Формообразующая мембрана теплоизоляционного слоя наружной стены
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам крепления теплоизоляции стен и конструкции облицовки зданий. Технический результат: обеспечение конструктивной жесткости, неизменной при воздействии внешней нагрузки и защищающей малопрочный теплоизоляционный материал. Конструкция теплоизоляционного слоя наружной стены здания включает покрытие и трубчатые элементы, прикрепляющие покрытие к несущей стене здания с образованием полости, в которой располагается малой прочности теплоизоляционный материал, причем покрытие представлено высокопрочной мембраной, прикрепленной к трубчатым элементам, часть из которых в шахматном порядке выступает из стены на меньшую длину так, чтобы крепление к ним создавало натяжение мембраны до необходимой конструктивной жесткой формы, неизменной при воздействии внешней нагрузки и защищающей малопрочный теплоизоляционный материал. 11 ил.
Известны различные конструкции эффективного утепления наружных стен, используемые в строительстве. Это традиционные кирпичные стены с прослойками, ширина которых между кирпичными слоями обеспечивает возможность установки в них эффективных плитных утеплителей. Одно из наиболее эффективных решений отображено на фиг.1 (взято из СП 12-101-98 Технические правила производства наружной теплоизоляции зданий с тонкой штукатуркой по утеплителю. Госстрой России, М., 1998).
Предложенный вариант прототипа в виде технического решения "СХЕМА ВАРИАНТА КРЕПЛЕНИЯ ПЛИТЫ УТЕПЛИТЕЛЯ К СТЕНЕ" представлен как наиболее распространенный не только в России, но и за рубежом. Пластмассовые дюбели тарельчатого типа и металлические крепежные стержни по материалоемкости, цене, трудоемкости могут быть, в некоторой степени, сопоставимы с пристреливаемыми дюбелями 5, 5.1. и трубчатыми элементами 4, 4.1., 4.2. (фиг.10).
В предлагаемом изобретении (с экономической точки зрения) сопоставляется нанесенный армированный слой штукатурки с мембраной. Мембрана также может быть представлена высокопрочной сеткой и с внутренней стороны (ближней к несущей стене) покрытой, например, лаковой пленкой или полиэтиленовой пленкой для того, чтобы не вытекал жидкий утеплитель (если такой применяется в качестве утеплителя, например пенобетон). Остальные решения, очевидно, дороже как, например, то, что применяется в реальной жизни фиг.4, 5, 6, 7, 8, 9. Производитель работ - Московская фирма "РВМ 2000". Оправдано применение такого решения не только архитектурными соображениями, но и тем, что возможно его применение в любое время года, а зимой даже предпочтительнее по причине ненамокания утеплителя из-за дождя.
В качестве близкого по техническому решению к предлагаемому изобретению можно также принять ТРАДИЦИОННЫЕ ВАНТОВЫЕ СИСТЕМЫ фиг.2, но рассматривать этот графический материал лучше так, как это представлено на фиг.11. Отличие технического решения "Формообразующая мембрана теплоизоляционного слоя наружной стены" от "ТРАДИЦИОННЫХ ВАНТОВЫХ СИСТЕМ" зафиксировано в самих названиях этих систем - "мембрана" и "ванты" ← разные несущие элементы.
В любом из рассматриваемых случаев предполагается некоторая жесткость и прочность самого материала утеплителя. Утеплитель в строительстве традиционно располагается во внутренних пустотах конструкций. Он должен был быть достаточно жестким, чтобы им мог манипулировать человек, но это входит в противоречие с тем положением, что более эффективный утеплитель в то же время является и менее прочным. Таковыми, например, являются та же вата, хлопок, пух... Рассмотренные решения не допускают применения чрезвычайно легких и малой прочности утеплителей.
Использование облегченных и непрочных утеплителей требует применения тонкостенных формообразующих конструкций подобных вантовым (вантовая система отличительна неотъемлемыми элементами - наличием сжатых, как правило, прямолинейных цельных или составных стержней - опорных стоек, самих вант (веревки, тросы, нити, струны и так далее) и "полотнища" (шкура, ткань, пленка) (фиг.2), но не в полной мере отвечающих конструктивному тождеству → "Вантовая конструкция = стержни + ванты + полотно". Такой конструкцией является мембранная система, изображенная на фиг.3, фиг.10. Наружная стена здания включает несущий слой 1 и теплоизоляционный 2, покрытый мембраной 3 со связующими трубчатыми элементами 4, расположенными поперек плоскости стены. Здесь формообразующая мембрана теплоизоляционного слоя наружной стены, включающая мембрану, игольчатые анкеры на трубчатых элементах, связующие трубчатые элементы, расположенные поперек плоскости наружной стены и образующие полость между наружной стеной и мембраной, отличается тем, что для образования и фиксации криволинейных размеров формообразующей мембраны и полости под ней для размещения утеплителя часть трубчатых элементов расположена так, чтобы при креплении к ним мембраны создавалось натяжение мембраны до такой степени, чтобы образовавшаяся криволинейная поверхность оставалась неизменной при воздействии на нее внешней нагрузки, а другие трубчатые элементы имеют игольчатые анкеры, препятствующие смещению мембраны и позволяющие осуществлять локальное натяжение любого участка мембраны.
В этом случае сооружение отвечает конструктивному тождеству → "Предлагаемая система = стержни + мембрана". Мембрана исключает возможность попадания влаги (от дождя) в слой утеплителя. По минимизации материала в конструкции мембрана не имеет себе равных решений. Наличие большого количества тонкостенных трубчатых элементов 4 (фиг.3) позволяет установку, навешивание крючков, захватов, ершей и прочих элементов, фиксирующих, закрепляющих на себе засыпаемый или заливаемый материал утеплителя. Сама мембрана может быть представлена как тонким металлическим, так и пластиковым или иным каким-либо тонким, но прочным цельным листом. Возможно применение комбинированной мембраны в виде сетки из высокопрочных нитей с прикрепленной к ней лаковой или полиэтиленовой пленки.
Тонкостенные трубчатые элементы 4, 4.2. с одной стороны могут иметь сплющенный конец, для размещения в материале стены (например, кладке). В материале стены (для предотвращения возможных смещений) сама мембрана также может анкероваться в области оконных и дверных проемов. Второй конец трубки 4.2. имеет резьбовую поверхность для обеспечения возможности вкручивания силовых элементов 4.1. осуществляющих фиксацию и натяжение мембраны.
Следует отметить, что мембрана может натягиваться локально между 3-4-я и более упорными стержнями 4 с помощью одного натяжного комплекта (из элементов 4.1., 4.2., 5). На треугольном, четырехугольном или многоугольном участке натяжной комплект располагается в центре тяжести этого участка или близкой к нему. Чтобы мембрана не скользила по сфере опорного элемента 4, на сфере располагаются игольчатые анкеры 6, которые получаются путем перфорации в опорной сфере или их точечной приварке к ней. Сечение таких "игл" подбирается из условия срабатывания на срез при натяжении мембраны большими усилиями. Натяжение регулируется путем вкручивания гайки натяжения мембраны 4.1. сферической формы в трубку натяжения мембраны 4.2.. Сама трубка 4.2. вкручена в дюбель 5, шляпка которого также имеет винтовую поверхность. Игольчатая "корона" сферических поверхностей упорных стержней позволяет осуществлять локальное натяжение отдельных участков мембраны и не допустить ее сползание куда-либо в сторону. Без "корон" невозможно натяжение мембраны не удерживая ее краев, исключены локальные натяжения отдельных участков с разными усилиями.
Вариант технического решения "Формообразующей мембраны теплоизоляционного слоя наружной стены" рассчитан на использование теплоизоляции, которая в начальной стадии размещения в утепляемой конструкции имеет жидкое состояние - пенобетон, пеноизол. Иные конструктивные решения пропускают жидкость или громоздки как опалубка для железобетона, пенобетона, не пропускающая жидкость. "Формообразующая мембрана..." благодаря большому натяжению (а это допустимо и возможно для высокопрочного материала мембраны) и появляющейся конструктивной жесткости позволяет выполнять в виде несъемной опалубки не только для легких теплоизоляционных материалов.
Бытующее и часто приводимое сравнение "Формообразующей мембраны..." с обивкой дверей имеет лишь внешнее поверхностное сходство. Обивка двери не имеет смысла без упругой подосновы, деформируемой под забиваемыми гвоздями и создающей форму материала самой обивки. В общем случае обивка вообще может отсутствовать, если гвоздями, например, пробивается некая упругая резиновая плита. Натянутая же мембрана по стержням сама является формообразующей (основным элементом описываемой конструкции) для того заполнения, которое вносится между мембраной и утепляемой стеной.
Конструкция теплоизоляционного слоя наружной стены здания, включающая покрытие, трубчатые элементы, прикрепляющие покрытие к несущей стене здания с образованием полости, в которой располагается малой прочности теплоизоляционный материал, отличающаяся тем, что покрытие представлено высокопрочной мембраной, прикрепленной к трубчатым элементам, часть из которых в шахматном порядке выступает из стены на меньшую длину так, чтобы крепление к ним создавало натяжение мембраны до необходимой конструктивной жесткой формы, неизменной при воздействии внешней нагрузки и защищающей малопрочный теплоизоляционный материал.
