Деревянная стена

Деревянная стена может найти применение в строительстве при возведении стен деревянных жилых домов, малоэтажных коттеджей, дачных домиков и прочих построек. Стена состоит из двух вертикальных рядов уложенных друг на друга профилированных брусьев. Верхние и нижние грани сопрягаемых брусьев в ряду имеют соответственно продольные выступы и ответные пазы. Ряды брусьев установлены с зазором и соединены с помощью соединительных элементов. Для этого на внутренней поверхности профилированных брусьев выполнены соответствующие пазы для размещения соединительных элементов. Соединительные элементы могут быть любой формы, например в виде «ласточкина хвоста». В зазоре между рядами брусьев уложен утеплитель. Технический результат заключается в улучшении теплоизоляционных свойств стены и в ускорении ее сборки при возведении. 1 н.з. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к области строительства, а именно к строительству зданий из деревянных длинномерных частей и может быть использована для возведения стен деревянных жилых домов, малоэтажных коттеджей, дачных домиков и других построек.

При возведении малоэтажных зданий, эксплуатируемых при значительных перепадах температур, важным является обеспечение теплоизоляции ограждаемых конструкций, удовлетворяющей требованиям санитарно-гигиенической безопасности проживания людей. Решение этого вопроса только за счет увеличения толщины конструкции стен приводит к значительному повышению материалоемкости и удорожанию строительства.

Известна деревянная панель [1. Патент RU 2061153 на изобретение, МПК 6 Е04С 2/40, А01К 1/03, опубликовано: 1996.05.27], состоящая из элементов, выполненных в виде бревен или профилированных брусьев, уложенных друг на друга и скрепленных стяжками. Профилированный брус, предварительно обработан на четырехстороннем продольно-фрезерном станке. Стяжки пропущены через совмещенные отверстия в брусьях. Стяжки выполнены в виде шестигранных стержней, имеющих на одном конце пятку, а на другом резьбу и гайку, при этом стяжки разделены на секции, скрепленные между собой резьбовыми соединениями.

Недостатком известной деревянной панели является сложность конструкции крепежных элементов (стяжек), что повышает трудоемкость изготовления и увеличивает сроки изготовления такой панели и сроки возведения строений. Кроме того, теплопроводность такой панели, состоящей из одного ряда брусьев, определена ее толщиной и является недостаточной для районов с суровым климатом, например, Сибири или Севера.

Известна стена [2. Патент RU 2038448 на изобретение, МПК 6 Е04В 2/70, опубликовано: 1995.06.27], выполненная из уложенных один на другой горизонтальных брусьев, имеющих фаски на стыкуемых поверхностях. Между брусьями размещены теплоизоляционные прокладки. На боковых поверхностях брусьев выполнены угловые пазы, в форме «ласточкина хвостам. В угловые пазы между венцами сруба установлены рейки, имеющие конфигурацию поперечного сечения также в виде "ласточкина хвоста", что обеспечивает фиксацию брусьев верхнего венца относительно брусьев нижнего венца.

Недостатком известной конструкции стены [2] является необходимость использования бревен большого диаметра для изготовления профильного бруса, соответствующего нормам теплопроводности, предусмотренным для местности с суровым климатом. Такая конструкция стены не позволяет использовать дешевый «тонкомер», что в условиях сурового климата повышает стоимость исходных материалов. Кроме того, необходимо предусматривать дополнительную механизацию как для обработки брусьев большого поперечного сечения и массы, так и для последующего монтажа из них стен, что требует дополнительных затрат.

Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому результату, взятым за прототип, является стена деревянного здания [3. Патент RU 2286427 на изобретение, МПК Е04В 1/10, (2006.01) опубликовано: 2006.10.27]. Стена деревянного здания состоит из уложенных один на другой профилированных брусьев (в [3] названы профильные брусья), на поверхностях которых выполнены шипы в виде «ласточкина хвостам. Брусья образуют наружный и внутренний вертикальные ряды стены. Противоположные брусья каждого ряда смещены по вертикали друг относительно друга и связаны между собой в замок шипами, выполненными вдоль их внутренних стыковочных поверхностей с образованием протяженного лабиринтного стыка, обеспечивающего внутреннюю теплоизоляцию стены. При этом брусья в каждом из рядов соответственно состыкованы между собой в вертикальной плоскости П-образным профилем, обеспечивающим фиксацию брусьев в поперечном направлении относительно друг друга. Двухрядное выполнение стены позволяет увеличить ее толщину, используя при этом профилированный брус, выполненный из «тонкомера».

Недостаткам известной конструкции [3] является сложность выполнения соединения внутреннего и наружного рядов брусьев. Такое соединение осуществляется посредством прямоугольной П-образной врезки и врезки типа «ласточкиного хвоста». В данном случае теплоизоляционные характеристики стены зависят от качества и точности выполнения сопрягаемых поверхностей брусьев, что накладывает повышенные требования, как к технологии изготовления бруса, так и к технологии сборки строительной конструкции, что в свою очередь ведет к увеличению сроков строительства. Кроме того, обеспечение норм теплопроводности стены здания (особенно для районов с суровым климатом, например для Сибири или Севера) при использовании данной конструкции [3] возможно только за счет увеличения толщины бруса, что дополнительно увеличивает стоимость исходных материалов.

Задачей полезной модели является уменьшение затрат и сокращение сроков строительства деревянных сооружений с одновременным улучшением их теплоизоляционных свойств.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в том, что заявляемая конструкция деревянной стены, используемая при возведении сооружения, позволяет увеличить скорость ее сборки при одновременном обеспечении требуемых норм теплопроводности особенно для районов с суровым климатом.

Технический результат достигается следующим образом, заявляемая полезная модель, как и прототип, содержит наружный и внутренний вертикальные ряды, которые образованы уложенными друг на друга профилированными брусьями, имеющими сопрягаемые продольные выступы и пазы.

В отличие от прототипа заявляемая деревянная стена дополнительно содержит утеплитель и соединительные элементы. Каждый из соединительных элементов является общим для наружного и внутреннего рядов брусьев. На внутренней поверхности профилированных брусьев выполнены соответствующие пазы, в которых размещены соединительные элементы. При этом наружные и внутренние ряды брусьев расположены друг относительно друга с зазором, в котором размещен утеплитель.

В частном случае выполнения утеплитель выполнен из эковаты. Соединительный элемент выполнен деревянным в форме симметричного или несимметричного «ласточкина хвоста» или в виде прямоугольника. Соединительные элементы расположены друг от друга на расстоянии не менее 1 м. Профилированные брусья выполнены состыкованными по торцам.

Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели среди известных источников информации заявителями не обнаружена, что подтверждает ее новизну.

Полезная модель поясняется примером конкретного выполнения и чертежами. На фиг.1 показан общий вид деревянной стены в виде изометрического рисунка. На фиг.2 показан вертикальный ряд брусьев стены с пазами для соединительного элемента в виде изометрического рисунка. На фиг.3 показаны возможные формы выполнения соединительного элемента в виде изометрического рисунка. На фиг.4 показан чертеж видов пазов, вид сверху.

Деревянная стена фиг.1 состоит из внутреннего 1 и наружного 2 вертикальных рядов брусьев, которые образованы уложенными друг на друга профилированными брусьями 3. Верхние и нижние грани профилированных брусьев 3 имеют соответственно продольные выступы 4 и ответные пазы 5. В зазоре между наружным 2 вертикальным рядом брусьев и внутренним 1 вертикальным рядом брусьев расположен утеплитель 6. На внутренних поверхностях наружного 2 ряда брусьев и внутреннего 1 ряда брусьев выполнены сквозные пазы 7. В пазах 7 размещены деревянные соединительные элементы 8, выполненные, например, в форме «ласточкина хвоста». Возможные формы выполнения соединительного элемента и соответствующих им пазов показаны соответственно на фиг.3 и 4.

Деревянная стена изготавливается следующим образом. Профилированный брус 3, изготавливают, например, из сосны, предварительно высушенной до влажности 10-12%.. Профилированный брус 3 при толщине =0,081 м имеет коэффициент теплопроводности =0,018 Вт/(м°С). Производят выборку пазов 7 соответствующей формы (например, в форме «ласточкина хвоста»), обеспечивая их вертикальное совмещение. При недостаточной длине профилированного бруса 3, возможна его стыковка по торцам, например методом простой подгонки торец в торец, либо с применением шпонки. Из брусьев 3 собирают внутренний 1 и наружный 2 вертикальные ряды с зазором между рядами, равным например 0,05 м. Брусья укладывают друг на друга, совмещая продольные выступы 4 и ответные пазы 5. В пазы 7 устанавливают соединительные элементы 8. Пазы 7 могут иметь и другую форму, возможные варианты их выполнения представлены на фиг.4 (в виде симметрично 7 и несимметрично 9 выполненного «ласточкиного хвоста» или - прямоугольной формы 10). В пазы 7 устанавливается соединительный элемент, выполненный деревянным, например, из сосны в виде «ласточкина хвоста». Возможные варианты выполнения соединительного элемента представлены на фиг.3 (в виде симметрично 8 и несимметрично 11 выполненного «ласточкиного хвоста» или - прямоугольной формы 12 соответственно). В зазор, равный 0,05 м между внутренним 1 и наружным 2 вертикальными рядами брусьев размещают утеплитель, например, эковату. Эковата представляет собой мелкозернистый древесноволокнистый материал и является теплозвукоизоляционным материалом, хорошо впитывающим и испаряющим влагу. Средняя плотность эковаты в естественном уплотненном состоянии составляет 140 кг/м ³. Средняя плотность эковаты в естественном состоянии без уплотнения - 52 кг/м³. Коэффициент теплопроводности слоя эковаты толщиной =0,05 м равен =0,041 Вт/(м°С). В качестве утеплителя может быть использован и другой материал, имеющий низкий коэффициент теплопроводности. Как показали расчеты для климатических условий, когда зимняя температура наружного воздуха составляет -40°С, а температура внутреннего воздуха составляет +20°С, при требуемом значении сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций из условий обеспечения санитарно-гигиенической безопасности проживания людей, равном 1,724 м²·°С/Вт то заявляемая конструкция стены обеспечивает значение этого коэффициента, равным 2,278 м²·°С/Вт. Для обеспечения такого же значения сопротивления теплопередаче как в заявляемой конструкции деревянной стены, равного 2,278 м²·°С/Вт, стена, выполненная из глиняного кирпича (при =1800 кг/м³ и =0,81 Вт/(м°С)) должна была бы иметь толщину 1,717 м, в то время как толщина предлагаемой деревянной стены для данного примера составляет 0,212 м.

Выполнение соединительных элементов 8 в виде сплошных деревянных простых по конструкции элементов упрощает конструкцию стены, сокращает сроки ее изготовления и как следствие сокращает сроки сборки сооружения. В заявляемой конструкции стены использован профилированный высушенный брус 3, поэтому не требуется дополнительного времени для усадки стены, что также ведет к сокращению сроков ее изготовления и сроков введения в эксплуатацию деревянных сооружений. Использование профилированного бруса снижает материалоемкость конструкции стены, так как в этом случае использован брус толщиной, равной 0, 081 м, который является более легким и не требует применения специальных подъемных механизмов. Кроме того, в зависимости от величины температурного перепада внутреннего и наружного воздуха, заявляемая конструкция деревянной стены позволяет легко изменять толщину стены как за счет использования бруса различной толщины и за счет величины зазора между рядами брусьев, так и за счет использования утеплителей, имеющих различные коэффициенты теплопроводности. Что в конечном итоге позволит изготовить стену, а значит и строительное сооружение, удовлетворяющее любым климатическим условиям и при этом экономить строительные материалы, а значит и снижать стоимость сооружения.

Заявляемая полезная модель промышленно применима, так как может быть многократно реализована с достижением одного и того же технического результата.

1. Деревянная стена, содержащая наружный и внутренний вертикальные ряды, образованные уложенными друг на друга профилированными брусьями, имеющими сопрягаемые продольные выступы и пазы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит утеплитель и соединительные элементы, являющиеся общими для наружных и внутренних рядов брусьев, а на внутренней поверхности профилированных брусьев выполнены соответствующие пазы для размещения соединительных элементов, при этом наружные и внутренние ряды брусьев расположены с зазором относительно друг друга, в котором размещен утеплитель.

2. Деревянная стена по п.1, отличающаяся тем, что утеплитель выполнен из эковаты.

3. Деревянная стена по п.1, отличающаяся тем, что соединительный элемент выполнен в виде симметричного ласточкина хвоста.

4. Деревянная стена по п.1, отличающаяся тем, что соединительный элемент выполнен в виде несимметричного ласточкина хвоста.

5. Деревянная стена по п.1, отличающаяся тем, что соединительный элемент выполнен в виде прямоугольника.

6. Деревянная стена по пп.1, 3 и 4, отличающаяся тем, что соединительный элемент выполнен деревянным.

7. Деревянная стена по п.1, отличающаяся тем, что стена выполнена из состыкованных торцами профилированных брусьев.

8. Деревянная стена по п.1, отличающаяся тем, что соединительные элементы расположены на расстоянии не менее 1 м друг от друга.