герметичная обрамленная панель настенной шторной системы

Формула изобретения

1. Шторная настенная система, образованная индивидуальными обрамленными панелями 11, поддерживаемыми смещенными друг от друга вертикальными средниками 14, причем каждая обрамленная панель 11, содержит лицевую панель, образующую внешнюю поверхность, и периметрическую раму, имеющую четыре периметрических элемента, а именно головной горизонтальный элемент 20, нижнюю обвязку 21 и два боковых вертикальных элемента, причем элементы имеют внутренние поверхности, лицевая панель установлена между внешним и внутренним фланцем таким образом, что образуется полость в раме внутри периметрической рамы, ограниченная краем лицевой панели, решеткой, внешним фланцем и внутренним фланцем, между лицевой панелью и внешним и внутренним фланцами периметрической рамы имеются внешние и внутреннее средства уплотнения, обрамленные панели 11 крепятся к среднику (14) и проходят от основания до верхушки, образуя горизонтальные стенные стыки 12, а также проходят от одной стороны до другой, образуя вертикальные стенные стыки 13, отличающаяся тем, что верхний головной горизонтальный элемент 20 содержит внутреннюю охватываемую стыковую шпонку 25, горизонтальный дождевой экран 24, обжимаемый горизонтальный водосток 23 с концевыми перемычками 39, скрытый с открытыми концами дренажный туннель 27 и дренажные отверстия 38, которые предусмотрены между дном водостока 23 и дренажным туннелем 27, при этом нижний горизонтальный элемент 21 содержит внутренний структурный охватывающий стык, выполненный с возможностью скользящего соединения с внутренней охватываемой стыковой шпонкой 25 головного горизонтального элемента 20 снизу установленной панели, внешнее охватывающее соединение для свободного контакта с верхней частью горизонтальной дождевого экрана 24 верхнего 20 снизу установленной обрамленной панели 11, причем дренажные отверстия предусмотрены в решетке, а установочные блоки служат опорой для веса лицевой панели и для создания полости рамы, внутренние поверхности боковых элементов установлены заподлицо с внутренней поверхностью головного элемента 20 и нижней обвязки 21 и образуют уплотнение с лицевой стороной средника 14, причем выступающее наружу ребро 43 создает соединение обжиманием с отдельным вертикальным дождевым экраном 42 и расположено таким образом, что установленный вертикальный дождевой экран 42 находится позади горизонтального дождевого экрана (24).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что лицевая панель является стеклянной панелью.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что лицевая панель является композитной ячеистой панелью.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что лицевая панель является композитной пенопластовой панелью.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что лицевая панель изготовлена из натурального камня.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что головной элемент 20 содержит внутренний структурный элемент, содержащий внутреннюю охватываемую стыковую шпонку 25 и внутреннюю прокладку 55, обжимаемый водосток 23 и обжимаемую крышку 15, содержащие горизонтальный дождевой экран 24 и внешний фланец 54.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что периметрическая рама изготовлена из профиля.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что вертикальный дождевой экран изготовлен из неопрена.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что периметрическая рама имеет тепловой разрыв, изготовленный с использованием процесса литья.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что периметрическая рама простирается в направлении вовнутрь для создания дополнительного внутреннего пространства, в котором устанавливается изоляционная панель 71.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что изоляционная панель 71 имеет внутреннее покрытие 72.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что внутреннее покрытие 72 представляет собой окрашенное металлическое покрытие.

13. Система по п.11, отличающаяся тем, что внутреннее покрытие 72 представляет собой покрытие из нержавеющей стали.

14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что внутреннее покрытие 72 представляет собой древесную панель.

15. Система по п. 11, отличающаяся тем, что внутреннее покрытие 72 представляет собой панель из сухой штукатурки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к созданию внешней настенной шторной системы, в которой используется множество обрамленных панелей. Каждая индивидуальная обрамленная панель состоит из лицевой панели, поддерживаемой четырьмя идущими по периметру элементами. В этом типе настенной шторной системы существуют два типичных участка, образующих стенные стыки (швы), а именно, горизонтальный стенной стык и вертикальный стенной стык. Эти образующие стенные стыки участки являются потенциальными источниками возникновения проблемы протечки воды. Спроектированные в соответствии с настоящим изобретением стенные стыки устраняют зависимость целостности уплотнительной линии (линии заварки) от качества гидроизоляции. Кроме того, настоящее изобретение позволяет передавать тепловое движение (расширение) лицевой панели на идущую по периметру раму, и наоборот. В настоящем изобретении также предусматривается легкая замена каждой индивидуальной лицевой панели. В качестве материала лицевой панели может быть выбрано стекло, натуральный или искусственный камень или композитный ячеистый материал, композитный пенопласт или металл.

Механизм протечки воды может быть лучше всего описан следующим образом. Прежде всего внешняя дождевая вода течет по поверхности вешней стены и достигает линий уплотнения участков, образующих стенные стыки. На втором этапе, в том случае, если линии уплотнения неидеальные (например, если в линии уплотнения неидеальные (например, если в линиях уплотнения имеются точечные отверстия (проколы) или небольшие трещины), достигшая уплотнительных линий вода будет просачиваться через точечные отверстия или трещины в линии уплотнения под положительным давлением, существующим между воздухом снаружи и воздухом внутри (помещения). Такое положительное давление всегда существует в наветренной стене в результате того, что сила ветра иногда усиливается системой воздухообмена вытяжного типа здания. Известные ранее системы, в которых предлагалось разрешение проблемы утечки воды, могут быть подразделены на следующие четыре категории.

В первой категории систем предусматривается уплотнение стенных стыков непосредственно вдоль поверхности наружной стены, с использованием замазывания щелей (проконопачивания). В этом случае лицевая панель структурно поддерживается внутренней настенной рамочной системой с использованием отверждаемой силиконовой замазки для образования структурного соединения. В этой категории систем предпринята попытка добиться идеального уплотнения участка (стыка) стены (то есть недопущения точечных отверстий или трещин вдоль уплотнительной линии). Эта концепция получения идеального уплотнения требует тщательного изготовления следующих элементов:

(1) Подкладка из смазки (известная как поддерживающий стержень) должна быть помещена в нужное место, чтобы обеспечить надлежащую и равномерную толщину замазки.

(2) Соединяемые замазкой поверхности должны быть осушены, обезжирены и очищены от грязи перед нанесением замазки (то есть строительство не может производиться в дождливую погоду).

(3) После нанесения следует провести обработку замазки. Из приведенного выше легко сделать вывод о том, что получение идеального уплотнения в высокой степени зависит от мастерства исполнения работ на стройплощадке. Кроме того, циклические тепловые движения поверхности лицевой панели создают переменные напряжения в уплотнителях, вызывая скрытое нарушение уплотнения в результате усталости под воздействием напряжения. Кроме проблем надежности и долговременности уплотнения, законопаченные стенные стыки создают две известные эстетические проблемы, а именно, растрескивание (полосчатость) в результате химического воздействия и накопление грязи в результате электрического разряда. Другим недостатком такой системы является необходимость осуществления временной поддержки (создание опалубки) перед отверждением структурного замазывания щелей и связанное с этим удаление временных поддерживающих устройств и появление заплат на уплотнении в результате удаления временной поддержки.

Во второй категории систем при проектировании стенного стыка используется концепция управляемой утечки воды. В соответствии с первой характеристикой такого решения используются внутренние идущие по периметру профильные органы, соединенные и уплотненные с лицевой панелью на заводе, с образованием блокируемых соединенных в шпунт горизонтальных и вертикальных боковых панельных стыков. Соединенные в шпунт стыки, расположенные позади и в непосредственной близости от лицевой панели, уплотняются при помощи прокладочного материала без связки (без связующего вещества), что позволяет поверхностям панелей осуществлять свободные тепловые движения, не вызывая напряжений в уплотнении. Однако не связанные контактирующие поверхности прокладки имеют непрерывную волосную трещину, которая позволяет воде просачиваться через линию уплотнения под воздействием положительного дифференциального давления. Поэтому, в соответствии со второй характеристикой такого решения, требуется осуществлять контроль протечки воды через линию прокладки.

В соответствии со второй проектной характеристикой данного решения, позади линии прокладки в пределах глубины периметра алюминиевого профиля создается горизонтальный водосток (известный как внутренний водосток), предназначенный для сбора протекшей через линию прокладки воды, и предусматриваются дренажные отверстия из дна внутреннего водостока во внешний горизонтальный стык панели, таким образом, что собранная во внутреннем водостоке вода выводится наружу после того, как опустилось положительное дифференциальное давление. Кроме того, требуется сращивать и уплотнять горизонтальные внутренние водостоки вдоль всего вертикального стенного стыка, уплотнять отверстия в четырех углах линии пересечения и производить уплотнение между вертикальными и горизонтальными линиями прокладок (что известно под названием "соединительное уплотнение") непосредственно на месте проведения работ на стройплощадке для завершения системы. И в данном случае, три указанные операции требуют высокого мастерства при проведении работ на стройплощадке. Кроме того, эти устанавливаемые на стройплощадке уплотнители подвержены напряжениям в результате тепловых движений поверхности стенной панели.

Другим недостатком такого решения является то, что предназначенные для осуществления дренажа отверстия будут позволять воде свободно просачиваться во внутренний водосток под воздействием положительного давления, в результате чего следует ожидать значительного накопления воды во внутреннем водостоке, даже в том случае, если отсутствует протечка воды по линии прокладки. Это значительное накопление воды во внутреннем водостоке вызывает необходимость проектирования высоких стоек водостока и увеличивает риск утечки воды на стыке сращивания водостока.

Еще одним недостатком такого решения является то, что потенциальный источник утечки в месте сращивания водостока спрятан позади плиты, поэтому, ремонт может производиться только с внутренней стороны, что обычно приводит к необходимости производства дорогостоящего внутреннего ремонта. Дополнительной эстетической проблемой являются подтеки воды на поверхности панели под дренажными отверстиями.

В соответствии с третьей категорией решений, стенной стык спроектирован таким образом, что лицевая панель структурно зажата в виде бутерброда между внешним фланцем и внутренним фланцем идущего по периметру алюминиевого профиля и уплотнена между ними. Для уменьшения возможности утечки воды в промышленности используются три различных метода проектирования. В соответствии с первым методом проектирования производится полное (окончательное) уплотнение зазора, существующего между внешним фланцем и лицевой панелью, при использовании силиконовой замазки. Такой метод имеет недостатки, присущие решению в соответствии с первой категорией решений, за исключением необходимости во временной поддержке (опалубке).

В соответствии со вторым методом проектирования, именуемым "системой с использованием стержня под давлением", используется прокладка, которая под давлением, создаваемым за счет прижима винтами, уплотняет зазор между внешним фланцем и лицевой панелью. Однако не имеющая связки контактная поверхность прокладки имеет непрерывную волосную трещину, которая позволяет воде проникать через уплотнительную линию при положительном дифференциальном давлении, в результате чего требуется, чтобы опорная поверхность лицевой панели действовала как внутренний водосток, с выведенными наружу дренажными отверстиями. При таком построении системы вода может переполнять водосток и просачиваться через внутреннюю уплотнительную линию под действием высокого дифференциального давления.

В соответствии с третьим методом проектирования создается внутренний горизонтальный водосток и сливная дренажная система, в сочетании с первым и вторым методами. Этот третий метод обеспечивает высокую степень предотвращения утечки. Однако его стоимость слишком высока. Кроме того, при существовании теплового расширения стыков наружных алюминиевых органов трудно добиться поддержания целостности уплотнения.

Четвертая категория решений предложена автором настоящего изобретения в патенте США N 4840004, в соответствии с которым используется внутренняя идущая по периметру рама, предназначенная для поддержки лицевой панели и для создания водяной дренажной системы внутри стенной полости с уравновешенным давлением, за счет чего устраняется зависимость качества гидроизоляции от мастерства исполнителей работ на стройплощадке. Однако в результате использования внутренней рамы, дифференциальные тепловые движения между лицевой панелью и внутренней рамой создают напряжения внутри изготовленной на заводе уплотнительной линии, что может приводить к разрушению заводской уплотнительной линии и возникновению проблем с утечкой воды. В связи с указанным, несмотря на то, что такое решение представляет собой значительное усовершенствование в направлении устранения зависимости качества уплотнения от мастерства исполнителей на стройплощадке, оно не обеспечивает долговременную целостность созданной на заводе уплотнительной линии. Кроме того, в результате структурного соединения между лицевой панелью и внутренней рамой, замену индивидуальной поврежденной панели произвести чрезвычайно сложно.

Если суммировать все изложенное, что можно сказать, то все известные методы проектирования должны полагаться на долговременную целостность уплотнения, обеспечиваемого уплотнительной линией, создаваемой на стройплощадке или на заводе. Совершенно очевидно, что создание на стройплощадке или на заводе постоянной (долговременной) идеальной уплотнительной линии практически недостижимо; поэтому проблема возможности утечки воды продолжает существовать.

В настоящем изобретении решаются следующие задачи:

1. Устранение зависимости целостности уплотнения от установленных на заводе и/или стройплощадке уплотнительных линий, обеспечивающих гидроизоляцию.

2. Предотвращение взаимодействия между лицевой панелью и идущей по периметру рамой в результате дифференциальных тепловых движений.

3. Легкость замены индивидуальной лицевой панели.

4. Использование внутренней стороны собранной стенной панели в качестве внутренней завершенной стенной поверхности.

5. Устранение накопления теплового движения стенной поверхности.

Перечисленные задачи решаются настоящим изобретением за счет создания шторной настенной системы, образованной индивидуальными обрамленными панелями, поддерживаемыми смещенными друг от друга вертикальными средниками, причем каждый из указанных периметрческих элементов имеет направленный вовнуть внешний фланец и направленный вовнутрь внутренний фланец, соединенные между собой при помощи решетки, а указанная лицевая панель установлена между указанным внешним и указанным внутренним фланцами таким образом, что образуется полость в раме внутри периметрической рамы, ограниченная краем указанной лицевой панели, указанной решеткой, указанным внешним фланцем и указанным внутренним фланцем, между указанной лицевой панелью и указанными внешними и внутренним фланцами указанной периметрической рамы предусмотрены внешние и внутренние средства уплотнения, причем указанные обрамленные панели крепятся в указанному среднику и проходят до основания до верхушки, образуя горизонтальные стенные стыки, а также проходят от одной стороны до другой, образуя вертикальные стенные стыки, отличающаяся тем, что указанный верхний головной элемент содержит внутреннюю охватываемую стыковую шпонку, горизонтальный дождевой экран, обжимаемый горизонтальный водосток с концевыми перемычками, скрытый с открытыми концами дренажный туннель и дренажные отверстия, которые предусмотрены между дном указанного водостока и указанным дренажным туннелем; при этом указанная обвязка содержит внутренний структурный охватывающий стык, выполненный с возможностью скользящего соединения с указанной внутренней охватываемой стыковой шпонкой указанного головного элемента снизу установленной панели, внешнее охватывающее соединение для свободного контакта с верхней частью указанного горизонтального дождевого экрана указанного верхнего элемента снизу установленной обрамленной панели, причем дренажные отверстия предусмотрены в указанной решетке, а установочные блоки служат опорой для веса указанной лицевой панели и для создания указанной полости рамы.

Указанные внутренние поверхности указанных боковых элементов установлены заподлицо с внутренней поверхностью указанных головного элемента и нижней обвязки и образуют уплотнение с лицевой стороной указанного средника, причем выступающее наружу ребро создает соединение отжиманием с отдельным вертикальным дождевым экраном и расположено таким образом, что установленный вертикальный дождевой экран находится позади указанного горизонтального дождевого экрана. Лицевая панель является стеклянной панелью, композитной ячеистой панелью или композитной пенопластовой панелью. Она может быть изготовлена из натурального камня. Вертикальный дождевой экран может быть изготовлен из неопрена. Периметрическую раму целесообразно изготавливать из профиля, с тепловым разрывом, изготовленный с использованием процесса литья, простирающейся в направлении вовнутрь для создания дополнительного внутреннего пространства, в котором устанавливается изоляционный панель. Эта изоляционная панель имеет внутреннее покрытие, которое представляет собой окрашенное металлическое покрытие, или покрытие из нержавеющей стали, древесную панель, или панель из сухой штукатурки.

На фиг. 1 показан вид в изометрии участка шторной настенной системы в соответствии с изобретением, в которой в качестве примера использована стеклянная панель, на фиг. 2 приведено типовое частичное поперечное сечение по линии 2-2 фиг. 1, показывающее горизонтальный стенной стык в соответствии с изобретением, причем в качестве примера использована стеклянная панель, на фиг. 2а показано возможное изменение фиг. 2, в котором использована изоляционная панель и непрозрачная лицевая панель, на фиг. 3 приведено типовое частичное поперечное сечение по линии 3-3 фиг. 1, показывающее вертикальный стенной стык в соответствии с изобретением, причем в качестве примера использована стеклянная панель, на фиг. 3а показано возможное изменение фиг. 3, в котором использована изоляционная панель и непрозрачная лицевая панель.

Обратимся к рассмотрению фиг. 1, на котором показана внешняя шторная настенная конструкция 10, состоящая из множества разделенных друг от друга вертикальными средниками 14 обрамленных панелей 11. На стройплощадке образуются два типа стенных стыков, а именно, горизонтальные стенные стыки 12 и вертикальные стенные стыки 13.

На фиг. 2 приведено типовое частичное поперечное сечение по линии 2-2 фиг. 1, показывающее горизонтальный стенной стык 12 в соответствии с изобретением, причем в качестве примера использована стеклянная панель 19. Каждая обрамленная панель 11 содержит стеклянную панель 19, поддерживаемую верхним головным элементом окна 20, обычно изготавливаемым из алюминиевого профиля, и нижнюю обвязку коробки окна 21, обычно также изготавливаемую из алюминиевого профиля. Головной элемент 20 крепится к лицевой стороне средника 14 при помощи винтов 22. Этот головной элемент 20 содержит внутреннюю структурную охватывающую шпонку 25, водосток 23 и головную (лицевую) крышку 15, установленную методом обжимания. Водосток 23 снабжен концевыми перемычками 39 и дренажными отверстиями 38. Крышка 15 имеет встроенный горизонтальный дождевой экран 24 и совместно с головным элементом 20 и водостоком 23 образует скрытый горизонтальный дренажный туннель 27. Дренажный туннель 27 открыт на обоих концах в местах формования вертикального стыка.

Нижняя обвязка коробки 21 имеет внутреннюю структурную выемку, заполненную уплотнительным материалом 28, предназначенную для структурного ввода в нее снизу шпонки 25 стенной панели. Вес стеклянной панели 19 несет нижняя обвязка 21 с защитой, обеспечиваемой установочными блоками 67. На нижней обвязке предусмотрены дренажные отверстия 68 и идущие вниз колено 34. Стеклянная панель 19 закрепляется в алюминиевой раме с использованием внешней прокладки 54 и внутренней прокладки 55. Из рассмотрения конструкции можно сделать вывод о том, что большая часть нагоняемой ветром воды отталкивается дождевым экраном 24, а пролившаяся вода направляется коленом 34 и стекает во внешний водосток 26. Так как давление уравновешено как во внешнем водостоке, так и в дренажном туннеле 27, то дренаж воды из внешнего водостока 26 в дренажный туннель 27 через дренажные отверстия 38 будет мгновенным и вода не будет накапливаться во внешнем водостоке 26.

Становится ясным, что возможно проникновение внешней воды до внутренней прокладки 55 или до образованного на стройплощадке горизонтального стыка, в котором используется прокладка 28. Любая вода, просочившаяся через внешнюю прокладку 54, будет выводиться наружу через дренажные отверстия 68. Дренажные отверстия 68 будут также помогать уравнивать давление в полости рамы, окружающей стеклянную панель 19. Установочная процедура содержит следующие операции: (1) установка обрамленной панели 11 в такое положение, при котором образуется нижнее стыковое зацепление; (2) крепление головного элемента 20 к среднику 14; (3) обжимание водостока 23; (4) обжимание головной крышки 15.

На фиг. 2а показаны вариации решения фиг. 2. Стеклянная панель 19 заменена непрозрачной панелью 74, которая может быть изготовлена из натурального камня, а также может представлять собой ячеистую панель, может быть пенопластовой панелью, и т.п. Изоляционная панель 71 с внутренним покрытием 72 может быть собрана на заводе совместно с обрамленной панелью 11 для обеспечения требуемой величины тепловой изоляции. Между элементами рамы 20 и 21 предусмотрен материал 70 структурного теплового разрыва, который изготовлен с использованием процесса литья. Изоляция 73 из свободных стекловолокон может использоваться для дальнейшего улучшения тепловой эффективности. Внутренняя обжимная крышка 75 может использоваться для облегчения замены изоляционной панели 71 изнутри. Покрытие 72 может быть использовано в качестве завершенной внутренней поверхности с различными вариациями, такими как окрашенный металл, окрашенная сухая штукатурка, древесная панель или сухая штукатурка с оклейкой обоями. Это устраняет необходимость построения отдельной завершенной внутренней стены и, в результате, экономит время и деньги.

На фиг. 3 приведено типовое частично поперечное сечение по линии 3-3 фиг. 1, показывающее вертикальный стенной стык в соответствии с изобретением, причем в качестве примера использована стеклянная панель. Органы вертикальной обвязки 40 профилированы для соединения в ус с верхним периметрическим элементом 20 и нижним периметрическим элементом 21 по углам рамы окна. Уплотнения 41 имеют полости со стороны средника 14 и образуют вертикальную уплотнительную линию, которая может быть выполнена на заводе или на стройплощадке. Вертикальный дождевой экран 42, устанавливаемый на стройплощадке, идет непрерывно вдоль горизонтального панельного стыка 12 и обжат с одной из сторон вокруг поддерживающего ребра 43 элемента 40. Материал элемента 42 должен обладать достаточной гибкостью, чтобы он не мог повреждаться при тепловых движениях внешней рамы. Достаточно использовать для элемента 42 материала уплотнительного типа.

Наружные вертикальные полости 45 служат дренажным желобом (сливом). Внутренняя вертикальная полость 46 соединяется с горизонтальными открытыми полостями 26 (показанными на фиг. 2) в каждом горизонтальном оконном стыке, за счет чего давление уравнивается с давлением внешнего воздуха. Благодаря наличию уравновешивающей давление полости 46 становится очевидным, что внешняя дождевая вода будет останавливаться у лицевой стороны вертикального стыка и стекать вниз в полость 45. В результате становится невозможным проникновение внешней дождевой воды к вертикальному уплотнению 41, в качестве которого может использоваться губчатая прокладка заводского изготовления. Препятствующие перемещению блоки 80 могут быть установлены вблизи вершины стеклянной панели 19. Занимаемая блоками 80 полость должна быть достаточно глубокой для того, чтобы осуществлять замену стеклянной панели 19 без разборки рамы панели. Для замены стеклянной панели 19 необходимо произвести следующие операции: (1) распаковать прокладку 54; (2) разжать головную крышку 15; (3) вытащить блоки 80; (4) изъять старую стеклопанель 19; (5) установить новую стеклопанель 19; (6) установить блоки 80; (7) обжать головную крышку 15; (8) установить прокладку 54 и замазать углы. Легко можно понять, что дифференциальное тепловое движение между лицевой панелью и идущей по периметру рамой может легко поглощаться в пределах полости рамы. Также можно видеть, что каждый из сформированных на стройплощадке горизонтальных или вертикальных стыков представляет собой стык с тепловым расширением, в результате чего тепловые движения обрамленной панели не будет накапливаться и возрастать, вне зависимости от того, каким высоким или широким является здание.

На фиг. 3а показано возможное изменение фиг. 3, в котором использована непрозрачная лицевая панель 74 вместо стеклянной панели 19 и добавлена изоляционная панель 71 с внутренним покрытием 72. Детали конструкции аналогичны показанной на фиг. 2а.

Из проведенного описанного становится ясно, что выполнены все пять задач настоящего изобретения

Несмотря на то, что описан предпочтительный вид осуществления изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничивается только этим видом его реализации и что в него могут быть внесены изменения, не выходящие за рамки приведенной далее формулы изобретения.