Протипожежна світлопрозора конструкція

1. Протипожежна світлопрозора конструкція, що містить вогнестійкий склоблок, виконаний зі щонайменше двох силікатних стекол, поперемінних з вогнестійкими композиційними прошарками, причому склоблок розміщений між прямокутною трубчатою рамою та притискними профілями, що примикають до трубчатої рами через вогнетривкі ізолюючі прокладки, також містить декоративні наличники, розміщені поверх притискних профілів, та розташовані в них теплопоглинальні заповнювачі, яка відрізняється тим, що торцеві грані склоблока розміщені з боку довших сторін прямокутної трубчатої рами, в місці примикання притискних профілів до трубчатої рами між притискними профілями та головкою кріпильного елементу встановлена підпружинена шайба, вогнетривкі ізолюючі прокладки виготовлені з матеріалу, який має однаковий коефіцієнт теплового розширення з матеріалом склоблока. 2. Протипожежна світлопрозора конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що матеріал вогнетривкої ізолюючої прокладки вибраний з ряду теплостійких кремнеземних або базальтових композиційних матеріалів. Корисна модель відноситься до галузі будівництва і може бути використаною в будівельних спорудах в якості вогнестійких конструкцій з заскленням, різного роду протипожежних перегородках та вікнах. Реконструкція старих та будівництво нових споруд потребує надійного їх захисту від різноманітних непередбачених обставин, здатних заподіяти руйнівної шкоди - землетрусів, наводнень, пожеж тощо. В наш час всі споруди і будівлі проектуються з урахуванням можливості запобігання пожеж, способам її гасіння, локалізації осередків возгорания та методам евакуації людей з небезпечних зон. Для цього розроблено безліч протипожежних засобів, як то: протипожежні двері, ворота, перегородки, завіси, вікна і т.п. Особливе місце серед перерахованого ряду засобів посідають конструкції з протипожежним заскленням, завданням яких є створення тимчасової перешкоди поширенню вогню в місцях, де це не може бути досягнуто зведенням стін. У зв'язку з цим найбільш поширеною сферою застосування цих конструкцій є будинки суспільного і виробничого призначення, де при пожежі виникає необхідність перешкоджання поширенню вогню з поверха на поверх, із приміщення в приміщення. Як будівельні модулі конструкції з протипожежним заскленням, що мають ще назву протипоже жних світлопрозорих конструкцій, за конструктивним виконанням подібні до класичних віконних склоблоків, якими оснащують віконні пройоми житлових осель та соціальних будівель. Відомо багато технічних рішень, в яких описані конструкції віконних склоблоків, основними елементами яких є власне склоблок та основа (рама), в яку він вміщений. Але жодна з цих конструкцій не може бути використаною в якості протипожежної перешкоди, тому що ані сам склоблок, ані його рама в силу своїх конструктивних особливостей та матеріалів, з яких вони вироблені, не пристосовані до витримування дії високих температур та ударних навантажень. Прикладом склоблочної конструкції, яка може бути застосованою в якості протипожежного засобу, є вогнестійка огороджуюча світлопрозора конетрукція, яка містить металевий каркас з чарунками, в кожній з яких розміщений склопакет. Останній виконаний з двох або більше багатошарових стекол, розміщених на відстані один від одного за допомогою розпірок. Простір між стеклами заповнений полімерною клеєвою композицією (заявка №99116397/03 на патент РФ, МПК7: Е06ВЗ/66, сайт Інтернету www.fips.ru). Недоліком цього склопакету є невисокий ступінь надійності та ймовірність руйнування у порівняно короткий проміжок часу. ^ «* 6Г 9127 Подібна вогнестійка конструкція, яка складається зі склоблоку, закріпленого між металевими профілями, та вогнетривкого заповнювача, описана в заявці №2002103704/03 на патент РФ [МПК7: Е06В5/16, сайт Інтернету www.fips.ru]. Металеві профілі цього склоблоку мають внутрішні порожнини, в яких розміщені стальні труби з теплопоглинаючим заповнювачем. Стінки порожнини мають вогнезахисне покриття. Цей склоблок є більш надійним в плані стійкості до впливу високих температур, але, як і вищезгаданий, може вийти з ладу при довготривалому термічному та ударному навантаженні. Відома вогнестійка світлопрозора конструкція, яка містить каркас, в якому розміщений склоблок, виконаний з декількох розміщених на відстані одне від одного стекол, покритих полімерним матеріалом [свідоцтво РФ №25904 на корисну модель, МПК7: Е06ВЗ/66, С03С27/12, опубл. в Бюл. №30, 2002р.]. Кожне скло відмежоване від сусіднього розпоркою, а простір між стеклами наповнений газом. Недолік конструкції полягає в недосконалості конструктивного виконання його каркасу, в якому розміщений склоблок, зокрема, в недостатньо надійному забезпеченні теплової ізоляції. Відома також вогнестійка конструкція, що складається із зовнішньої рами, виконаної зі стального кутника, внутрішньої рами, виконаної з трубчатого каркасу і накладок, в якій розміщений склоблок [свідоцтво РФ №25903 на корисну модель, МПК7: Е06ВЗ/30, 3/263, опубл. в Бюл. №30, 2002р.]. Внутрішня і зовнішня рами мають повітряний компенсаційний зазор, а елемент з'єднання рам виконаний у вигляді кронштейну. Каркас внутрішньої рами з'єднаний з накладками через термоміст, що має форму втулок. В цьому технічному рішенні передбачено багато конструктивних засобів, які надають змогу конструкції протистояти руйнівній дії вогню. Але, як і у всіх вищенаведених протипожежних світлопрозорих конструкціях, цього протистояння є явно недостатньо у разі, коли пожежа досягає значних масштабів як по потужності, так і у часі. Як правило, при затяжному процесі склоблок розтріскується не стільки від дії вогню, скільки від стискання його перегрітим каркасом. За прототип корисної моделі прийнята протипожежна світлопрозора конструкція, що містить вогнестійкий склоблок, виконаний зі, щонайменше, двох силікатних стекол, які чередуються з вогнестійкими композиційними прошарками, склоблок розміщений між прямокутною трубчатою рамою та притискними профілями, що примикають до трубчатої рами через вогнетривкі ізолюючі прокладки, декоративні наличники, розміщені поверх притискних профілів та розташованих в них теплопоглинаючих заповнювачів [проспект фірми PYROBATYS, республіка Словенія, вид. 2000р., стор.4-5]. Рама, що межує з торцями склоблоку, являє собою прямокутну трубу. По відношенню до торців склоблоку рама встановлена коротшою стороною, і саме ця обставина є причиною виникнення додаткових руйнівних механічних напружень на склоблок, який і без того піддається впливові високих температур, які мають місце під час пожежі. Найбільших теплових та механічних навантажень конструкція, звичайно, зазнає з боку дії вогню, а це означає, що під впливом найбільших руйнівних зусиль перебуває повернута до вогню сторона склоблоку і прилеглі до неї сторони рами, які є коротшими у порівнянні з тими, що прилягають до її торців. Ці зусилля направлені в поперечному спрямуванні по відношенню до згаданих сторін конструкції, іншими словами, вони "вигинають" її. З погляду на це очевидно, що чим довшими будуть сторони рами, котрі зазнають максимального впливу вогню, тим скоріше вони підпадуть під дію вигинаючого моменту сил, тобто тим скоріше рами деформуються. Таким чином, деформація сторін рами, яка перебуває в тісному зв'язку зі склоблоком, неодмінно призводить до вигинання останнього, появи в ньому тріщин, і як наслідок - передчасного виходу з ладу навіть за таких умов, коли ресурс опірності склоблоку тепловим навантаженням ще не є вичерпаним. Другим недоліком, який є причиною недостатньої надійності конструкції, є особливість з'єднання притискних профілів і трубчатої рами. Вказані конструктивні елементи закріплені між собою без можливості будь-якого зміщення один відносно одного, через що в разі перегрівання (а значить і розширення) в місці з'єднання цих елементів з'являються зусилля, направлені на відрив. За цих умов притискний профіль і склоблок, розширюючись, тиснуть один на одного, що може викликати появу на склоблоці тріщин. Слід відзначити, що вогнетривка ізолююча прокладка, яка знаходиться між притискними профілями і трубчатою рамою, через жорстке з'єднання згаданих елементів практично не впливає на величину відривного зусилля. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності протипожежної світлопрозорої конструкції шляхом удосконалення її конструктивного виконання, зокрема, розміщення торцевих граней склоблоку з боку довших сторін рами, встановлення підпружиненої шайби в місці примикання притискних профілів і рами, а також узгодження властивостей матеріалу вогнетривкої ізолюючої прокладки з матеріалом склоблоку, що підвищує опірність трубчатої рами впливу вигинаючих зусиль, забезпечує можливість зміщення притискних профілів відносно рами і рівномірного розширення матеріалу склоблоку і прокладки, і тим самим мінімізує стискання склоблоку притискними профілями. Поставлена задача досягається за рахунок того, що в протипожежній світлопрозорій конструкції, що містить вогнестійкий склоблок, виконаний зі, щонайменше, двох силікатних стекол, які чередуються з вогнестійкими композиційними прошарками, склоблок розміщений між прямокутною трубчатою рамою та притискними профілями, що примикають до трубчатої рами через вогнетривкі ізолюючі прокладки, декоративні наличники, розміщені поверх притискних профілів та розташованих в них теплопоглинальних заповнювачів, згідно до корисної моделі, торцеві грані склоблоку розміщені з боку довших сторін прямокутної трубчатої рами, в місці примикання притискних профілів до 9127 трубчатої рами між притискними профілями та головкою кріпильного елементу встановлена підпружинена шайба, вогнетривкі ізолюючі прокладки виготовлені з матеріалу, який має однаковий коефіцієнт теплового розширення з матеріалом склоблоку. Матеріал цієї прокладки вибраний з ряду теплостійких кремнеземів або базальтових волокон. Вказаний вище технічний результат забезпечується ознаками запропонованої корисної моделі, які відрізняють її від ознак подібних конструкцій, описаних згідно відомого технічного рівня. Так, позиціювання торців склоблоку відносно довших сторін прямокутної рами є найбільш оптимальним варіантом, при якому деформація рами є мінімальною при дії на неї теплових та ударних навантажень, направлених з боку дії вогню (тобто, з боку коротших сторін рами). За будь-яких екстремальних умов коротша сторона рами буде деформуватись менше, ніж довша, а значить, вся конструкція зможе довше протриматись, не руйнуючись. Це надає змогу підвищити надійність запропонованого виробу у порівнянні з відомим, де прямокутна рама прилягає до торцевих сторін склоблоку не довшими, як у запропонованому рішенні, а коротшими сторонами. Встановлення підпружиненої шайби в місці примикання притискних профілів і рами забезпечує свободу зміщення цих елементів один відносно одного. Застосування вогнетривкої ізолюючої прокладки, величина коефіцієнту теплового розширення матеріалу якої однакова з коефіцієнтом теплового розширення склоблоку, лише сприятиме цьому зміщенню, тому що і сама прокладка в цьому випадку буде закріплена вільно. При нагріванні склоблоку, рами, притискного профілю і прокладки всі ці елементи набувають змогу вільно розширюватись, при цьому притискний профіль "відсувається" разом з вогнетривкою ізолюючою прокладкою від склоблоку, дозволяючи останньому безперешкодно розширюватись в сторону вогню. При цьому мінімізується зусилля стискання склоблоку з боку притискних профілів. Запропоноване технічне рішення пояснюють креслення, де схематично зображено: - на фіг.1 - протипожежна світлопрозора конструкція в перерізі, вид збоку; - на фіг.2 - місце примикання притискного профілю та трубчатої рами у збільшеному вигляді (вид А на фіг.1). Світлопрозора конструкція містить вогнестійкий склоблок, який складається з силікатних сте кол 1, між якими розміщені вогнестійкі композиційні прошарки 2. Склоблок розташований між притискною прямокутною трубчатою рамою, яка має довші сторони 3 та коротші сторони 4, і притискними профілями 5. Всередині притискних профілів 5 розміщений теплопоглинальних заповнювач 6, виконаний переважно з гіпсокартону. Між притискними профілями 5 та коротшими сторонами 4 трубчатої рами розташована вогнетривка ізолююча прокладка 7 та підпружинена шайба 8. Теплоізолююча прокладка 7 виготовлена з матеріалу, вибраного з ряду теплостійких кремнеземних або базальтових композиційних матеріалів. Притискний профіль 5 приєднаний до трубчатої рами кріпильним елементом 9 через вогнетривку ізолюючу прокладку 7 та підпружинену шайбу 8. Притискний профіль 5 і теплопоглинальний заповнювач 6 закриті зверху декоративним наличником 10. Між склоблоком та притискними профілями 5 розміщений ущільнювач 11 (як правило, гумовий). Склоблок встановлений на підкладці 12, яка ізолює його від притискної металевої рами. Протипожежна світлопрозора конструкція функціонує наступним чином: В разі виникнення пожежі всі елементи конструкції, перебуваючи під дією теплових та ударних навантажень (на фіг. 1 напрямок навантажень позначений стрілкою Р), починають нагріватись, а значить, розширюватись. Закріплення основних утримуючих склоблок елементів - притискних профілів 5 та коротших сторін 4 прямокутної рами кріпильним елементом 9, наприклад, гвинтом або саморізом через підпружинену шайбу 8 забезпечує вільне розширення вогнетривких ізолюючих прокладок 7 в сторону притискних профілів 5. Прокладка 7 діє на шайбу 8, і остання, в силу своїх пружних властивостей, забезпечує "відсування" притискного профілю 5 в бік вогню, тобто в напрямку від склоблоку, забезпечуючи тим самим йому можливість вільного розширення. Таким чином, відсутність жорсткого з'єднання між трубчатою рамою та притискними профілями, а також узгодження фізичних властивостей матеріалу прокладки і склоблоку мінімізує стиснення останнього, продовжуючи його цілісність в екстремальних умовах експлуатації. Запропонований виріб завдяки простоті конструктивного виконання і надійності знайшов широке використання в будівельних конструкціях, як протипожежні перегородки в інтер'єрах, вікнах, фасадах, як атріуми всередині будинків, в якості світлопрозорих конструкцій підлог тощо. 9127 Фіг / Вид А (збільшено) Комп'ютерна верстка А Попік Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601