных материалов или растительного или минерального или металлосодержащих материалов или их комбинации.

Особенностью заявленной полезной модели является то, что панель снабжена вставками в виде герметичных емкостей 4 из мягкого (гибкого) полимерного материала, заполненных сухим (высушенным, то есть с низким содержанием влаги) воздухом, при этом указанные емкости размещены в полостях между планками с контактным (плотным) прилеганием друг к другу и к элементам решетчатой конструкции. Таким образом, все полости панели заполнены емкостями с воздухом, что обеспечивает воздухо- и влагонепроницаемостью. При этом сохраняется высокая защитная функция по сохранению тепла.

Для обеспечения плотного прилегания емкости выполняют из мягкого полимерного материала, заполняя его до состояния появления начала упругой составляющей, то есть при соприкосновении две емкости в месте контакта изменяют свою первоначальную форму. При заполнении полости панели емкости уплотняются, что обеспечивает их плотное прилегание друг к другу и к стенкам планок и вкладышей.

Известно, что теплопроводность - это перенос тепла за счет движения молекул. Теплоизоляционные материалы замедляют движение молекул. Но остановить это движение совсем невозможно. Наилучший коэффициент теплопроводности - это теплопроводность сухого воздуха (неподвижного) составляет 0,023 Вт/(мС), другими словами молекулы медленнее всего движутся в сухом воздухе. Поэтому, при производстве строительных материалов используют основной принцип - удержание воздуха в порах или ячейках материала. И следовательно, чем ниже коэффициент теплопроводности - тем лучше теплоизоляция. Так что, как правило, теплоизоляционные материалы - это правильно упакованный воздух (статья «Теплоизоляционные материалы. Выбор теплоизоляционных материалов», 10 Апреля 2009, выложенная на сайте «BuilderClub» в сети Интернет по адресу: http://www.builderclub.com/statia/teploizolyacionnye-materialy-vybor-teploizolyacionnyh-materialov).

Например, такие емкости могут быть выполнены в виде шаров или пакетов или брикетов или иметь иную форму типа надувного шарика и т.д. Внутри панели такие полиэтиленовые пакеты находятся в неподвижном состоянии, прижатые друг к другу и к стенкам решетчатой конструкции. Тем самым обеспечивается неподвижность воздуха. Наличие в конструкции панели вставок позволяет придать панели свойство не пропускать влагу и воздух и сохранять тепло с внутренней стороны панели по отношению к внешней среде на другой стороне. Таким образом, панель становится изделием с высокой воздухо- и влагонепроницаемостью.

Такие надувные пакеты производятся, например в автоматической системе надувной упаковки Fill-Air Rocket - новое решение для заполнения пустот в коробках (http://www.gemma-ltd.ru/obomdovanie_dlya_proizvodstva_paketov_plenki/fillair_rocket.html) Пакет выполняется из пленки Fill-Air Extreme и Fill-Air Extreme Efficiency.

Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящей полезной модели возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящее изобретение охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле.

1. Камерная деревянная строительная панель, представляющая собой плоскую решетчатую конструкцию, выполненную из одинаково ориентированных по длинной стороне и расположенных на расстоянии друг от друга планок из дерева или деревосодержащего материала, и в которой между каждыми двумя смежно расположенными планками расположен по крайней мере один дополнительный элемент из дерева, выполненный с двумя противоположно расположенными плоскими и параллельными друг другу поверхностями, к каждой из которых приклеена по одной стороне одна из двух указанных смежно расположенных планок, отличающаяся тем, что она снабжена вставками в виде герметичных емкостей из полимерного материала, заполненных сухим воздухом, при этом указанные емкости размещены в полостях между планками с контактным прилеганием друг к другу и к элементам решетчатой конструкции.

2. Камерная деревянная строительная панель по п. 1, отличающаяся тем, что к поверхностям наружных стенок планок прикреплены наружные листовые слои в виде сетки или полотна и/или плитного материала или шпона.

РИСУНКИ