способ возведения многослойной стены здания

Формула изобретения

1. Способ возведения многослойной стены здания, заключающийся в укладывании на фундамент по осям здания пояса обвязывающих фундаментных балок и неразъемном соединении их между собой, сборке из готовых панелей внутренних модулей, полностью соответствующих планировочным решениям, которые затем последовательно устанавливают на фундаменте, соединяют между собой и омоноличивают бетоном, последовательно собирая каждый из этажей и получая внутренний несущий конструктив здания, затем на пояс обвязывающих фундаментных балок устанавливают самонесущие наружные утепленные панели на высоту здания, которые закрепляют к закладным деталям фундаментных балок и последнего этажа внутреннего конструктива, после чего по перекрытию здания укладывают пояс обвязывающих парапетных балок, соединяемых с самонесущими наружными утепленными панелями, а оконные проемы герметизируются за счет установки утепленных подоконных панелей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стеновые панели внутренних модулей и самонесущие наружные утепленные панели изготавливают из двухслойных плит с бетонным слоем, имеющим ребра жесткости, полости между которыми заполнены слоем утеплителя, при этом внутренняя поверхность модуля и наружная поверхность наружной панели выполнены из бетона.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что самонесущее наружные панели устанавливают так, что швы внутренних модулей не совпадают со швами наружных панелей, а ребра жесткости наружных панелей расположены напротив зоны утеплителя внутреннего модуля.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутренние модули выполнены в виде прямых призм с открытой нижней плоскостью и с оконными и дверными проемами, организованными в стенах в соответствии с планировочным решением.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что самонесущие утепленные наружные панели, примыкающие к углам здания, закрепляют дополнительно с применением закладных в местах межэтажных перекрытий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии возведения многослойной стены зданий.

В связи с повышением требований по энергосбережению проблему сохранения тепла зданиями можно решить лишь с использованием многослойных ограждающих конструкций с эффективным утеплителем.

Известна трехслойная железобетонная панель, включающая наружный и внутренний бетонные слои с размещенным между ними утеплителем (см. а.с. СССР № 1392225, МПК ⁴ Е04С 2/26, 1988 г.).

Основным недостатком известной панели, из которых возводят многослойные стены зданий, является то, что при значительных колебаниях температур наружного воздуха, характерных для регионов с резкоконтинентальным климатом, возможны значительные деформации наружного слоя и создание аварийных ситуаций. При использовании указанных панелей которые, кроме того, нарушают эстетическое восприятие внешнего вида здания, возникает необходимость тщательной герметизации.

Известен способ возведения наружной стены многоэтажного здания, включающий установку разделенных воздушной прослойкой наружной и внутренней стенок, соединение их между собой и размещение между ними утеплителя, при этом наружную стенку в пределах каждого этажа устанавливают на железобетонную рамку, жестко закрепленную к несущим конструкциям здания после фиксации заданного стыкового зазора с нижеследующей наружной стенкой, причем поэтажную установку наружной стенки, преимущественно из бетонных панелей, выполняют до установки внутренней (см. патент РФ № 2122082, МПК ⁶ Е04В 2/28, 1998 г.).

Основными недостатками данного способа возведения наружной стены являются:

1. Сложность и трудоемкость монтажа, связанные с большим количеством технологических операций;

2. Возможность установки наружной стенки без предварительного монтажа внутренней стенки только в пределах одного этажа;

3. Появление значительных температурных напряжений в элементах железобетонной рамки;

4. Дополнительные теплопотери по железобетонной рамке и по металлическим связям.

Известен способ возведения наружной стены здания, включающий возведение облегченной кладки из мелкоштучных материалов и внутренней стенки с соединением их между собой и размещением поверху поэтажной кладки временных маяков и на них железобетонной рамки с прорезями в средней части для пропуска утеплителя. Рамку фиксируют, соединяют с предварительно закрепленными к торцам внутренних поперечных стен железобетонными колоннами в жесткий неизменяемый угол и закрепляют к перекрытию. Образованные зазоры заполняют герметиком (см. патент РФ 2185485 С1, МПК ⁷ Е04 82/02, 20.07.2002 г.).

Недостатками данного способа являются повышенная трудоемкость возведения стен, дополнительные теплопотери по железобетонной рамке и по металлическим связям. Также к недостаткам можно отнести необходимость герметизации наружной стены. Данный способ можно использовать только в случае строительства зданий с несущим каркасом.

Известен способ возведения многослойной стены здания, включающий установку разделенных воздушной прослойкой наружной и внутренней стенок, соединение их между собой и размещение между ними утеплителя. Согласно известному способу наружную навесную (ненесущую) стенку в виде железобетонной прямоугольной панели навешивают по всему фасаду здания с помощью монтажных крюков на проушины, установленные на несущие конструкции здания, затем возводят внутреннюю стенку из облегченной кладки с использованием мелкоштучных материалов (блоков или кирпичей) и по мере выполнения кладки заполняют пространство между внутренней и наружной стенками утеплителем (см. патент РФ № 2282697, МПК Е04В 2/26 (2006.01), 2006 г.).

Недостатком данного решения является повышенная трудоемкость, кроме того, данный способ можно использовать только в случае строительства зданий с несущим каркасом. Также к недостаткам можно отнести наличие металлических крюков и проушин, которые при эксплуатации здания играют роль «мостиков холода», что ухудшает эффективность теплоизоляции, а также ведет к постепенному разрушению данных элементов под воздействием ржавчины, соответственно, к снижению безопасности эксплуатации здания с течением времени. Кроме того, недостатком является необходимость герметизации наружной стены и ухудшение архитектурного вида здания из-за большого количества горизонтальных и вертикальных швов.

Известен способ модульного строительства и система монтажа, использующая выборочно ориентируемые модули, имеющие прямоугольную, трубчатую конструкцию. Пара противоположных стен каждого модуля имеет открытые проемы, к которым могут быть присоединены смежные единицы, расположенные под прямым углом друг к другу. Открытый конец одного модуля примыкает к стене смежного модуля, внешние открытия в получающемся здании закрывают отдельными единицами (см. патент Великобритании № 1393790, МПК ⁷ Е04В 1/348, 1975 г.).

Недостатками данного решения являются недостаточная тепло- и шумоизоляция построенного здания, а также отсутствие технологии дополнительного утепления и улучшения внешнего вида фасадов здания. К недостаткам следует отнести также необходимость герметизации стен.

Задача, решаемая изобретением - упрощение технологии строительства многослойных стен зданий, повышение шумо- и теплоизоляционных свойств за счет снижения потерь тепла и исключения мостиков холода в местах стыков внутреннего и внешнего конструктива. Также решается задача по улучшению внешнего вида зданий за счет исключения внешних горизонтальных и частично вертикальных швов наружных панелей.

Поставленная задача решается за счет того, что разработан способ возведения многослойных стен здания, заключающийся в укладывании на фундамент по осям здания пояса обвязывающих фундаментных балок и неразъемном соединении их между собой, сборке из готовых панелей внутренних модулей, полностью соответствующих планировочным решениям, которые затем последовательно устанавливают на фундаменте, неразъемно соединяют между собой и омоноличивают бетоном, последовательно собирая каждый из этажей и получая внутренний несущий конструктив здания, затем на пояс обвязывающих фундаментных балок устанавливают самонесущие наружные утепленные панели на высоту здания, которые закрепляют к закладным деталям фундаментных балок и последнего этажа внутреннего конструктива, после чего по перекрытию здания укладывают пояс обвязывающих парапетных балок, соединяемых с наружными утепленными панелями, а оконные проемы герметизируются за счет установки утепленных подоконных панелей.

Стеновые панели внутренних модулей и самонесущие наружные утепленные панели изготавливают из двухслойных плит с бетонным слоем, имеющим ребра жесткости, полости между которыми заполнены слоем утеплителя, при этом внутренняя поверхность модуля и наружная поверхность наружной панели выполнены из бетона.

Самонесущее наружные панели устанавливают так, что швы внутренних модулей не совпадают со швами наружных панелей, а ребра жесткости наружных панелей расположены напротив зоны утеплителя внутреннего модуля.

Внутренние модули выполнены в виде прямых призм с открытой нижней плоскостью и с оконными и дверными проемами, организованными в стенах в соответствии с планировочным решением.

Самонесущие утепленные наружные панели, примыкающие к углам здания, закрепляют дополнительно с применением закладных в местах межэтажных перекрытий.

Технический результат от использования всех существенных признаков изобретения заключается в упрощении технологии строительства многослойных стен зданий, повышении шумо- и теплоизоляционных свойств за счет снижения потерь и исключения мостиков холода в местах стыков внутреннего конструктива и наружных самонесущих панелей, улучшении герметизации за счет исключения горизонтальных стыков самонесущей наружной панели.

Выполнение внутреннего несущего конструктива путем сборки из готовых панелей внутренних модулей, полностью соответствующих планировочным решениям, которые затем последовательно устанавливают на фундаменте, неразъемно соединяют между собой и омоноличивают бетоном, последовательно собирая каждый из этажей, позволяет упростить технологию сборки здания, при этом обеспечивается повышение шумо- и теплоизоляционных свойств внутреннего пространства здания за счет выполнения внутренних стен двухслойными с обращенным друг к другу утеплителем, а также за счет исключения мостиков холода.

Установка на пояс обвязывающих фундаментных балок самонесущих наружных утепленных панелей, расположенных на всю высоту здания и закрепляемых к закладным деталям фундаментных балок и последнего этажа внутреннего конструктива также упрощает технологию стоительства многослойниых стен, обеспечивая при этом улучшение шумо- и теплоизоляционных качеств здания за счет снижения потерь тепла и исключения большого количества мостиков холода, а также за счет отсутствия наружных горизонтальных швов и уменьшения количества вертикальных швов.

Укладка по перекрытию здания пояса обвязывающих парапетных балок, соединяемых с наружными утепленными панелями, и герметизация оконных проемов за счет установки между внутренним конструктивом и наружными панелями утепленных панелей, идентичных наружным, дополнительно повышает шумо- и теплоизоляционные свойства за счет снижения потерь тепла.

Кроме того, значительно улучшается внешний вид здания и его архитектурные свойства.

Фиг.1 - общий вид здания до закрепления наружных панелей.

Фиг.2 - общий вид завершенного строительством здания.

Фиг.3 - внутренний модуль.

Фиг.4 - сборка внутреннего конструктива.

Фиг.5 - сечение Б-Б фиг.3.

Фиг.6 - фрагмент сечения А-А фиг.2.

Способ осуществляется следующим образом.

На предварительно подготовленный фундамент 1 по осям здания укладывают пояс обвязывающих фундаментных балок 2. Балки 2 скрепляют между собой закладными деталями электросваркой, стыки между ними омоноличивают бетоном.

Из готовых панелей 3, составляющих четыре стены (с 3-1 по 3-4) и перекрытие 3-5, собирают внутренние модули 4 (см. фиг.3), полностью соответствующие планировочным решениям. Панели 3 в модуле соединяются между собой, например, при помощи электросварки по закладным деталям. Сборка модулей 4 производится в кондукторе 5 (см. фиг.4) в порядке их установки в здании, согласно планировочным решениям.

Внутренние модули 4 выполнены в виде прямых призм с открытой нижней плоскостью, дополнительно может быть выполнена открытой одна из боковых сторон модуля. В модулях при необходимости использованы готовые панели 3 с оконными и дверными проемами, организованными в стенах в соответствии с планировочным решением.

После сборки каждый из подготовленных модулей 4 краном перемещают и устанавливают на фундамент 1 (см. фиг.4). Собранные модули 4 устанавливают в соответствии с планировкой и соединяют между собой: стыки между модулями 4 проваривают по закладным деталям и омоноличивают бетоном. По такому принципу собирают весь этаж. Далее последовательно собирают последующие этажи здания, соединяя модули между собой, как описано выше, и получая внутренний несущий конструктив 6 здания. В приведенном примере описывается строительство, например, трехэтажного дома.

Стеновые панели 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 внутренних модулей и самонесущие наружные утепленные панели 7 изготавливают из двухслойных плит с бетонным слоем 8, имеющим ребра жесткости 9, полости между которыми заполнены слоем утеплителя 10 (см. фиг.5). При этом ширина ребра 9 жесткости в 4÷5 раз меньше, чем ширина утеплителя 10. Модули 4 внутреннего несущего конструктива 6 здания собирают таким образом, чтобы стеновая панель 3-1 модуля была обращена к самонесущей наружной панели 7 слоем утеплителя. Внутренняя поверхность каждой панели 3 модуля 4 и наружная поверхность наружной самонесущей панели 7 выполнены из бетона (см. фиг.6).

По завершении сборки последнего этажа на фундаментные балки 2 монтируют и закрепляют самонесущие наружные утепленные панели 7, выполненные на высоту здания. Панели 7 электросваркой крепятся по закладным деталям фундаментных балок 2 и последнего этажа внутреннего конструктива 6. Между панелями 7 при помощи электросварки по закладным деталям крепятся наружные подоконные 11 утепленные панели. Самонесущие утепленные наружные панели 7, примыкающие к углам здания, закрепляют дополнительно к закладным в местах межэтажных перекрытий. После крепления стыки герметизируются и закрываются нащельниками. Самонесущее наружные панели 7 устанавливают так, что швы внутренних модулей не совпадают со швами наружных панелей, а ребра жесткости 9 наружных панелей расположены напротив зоны утеплителя 10 внутреннего модуля 4.

Затем по перекрытию здания укладывается пояс обвязывающих парапетных балок 12. Балки 12 скрепляются электросваркой между собой и с самонесущими наружными утепленными панелями 7, а также с верхней наружной подоконной панелью 11 здания.

На стены чердачного полуэтажа укладываются утепленные кровельные плиты. Далее ведется монтаж кровли.

При скатной кровле выполняется установка фронтонных кровельных балок, с учетом уклонов. Затем монтируются утепленные кровельные плиты. Последним выполняется монтаж кровли.

Высота самонесущих наружных утепленных панелей 7 выбирается из расчета:

Н=nh+2а,

где h - высота одного этажа, n - количество этажей, a - высота фундамента от горизонта до нижней кромки внутреннего модуля первого этажа, равная высоте парапета.

В результате использования самонесущих наружных утепленных панелей 7 и подоконных 11 утепленных панелей закрываются все горизонтальные и вертикальные швы внутреннего конструктива 6, что обеспечивает дополнительную герметизацию, повышение шумо- и теплоизоляции здания. Выполнение по фасаду только вертикальных швов снижает расход материала и улучшает эстетический вид здания. Кроме того, за счет того что наружная поверхность 13 стеновых панелей 3 модулей 4 выполнена из утеплителя 10, равно как и внутренняя поверхность 7-2, 11-2 наружных самонесущих утепленных панелей 7, 11 выполнена из утеплителя, образован утепляющий слой с воздушным зазором 14, обеспечивающим испарение влаги.

В результате использования способа получаем комплексную бетонную цельноконтурную конструкцию здания.

Преимуществами способа являются:

- исключение возможности появления дополнительных напряжений при изменениях температуры наружного воздуха;

- обеспечение условий для строительства здания в любое время года;

- повышение шумо- и теплоизоляционных свойств за счет снижения потерь тепла и исключения мостиков холода в местах стыков внутреннего конструктива;

- улучшение внешнего вида зданий за счет исключения внешних горизонтальных швов;

- уменьшение количества мостиков холода в местах соединения наружных утепленных панелей с внутренним конструктивом, за счет уменьшения количества указанных точек соединения.