Монолитная строительная конструкция здания или сооружения "блисс хаус"

Техническое решение относится к области строительства, а именно к технологии каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения и может быть использовано при возведении стен, перекрытий, перегородок и других конструктивных элементов зданий или сооружений, используемых в различных отраслях промышленности. Техническая задача данного предложения - сокращение сроков строительства, повышение сроков эксплуатации, снижение стоимости строительства, минимизация затрат на строительные материалы и повышение эффективности работы. Сущность технического решения заключается в том, что монолитная строительная конструкция здания или сооружения содержит металлический каркас с наружными и внутренними щитами несъемной опалубки, заполнитель внутреннего пространства между щитами опалубки, образующий с последними монолитную стеновую панель здания, и перекрытие, при этом заполнитель представлен в виде гипсопенобетона, каждый щит опалубки выполнен в виде древесно-цементной плиты на основе компонентов из древесной шерсти и портландцемента с процентным соотношением соответственно:

Техническое решение относится к области строительства, а именно к технологии каркасно-монолитного и сборно-каркасного домостроения и может быть использовано при возведении стен, перекрытий, перегородок и других конструктивных элементов зданий или сооружений, используемых в различных отраслях промышленности

Известна ограждающая конструкция, содержащая стеновые панели, выполненные из теплоизолирующего материала, неподвижно помещенного в несущий металлический профиль, панели соединены между собой с образованием единого каркаса ограждения, при этом конструкция содержит однослойные панели, содержащие в качестве теплоизолирующего материала минераловатную плиту из базальтовых горных пород, все стеновые панели закреплены к нижней обвязке и по высоте между собой, в том числе в углах, через соединительные элементы из антикоррозионного материала, а по верху все стеновые панели соединены по периметру обвязкой из стальных обрамляющих гнутых уголков и не менее чем двух рядов деревянного бруса, при этом металлический профиль каждой панели закреплен к верхней обвязке

(РФ пат. ПМ. 74932, МПК. E04B 1/02, от 20.07.2008)

Недостаток данного технического решения заключается в том, что оно содержит ряд конструктивных элементов, которые приводят к удорожанию и повышению материалоемкости всего объекта в целом.

Известна ограждающая конструкция, состоящая из металлического каркаса, закрепленного в фундаменте, и содержащая ограждающие панели, закрепленные между стойками каркаса, и внутреннюю и наружную облицовки, при этом стойки каркаса выполнены из металлических труб с сечением, зависящим от расчетной несущей способности каркаса, и установлены с шагом, соответствующим ширине ограждающих панелей, причем ограждающие панели выполнены теплоизоляционными многослойными с толщиной, превышающей толщину вертикальных стоек каркаса, и установлены по внутренней стороне каркаса в одной плоскости с вертикальными стойками с образованием за счет разницы между толщиной стойки и панели промежуточных полостей, заполняемых утеплителем, изолирующим стойки каркаса от внешнего воздействия.

(РФ пат. на ПМ 87180, кл. E04B 1/08, от 27.09.2009) Недостаток данного предложения заключается в том, оно является излишне материалоемким и трудоемким для его осуществления.

Известен способ возведения монолитной конструкции здания или сооружения, характеризующийся тем, что на первом этапе возведения устанавливают наружные и внутренние щиты несъемной опалубки и, в местах выхода вертикальных арматурных стержней или установленных в фундаменте вертикальных анкеров, размещают арматурный каркас и устанавливают в обхват последних выдвижную формовочную оснастку в виде полого объемного трехгранного стержня, который большей гранью временно крепят к внутренней поверхности щита несъемной опалубки, а к двум другим граням стержня устанавливают листы теплоизоляционного материла, которые свободными концами крепят к внутренней стороне несъемной опалубки, затем в стержень производят заливку бетонной массы и после набора бетоном прочности, стержень освобождают от временного крепления и выдвигают на проектную высоту до окончательного возведения опорной колонны с повторением цикла работ первого этапа, после чего объемный трехгранный стержень извлекают из опалубки и пространство между щитами заполняют бетонной массой до завершения цикла работ. (Пат. РФ 2379435, кл. E04G 11/10, от 20.01.2010)

Не умоляя достоинства данного способа возведения монолитной конструкции здания, тем не менее следует отметить, что его осуществление связано с излишней материалоемкостью и трудоемкостью при его исполнении и необходимостью привлечения тяжелой строительной техники.

Проблема повышения уровня теплоизоляции ограждающих конструкций весьма существенна, поскольку теплопотери через ограждающие конструкции по мостикам холода составляют до 80% всех теплопотерь в зданиях

Одним из путей повышения уровня теплозащиты зданий при каркасно-монолитном домостроении является применение многослойных панелей с эффективным утеплителем.

Известна ограждающая стеновая конструкция в виде многослойной стены, применяемая при возведении сборно-монолитных наружных стен жилых зданий, которая содержит фасадную плиту, на внутренней поверхности которой закреплен с помощью анкерных элементов слой утеплителя, на котором расположен арматурный каркас, причем в качестве утеплителя используют пенополистирол толщиной 200 мм. (Пат. РФ 2193635, МПК, E04B 1/16 от 27.11.2002)

Однако данная конструкция является дорогостоящей и требует значительных трудозатрат при изготовлении, причем увеличение толщины утеплителя по всему фасаду здания приводит к значительному удорожанию всей конструкции

Известна стеновая конструкция, содержащая наружный облицовочный слой стены, внутренний сплошной несущий слой стены, средний утепляющий слой стены, плиту покрытия, опирающуюся на несущий слой стены, слой утеплителя, уложенный на плиту покрытия, причем во внутреннем несущем слое стены выполнены проемы таким образом, что нижняя их отметка совпадает со слоем пароизоляции, уложенным на плиту покрытия, а высота проемов меньше либо равна толщине утеплителя, при этом сами проемы заполнены утеплителем, а ширина простенков между проемами определяется их несущей способностью для восприятия грузок. (Пат. РФ. 2190734, МПК E04B 1/38, 10.10.2002)

Однако данная многослойная стеновая конструкция в представленном исполнении является излишне материалоемкой, а следовательно и значительно дорогостоящей.

Наиболее близким техническим решением является способ возведения ограждающей конструкции и устройство для его осуществления, представляющее собой каркасно-монолитную многослойную ограждающую конструкцию для возведения стен зданий, включающую каркас для крепления опалубки из съемной или несъемной обшивок, внутреннее пространство которой после монтажа каркаса и установки его в проектное положение заливают твердеющим раствором, при этом каркас выполняют в виде ячеистой пространственной решетчатой конструкции из рамок, соединенных перемычками с помощью неразъемных соединений, а в качестве твердеющего раствора используют поризированный бетон.

Каркас может быть выполнен в виде пространственной решетчатой конструкции из дерева с размерами ячейки, превышающими 40×45×40 см.

На поверхности каркаса внутри помещения устанавливают несъемную обшивку, готовую к чистовой отделки из листов, выполненных из рядя материалов: гипсокартон, фанера, ДСП.

Внутри каркаса перед заливкой раствором размещают коммуникации здания. (пат. РФ на ПМ 47935, E04G 11/10 от 10.09.2005)

Несмотря на заслуживающее внимания предложенного технического решения по каркасно-монолитному строительству здания, тем не менее представленное конструктивное исполнение здания связано с трудоемкостью и материалоемкостью при его возведении, с необходимостью привлечения тяжелой транспортной техники и с повышенными сроками и стоимостью строительства.

Техническая задача предложенного решения: - сокращение сроков строительства, повышение сроков эксплуатации, снижение стоимости строительства, минимизация затрат на строительные материалы и повышение эффективности работы

Техническая задача данного предложения обеспечивается тем, что монолитная строительная конструкция здания или сооружения содержит металлический каркас с наружными и внутренними щитами несъемной опалубки, заполнитель внутреннего пространства между щитами опалубки, образующий с последними монолитную стеновую панель здания, и перекрытие, при этом заполнитель представлен в виде гипсопенобетона, каждый щит опалубки выполнен в виде древесно-цементной плиты на основе компонентов из древесной шерсти и портландцемента с процентным соотношением соответственно:

а металлический каркас выполнен из легких стальных оцинкованных тонкостенных швеллерообразных в поперечном сечении элементов, одни из которых - поперечно расположенные относительно стеновой панели, выполнены с перфорационными просечками по длине элемента для снижения мостика холода в панели, причем перекрытие выполнено также на основе элементов стеновой панели и содержит прикрепленную снизу к элементам металлического каркаса древесно-цементную плиту и гипсопенобетонный заполнитель каркаса, сверху которого установлен деревянный настил с защитным покрытием из стекломагнезитового листа.

Кроме того, перфорационные прсечки, поперечно расположенных относительно стеновой панели швеллерообразных элементов, расположены в шахматном порядке.

Монолитная строительная конструкция здания или сооружения поясняется чертежом, где на фиг.1 - изображен общий вид монолитной строительной конструкции; на фиг.2 - изображен фрагмент стеновой панели; на фиг.3 - изображен швеллерообразный элемент металлического каркаса.

Монолитная строительная конструкция здания или сооружения содержит металлический каркас 1, собираемый из легких стальных оцинкованных тонкостенных элементов 2 и 3 швеллерообразной формы в поперечном сечении, наружные щиты 4 и внутренние щиты 5 несъемной опалубки, гипсопенобетонный заполнитель 6, монолитную стеновую панель 7. Поперечно расположенные относительно стеновой панели 7 швеллерообразные элементы 2 выполнены с перфорационными просечками 8. Перекрытие 9 монолитной строительной конструкции содержит основание в виде древесно-цементной плиты 10, на которой расположены - металлический каркас, гипсопенобетонный заполнитель, деревянный настил 11 и стекломагнезитовый лист 12.

Возведение ограждающих конструкций, перекрытий и перегородок зданий и сооружений по технологии Блисс Хаус позволяет минимизировать затраты на строительные материалы и механизмы, а также резко сокращает сроки производимых работ при минимальном привлечении квалифицированной рабочей силы, при этом качество поверхностей стен требует наименьших затрат для отделочных работ.

Основой конструкции технологии Блисс Хаус является металлический каркас из Легких Стальных Тонкостенных Конструкций (ЛСТК).

Благодаря легкости конструкции из ЛСТК, монтаж, сборка и установка не требует использования грузоподъемной техники, сварки и производится по методу конструктора, где составляющие части соединяют одни с другими посредством самонарезающихся винтов или болтов. При этом не требуется большого количества персонала, задействованного в строительстве.

Возведение монолитной строительной конструкции здания или сооружения осуществляется следующим образом.

На специально подготовленном фундаменте, на первом этапе возведения производят сборку металлического каркаса 1 из легких стальных оцинкованных тонкостенных элементов 2 и 3 (ЛСТК) швеллерообразной формы в поперечном сечении, затем на каркасе монтируют наружные щиты 4 и внутренние щиты 5 несъемной опалубки, после чего внутреннее пространство между щитами опалубки заливают гипсобетонным заполнителем 6, образующим совместно со щитами после набора прочности монолитную стеновую панель 7. Поперечно расположенные относительно стеновой панели 7 швеллерообразные элементы 2 выполняют с перфорационными просечками 8 по всей длине элемента для устранения мостика холода в панели. До заливки гипсопенобетонного заполнителя возможна прокладка транзитов в каркасе для электро- и сантехнических коммуникаций Возведение перекрытия 9 здания выполняют также на основе части элементов стеновой панели 7, причем сначала производят сборку и установку металлического каркаса, затем снизу к каркасу крепят древесно-цементную плиту 10, затем заливают каркас гипсопенобетонным заполнителем, а после набора прочности, сверху первоначально устанавливают деревянный настил 11, а затем на него укладывают защитное покрытие в виде

стекломагнезитового листа 12. При этом в основу перекрытия входя металлические фермы из ЛСТК высотой 250-300 мм. Снизу к металлическим элементам фермы крепится плита толщиной 6-10 мм, которая жестко связывает между собой все элементы, образовывая пространство для прокладки скрытых коммуникаций и дальнейшего заполнения гипсопенобетоном. Сверху к каркасу крепится доска толщиной 40 мм. для увеличения прочности конструкции. Конечным материалом в перекрытии является стекломагнезитовый лист толщиной 6-8 мм. для защиты конструкции от пожара. Таким образом получается теплое, звукопоглощающее перекрытие из экологически чистых матриалов, не поддающееся горению. Качество поверхности перекрытия готово для финишных отделочных работ.

Новые возможности по повышению качества и точности строительства, снижению затрат и сокращению сроков являются результатом разработки технологии каркасного строительства с применение ЛСТК.

Причина, по которой сталь ранее не использовалась в конструкциях наружных стен, связана с ее высокой теплопроводностью, которая способствовала образованию мостиков холода. Мостики холода образуются в элементах с хорошей теплопроводностью, проходящих по всему поперечному сечению стены, и являются причиной потери значительного количества тепла, а также промерзания внутренней поверхности стены и выпадению конденсата, разрушительно влияющего на конструкцию стены и отделочные материалы.

В предложенной конструкции наружных стен применены стальные профили с минимальным поперечным сечением, в которых в шахматном порядке выполнены перфорационные просечки для увеличения пути прохождения теплового потока. Технология ЛСТК позволяет быстро и эффективно строить здания различного назначения: частные дома до 3-х этажей, а также многоэтажные здания с применением различных типов каркаса. Использование технологии

ЛСТК позволяет строить разные по своему функциональному назначению объекты: это может быть жилой многоквартирный дом, частный особняк, офисное или складское здание, торговый центр или автосалон.

В качестве несущей стеновой конструкции объектов малоэтажного (до трех этажей) строения и в качестве ненесущей ограждающей конструкции многоэтажных зданий используется готовая каркасная конструкция из легких стальных оцинкованных тонкостенных элементов швеллерообразной формы в поперечном сечении.

В стенках элементов методом штампования сделаны перфорационные просечки для уменьшения на 80-90% естественной теплопроводности металла. Изготовление профилей на заводе производится точно по размерам, что исключает перерасход материалов, которые рассчитываются в процессе проектирования.

Поскольку конструкции, изготовленные из легких оцинкованных термопрофилей и легких балок, отличаются малым весом, то отпадает необходимость использования традиционных фундаментов.

Использование стекломагнезитовых листов в предложенной конструкции, также повышает эффективность его использования, поскольку данный материал обладает повышенной огнестойкостью и влагостойкостью.

Таким образом, предложенное техническое решение обладает рядом преимуществ по сравнению с ранее известными аналогичными решениями, а именно: - сжатые сроки строительства, повышенные сроки эксплуатации, простота сборки и монтажа, отсутствие необходимости привлечения тяжелой строительной техники, возможность планировки внутреннего пространства по заказу потребителя.

1. Монолитная строительная конструкция здания или сооружения, характеризующаяся тем, что она содержит металлический каркас с наружными и внутренними щитами несъемной опалубки, заполнитель внутреннего пространства между щитами опалубки, образующий с последними монолитную стеновую панель здания, и перекрытие, при этом заполнитель представлен в виде гипсопенобетона, каждый щит опалубки выполнен в виде древесно-цементной плиты на основе компонентов из древесной шерсти и портландцемента с процентным соотношением соответственно:

а металлический каркас выполнен из легких стальных оцинкованных тонкостенных швеллерообразных в поперечном сечении элементов, одни из которых - поперечно расположенные относительно стеновой панели, выполнены с перфорационными просечками по длине элемента для снижения мостика холода в панели, причем перекрытие выполнено также на основе элементов стеновой панели и содержит прикрепленную снизу к элементам металлического каркаса древесно-цементную плиту и гипсопенобетонный заполнитель каркаса, сверху которого установлен деревянный настил с защитным покрытием из стекломагнезитового листа.

2. Монолитная строительная конструкция здания или сооружения по п.1, отличающаяся тем, что перфорационные просечки поперечно расположенных относительно стеновой панели швеллерообразных элементов расположены в шахматном порядке.