Многослойная наружная стена
Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении стен различных многоэтажных зданий и сооружений.
Многослойная наружная стена содержит опирающиеся поэтажно на плиту перекрытия наружный облицовочный слой, внутренний слой и размещенный между ними теплоизоляционный слой из монолитного пенобетона, а также размещенное заданным образом средство для передачи нагрузки на плиты перекрытий, при этом наружный облицовочный слой выполнен кирпичной кладкой чередующимися с заданным шагом рядами кирпичей, уложенных ложком и рядами кирпичей, уложенных тычком. Шаг чередования составляет четыре или пять рядов кирпичей, уложенных ложком на один ряд кирпичей, уложенных тычком.
Средство для передачи нагрузки выполнено в виде опорного элемента, жестко связанного с заданной плитой перекрытия и облицовочным слоем, а внутренний слой, по меньшей мере, частично может быть выполнен из блочного пенобетона.
Средняя плотность пенобетона составляет 400-600 кг/м3.
Полезной моделью решается задача создания конструкции многослойной монолитной стены с повышенным уровнем теплозащитных качеств при технологической простоте и экономичности ее возведения.
Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении стен различных многоэтажных зданий и сооружений, в частности монолитного домостроения.
В настоящее время в практике строительства широкое распространение получило выполнение наружных стен многослойными.
Известна из патента RU 2243336 (опубл. 2004.12.27) трехслойная наружная стена, содержащая наружный облицовочный слой, внутренний несущий слой и средний теплоизоляционный слой, выполненный из пенополиуретана или другого подобного материала, для обеспечения стабильного положения которого внутри теплоизоляционного слоя проходят армирующие стержни с выступами на их наружной поверхности по их длине, одни концы которых закреплены во внутреннем несущем слое, а другие - в наружном слое. Однако известная стена имеет ряд недостатков, заключающихся в большом количестве используемых комплектующих деталей, узлов, материалов, что в свою очередь требует значительных трудозатрат и времени сборки.
Известна из патента RU 2215097 (опубл 2003.10.27) многослойная монолитная стена, содержащая наружную и внутреннюю стенки несъемной опалубки, которые могут быть выполнены из плит, кирпича, блоков или подобных штучных элементов, между которыми размещен слой заполнителя из полистиролбетона, при этом в слое заполнителя с зазором относительно наружной стенки несъемной опалубки дополнительно установлен каркас из металлических профилей, который прикреплен к внутренней стенке несъемной опалубки и соединен с наружной стенкой несъемной опалубки при помощи гибких связей, причем величина зазора между каркасом из металлических профилей и наружной стенкой несъемной опалубки составляет 0,2-0,5 от толщины слоя заполнителя. Возведение такой стены отличается трудоемкостью, а также высокой стоимостью за счет использования дорогостоящих материалов.
Известна из патента RU 2105109 (опубл 1998.02.20) трехслойная стена с самонесущей каменной облицовкой, содержащая основную несущую стену с пилястрами, слой утеплителя и облицовочный слой, выполненный из ложковых рядов кирпича и сдвоенных тычковых рядов, армированных плоскими сварными каркасами и соединенных с основной несущей стеной стальными анкерами. Для данной стены характерна ее неоднородность, различающиеся коэффициенты термического сопротивления, что снижает качество и теплотехнические характеристики стены.
Наиболее близкой по конструктивным признакам является известная из патента РФ №2187606 (опубл. 2002.08.20) наружная трехслойная стена многоэтажного здания, опирающаяся поэтажно на плиты перекрытий. Стена выполнена с внутренним слоем, например, из ячеистого бетона, и наружной облицовкой, например, из кирпича, между которыми расположен слой из эффективного утеплителя. Наружный и внутренний слои объединены между собой связями. Консольные выступы на торцах плит перекрытий имеют подрезку на толщину наружной облицовки, а торцы выступов выступают наружу. Защиту выступающего наружу торца консольного выступа производят слоем декоративной облицовки, который может западать за плоскость фасада, совпадать с ней либо выступать из ее плоскости.
Существенным недостатком известной стены является наличие достаточно большой площади контакта плиты перекрытия с наружным воздухом, вызывающее необходимость нанесения наружных защитных слоев, что вместе с использованием достаточно дорогих эффективных утеплителей и необходимостью устройства вентилируемого воздушного зазора обуславливает высокую трудоемкость и стоимость строительных и ремонтных работ.
В основу полезной модели поставлена задача создания такой конструкции многослойной монолитной стены, которая позволяет повысить уровень теплозащитных качеств и прочность при технологической простоте и экономичности ее возведения, а также улучшить эксплуатационные характеристики путем сохранения геометрической стабильности теплоизоляции в условиях переменных механических и температурно-влажностных воздействий.
Поставленная задача решается тем, что в многослойной стене, содержащей опирающиеся поэтажно по периметру здания на плиту перекрытия и связанные между собой, по меньшей мере, косвенно наружный облицовочный слой, внутренний слой и размещенный между ними теплоизоляционный слой, при этом наружный облицовочный и внутренний слои, по меньшей мере, частично выполнены из мелкоштучных строительных материалов, причем наружный облицовочный слой выполнен кирпичной кладкой, новым является то, что теплоизоляционный слой выполнен из монолитного пенобетона, а наружный облицовочный слой образован чередующимися с заданным шагом рядами кирпичей, уложенных ложком, и рядами кирпичей, уложенных тычком. При этом стена содержит размещенное заданным образом средство для передачи нагрузки от облицовочного и теплоизоляционного слоев на плиты перекрытий.
Целесообразно в лицевом облицовочном слое чередование рядов кирпичей, уложенных ложком, и рядов кирпичей, уложенных тычком, выполнять через четыре или пять рядов кирпичной кладки.
Целесообразно, исходя из расчета теплотехнических характеристик, выбирать плотность пенобетона в интервале 400-600 кг/м3.
Целесообразно для удешевления, повышения теплозащитных свойств и обеспечения надежного неразъемного соединения ограждающих слоев с теплоизоляционным слоем непосредственно по их контактным поверхностям, в качестве материала внутреннего слоя применять блоки из пенобетона. Предпочтительно внутренний и теплоизоляционный слои выполнять из пенобетона одинаковой плотности.
Возможны вариантные решения наружных стен: либо с поэтажной передачей нагрузки от наружных стен (как от облицовочного слоя, так и от теплоизолирующего) на плиты перекрытий через опорный элемент, либо с поэтажной передачей нагрузки от теплоизолирующего слоя на плиты перекрытий и передачей нагрузки от облицовочного слоя через опорный элемент на плиты перекрытий через несколько этажей. Возможно размещение средства для передачи нагрузки через каждые два этажа или на уровне третьего, пятого и девятого этажей.
Целесообразно средство для передачи нагрузки выполнять в виде жестко связанного с заданной плитой перекрытия и облицовочным слоем
опорного элемента, например, в виде утопленного в кладку стального столика, выполняющего роль температурного шва для восприятия температурного расширения кирпичной кладки и являющегося разгрузочным элементом в период работ по облицовке.
Применив монолитный материал для междуэтажных перекрытий можно снизить нагрузку на несущие конструкции и получить дополнительную теплоизоляцию.
Целесообразно для снижения стока тепла по основным теплопроводным включениям (мостикам холода) утепление мест стока тепла. Для этого в опорных участках плит перекрытия возможно либо применение термовкладышей (образованных при бетонировании), либо утепление торца плит эффективными теплоизоляционными материалами (пенополистирол, пенофол). В случае исполнения плиты перекрытия из конструкционного керамзитобетона такого утепления не требуется.
Далее сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент стены в аксонометрии.
Трехслойная стена содержит облицовочный слой 1 кирпичной кладки на строительном растворе, внутренний несущий слой 2 (образующие несъемную опалубку,) и размещенный между ними теплоизоляционный слой 3, выполненный из монолитного пенобетона плотностью 500 кг/м3. Толщина слоя пенобетона подбирается из теплотехнического расчета стены.
Кирпичная кладка облицовочного слоя 1 выполнена из рядов 4 кирпичей, уложенных ложком, и рядов 5 кирпичей, уложенных тычком, при этом возможно опирание рядов 5 тычковых кирпичей на монолитные железобетонные плиты 6 межэтажного перекрытия. Конструктивное решение обеспечивает выполнение надежной связи облицовочного и теплоизоляционных слоев тычковыми рядами 5 кирпича либо через четыре (как показано на фиг.1), либо через пять рядов кирпичной кладки. В этом случае при заливке монолитного пенобетона реализуется схема с жесткими связями, при которых возможно перераспределение нагрузки на более прочную кирпичную кладку облицовочного слоя 1. Ряды 5 тычковых элементов разделяют по высоте слой кладки на отдельные независимые участки и
воспринимают вес каждого участка, разгрузив нижележащую часть облицовочного слоя 1 от вертикальной нагрузки, что позволяет возводить трехслойную стену любой высоты.
Внутренний слой 2 выполнен из пенобетонных блоков 7, с нанесенным на него цементно-песчаным раствором 8. Прочность и устойчивость стены обеспечивается совместной монолитной работой слоев в сечении стены.
Используя пенобетонные блоки высокого качества можно получить стены, требующие только финишной отделки.
В уровне перекрытий первого, третьего и пятого этажей смонтированы опорные элементы 9 в виде стальных столиков, приваренных к закладным деталям плит 6 перекрытий. В уровне остальных перекрытий предусмотрено армирование по ширине кирпичного облицовочного слоя 1 в двух швах через два ряда кладки арматурными сетками 10 и утепление торца 11 плиты 6 теплоизоляционным материалом 12, предназначенным для снижения стока тепла по основным мостикам холода. В качестве таких материалов могут быть использованы например, пенополистирол, пенофол или пенопласт. Общая устойчивость стены и совместное деформирование слоев обеспечиваются связями, установленными с регулярным шагом по высоте стены.
Расчетные показатели удельного расхода тепловой энергии на отопление 1 м3 отапливаемой площади 9-этажного жилого здания с монолитным каркасом из железобетона и общей толщиной стены 0,62 м (0,12 лицевой слой; 0,4 монолитный пенобетон; 0,1 блоки пенобетона) и высотой этажа 3 м существенно ниже нормируемых значений.
Предлагаемая конструкция стены позволяет получить монолитную теплоизоляционную защиту по всему контуру здания при любой его конфигурации, а также проводить все необходимые при возведении стены операции с внутренней стороны здания и организовать непрерывные технологические потоки по разным видам работ, проводить их в удобном положении со смонтированных перекрытий, что снижает общую трудоемкость возведения здания.
По сравнению с известными конструкциями предлагаемая согласно полезной модели стена позволяет повысить теплозащитные свойства сооружения при обеспечении надежности и прочности, и, следовательно,
улучшить его эксплуатационные характеристики (стена «дышит» при высокой ветроустойчивости), а также снизить трудоемкость возведения стен зданий в условиях переменных механических и температурно-влажностных воздействий.
В настоящее время начато экспериментальное строительство жилых домов с предлагаемой технологией возведения стены в условиях сибирской климатической зоны.
1. Многослойная наружная стена, содержащая опирающиеся поэтажно на плиту перекрытия наружный облицовочный слой, внутренний слой и размещенный между ними теплоизоляционный слой, при этом наружный облицовочный слой выполнен кирпичной кладкой, отличающаяся тем, что содержит размещенное заданным образом средство для передачи нагрузки на плиты перекрытий, теплоизоляционный слой выполнен из монолитного пенобетона, а наружный облицовочный слой образован чередующимися с заданным шагом рядами кирпичей, уложенных ложком и рядами кирпичей, уложенных тычком.
2. Стена по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство для передачи нагрузки выполнено в виде опорного элемента, жестко связанного с заданной плитой перекрытия и облицовочным слоем.
3. Стена по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство для передачи нагрузки размещено поэтажно.
4. Стена по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство для передачи нагрузки размещено через каждые два этажа.
5. Стена по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое средство для передачи нагрузки размещено на уровне третьего, пятого и девятого этажей.
6. Стена по п.1, отличающаяся тем, что средняя плотность упомянутого пенобетона составляет 400-600 кг/м 3.
7. Стена по п.1, отличающаяся тем, что внутренний слой, по меньшей мере, частично выполнен из блочного пенобетона.
8. Стена по п.7, отличающаяся тем, что внутренний и теплоизоляционный слои выполнены из пенобетона одинаковой плотности.
9. Стена по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый шаг чередования составляет четыре ряда кирпичей, уложенных ложком на один ряд кирпичей, уложенных тычком.
10. Стена по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый шаг чередования составляет пять рядов кирпичей, уложенных ложком на один ряд кирпичей, уложенных тычком.
11. Стена по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрено средство для снижения стока тепла по теплопроводным включениям.
12. Стена по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрено выполнение плиты перекрытия из конструкционного керамзитобетона.
13. Стена по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрено выполнение плиты перекрытия монолитной.
