строительный модуль

Формула изобретения

1. Строительный модуль, включающий раму и пленочное покрытие, ограждающее раму снаружи, отличающийся тем, что пленочное покрытие ограждает раму с условием образования герметизированной капсулы, а периферийные торцы рамы имеют криволинейную поверхность с участками взаимоприлегаемой, в паре стыкуемых модулей, вогнутой и выпуклой кривизны.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что участки выпуклой кривизны периферийных торцов рамы образованы вставками квадратного сечения, а участки вогнутой кривизны выполнены в виде V-образного паза.

3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен одной или двумя жесткими листовыми конструкциями, закрепленными на одной или обеих фронтальных поверхностях герметизированной капсулы.

4. Модуль по п. 3, отличающийся тем, что жесткие листовые конструкции имеют форму нерегулируемых жалюзи.

5. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными герметизированными капсулами, установленными в проемах рамы, либо иным альтернативным термоизоляционным материалом, выполненным, например, в виде герметичных газонаполненных пленочных пакетов, плотно уложенных в проемах рамы.

6. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что пленочное покрытие выполнено в виде композиции нескольких идентичных или функционально разновидных по своему назначению пленок, послойно-последовательно закрепленных на раме.

7. Модуль по п. 6, отличающийся тем, что в промежутках между слоями пленок установлены стержневые или рамно-сетчатые вставки, соединяющие своими концами противолежащие обрамляющие бруски рамы.

8. Модуль по п. 1 или 6, отличающийся тем, что фронтальные поверхности рамы имеют волнистую поверхность, образуемую, например, накладками соответствующей формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, точнее - к строительным элементам, и может быть использовано для изготовления и сооружения легких утепленных помещений, например, аграрного назначения: теплиц, оранжерей, животноводческих помещений, складов для хранения сельхозпродуктов и орудий для их возделывания, искусственных накопителей естественного холода, а также для сооружения постов для мойки автомобилей, жилых зданий и отдельных фрагментов для них: веранд, мансард, зданий временного пребывания людей (полевых госпиталей), жилищ для пострадавших от стихийных бедствий (ураганов, землетрясений), различного рода укрытий для сборки изделий вне технологических помещений.

Известен строительный модуль, включающий раму и закрепленные на ней с помощью специальных распоров защитные стекла [1]. Недостатком этой конструкции являются высокие весовые характеристики и потребность в особо точных, массивных рамах, что существенно ограничивает область ее практического использования по причине высокой стоимости, низких конструктивных возможностей.

Известен также строительный модуль, используемый в парниковом устройстве, включающий раму и опоясывающее ее по периферии с двух сторон пленочное покрытие, выполненное в виде чулка [2]. По технической сущности и достигаемому результату указанное техническое решение является наиболее близким объектом к заявленному.

Недостатком известного модуля является ограниченность его использования, что объясняется невозможностью его применения в составе многозвенного строительного сооружения, собираемого в единую композицию из множества строительных модулей данной конструкции. Другим существенным недостатком данной конструкции является наличие повышенной теплопроводности из закрываемого помещения в окружающую среду, что объясняется относительной свободой сообщения атмосферного воздуха с внутренней полостью рамы по причине, "чулкового", т. е. не герметизированного крепления пленочного покрытия.

Задачей изобретения является расширение области использования строительного модуля, а также повышение его теплоизоляционных свойств при одновременном с этим повышении его долговечности, снижении себестоимости собираемых строительных сооружений на его основе.

Поставленная задача достигается благодаря тому, что в известном строительном модуле, включающем раму, пленочное покрытие, ограждающее раму снаружи, последнее ограждает раму с условием образования герметизированной капсулы, а периферийные торцы рамы имеют криволинейную поверхность с участками взаимоприлегаемой, в паре стыкуемых модулей, вогнутой и выпуклой кривизны.

Кроме того, участки выпуклой кривизны периферийных торцов рамы могут быть образованы вставками квадратного сечения, а участки вогнутой кривизны могут быть выполнены в виде V-образного паза.

Кроме того, модуль может быть снабжен одной или двумя жесткими листовыми конструкциями, закрепленными на одной или обеих фронтальных поверхностях герметизированной капсулы.

Кроме того, жесткие листовые конструкции могут иметь форму нерегулируемых жалюзи.

Кроме того, строительный модуль может быть снабжен дополнительными герметизированными капсулами, установленными в проемах рамы либо иным альтернативным теплоизоляционным материалом, выполненным, например, в виде герметичных, газонаполненных, пленочных пакетов, плотно уложенных в проемах рамы.

Кроме того, что пленочное покрытие может быть выполнено в виде композиции нескольких идентичных или функционально разновидных по своему назначению пленок, послойно-последовательно закрепленных на раме.

Кроме того, в промежутках между слоями пленок могут быть установлены стержневые или рамно-сетчатые вставки, соединяющие своими концами противолежащие обрамляющие бруски рамы.

Кроме того, фронтальные поверхности рамы могут иметь волнистую поверхность, образуемую, например, накладками соответствующей формы.

Ограждение рамы пленочным покрытием с условием образования герметизированной капсулы обеспечивает повышение теплоизоляционных свойств строительного модуля. Снабжение периферийных торцов рамы криволинейной поверхностью с участками взаимоприлегаемой в паре стыкуемых модулей, вогнутой и выпуклой кривизны обеспечивает надежную герметизацию стыков строительной конструкции в целом.

Таким образом, отличительная особенность предлагаемого технического решения позволяет обеспечить достижение поставленной задачи, т.е. расширить область практического использования строительного модуля при одновременном повышении его теплоизоляционных свойств.

Снабжение участков выпуклой кривизны периферийных торцов рамы вставками квадратного сечения, а на участках вогнутой кривизны выполнение V-образного паза позволяет повысить технологичность конструкции рамы при одновременном с этим повышении коэффициента использования материалов (КИМ).

Снабжение строительного модуля одной или двумя жесткими листовыми конструкциями, закрепленными на одной или двух фронтальных поверхностях герметизированной капсулы, позволяет исключить воздействие ультрафиолетовых лучей солнечного светового потока на полимерное пленочное покрытие и продлить срок его использования на неопределенно долгий срок, а также повысить прочностные и теплоизолирующие характеристики строительного модуля в целом.

Выполнение жестких листовых конструкций в форме нерегулируемых жалюзи позволяет обеспечить надежную светопроницаемость строительного модуля при сохранении достигаемых свойств от введения в строительный модуль жестких листовых конструкций.

Снабжение строительного модуля дополнительными герметизирующими капсулами, устанавливаемыми в проемах рамы, либо альтернативным теплоизоляционным материалом позволяет повысить теплоизоляционные свойства строительного модуля, не изменяя его габаритных размеров (по толщине).

Выполнение пленочного покрытия в виде композиции нескольких идентичных или функционально разновидных по своему назначению пленок, послойно-последовательно закрепленных на раме, позволяет расширить функциональные возможности строительного модуля, например, обеспечить свето- или теплоотражение в окружающую среду, закрываемое помещение. Этот же признак позволяет обеспечить создание межслойно-пленочных воздушных линз, а следовательно, повысить теплоизоляционные свойства строительного модуля.

Установка в промежутках между слоями пленок стержневых или рамно- сетчатых вставок, соединяющих своими концами противолежащие обрамляющие бруски рамы, позволяет создать замкнутые дополнительные воздушные объемы между слоями пленок, что снижает конвективный теплоперенос внутри модуля, а следовательно, повысить его теплоизоляционные свойства.

Снабжение фронтальных поверхностей рамы волнистой поверхностью, образованной, например, накладками соответствующей формы позволяет создать межслойно-пленочные воздушные линзы повышенного объема, что обеспечивает дальнейшее повышение теплоизоляционных свойств строительного модуля.

На фиг.1 изображен общий вид строительного модуля с пленочным покрытием; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, вариант N 1 исполнения геометрии периферийных торцов с условно неприжимаемой пленкой; на фиг.3 - разрез по А-А фиг.1, вариант N 2 исполнения геометрии периферийных торцов с условно неприжимаемой пленкой; на фиг.4 - разрез по А-А фиг.1, вариант N 3 исполнения модуля с использованием плоских листовых конструкций; на фиг.5 - разрез по А-А фиг.1, вариант N 4 исполнения модуля с использованием нерегулируемых жалюзи в качестве жестких листовых конструкций; на фиг.6 - разрез по А-А фиг.1, вариант N 5 исполнения модуля с использованием дополнительных герметизированных капсул; на фиг.7 - разрез по Б-Б фиг.1, вариант N 6 исполнения модуля с использованием композиции нескольких пленок со стержневыми (верхняя половина чертежа) и сетчатыми (нижняя половина чертежа) вставками; на фиг.8 - разрез по С-С фиг.1.

Предлагаемый строительный модуль содержит раму 1 и пленочное покрытие 2, ограждающее раму 1 снаружи с условием образования герметизированной капсулы 3. При этом периферийные торцы 4 рамы 1 имеют криволинейную поверхность с участками взаимоприлегаемой, в паре стыкуемых строительных модулей, вогнутой 5 и выпуклой 6 кривизны.

Формирование герметизированной капсулы 3 возможно по одному из следующих вариантов.

Согласно первому из них раму 1 обматывают узкой рулонной пленочной лентой с участками межвиткового перекрытия в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Концы ленты закрепляют на клеящуюся ленту (скотч).

Второй вариант предусматривает обертывание рамы 1 одним куском пленки с герметизацией соединений также клеящейся лентой.

Третий вариант предусматривает обертывание рамы 1 термоусадочной пленкой с ее последующей термофиксацией. Согласно также одному из вариантов исполнения геометрии периферийных торцов 4, последние могут быть образованы вставками 7 квадратного сечения (для выпуклой кривизны, см. фиг.4) и V-образного паза 8 (для вогнутой кривизны, см.фиг.3). Модуль также может быть снабжен жесткими листовыми конструкциями 9, закрепленными (гвозди условно не показаны) на одной или обеих фронтальных поверхностях 10,11 (см. фиг.4) герметизированной капсулы 3, закрепленными непосредственно на герметизированную капсулу и выполненными, например, из листовой стали, древесно-волокнистых плит либо их композиции. При этом жесткие листовые конструкции 9 могут быть выполнены в форме нерегулируемых жалюзи 12 (фиг.5).

Согласно одному из вариантов исполнения модуля, он может быть снабжен дополнительными герметизированными капсулами 13,14(фиг.6), установленными в проемах рамы 1, либо может быть снабжен иным альтернативным теплоизоляционным материалом, выполненным, например, в виде герметичных газонаполненных пленочных пакетов 15 (фиг.6). В проемах рамы 1 также могут быть расположены сыпучие и самовспенивающиеся твердеющие материалы, например, композиция из древесного опила и вспененного полиуретана (на фиг. не показано).

Пленочное покрытие 2 может быть выполнено по одному из вариантов в виде композиции нескольких идентичных или функционально разновидных по своему назначению пленок 16,17 (фиг.7), послойно-последовательно закрепленных на раме 1. При этом в промежутках между слоями пленок 16,17 могут быть установлены стержневые 18 или рамно-сетчатые 19 вставки, соединяющие своими концами противолежащие бруски 20, 21 рамы 1. Стержневые вставки 18 имеют скошенные под углом торцы, а бруски 20, 21 рамы 1 - ответные поверхности (скосы).

В случае использования узкой рулонной пленочной ленты в виде трубы (чулка) путем ее намотки на раму 1 с участками межвиткового перекрытия, полость ленты особым образом заполняют газом (воздухом), что обеспечивает создание множества дополнительных теплоизоляционных камер, а самой пленке придать устойчивый вид с повышенным противодействием ветровым (колебательным) нагрузкам.

На фронтальных поверхностях 10,11 рамы 1 может быть нанесена волнистая поверхность, а рама 1 снабжена многослойным покрытием из пленок разной толщины. В этом случае в промежутках между пленками создаются воздушные линзы, создающие теплоизоляционный эффект. Этот же конструктивный прием может быть выполнен посредством закрепления на фронтальных поверхностях 10,11 рамы 1 накладок 22 с волнистой поверхностью (фиг.8).

Предложенный строительный модуль работает следующим образом.

Собранный согласно формуле изобретения модуль представляет собой герметизированную капсулу, которая может стыковаться с аналогичным модулем в парные конструкции. Благодаря наличию на периферийных торцах 4 рамы 1 криволинейной поверхности с участками взаимоприлегаемой, в паре стыкуемых строительных модулей, вогнутой 5 и выпуклой 6 кривизны, собираемые в объемные строительные конструкции, последние имеют полностью герметичные стыки. При этом уплотнение стыков модулей происходит вследствие упругой деформации участков пленочного покрытия 2, находящихся под натяжением по периферийным торцам 4. Вследствие предварительного натяжения пленочного покрытия 2 на раму 1 последняя находится под определенным направлением распределенных сил, имеющих направленность к геометрическому центру рамы 1.

Указанное выполнение обеспечивает модулю весьма жесткие характеристики по всем рабочим направлениям, которые возрастают весьма существенным образом от введения в модуль жестких листовых конструкций 9. При применении жестких листовых конструкций 9 в варианте жалюзи модуль приобретает относительно высокую светопроницаемость при обеспечении надежной защиты от воздействия ультрафиолетовых лучей на пленочное покрытие 2.

Использование описанных выше конструктивных приемов с использованием дополнительных герметизированных капсул 13, 14, пакетов 15, сыпучих и самовспенивающихся твердеющих материалов, идентичных или разновидных по своему назначению пленок, пленок-труб, заполняемых газом (воздухом), стержневых 18 или рамно-сетчатых 19 вставок, волнистой поверхности 22 или накладок 23 на фронтальных поверхностях 10,11 обеспечивает создание изолированных газонаполненных емкостей, в той или иной степени эффективности решающих задачу повышения теплоизоляционных свойств модуля при минимуме используемых материальных затрат.

Таким образом, в процессе монтажа строительного объекта из модулей заявляемой конструкции, взаимоприлегаемые периферийные торцы 4 рамы 1 приходят в тесное соприкосновение между собой. Пленочное покрытие 2 в указанных местах упруго деформируется (вытягивается), что приводит к надежной герметизации стыка. В дальнейшем строительные модули взаимно фиксируются между собой известными способами и устройствами и элементы рамы 1 начинают работать по законам стержневых конструкций.

Заявляемый строительный модуль по сравнению с известными конструкциями позволяет снизить теплоперенос из закрываемых помещений в окружающую среду в 5-12 раз при снижении себестоимости строительного сооружения (при равенстве по показателю теплопереноса) в 3-8 раз.