Наружная стеновая панель и стеновая конструкция
Изобретение относится к области строительства, а именно к стеновой конструкции, собираемой из наружных стеновых панелей, которая содержит каркас и наружные стеновые панели, закрепленные на этом каркасе и заполненные теплоизоляцией. Достигаемый технический результат заключается в повышении жесткости, улучшении теплоизоляции и обеспечении ее высыхания. Наружные стеновые панели расположены одна поверх другой таким образом, что направленная вниз нижняя стенка верхней наружной стеновой панели, по меньшей мере, частично опирается на направленную наружу верхнюю стенку нижней наружной стеновой панели, также как и листы внешней облицовки, закрепленные на наружных стеновых панелях. Образованная из металлического листа панель также содержит участок внутренней поверхности и направленные вниз верхний фланец и нижний фланец, сформированные на краях верхней и нижней стенок. Верхняя и нижняя стенки снабжены тепловой перфорацией, а внешняя поверхность теплоизоляции находится в области плоскости, проходящей через верхний фланец параллельно упомянутому участку внутренней поверхности. При этом нижний фланец выступает от этой плоскости на расстояние воздушного зазора. 2 н. и 20 з.п.ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к наружной стеновой панели, содержащей участок внутренней поверхности, образованный из одного металлического листа и имеющий ширину и длину панели; сфальцованные наружу верхнюю стенку и нижнюю стенку; верхний фланец и нижний фланец, образованные отходящими вниз отгибами кромок упомянутой верхней и нижней стенок; и теплоизоляцию, заполняющую пространство, ограниченное участком внутренней поверхности, верхней стенкой и нижней стенкой. Изобретение также относится к стеновой конструкции, содержащей несущий каркас, наружные стеновые панели описанного выше типа, закрепленные на каркасе и расположенные одна поверх другой таким образом, что нижняя стенка верхней наружной стеновой панели находится по меньшей мере частично напротив верхней стенки нижней наружной стеновой панели; лист внешней облицовки, прикрепленный к верхнему фланцу нижней наружной стеновой панели, а также к нижнему фланцу верхней наружной стеновой панели, находящейся в контакте с упомянутой нижней панелью.
Известны несколько различных видов наружных стеновых панелей описанного типа, а также разнообразные стеновые конструкции, сооруженные из таких панелей, и различные способы их сборки. Например, в публикациях ЕР 0801190, ЕР 0849420, WO 00/77318 и ЕР 0896106 описаны известные наружные стеновые панели таких типов, а также собранные из них различные стеновые конструкции. Эти наружные стеновые панели образованы из листа внутренней поверхности с отогнутыми наружу краями, кромки которых отбортованы в также отходящие наружу отгибы, параллельные листу внутренней поверхности. Следовательно, изготовленный из металлического листа коробчатый профиль такой панели представляет собой широкий C-образный профиль, а его отбортованные кромки до известной степени образуют Z-образный профиль. Такой коробчатый профиль заполнен теплоизоляцией, состоящей из минеральной ваты, которая выступает за пределы корпуса, так что упомянутые отогнутые края и отходящие отгибы полностью находятся внутри теплоизоляции. В этом случае между отходящими отгибами и внешней поверхностью теплоизоляции, которая образует наружную поверхность, обращенную к листу внутренней поверхности наружной стеновой панели, остается существенное пространство. Края коробчатого профиля или оболочки из металлического листа, то есть упомянутые отогнутые края и отходящие отгибы должны быть убраны внутрь теплоизоляции описанным выше образом, чтобы предотвратить образование в местах их расположения мостиков холода, а также с целью достижения достаточных тепло- и звукоизоляционных характеристик. Стеновая конструкция собирается из таких элементов путем размещения наружных стеновых панелей одна поверх другой с сопоставлением отгиба нижнего края коробчатого профиля верхней панели с отгибом верхнего края коробчатого профиля нижней панели. Затем панели закрепляют на остове здания со стороны листа внутренней поверхности, прикрепляя также со стороны внешней поверхности теплоизоляции наружный стеновой лист, которым может быть гладкий металлический или волнистый лист. С целью достижения хорошей огнестойкости, а также для сопротивления ветровой нагрузке и другим возможным нагрузкам в упомянутых публикациях описывается закрепление наружного стенового листа непосредственно на внешней поверхности теплоизоляции. Этот наружный стеновой лист прикрепляется к отходящим отгибам коробчатого профиля при помощи специальных винтов или иных крепежных элементов, обладающих низкой теплопередающей способностью. После закрепления лист находится на некотором расстоянии от отгибов, а крепежные винты проходят от наружного стенового листа через изоляционный участок, расположенный между этим листом и отгибами корпуса, и далее через обращенные друг к другу отходящие отгибы корпусов нижней и верхней панелей. Следовательно, единственными металлическими деталями, проходящими через внешний слой теплоизоляции, являются упомянутые крепежные элементы. С целью достижения жесткости и прочности конструкции, достаточной для противостояния ветровой и другим возможным внешним нагрузкам, используемый в таких конструкциях внешний слой изоляции часто является более жестким, то есть представляет собой более плотную минеральную вату. Альтернативный вариант заключается в плавном увеличении плотности изоляционной плиты в направлении от внутренней поверхности к наружной поверхности. Очевидно, что в результате использования описанных конструкций достигаются требуемые тепловые и звуковые характеристики, однако установка дополнительного слоя минеральной ваты между краем коробчатого профиля и наружным стеновым листом является обременительной задачей, что затрудняет закрепление этого листа. Помимо всего прочего, существуют сложности в достижении жесткости и прочности, достаточной для противостояния ветровым нагрузкам. Другим недостатком является риск промокания теплоизоляции, происходящего, например, если влага проникает через точки крепления наружного стенового листа, или же опасность, что промокшая теплоизоляция не просушивается или по меньшей мере высыхает крайне медленно. Мокрая теплоизоляция ухудшает теплоизоляционные свойства, а также приводит к коррозии металлических частей.
Известно использование так называемой тепловой перфорации в стенках профилей из стальных листов, образующих несущую нагрузку или усиливающую стеновую конструкцию, с целью улучшения теплоизоляционных свойств. Подобная перфорация описана, например, в публикациях US 4016700, ЕР 0136618 и US 4713921. Соответственно такие термоперфорированные профили всегда размещают в вертикальном положении для несения по меньшей мере всей нагрузки самой стены, а возможно также и нагрузок, вызываемых другими конструкциями, находящимися поверх стены. Профили проходят по всей ширине стены.
Таким образом, настоящее изобретение решает задачу создания наружной стеновой панели с металлическим корпусом, которая могла бы быть использована для сборки стеновой конструкции с превосходной жесткостью, по меньшей мере достаточной, чтобы противостоять ветровым нагрузкам. В такой панели риск промокания теплоизоляции снижен до минимума, и предусмотрена возможность высыхания случайно промокшей теплоизоляции. Другой задачей изобретения является создание описанной наружной стеновой панели и соответствующей стеновой конструкции, в которой используемые листы внешней облицовки могут быть профилированы как горизонтально, так и вертикально. Третья задача изобретения заключается в создании описанной наружной стеновой панели и соответствующей стеновой конструкции, в которой листы внешней облицовки могут быть закреплены при помощи обычных, предпочтительно стандартных крепежных элементов, например винтов. Четвертой задачей изобретения является создание описанной наружной стеновой панели и соответствующей стеновой конструкции с превосходными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Следующая задача - это создание описанной наружной стеновой панели и соответствующей стеновой конструкции, сборка которых на стройплощадке является быстрой и простой работой.
Вышеописанные проблемы и задачи решаются за счет создания наружной стеновой панели согласно изобретению, отличающейся признаками, изложенными в отличительной части пункта 1, а также за счет создания стеновой конструкции, собираемой из наружных стеновых панелей согласно изобретению, которая отличается признаками, изложенными в отличительной части пункта 9.
Неожиданно было обнаружено, что задачи изобретения могут быть решены путем выполнения новым способом тепловой перфорации, используемой заявителем для создания своих температурных профилей, в сформированном из металлического листа коробчатом профиле наружной стеновой панели, а также профилированием коробчатого профиля наружной стеновой панели, в особенности фланцев корпуса, отличным от известного из уровня техники образом, преследующим достижение непосредственного контакта листа внешней облицовки с фланцем или фланцами коробчатого профиля из металлического листа. Одним из приобретаемых таким образом наиболее важных преимуществ изобретения является, помимо всего прочего, простота стеновой конструкции, которая может быть собрана без размещения в определенном положении различных слоев ваты, а также без использования специально разработанных и изготовленных для этой цели винтов. К другим преимуществам относится то, что коробчатый профиль, то есть коробчатый профиль из металлического листа и теплоизоляция, может быть уже на фабрике изготовлен в виде устойчивой к транспортировке наружной стеновой панели, а также то, что в такой панели может быть использована мягкая теплоизоляция или теплоизоляционная плита низкой плотности. В результате снижена масса наружной стеновой панели и затраты на ее изготовление. Дополнительное преимущество заключается в том, что лист внешней облицовки, выходящий на фасад здания, может быть свободно спроектирован согласно архитектурным требованиям, не создавая при этом проблем, связанных с установкой или понижением прочности, жесткости и/или ухудшением изоляционных характеристик конструкции.
Краткий перечень фигур чертежей
Далее изобретение описывается более подробно со ссылками на сопроводительные чертежи, где
на фиг.1 в перспективе изображен первый вариант реализации стеновой конструкции согласно изобретению, в которой лист внешней облицовки изготовлен из горизонтально профилированного материала;
на фиг.2 в перспективе изображен второй вариант реализации стеновой конструкции согласно изобретению, в которой лист внешней облицовки изготовлен из вертикально профилированного материала;
на фиг.3 в перспективе изображен гнутый профиль, используемый в наружной стеновой панели согласно изобретению, который представляет собой несущую часть панели, то есть металлический коробчатый профиль;
на фиг.4 показано перпендикулярное плоскости стеновой конструкции вертикальное сечение наружных стеновых панелей согласно изобретению, расположенных одна поверх другой, которые оснащены плоским листом внешней облицовки, по линии IV-IV фиг.1 и 2;
на фиг.5 и 6 в аксонометрии изображено вертикальное ребро, используемое в первом варианте стеновой конструкции, а также альтернативная форма выполнения его верхнего конца.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Стеновая конструкция, собираемая из наружных стеновых панелей, содержит несущий каркас 30, который схематично показан на фиг.1 и 2. Обычно каркас 30 состоит из опор или стоек, например, армированных вертикальных железобетонных стоек или предпочтительно стальных стоек, на которых закрепляются, по меньшей мере своими концами, наружные стеновые панели 1, составляющие стену здания. Эти панели могут быть также прикреплены к стойкам рамы в середине продольных сторон длиной L1, или в нескольких различных точках этих сторон в зависимости от общей длины наружных стеновых панелей и расстояния по горизонтали между стойками каркаса. В области стоек торцы 28 наружных стеновых панелей 1, расположенных подряд по горизонтали, находятся в стыковом контакте или практически в стыковом контакте (на чертеже не показан) и закреплены на стойках, образующих каркас 30 конструкции или здания, с помощью крепежных элементов 29, проходящих, например, через участок 2 внутренней поверхности наружной стеновой панели. На фиг.1 и 2 схематично показано закрепление при помощи одного крепежного элемента самой верхней панели. Изобретение не относится к упомянутым средствам крепления между наружной стеновой панелью и каркасом, которыми могут быть любые известные или новые крепежные элементы, и поэтому они не описываются в настоящей заявке более подробно. Обычно на каркасе закрепляется несколько наружных стеновых панелей 1, имеющих высоту Н1 и составленных по вертикали поверх друг друга. Панели находятся во взаимном контакте, например, наружные стеновые панели, пронумерованные сверху вниз на фиг.1 и 2 как 1а, 1b, 1с и 1d, расположены таким образом, что панель 1с находится поверх панели 1d, панель 1b - поверх панели 1с, панель 1а - поверх панели 1b и т.д. В связи с этим использованы различные обозначения 1а, 1b, 1с и т.д. для одиночных панелей, которые размещаются поверх друг друга. Однако в описании изобретения наружные стеновые панели в целом обозначены цифрой 1, если только нет необходимости в различении последовательно расположенных панелей. Следует заметить, что все наружные стеновые панели 1а, 1b, 1с и т.д., как правило, сходны между собой в пределах их производственных допусков.
Каждая наружная стеновая панель представляет собой комбинацию металлического коробчатого профиля 18, который образует несущую конструкцию панели, и теплоизоляции 11, размещаемой внутри металлического коробчатого профиля. Описываемый ниже металлический коробчатый профиль окружает основную часть поверхности теплоизоляции, то есть заднюю и верхнюю стороны, а также нижнюю сторону теплоизоляции. Кроме того, коробчатый профиль заходит на краевые участки передней поверхности настолько, чтобы обеспечить удержание теплоизоляции внутри металлического листового коробчатого профиля, как это показано на чертежах. Предпочтительно, хотя и не обязательно, чтобы наружная стеновая панель 1, а более конкретно, ее металлический коробчатый профиль 18, был изготовлен из одного металлического листа 10 путем гибки предназначенного для этой цели материала с образованием участка 2 внутренней поверхности, параллельного плоскости панели, в которой определяется длина L1 панели в горизонтальном направлении и высота Н1 панели в вертикальном направлении, в положении, когда панель установлена в стеновую конструкцию. Упомянутый участок имеет направленные наружу верхнюю стенку 3 и нижнюю стенку 4. Металлический коробчатый профиль 18 может быть легко изготовлен из одного металлического листа, например стального листа, предпочтительно путем его надлежащей гибки, но, в принципе, в дополнение к возможной операции гибки соответствующее изделие может быть также изготовлено из нескольких листовых элементов с использованием сварки и/или склеивания. Обычно верхняя стенка 3 и нижняя стенка 4 перпендикулярны плоскости, в которой определяется длина L1 и высота Н1 панели, таким образом, они также перпендикулярны участку внутренней поверхности, или плоскости, проходящей через края этого участка. В таком случае необходимо учитывать, что участок 2 внутренней поверхности может иметь различную форму, спроектированную с целью придания определенного внешнего вида или для решения других задач. Таким образом, на фиг.1 и 2 можно различить довольно редкие канавки на участке 2 внутренней поверхности. На краю верхней стенки 3 сформирован направленный вниз верхний фланец 6, а на краю верхней стенки 4 - направленный вниз нижний фланец 7, конструкция которых более подробно поясняется ниже. Как было отмечено, каждая наружная стеновая панель 1 содержит теплоизоляцию 11, которая заполняет пространство, определяемое участком внутренней поверхности, а также верхним и нижним фланцами, то есть объемом металлического коробчатого профиля.
Наружные стеновые панели 1 упомянутого выше типа, более конкретно, панели 1а, 1b, 1c, 1d и т.д., в собранной стеновой конструкции расположены поверх друг друга, как описано выше, таким образом, что нижняя стенка 4 верхней наружной стеновой панели опирается по меньшей мере частично на верхнюю стенку 3 нижней наружной стеновой панели. Кроме того, стеновая конструкция содержит лист или листы 31а, 31b, 31с внешней облицовки, которые обычно в каждом случае закреплены на верхнем фланце 6 нижней наружной стеновой панели и нижнем фланце 7 верхней наружной стеновой панели, находящейся в контакте с упомянутой нижней панелью. Способ закрепления более детально описан ниже. Листы 31а, 31b, 31с внешней облицовки могут быть изготовлены из профилированного листа, например из профилированного металлического листа, или из плоского листа, например гладкого металлического листа. В собранной стеновой конструкции профилированный лист внешней облицовки может быть установлен с расположением профилирования по существу в горизонтальном направлении, в этом случае лист представляет собой горизонтально профилированный лист 31а внешней облицовки, или по существу в вертикальном направлении, в этом случае лист представляет собой вертикально профилированный лист 31b внешней облицовки. Что касается вида профилирования, горизонтально профилированный лист 31а внешней облицовки и вертикально профилированный лист 31b внешней облицовки могут быть сходного или различного типа. Хотя тип листов не важен с точки зрения изобретения, существенным фактором является то, что при использовании горизонтально профилированного листа 31а внешней облицовки, то есть когда направление профилирования внешней облицовки точно или приблизительно горизонтальное, в стеновой конструкции согласно изобретению необходимы вертикальные ребра 25, более подробно описанные ниже, которые являются отдельными от наружных стеновых панелей элементами. А при использовании вертикально профилированного листа 31b внешней облицовки, то есть когда направление профилирования точно или приблизительно вертикально, необходимость в упомянутых вертикальных ребрах в стеновой конструкции согласно изобретению отсутствует. Если требуется, ничто не может воспрепятствовать использованию вертикальных ребер также и во втором случае, однако это не является ни в коей мере обязательным. При использовании плоского листа 31с внешней облицовки ситуация такая же, как в случае с вертикально профилированным листом. Во всех других отношениях стеновая конструкция согласно изобретению и используемые в ней наружные стеновые панели 1 одинаковы вне зависимости от того, является ли лист внешней облицовки вертикально профилированным, горизонтально профилированным или гладким.
В соответствии с изобретением наружная стеновая панель 1 обладает комбинацией следующих особенностей. Прежде всего, верхняя стенка 3 и нижняя стенка 4 металлического коробчатого профиля 18 снабжены тепловой перфорацией 14, представляющей собой множество удлиненных отверстий 15, выполненных в продольном направлении стенок таким образом, что отверстия на различных участках стенок (по ширине стенок) расположены с взаимным чередованием. Более конкретно, тепловая перфорация 14 предназначена для предотвращения теплообмена или скорее передачи холода, где отрезок с длиной L5 отверстия 15 параллелен длине L1 панели 1 и металлического коробчатого профиля 18. Отверстия 15 в стенках 3 и 4 расположены параллельно с чередованием в несколько рядов R1, R2, R3 и т.д. таким образом, что, например, отверстия 15 во втором ряду R2 расположены в области перемычек 19 между отверстиями первого ряда R1 и третьего ряда R3, и наоборот. Длина L5 отверстий 15 по меньшей мере в пять раз, а предпочтительно в десять раз больше ширины W5 этих отверстий. Предусмотрено по меньшей мере три ряда отверстий 15, но обычно обеспечивают по меньшей мере четыре или пять рядов, а предпочтительно шесть или семь рядов отверстий. Обычно промежутки между соседними рядами R1, R2, R3 и т.д. тепловой перфорации в направлении W3 и W4 больше ширины W5 перфорационных отверстий. Подобная тепловая перфорация описана в более ранней международной публикации заявителя WO 98/45545. Однако подбор упомянутых расстояний по ширине в каждом случае производят с учетом требуемой несущей способности, теплоизоляционной способности между участком 2 внутренней поверхности верхнего фланца 6 и участком 2 внутренней поверхности нижнего фланца 7, а также звукоизоляционной способности. Во-вторых, общая ширина W4 нижней стенки больше ширины W3 верхней стенки, при этом нижний фланец 7 по меньшей мере частично отстоит на расстояние воздушного зазора W1 от плоскости Т, проходящей параллельно упомянутому участку внутренней поверхности через область верхнего фланца. При установленных листах 31а, 31b, 31с внешней облицовки их внутренние поверхности 32 находятся в контакте с нижними фланцами 7 наружных стеновых панелей 1, расположенных одна поверх другой, а более конкретно, с нижними участками 9 нижних фланцев 7. В-третьих, внешняя поверхность 12 теплоизоляции располагается по существу в упомянутой плоскости Т или в области этой плоскости, оставляя тем самым воздушный зазор W1 между внутренней поверхностью 32 листов внешней облицовки и внешней поверхностью 12 теплоизоляции.
В соответствии с изобретением нижний фланец 7 металлического коробчатого профиля 18 также содержит верхний участок 8, образованный отгибом вниз металлического листа нижней стенки 4, то есть отгибом в направлении от верхней стенки 3, причем этот верхний участок расположен в упомянутой плоскости Т. Нижний фланец далее содержит промежуточную стенку 5, образованную отгибом наружу металлического листа и представляющую собой отгиб, направленный от участка 2 внутренней поверхности. Продолжением промежуточной стенки 5 является нижний участок 9 нижнего фланца, который отстоит от верхнего участка 8 нижней стенки на расстояние, соответствующее упомянутому воздушному зазору W1. Следовательно, сформированный таким образом нижний фланец 7 содержит ступеньку, образованную верхним участком 8 и промежуточной стенкой 5, которая находится между нижней стенкой 4 и наиболее удаленным участком нижнего фланца, то есть нижним участком этого фланца. Предпочтительно, хотя и не обязательно, чтобы промежуточная стенка 5 была параллельна плоскости, содержащей ребро W4 нижней стенки 4, а верхний участок 8 предпочтительно, хотя и не обязательно, был параллелен участку 2 внутренней поверхности. Металлический коробчатый профиль наружной стеновой панели 1 предпочтительно также включает в качестве выступающих частей нижнего фланца 7 и/или верхнего фланца 6 отгибы 17, 16, направленные к участку внутренней поверхности. При этом дополнительно увеличивается жесткость металлического корпуса, следовательно, и жесткость наружной стеновой панели.
Верхняя стенка 3 и нижняя стенка 4 металлического корпуса 18 также содержат желобчатые участки 23, 24, которые вдавлены в направлении друг к другу и проходят в продольном направлении стенки, то есть параллельно длине L1 наружной стеновой панели. По ширине W23, W24 этих желобчатых участков расположены ряды отверстий тепловой перфорации 14. Ширина W23, W24 меньше, чем ширина W3, W4 стенок, при этом края стенок 3, 4 представляют собой плоские кромочные полоски 33а, 33b и 34а, 34b. При размещении наружной стеновой панели 1 поверх другой панели кромочные полоски 34а, 34b нижней стенки 4 верхней панели 1 сопоставлены с кромочными полосками 33а, 33b верхней стенки 3 нижней панели 1, как это показано на фиг.4. Предпочтительно, чтобы кромочные полоски 33а, 33b, 34а, 34b были расположены перпендикулярно участку 2 внутренней поверхности. Обычно, хотя и не обязательно, ребра W23, W24 желобчатых участков верхней стенки 3 и нижней стенки 4 имеют одинаковую длину. Также возможно выдавливание желобчатых участков 23 или 24 только на верхней стенке 3 или на нижней стенке 4. В этом случае стенка без желобчатого участка является по существу плоской по своей ширине W3 или разности W4-W1, измеряемой от плоскости Т, которая проходит в области верхнего фланца 6 и верхнего участка 8 нижнего фланца, до упомянутого участка внутренней поверхности, В промежуточной стенке 5 нижнего фланца 7 выполнены отверстия 20, расположенные в ряд по длине панели на равных расстояниях L2 друг от друга. Эти отверстия предназначены для закрепления возможных вертикальных ребер 25, а также для обеспечения циркуляции воздуха в воздушном зазоре. Отверстия 20 имеют диаметр D2. Обе верхняя и нижняя стенки 3, 4 имеют по меньшей мере на своих концах, где наружные стеновые панели 1 прикрепляются к каркасу 30 здания при помощи крепежных элементов 29, участки длиной La без тепловой перфорации. Такие неперфорированные участки увеличивают жесткость и прочность панели. Если общая длина L1 наружной стеновой панели очень большая, панели должны быть закреплены на каркасе здания не только своими концами, но также и в некоторых точках по длине панелей. Для этой цели можно предусмотреть неперфорированные участки (не показаны), в которых в дальнейшем будет осуществлено закрепление.
Кроме того, на внешней поверхности теплоизоляции 11 наружной стеновой панели 1, то есть на поверхности, противоположной участку 2 внутренней поверхности, закреплена ветрозащитная пленка 13, изготовленная из микропористого водонепроницаемого материала, который однако пропускает водяные пары. Обычно для наименования такого покрытия действительно используется термин "ветрозащитная пленка", хотя одна из ее наиболее важных функций заключается в предотвращении абсорбции воды теплоизоляцией. Предпочтительно, чтобы подобная ветрозащитная пленка 13 представляла собой слоистое изделие из микропористой пластмассовой пленки, которая реализуется на рынке, например, под товарным знаком "Goretex", и стекловолоконной сетки. Слоистое изделие такого типа имеется в наличие, например, под товарным знаком "Tyvek". В действительности возможно использование какой-либо другой пленки или тонкого листового материала с соответствующими характеристиками, то есть обладающего водонепроницаемостью и способного пропускать водяной пар, имеющего толщину менее 10 мм, предпочтительно менее 5 мм или не более 1 мм. Однако обычная общая толщина ветрозащитной пленки вместе с армирующей сеткой, которая также может быть изготовлена из подходящего полимерного материала, составляет порядка 0,05-0,5 мм. Помещенная в наружные стеновые панели 1 теплоизоляция 11 изготовлена из легкого изоляционного материала с максимальной объемной плотностью 45 кг/м3. В качестве теплоизоляции 11 может быть также использована так называемая мягкая или упругая минеральная вата с обычной объемной плотностью, не превышающей 40 кг/м3, или так называемая мягкая или упругая стекловата, обычная объемная плотность которой не превышает 30 кг/м3. Такая минеральная вата и стекловата также являются эффективными звукоизоляционными материалами и обладают превосходной огнестойкостью. В качестве теплоизоляции 11 возможно применение пенопластов, в частности, пенополистирола, пенополиуретана или пенофенопласта, однако среди перечисленных материалов последние два полимера имеют низкую огнестойкость. В отношении теплоизоляции 11, изготовленной из полимеров, то есть пластмасс, замечено, что в случае изготовления теплоизоляции из так называемой пластмассы с закрытыми порами необходимость в ветрозащитной пленке отпадает, поскольку изоляция упомянутого типа не впитывает воду.
Стеновая конструкция согласно изобретению может быть полностью собрана из описанных выше наружных стеновых панелей 1 и листов внешней облицовки, когда используемая внешняя облицовка, подвергаемая воздействию погодных условий, представляет собой вертикально профилированный лист 31b или гладкий лист 31с. Если используемым листом внешней облицовки, подвергаемой воздействию погодных условий, является горизонтально профилированный лист 31а, необходимо снабдить стеновую конструкцию вертикальными ребрами 25, которые будут описаны ниже. Ничто не препятствует использованию таких вертикальных ребер 25, если внешняя облицовка является гладким или вертикально профилированным листом, однако в таких случаях вертикальные ребра не придают конструкции каких-либо определенных дополнительных преимуществ.
Вертикальные ребра 25 изготовлены из металлического профиля, например металлической профилированной пластины. В поперечном сечении вертикальные ребра имеют, например, U-образный профиль, как показано на фиг.1, или П-образный профиль, показанный на фиг. 5 и 6, то есть так называемый шляпный профиль. Этот профиль образован стенкой 35, фланцами 36а и 36b, направленными от стенки в одну и ту же сторону подобно фланцам 39а и 39b в U-образном профиле, который также имеет стенку 38. Однако в П-образном профиле упомянутые фланцы выполнены с выступающими концами, отводами 37а, 37b, которые направлены в различные стороны. Кроме того, нижний конец 27 вертикального ребра 25 снабжен одним или двумя нижними держателями 28а, 28b, размеры которых W8, L8 соответствуют диаметру D2 отверстий 20, выполненных в промежуточной стенке 5. Таким образом, нижний держатель или держатели 28а, 28b установленного в вертикальном положении ребра вставлены в отверстия 20 нижней наружной стеновой панели. При необходимости верхний конец 26 вертикального ребра 25 также может быть снабжен одним или двумя верхними держателями 29а, 29b с размерами W9, L9, которые соответствуют диаметру D2 отверстий, выполненных в промежуточной стенке 5. В этом случае держатель или держатели 29а, 29b установленного вертикального ребра вставлены в отверстия верхней наружной стеновой панели. С целью взаимного выравнивания вертикальных ребер 25, размещенных последовательно в вертикальном направлении, как показано на фиг.1, в случае, когда вертикальные ребра снабжены также верхними держателями 29а, 29b, диаметр D2 отверстий 20 должен быть по меньшей мере равным сумме размеров верхних и нижних держателей согласно формулам D2≥W8+W9 и D2≥L8+L9, поскольку в данном случае нижние и верхние держатели должны быть вставлены в одни и те же отверстия 20. В наиболее предпочтительном варианте предусмотрены только нижние держатели 28а, 28b, и здесь достаточно, чтобы в отверстия входили нижние держатели, то есть условия имеют вид D2≥W8 и D2≥L8. В случае, когда металлический коробчатый профиль 18 наружной стеновой панели 1 снабжен по меньшей мере одним отгибом 17 на нижнем фланце, на верхнем конце 26 вертикального ребра предусмотрен поперечный вырез или паз 41, расположенный от торца ребра на расстоянии, приблизительно равном высоте нижнего участка 9 нижнего фланца 7, так что отгиб 17 нижнего фланца входит в упомянутый паз.
В процессе сборки стеновой конструкции согласно изобретению наружные стеновые панели 1 размещают одна поверх другой таким образом, что нижние стенки 4 верхних панелей 1с, 1b, 1а и т.д., более конкретно, кромочные полоски 34а, 34b этих нижних стенок сопоставлены с верхними стенками 3 нижних панелей 1d, 1c, 1b и т.д., более конкретно, с кромочными полосками 33а, 33b этих верхних стенок. В то же время верхние фланцы 6 нижних наружных стеновых панелей располагают в поверхностном контакте с верхними участками 8 нижних фланцев верхних наружных стеновых панелей. Эта операция осуществляется практически автоматически или почти автоматически, поскольку участки 2 внутренней поверхности наружных стеновых панелей по меньшей мере в области торцов панелей приложены к каркасу 30 здания, например, к опорным стойкам или подобным элементам. При составлении таким образом наружных стеновых панелей 1 одна на другой образуется пространство V между верхней стенкой 3 нижней наружной стеновой панели и/или нижней стенкой 4 верхней наружной стеновой панели, которая опирается на нижнюю панель. Упомянутое пространство образовано или одним из желобчатых участков 23, 24 или двумя противоположными желобчатыми участками 23 и 24. В это пространство предпочтительно помещают сжимаемые теплоизоляционные полосы 21. Эти полосы могут быть изготовлены из той же минеральной или стекловаты, или пенопласта, что и теплоизоляция 11 наружной стеновой панели 1. В качестве альтернативы полосы изготавливают из минеральной или стекловаты, или пенопласта другого вида. Наружные стеновые панели 1 прикрепляются к каркасу здания при помощи надлежащего количества крепежных элементов 29, которые проходят внутрь каркаса только через участки 2 внутренней поверхности. Следовательно, не нужно и не следует пропускать эти крепежные элементы через всю наружную стеновую панель, поскольку это ослабило бы прочность и жесткость конструкции. Однако закрепление крепежных элементов 29 является простой операцией, так как теплоизоляция 11, изготовленная из мягкой минеральной ваты или стекловаты, может быть до некоторой степени отжата в сторону в области торцов 28 панелей, в результате чего образуется пространство (на чертеже не показано), через которое крепежный элемент может быть введен непосредственно в участок 2 внутренней поверхности. Мягкая теплоизоляция 11 затем принимает свою первоначальную форму, и между смежными наружными стеновыми панелями, которые расположены в стыковом контакте торец к торцу, не остается никаких зазоров. В результате достигается уплотнение теплоизоляции.
Если листы 31b, 31с внешней облицовки являются плоскими или вертикально профилированными листами, следующей операцией сборки стеновой конструкции является установка этих листов. Вертикально профилированные или плоские листы 31b, 31с устанавливают таким образом, что внутренняя поверхность 32 листов внешней облицовки соприкасается с нижними фланцами 7 металлических корпусов 18 наружных стеновых панелей, более конкретно, с нижними участками 9 нижних фланцев 7. После этого листы внешней облицовки закрепляют крепежными элементами 40 по меньшей мере на упомянутых нижних фланцах. Однако в соответствии с изобретением крепежные элементы 40, например, самонарезающие винты любого известного широко используемого типа, имеющегося на рынке, или нового типа, или втяжные заклепки (поп заклепки) предпочтительно затягивают через каждый верхний фланец 6 нижней панели и каждый верхний участок 8 нижнего фланца верхней панели. Указанные места закрепления находятся в поверхностном контакте, как показано на центральном участке Р1 конструкции по фиг.4. В качестве альтернативы листы внешней облицовки могут быть закреплены с помощью соответствующих крепежных элементов 40с, проходящих только через нижний участок 9 нижнего фланца верхней наружной стеновой панели, как показано на нижнем участке Р2 конструкции по фиг.4. В этом случае наружные стеновые панели, размещенные одна поверх другой, также соединены между собой вспомогательными крепежными элементами 40b, проходящим через верхний фланец 6 нижних наружных стеновых панелей и верхний участок 8 нижнего фланца верхних наружных стеновых панелей. Упомянутые места закрепления находятся во взаимном контакте. Теперь листы внешней облицовки находятся в контакте только с нижним участком 9 нижнего фланца, но в тоже время верхний фланец 6 нижней панели и верхний участок 8 нижнего фланца верхней панели прикреплены друг к другу, а также к листу внешней облицовки. Крепежные элементы 40, 40b и 40с установлены через подходящие интервалы по длине верхнего фланца 6 и верхнего участка 8. Крепежные элементы 40, 40с листов внешней облицовки установлены в области контакта листов 31а, 31b и 31с и нижних фланцев 7, или рядом с этой областью, однако в пределах длины ребра Н нижних фланцев, перпендикулярного ребру L1 панели и ребру W4 нижней стенки. Упомянутые крепежные элементы 40, 40с листов внешней облицовки обычно проходят непосредственно через эти листы в области А, которая определена видимой границей листов.
Если листы 31а, 31с являются горизонтально профилированными или плоскими листами, до операции их закрепления в стеновой конструкции устанавливают некоторое количество вертикальных ребер следующим образом. При подаче вертикального ребра 25 снизу вверх его верхний конец 26 заводят с проталкиванием за нижний участок 9 нижнего фланца металлического коробчатого профиля 18 верхней наружной стеновой панели таким образом, что, если смотреть на панель снаружи, верхний конец 26 оказывается между этим нижним участком и теплоизоляцией 11, а отгиб 17 нижнего фланца зашел в паз 41 вертикального ребра, предотвращая тем самым смещение этого ребра. Затем нижний конец 27 вертикального ребра 25 поворачивают к участку внутренней поверхности таким образом, что нижние держатели 28а, 28b, которыми оснащен нижний конец 27, входят в отверстия 20, выполненные в промежуточной стенке 5. В результате вертикальное ребро будет также зажато в промежуточной стенке 5 нижней наружной стеновой панели. Вертикальные ребра 25 размещают вертикальными рядами J1, J2, J3 и т.д., предпочтительно с взаимным выравниванием, чтобы по всей высоте стеновой конструкции были сформированы линии ребер. В горизонтальном направлении, то есть по длине L1 наружных стеновых панелей, вертикальные ребра 25, а тем самым и образуемые ими ряды J1, J2, J3 и т.д. расположены с интервалами L3. При установке на место горизонтально профилированных или плоских листов 31а, 31с внешней облицовки их внутренняя поверхность 32 всегда находится по меньшей мере в некотором контакте, зависимым от конструкции и гибкости листов, а также толщины листового материала металлического корпуса, с вертикальными ребрами 25 и опирается на эти ребра, когда ветровое или другое внешнее усилие деформирует лист внешней облицовки. В этом случае лист внешней облицовки также закреплен, например, обычными крепежными элементами 40: самонарезающими винтами или даже втяжными заклепками, если это требуется, проходящими через верхний участок 8 нижнего фланца и верхний фланец 6, причем упомянутые места закрепления находятся во взаимном контакте. Лист может быть также закреплен соответствующими крепежными элементами 40с, проходящими только через нижний участок 9 нижнего фланца верхней наружной стеновой панели. В этом случае установленные одна на другой наружные стеновые панели дополнительно соединены между собой вспомогательными крепежными элементами 40b, проходящими через верхний фланец 6 нижней наружной стеновой панели и верхний участок 8 нижнего фланца верхней наружной стеновой панели, вследствие чего панели находятся во взаимном контакте. Далее крепежные элементы 40, 40с в то же время закрепляют нижние концы 27 вертикальных ребер 25 на нижних и верхних фланцах, как показано на участке Р1 конструкции, или закрепляют верхние концы 26 на нижних фланцах, как показано на участке Р2 конструкции, проходя через упомянутые фланцы и ребра 25 в местах соединения фланцев и вертикальных ребер. Таким образом, верхние фланцы 6 нижних панелей, верхние участки 8 нижних фланцев верхних панелей и нижние концы 26 вертикальных ребер 25 оказываются соединенными как между собой, так и с листом внешней облицовки. Как упомянуто выше, крепежные элементы 40, 40b, 40с устанавливают с подходящими интервалами по длине верхних фланцев 6 и верхних участков 8. Крепежные элементы 40, 40с листов внешней облицовки расположены в области контакта листов 31а, 31b, 31с и нижних фланцев 7, или рядом с этой областью, находясь однако в пределах высоты Н нижних фланцев, которая перпендикулярна длине L1 панели и ширине W4 нижней стенки. Упомянутые крепежные элементы 40, 40с листов внешней облицовки обычно проходят непосредственно через эти листы в области А, которая определена видимой границей листов.
В заключение обеспечивается, что листы 31а, 31b, 31с внешней облицовки своей внутренней поверхностью 32 находятся в локальном контакте по меньшей мере с нижними фланцами 7 наружных стеновых панелей 1, расположенных одна поверх другой, или предпочтительно с нижними участками фланцев. Кроме того, по меньшей мере горизонтально профилированные листы 31а внешней облицовки также опираются на вертикальные ребра 25. Закрепление панелей 31а, 31b, 31с внешней облицовки осуществлено с помощью упомянутых крепежных элементов 40, проходящих через верхний фланец 6 нижней наружной стеновой панели и верхний участок 8 нижнего фланца верхней наружной стеновой панели, а также через возможные вертикальные ребра 25. Упомянутые панели находятся во взаимном контакте. Верхние концы 26 вертикальных ребер 25, расположенные в стеновой конструкции на самой верхней наружной стеновой панели 1, закреплены таким же образом, как и верхние концы всех остальных вертикальных ребер. Для этой цели на вершине самой верхней наружной стеновой панели размещают горизонтальный профиль 42, образованный плоской стенкой 3* и верхним участком 8, который отходит в виде ступеньки от этой стенки, как было описано выше, промежуточной стенкой 5 и нижним участком 9, выполненным в виде ее удлинения, а также возможным отгибом 17. Таким образом, форма горизонтального профиля 42 в поперечном сечении совпадает с формой сечения нижней стенки и нижнего фланца металлического коробчатого профиля 18, если смотреть от плоскости Т и участка 2 внутренней поверхности. Также как в металлическом коробчатом профиле, промежуточная стенка 5 горизонтального профиля 42 снабжена отверстиями 20, расстояния L2 между которыми и диаметр D2 которых равны расстояниям и диаметру отверстий в промежуточных стенках наружных стеновых панелей. Горизонтальный профиль 42 закреплен на самой верхней наружной стеновой панели таким образом, что его плоская стенка 3* сопоставлена с верхней стенкой 3 панели, более конкретно, находится напротив ее плоской кромочной полосы 33b. При этом верхний участок 8 горизонтального профиля находится в поверхностном контакте с верхним фланцем 6 наружной стеновой панели, аналогичном контакту между размещенными одна поверх другой наружными стеновыми панелями. Горизонтальный профиль 42 может быть прикреплен к наружной стеновой панели с помощью крепежных элементов, проходящих через верхнюю стенку 3 упомянутой наружной стеновой панели и плоскую стенку 3* горизонтального профиля. Крепежные элементы могут представлять собой, например, самонарезающие винты, втяжные заклепки или подобные элементы.
1. Наружная стеновая панель, содержащая участок внутренней поверхности, имеющий длину и высоту панели и образованный из одного металлического листа; верхнюю стенку и нижнюю стенку, образованные отходящими наружу отгибами этого металлического листа; верхний фланец и нижний фланец, образованные отходящими вниз отгибами кромок упомянутой верхней и нижней стенок; теплоизоляцию, заполняющую пространство, ограниченное участком внутренней поверхности, верхней стенкой и нижней стенкой, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя стенки снабжены тепловой перфорацией в виде удлиненных отверстий, выполненных в продольном направлении стенок, причем отверстия в различных участках стенок по ширине стенок расположены взаимно чередующимся образом; ширина (W4) нижней стенки больше ширины (W3) верхней стенки, вследствие чего нижний фланец расположен по меньшей мере частично на расстоянии воздушного зазора (W1) от плоскости (Т), проходящей через область верхнего фланца параллельно упомянутому участку внутренней поверхности; а внешняя поверхность теплоизоляции расположена по существу в упомянутой плоскости (Т).
2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что нижний фланец содержит верхний участок, образованный отгибом вниз упомянутой нижней стенки и расположенный в плоскости (Т), а также образованную отгибом наружу промежуточную стенку, в качестве продолжения которой сформирован нижний участок нижнего фланца, расположенный на расстоянии упомянутого воздушного зазора от плоскости (Т).
3. Панель по п.2, отличающаяся тем, что промежуточная стенка снабжена отверстиями для закрепления вертикальных ребер, расположенных в ряд на равных расстояниях (L2) друг от друга в продольном направлении стенки.
4. Панель по п.1, отличающаяся тем, что она содержит ветрозащитную пленку, закрепленную на внешней поверхности теплоизоляции, причем эта пленка является микропористым водонепроницаемым материалом, пропускающим водяные пары.
5. Панель по п.1, отличающаяся тем, что верхняя стенка и нижняя стенка имеют желобчатые участки, проходящие в продольном направлении стенок и вдавленные в направлении друг к другу, а тепловая перфорация выполнена в пределах ширины (W23, W24) этих желобчатых участков.
6. Панель по п.5, отличающаяся тем, что ширина (W23, W24) желобчатых участков меньше ширины (W3, W4) стенок, а ширина желобчатого участка верхней стенки равна ширине желобчатого участка нижней стенки.
7. Панель по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что теплоизоляция представляет собой легкий изоляционный материал с максимальной объемной плотностью 45 кг/м3, а упомянутый металлический лист является стальным листом.
8. Панель по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что на концах верхней и нижней стенок находятся участки длиной (La) без тепловой перфорации.
9. Стеновая конструкция, собираемая из наружных стеновых панелей, которая содержит несущий каркас; закрепленные на каркасе наружные стеновые панели, каждая из которых содержит участок внутренней поверхности, образованный из одного металлического листа, направленные наружу верхнюю стенку и нижнюю стенку; направленные вниз верхний фланец и нижний фланец, сформированные на краях упомянутой верхней и нижней стенок, причем каждая из панелей снабжена теплоизоляцией, заполняющей пространство, которое ограничено упомянутым участком внутренней поверхности, верхней и нижней стенками; и лист внешней облицовки, который закреплен на верхнем фланце каждой нижней наружной стеновой панели и на нижнем фланце верхней наружной стеновой панели, которая находится в контакте с упомянутой нижней панелью, отличающаяся тем, что верхние стенки и нижние стенки наружных стеновых панелей снабжены тепловой перфорацией; внешняя поверхность теплоизоляции находится в области плоскости (Т), проходящей параллельно участку внутренней поверхности через верхний фланец, а нижний фланец по меньшей мере частично выступает от этой плоскости на расстояние воздушного зазора (W1); внутренняя поверхность листа внешней облицовки находится в локальном контакте с нижними фланцами наружных стеновых панелей, расположенных одна поверх другой, так что между листом внешней облицовки и теплоизоляцией остается воздушный зазор (W1); лист внешней облицовки закреплен при помощи крепежных элементов по меньшей мере на упомянутых нижних фланцах или на каком-либо участке этих фланцев.
10. Стеновая конструкция по п.9, отличающаяся тем, что наружная стеновая панель содержит верхний участок нижнего фланца, направленный вниз от нижней стенки и расположенный в упомянутой плоскости (Т), а также направленную наружу промежуточную стенку, в качестве продолжения которой сформирован нижний участок нижнего фланца, расположенный на расстоянии упомянутого воздушного зазора; причем верхний фланец нижней наружной стеновой панели находится в поверхностном контакте с верхним участком нижнего фланца верхней наружной стеновой панели.
11. Стеновая конструкция по п.10, отличающаяся тем, что лист внешней облицовки закреплен с помощью крепежных элементов, проходящих через верхний фланец нижних наружных стеновых панелей и верхний участок нижнего фланца верхних наружных стеновых панелей, причем упомянутые панели находятся во взаимном контакте; или с помощью крепежных элементов, проходящих через нижний участок нижнего фланца верхних наружных стеновых панелей.
12. Стеновая конструкция по п.9, отличающаяся тем, что лист внешней облицовки является вертикально профилированным или плоским листом, а его внутренняя поверхность находится в контакте только с нижним участком нижнего фланца.
13. Стеновая конструкция по п.9, отличающаяся тем, что промежуточная стенка наружной стеновой панели снабжена отверстиями, расположенными в ряд на равных расстояниях (L2) друг от друга в продольном направлении стенки, а конструкция дополнительно содержит вертикальные ребра, верхние концы которых размещены между нижним участком нижнего фланца верхней наружной стеновой панели и теплоизоляцией, а нижние концы сцеплены с промежуточной стенкой нижней наружной стеновой панели, причем эти вертикальные ребра расположены на расстоянии (L3) друг от друга по длине (L1) наружных стеновых панелей.
14. Стеновая конструкция по п.13, отличающаяся тем, что лист внешней облицовки является горизонтально профилированным или плоским листом, а его внутренняя поверхность находится в контакте с упомянутыми вертикальными ребрами; причем этот лист внешней облицовки закреплен упомянутыми крепежными элементами, проходящими через верхние участки нижних фланцев, соприкасающиеся с верхними фланцами, а также в областях пересечения этих участков и фланцев с вертикальными ребрами.
15. Стеновая конструкция по п.13 или 14, отличающаяся тем, что нижний конец вертикального ребра снабжен одним или двумя нижними держателями, которые параллельны вертикальному ребру и имеют поперечные размеры (W8, L8), соответствующие диаметру (D2) отверстий, выполненных в промежуточной стенке, так что нижний держатель или держатели установленного вертикального ребра вставлены в упомянутые отверстия нижних наружных стеновых панелей.
16. Стеновая конструкция по любому из пп.13-15, отличающаяся тем, что верхний конец вертикального ребра снабжен одним или двумя верхними держателями, которые параллельны вертикальному ребру и имеют поперечные размеры (W9, L9), соответствующие диаметру (D2) отверстий, выполненных в промежуточной стенке, так что верхний держатель или держатели установленного вертикального ребра вставлены в упомянутые отверстия верхних наружных стеновых панелей.
17. Стеновая конструкция по любому из пп.13-16, отличающаяся тем, что вертикальные ребра изготовлены из U-образного или П-образного профиля.
18. Стеновая конструкция по любому из пп.9-17, отличающаяся тем, что верхняя стенка и/или нижняя стенка наружной стеновой панели дополнительно содержат желобчатые участки, которые проходят в продольном направлении стенок и вдавлены в направлении друг к другу, а ширина этих участков меньше ширины стенок; причем упомянутый желобчатый участок или участки образуют пространство (V) между верхней стенкой нижней наружной стеновой панели и нижней стенкой верхней наружной стеновой панели, опирающейся на упомянутую нижнюю панель, при этом в пространстве (V) размещены сжимаемые теплоизоляционные полосы.
19. Стеновая конструкция по любому из пп.9-18, отличающаяся тем, что наружная стеновая панель дополнительно содержит ветрозащитную пленку, расположенную на внешней поверхности теплоизоляции.
20. Стеновая конструкция по любому из пп.9-19, отличающаяся тем, что наружная стеновая панель дополнительно содержит отгибы, которые являются продолжением нижнего фланца и/или верхнего фланца и направлены к упомянутому участку внутренней поверхности.
21. Стеновая конструкция по п.11, отличающаяся тем, что крепежные элементы одновременно прикрепляют также нижние концы или верхние концы вертикальных ребер к упомянутым соединенным между собой нижним фланцам и/или верхним фланцам.
22. Стеновая конструкция по п.11, отличающаяся тем, что крепежные элементы листов внешней облицовки проходят через нижний участок нижнего фланца верхних наружных стеновых панелей, а наружные стеновые панели, расположенные одна поверх другой, соединены между собой при помощи вспомогательных крепежных элементов, проходящих через соприкасающиеся верхний фланец нижних наружных стеновых панелей и верхний участок нижнего фланца верхних наружных стеновых панелей.
