Способ возведения наружной стены здания с использованием многослойных строительных панелей

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ ЗДАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ Власкин Александр Николаевич, Смирнов Дионис Александрович, Сапрыкин Виктор Васильевич, Соболев Леонид Александрович (RU) Представитель: Филиппова И.А. (RU) Изобретение относится к области строительства, в частности к способам возведения многослойных наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий и к строительным элементам, предназначенным для их возведения. Способ (вариант 1) состоит в том, что предварительно возводится каркас здания, включающий в себя колонны и плиты перекрытий, и на готовый каркас здания устанавливают с помощью крепежных элементов предварительно собранный в горизонтальном положении каркас панели, включающий облицовочную обшивку и парогидроизоляционную мембрану, а затем в вертикальном положении монтируют к каркасу панели неконструкционный утеплитель, внутреннюю обшивку, причем каркас многослойной панели монтируют к каркасу здания таким образом, что многослойная строительная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, а торцы плит перекрытий и колонны закладываются утеплителем и зашиваются наружными листами обшивки. Способ (вариант 2) отличается тем, что на готовый каркас крепятся готовые многослойные строительные панели. Многослойная строительная панель содержит внутренний каркас в виде разборной рамы, состоящий из вертикальных и горизонтальных ребер, выполненных из П-образного перфорированного термопрофиля, неконструкционный утеплитель и внешнюю и внутреннюю листовую обшивку, и характеризуется тем, что П-образные термопанели имеют углубления под саморезы и соединены посредством крепежных элементов (самонарезающих винтов), а наружная и внутренняя обшивка дополнительно отделена от неконструкционного утеплителя парогидроизоляционными мембранами. В качестве материала наружной обшивки может быть использован фиброцементный лист, или стекломагнезитовая плита, или цементностружечная плита ЦСП, или другие негорючие материалы. В качестве материала неконструкционного утеплителя может быть использован базальтовый утеплитель, или минеральная вата, или вата теплоизоляционная целлюлозная, или различные пенопласты. Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения многослойных наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий и к строительным элементам, предназначенным для их возведения. Известен патент "Наружная многослойная стена здания и способ ее возведения" (см. патент РФ 2335606, МПК Е 04 В 2/88, опубл. 10.10.2008), в котором способ возведения наружной многослойной стены здания включает поэтажную установку наружного слоя из предварительно изготовленных панелей, крепление последних к несущим конструкциям здания металлическими связями, последовательный монтаж изнутри здания промежуточного утепляющего слоя с образованием вентилируемого воздушного зазора и внутреннего слоя. При этом наружная панель крепится изнутри здания одновременно или последовательно с оконными блоками на заранее выполненный металлический несущий каркас, после чего производится монтаж промежуточного утепляющего слоя к металлической сетке, закрепленной на внутренней стороне декоративной панели. Недостатком этого способа возведения и многослойной панели является поэтапная сборка панели непосредственно на месте ее установки, что увеличивает трудоемкость строительства, а также применение при строительстве "мокрых" процессов с использованием цемента или других вяжущих веществ. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа по отношению к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является "Каркасное здание", защищенное патентом РФ 2381334, МПК Е 04 В 1/18, опубл. 10.08.2010. Известное каркасное здание, содержащее плиты перекрытия с консолями, колонны, опирающиеся на консоли многослойные наружные стены, включающие внутренний, средний и фасадные слои, характеризуется тем, что консоли выполнены в форме трапеции, а вылет консоли равен не более толщины наружной стены. Недостатками известного решения являются монтаж наружной стены здания из элементов стандартных размеров, не привязанных к размерам проемов, что увеличивает время монтажа здания, а также использование нестандартных плит перекрытий с консолями, что удорожает стоимость нестандартных элементов по отношению к стандартным, при этом при монтаже в консолях плит перекрытия возникают мостики холода, что снижает теплотехнические свойства здания. Задача, решаемая заявляемым изобретением "Способ возведения наружной стены здания", заключается в сокращении сроков строительства за счет использования при строительстве здания готовых элементов каркаса и многослойных панелей, содержащих оконные и дверные проемы и монтируемых последовательно в процессе возведения здания согласно конкретному проектному решению. Монтаж осуществляется за счет крепежных элементов в виде стальных листов и ударных анкеров. Указанная задача может решаться двумя способами. Первый способ возведения наружной стены здания можно условно назвать "детальным методом", и состоит он в следующем: каркас стен собирается на строительной площадке; там же укладывают теплоизоляционный материал, парогидроизоляционную мембрану и закрепляют плиты облицовки стен. Второй способ возведения наружной стены здания можно условно назвать "панельным методом", и состоит он в следующем: стены сооружаются из собранных на заводе термопанелей (элементов стены),которые либо состоят только из термопрофильного каркаса с теплоизоляционным материалом, парогидроизоляционной мембраной и плитами облицовки, либо имеют уже и двери-окна, и фасадное покрытие. Наиболее выгодным методом является сборка стеновых элементов на заводе, который существенно сокращает работу на строительной площадке, обеспечивает лучшее качество стен и делает строительную работу более удобной. При работе детальным методом каркасные профили доставляются на строительную площадку нарезанными в проектные размеры. Детальный метод применяется в случаях, когда целесообразно выполнять большинство работ на строительной площадке. Технический результат, получаемый при использовании способа возведения наружной стены здания (вариант 1) детальным методом, заключается в увеличении внутренней площади здания за счет того,что многослойная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания на половину своей толщины, а также в сокращении сроков строительства за счет использования при строительстве здания готовых элементов каркаса и технологичной сборки многослойных панелей, содержащих оконные и дверные проемы и монтируемых последовательно в процессе возведения здания согласно конкретному проектному решению. Технический результат, получаемый при использовании способа возведения наружной стены здания (вариант 2) панельным методом, заключается в увеличении внутренней площади здания за счет того,что многослойная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания на половину своей толщины, а также в сокращении сроков строительства за счет использования при строительстве здания готовых элементов каркаса и готовых многослойных панелей, выполненных по точным размерам, содержащих оконные и дверные проемы и монтируемых последовательно в процессе возведения здания согласно конкретному проектному решению. Сущность изобретения "Способ возведения наружной стены здания" (2 варианта) поясняется следующими чертежами. Фиг. 1 - общий вид многослойной строительной панели; фиг. 2 - общий вид термопрофиля; фиг. 3 - схема сборки термопанелей; фиг. 4 - схема элемента крепления; фиг. 5 и 7 - схемы установки панели в полностью собранном виде; фиг. 6 - схема установки панели в частично собранном виде; фиг. 8 и 9 - схемы утепления торца панели перекрытия; фиг. 10 - схема послойного расположения элементов панели. Способ возведения наружной стены здания (вариант 1) детальным методом. Каркас может собираться на основе сборочных чертежей. Каждый элемент каркаса может иметь свой идентификационный номер, на сборочных чертежах может быть указано местоположение элемента в каркасе, а также необходимые способы крепления и соединения. Каркас 1 собирается на ровной горизонтальной поверхности с помощью низкоголовых саморезов 5 или заклепок. К каркасу крепится наружная 9 парогидроизоляционная мембрана повышенной прочности и наружный 7 лист обшивки. Каркас с укрепленной наружной обшивкой 7 устанавливается в проем здания на специальные резиновые или минераловатные прокладки 16, так чтобы панель выступала наружу на расстояние от 1/3 до 1/2 ее толщины, и крепится к нижней 15 и верхней 14 плитам перекрытия специальными клиновыми или ударными анкерами 17. После установки каркаса все промежутки между его элементами в полном объеме заполняют теплоизоляцией 6, устанавливают внутреннюю парогидроизоляционную мембрану 10 и внутренний лист обшивки 8. Швы между панелью, плитами перекрытия и колоннами заполняются эластичной мастикой или монтажной пеной. Способ возведения наружной стены здания (вариант 2) панельным методом. При способе возведения здания панельным методом на строительную площадку доставляют готовые термопанели, из которых собирают стены здания. Панели легковесны и не нуждаются в мощном грузоподъемном оборудовании. Панели монтируют таким образом, что панель при монтаже выступает наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины. Монтаж панелей осуществляется следующим образом. Способ крепления термопанелей к несущему каркасу зависит от конструкции и материала каркаса(сталь, железобетон). В общем случае термопанели опираются на край плиты перекрытия 15. По высоте ее выверяют при помощи стальных клиньев. Крепление к колоннам в каждом конкретном случае может решаться отдельно в рамках конструктивного проекта здания. Для крепления используют горячеоцинкованные стальные листы 12, которые потом скрываются под разравнивающим слоем пола и подвесным потолком. Крепление их к верхнему и нижнему торцу панельного каркаса происходит самосверлящими шурупами, не менее четырех шурупов на каждый стальной лист (фиг. 4). До крепления соединительных деталей к панели их изгибают согласно действительным монтажным допускам. К железобетонному перекрытию термопанель прикрепляют сквозь соеднительные детали 12; чаще всего при помощи распорных анкеров, от двух до четырех анкеров на деталь. Выступающую на нижнем краю термопанели парогидроизоляционную мембрану поворачивают на перекрытие, потом она остается под разравнивающим слоем пола. Примыкающие к перекрытию горизонтальные швы термопанели заполняют полосками минеральной ваты и уплотняют шовными уплотнениями. Торец перекрытия изолируют также минеральной ватой и покрывают полосой ветрозащитной плиты (фиг. 8 и 9). В случае необходимости швы между ветрозащитными плитами заполняют эластичной мастикой или монтажной пеной. Шов между верхним краем термопанели и перекрытием также обрабатывают эластичной мастикой или монтажной пеной. Примыкающие к перекрытию горизонтальные швы термопанели заполняют полосками минеральной ваты и уплотняют шовными уплотнениями. Торец перекрытия изолируют также минеральной ватой и покрывают полосой ветрозащитной плиты (фиг. 8 и 9). Для крепления полосы применяются оцинкованные самосверлящие шурупы. В случае необходимости швы между ветрозащитными плитами заполняют эластичной мастикой. Шов между верхним краем термопанели и перекрытием также обрабатывают эластичной мастикой. К перегородке жесткости каркаса термопанель механическими средствами не прикрепляют. Вертикальный шов между панелью и перегородкой заполняют полоской минеральной ваты и уплотняют шовным уплотнением. Внутренний угол между панелью и перегородкой уплотняют эластичной мастикой. Торец перегородки изолируют минеральной ватой и покрывают полосой ветрозащитной плиты. Вертикальный стык между термопанелями уплотняют двумя полыми резиновыми уплотнениями и полоской минеральной ваты. Уплотнения и минеральную вату к боковому краю панели прикрепляют уже на заводе. Шов на внутренней стороне стыка заполняют мастикой и покрывают шовной лентой. На ветрозащитные плиты наружной стены из термопанелей прикрепляют фасадную облицовку: подрешетку и металлические кассеты, штукатурные щиты, сетку Рабитца, штукатурку и т.п. Материал фасадной облицовки наружной стены из термопанелей ничем не ограничен. Детали, соединяющие термопанели с несущим каркасом здания, скрыты разравнивающим слоем пола и подвесным потолком. В качестве отдельного изобретения в рамках патентования группы изобретений заявитель предлагает для патентования техническое решение "Многослойная строительная панель", составляющее со способом возведения наружной стены здания единый изобретательский замысел. Группа изобретений связана между собой настолько, что образует единый изобретательский замысел. Известна трехслойная строительная панель, содержащая внутренний каркас, неконструкционный утеплитель и листовую обшивку, характеризующаяся тем, что внутренний каркас выполнен в виде разборной рамы из металлического профиля, к которому прикреплены деревянные брусья (см. патент РФ 2245970, МПК Е 04 С 2/26, опубл. 10.02.2005). Недостатком этой панели является применение в конструкции деревянных брусьев, что уменьшает ее пожаробезопасность и увеличивает трудоемкость сборки каркаса на стройке. Наиболее близкой к заявляемому изобретению "Многослойная строительная панель" по технической сущности и достигаемому результату является многослойная строительная панель, защищенная патентом РФ на ПМ 55393, МПК Е 04 С 2/26, опубл. 10.08.2006 (прототип). Известная многослойная строительная панель, содержащая внутренний каркас, выполненный в виде разборной рамы, неконструкционный утеплитель и листовую обшивку, характеризующаяся тем, что рама изготовлена из оцинкованных перфорированных термопанелей и содержит направляющие Побразного профиля и ребра С-образного профиля, термопрофили выполнены с перфорацией. В качестве материала наружной обшивки применены двойные гипсоволокнистые листы, в качестве наружной обшивки - фиброцементные плиты, в качестве неконструкционного утеплителя - плиты из минераловаты или вата теплоизоляционная целлюлозная, в качестве крепежных элементов использованы самонарезающие винты. Недостатками известного решения является несоответствие панели противопожарным требованиям для высотных зданий. Отсутствие в термопрофиле посадочных мест под крепежные элементы не обеспечивает точности сборки и герметичности панели за счет возможности возникновения зазоров при сборке панели, что снижает ее теплозащитные свойства, а также увеличивает трудоемкость сборки каркаса в условиях стройки. Задача, положенная в основу настоящего изобретения "Многослойная строительная панель", заключается в создании многослойной строительной панели с улучшенными эксплуатационными свойствами по герметичности, увеличению теплотехнических свойств и огнестойкости панели, снижению трудоемкости сборки. Недостатки известного решения строительной панели устраняют тем, что в предлагаемой многослойной строительной панели, содержащей металлический каркас, выполненный в виде разборной рамы,изготовленной из оцинкованных перфорированных термопрофилей в местах крепления, сделаны специальные углубления с отверстиями под саморезы, которые позволяют утопить головки саморезов при сборке металлического каркаса. Это дает возможность делать сборку панели в условиях стройки более точной, технологичной и быстрой, а также крепить наружные и внутренние листы обшивки без зазоров,тем самым делая панель более герметичной, улучшая ее теплотехнические свойства. Предлагаемая многослойная строительная панель имеет горизонтальные П-образные ребра. При этом весь металлический термопрофиль изготавливается с точными размерами в заводских условиях с учетом размеров окон и дверей, что делает (по сравнению с прототипом) панель более жесткой, с точными геометрическими размерами, с точными проемами под окна и двери и позволяет устанавливать ее в каркас здания с минимальными зазорами. Многослойная строительная панель в базовом варианте является трехслойной. В качестве наружной обшивки применяется фиброцементный лист, в качестве внутренней обшивки - гипсокартон, а в качестве утеплителя - базальтовый утеплитель, что позволяет улучшить теплотехнические и эксплуатационные свойства и повысить огнестойкость. По сравнению с минераловатой базальтовый утеплитель в процессе эксплуатации практически не имеет усадки, имеет более низкое водо- и влагопоглощение, что дает возможность ему сохранять теплоизолирующие свойства при различных температурно-влажностных условиях. Базальтовый утеплитель является негорючим материалом, что выгодно его отличает от "эковаты",и тем самым повышает огнестойкость панели. Дополнительно внутренние стороны панели могут быть зашиты парогидроизоляционной мембраной повышенной прочности для улучшения гидроизоляционных и ветрозащитных свойств панели и защиты утеплителя от проникновения влаги. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение "Многослойная строительная панель", заключается в создании многослойной строительной панели с улучшенными эксплуатационными свойствами по герметичности, увеличению теплотехнических свойств и огнестойкости пане-3 020575 ли, снижению трудоемкости сборки. Сущность изобретения "Многослойная строительная панель" поясняется чертежами. Фиг. 1 - общий вид многослойной строительной панели; фиг. 2 - общий вид термопрофиля; фиг. 3 - схема сборки термопанелей; фиг. 10 - схема послойного расположения элементов панели. Многослойная строительная панель содержит каркас 1 в виде рамы из термопрофиля, содержащий вертикальные 2 и горизонтальные 3 ребра, выполненные из П-образного профиля. Ребра 2 и 3 из Побразного перфорированного профиля имеют углубления 4 под саморезы и жестко соединены посредством самонарезающих винтов 5. Каркас заполнен неконструкционным утеплителем 6. На каркас 1 с помощью саморезов крепятся наружный 7 и внутренний 8 листы обшивки. Дополнительно внутренние стороны панели могут быть зашиты наружной 9 и внутренней 10 парогидроизоляционными мембранами повышенной прочности. Панель может быть сплошной или с оконными 11 и дверными проемами. Для малоэтажных зданий, где требования пожаробезопасности более мягкие, при изготовлении панели могут применяться другие материалы: в качестве наружных листов обшивки - цементно-стружечная плита ЦСП, ориентированностружечные плиты ОСП (OSB), стекломагнезитовая плита и т.д.; в качестве внутренних листов обшивки - ориентированно-стружечные плиты ОСП (OSB), фанера,древесно-стружечная плита ДСП, цементно-стружечная плита ЦСП, асбестоцементная плита "ацеид" и т.д.; в качестве утеплителя - минеральная вата, вата теплоизоляционная целлюлозная "эковата", различные пенопласты (полистирольный, полиэтиленовый, карбамидный и т.д.) и т.д. Причем утеплитель может укладываться в сухом виде, а может заливаться в "жидком" виде (как эковата и карбамидный пенопласт). Панели могут собираться в заводских условиях и доставляться на место строительства в готовом виде, а могут собираться рядом с местом установки полностью или частично. В первом случае сначала в горизонтальном положении на полу собирается каркас из термопрофиля с помощью самонарезающих анодированных винтов, затем также с помощью самонарезающих анодированных винтов крепятся сначала наружные листы обшивки. Потом панель переворачивается, укладывается утеплитель и крепятся внутренние листы обшивки. По периметру с торцов на панели устанавливаются элементы крепления 12 под распорные анкеры 17. Собранную панель 13 переворачивают в вертикальное положение, устанавливают в проем здания таким образом, чтобы она выступала наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, и крепят по периметру к колоннам и плитам перекрытия 14 и 15 распорными анкерами 17. Во втором случае собирается каркас из термопрофиля 1, крепятся, при необходимости, внешняя парогидроизоляционная мембрана 9 и наружные листы обшивки 7, панель устанавливается в проем здания на специальные резиновые или минераловатные прокладки 16 таким образом, чтобы она выступала наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, и крепится по периметру к колоннам и плитам перекрытия распорными анкерами 17. Затем укладывается утеплитель 6, и на панель крепятся, при необходимости, внешняя парогидроизоляционная мембрана 9 и внутренние листы обшивки 8. Уплотнение швов между панелью, колоннами и плитами перекрытия производится монтажной пеной. Торцы панелей перекрытий закрываются утеплителем 6 и зашиваются наружными листами обшивки 7. Группа изобретений "Способ возведения наружной стены здания (2 варианта) и многослойная строительная панель" связана между собой настолько, что образует единый изобретательский замысел. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ возведения наружной стены здания, в котором предварительно возводится каркас здания,включающий в себя колонны и плиты перекрытий, отличающийся тем, что на готовый каркас монтируют готовые многослойные строительные панели, причем многослойные панели монтируют к каркасу с помощью крепежных элементов таким образом, что многослойная строительная панель при монтаже выступает наружу каркаса здания от 1/3 до 1/2 своей толщины, а торцы плит перекрытий и колонны закладывают утеплителем и зашивают наружными листами обшивки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каркас здания выполнен сборным, сборно-монолитным или монолитным. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что крепежные элементы представляют собой горячекатаные стальные листы. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что многослойная строительная панель содержит внутренний каркас в виде разборной рамы, состоящий из вертикальных и горизонтальных ребер, выполненных из Побразного перфорированного термопрофиля, неконструкционный утеплитель и внешнюю и внутреннюю листовую обшивку, причем П-образные термопанели имеют углубления под саморезы и соединены посредством крепежных элементов, например самонарезающих винтов, а наружная и внутренняя обшивки дополнительно отделены от неконструкционного утеплителя парогидроизоляционными мембранами.