Будівельний модуль з фасадним шаром

Реферат: Будівельний модуль з фасадним шаром містить несучу монолітну частину, теплоізоляційний шар, армуючий шар, фасадний шар та кріпильний елемент для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі. Фасадний шар утворений шляхом заливання шару клейової суміші на шар наповнювача. При цьому фасадний шар виконаний з міцністю на стиск не менше 16 МПа, причому неробоча частина кріпильного елемента розташована у товщині теплоізоляційного шару. Робоча частина кріпильного елемента замонолічена у товщині несучої основи на довжину кріпильного елемента у межах 5…15 см. UA 98624 U (54) БУДІВЕЛЬНИЙ МОДУЛЬ З ФАСАДНИМ ШАРОМ UA 98624 U UA 98624 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, а саме до конструктивних особливостей будівельного модуля, виготовленого одночасно з захисним та фасадним шаром, та може бути використана при спорудженні цивільних і промислових об'єктів з високими вимогами до декоративного зовнішнього облицьовування зовнішніх стін, а також теплоізоляції та гідроізоляції внутрішніх приміщень, наприклад, житлових будинків, котеджів, бізнес-центрів і інших подібних споруд. Модульне спорудження будівель є пріоритетним розвитком будівельної галузі з огляду на можливість зменшення собівартості спорудження з забезпеченням дотримання нормативних вимог. При цьому будівельні модулі, використання яких відомо давно, зазвичай містили несучу монолітну основу з підготовленими отворами для розташування віконних та дверних систем, і тому забезпечення необхідних параметрів теплоізоляції і гідроізоляції для будівлі, а також вимог до захисту фасадів будівель та їх декоративних параметрів потребувало додаткового оснащення поверхні несучої основи вже спорудженої будівлі панелями або блоками з теплоізоляційного та гідрофобного матеріалу. Таким чином, подальший розвиток модульного спорудження будівель потребував створення конструкцій будівельних модулів з вже встановленим фасадним шаром, який дозволяє забезпечити вимоги до декоративного зовнішнього облицьовування зовнішніх стін, а також теплоізоляції та гідроізоляції внутрішніх приміщень, без додаткових технологічних операцій при спорудженні будівлі, а також спрощення та вдосконалення способів виготовлення таких модулів, враховуючі їх більшу собівартість у порівнянні з виготовленням модулів тільки з несучою основою. Винахіднику відомо багато аналогічних будівельних модулів, виготовлених разом з фасадним шаром, серед яких найближчими є наступні. Відомо декоративно-облицювальний стіновий блок, який складається з паралельних шарів, причому основою блока є гіпсобетонні шари, останній з яких покритий з одного боку цементним стягуванням, на яку нанесений декоративно-облицювальний шар, що складається з цементного єднального з заповнювачем з фракціонованого промитого щебеню (патент RU 2 225 486 С2 на 7 винахід, опублікований 10.03.2014, МПК : Е04С 1/00, Е04С 1/40, Е04В 2/40). Недоліком описаного вище стінового блока є неможливість його використання як будівельного модуля, що обумовлене відсутністю несучої основи та необхідністю застосування вже сформованої монолітної несучої конструкції для кріплення блоку, а також відсутність засобів для створення фасадного шару з певними теплоізоляційними та гідрофобними властивостями, а також відповідними декоративними параметрами, при здійсненні способу виготовлення блоку. Також відомо будівельний модуль, що включає фасадний шар, внутрішній та несучий бетонні будівельні шари і розташований між ними теплоізоляційний шар. Внутрішній і несучий шари виконані з керамзитобетону та з'єднані стержнями, що пронизують теплоізоляційний шар виконаний з полістиролу марки 25. Фасадний шар виконаний з суміші сірого або білого цементу марки М-500 (М-400), щебеню, піску і води з додаванням 10 % пластифікатору. Спосіб виготовлення припускає формування фасадного шару у процесі виготовлення будівельного модуля (патент UA14846 U, опублікований 15.05.2006, бюл. № 5, 2006, МПК: Е04С 1/40 (2006.01)). Недоліком описаного вище модуля є відсутність засобів для підвищення теплоізоляційних та гідроізоляційних параметрів, а також відсутність засобів для підвищення технологічності способу його виготовлення. За прототип прийнято будівельний модуль, який містить несучу монолітну основу, теплоізоляційний шар, армуючий шар та фасадний шар (патент RU 2 336 395 С2 на винахід, опублікований 20.10.2008, Бюл. № 29, МПК: Е04С 2/284 (2006.01), Е04В 2/84 (2006.01)). При цьому несуча основа виконана внутрішньою з армованого керамзитобетону. Теплоізоляційний шар виконаний з пінопласту. Фасадний шар виконаний з гіпсоволоконного листа вологостійкого (ГВЛВ). Армуючий шар виконаний з дрібнопористої склотканинної сітки. Будівельний модуль містить окремо теплоізоляційний, гідроізоляційний та звукоізоляційний шар з екструдованого пінополістиролу. Шари з'єднані між собою склеюванням, а зверху між теплоізоляційним, гідроізоляційним та звукоізоляційним шаром з екструдованого пінополістиролу і теплоізоляційним шаром з пінопласту сформовано порожнину. Відповідно до способу, спочатку здійснюють формування фасадного шару з ГВЛВ на дні форми з наступним сполученням його з армуючим шаром шляхом приклеювання, сполучення армуючого шару з теплоізоляційним, гідроізоляційним та звукоізоляційним шаром з екструдованого пінополістиролу та формування зверху внутрішньої несучої основи з армованого керамзитобетону. Недоліком способу за прототипом є зниження технологічності виготовлення будівельного модуля через окреме формування кожного шару структури стінового модуля. При цьому 1 UA 98624 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 будівельний модуль за прототипом містить фасадний шар з ГВЛВ, який може мати недостатні теплоізоляційні та гідроізоляційні якості та міцність на стиск, важливу для зовнішніх стінових конструкцій, що погіршує відповідні параметри модуля та призводить до необхідності утворення додаткових шарів модуля, зокрема, теплоізоляційного, гідроізоляційного та звукоізолюючого шару. В основу корисної моделі поставлена задача створення будівельного модуля з вже влаштованим фасадним шаром, який виконує захисну та декоративну функції та має певні параметри міцності, які забезпечують використання будівельного модуля при спорудженні одноповерхових та багатоповерхових будинків та їх відповідність необхідним будівельним нормам з одночасним зниженням собівартості виготовлення такого будівельного модуля шляхом зміни складу фасадного шару та певних інгредієнтів, які використовуються для цього. Поставлена задача вирішується таким чином, що у будівельному модулі з фасадним шаром, виготовленому зазначеним вище способом, який містить несучу монолітну основу, теплоізоляційний шар, армуючий шар, фасадний шар та кріпильний елемент для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі, відповідно до корисної моделі, фасадний шар утворений шляхом заливання шару клейової суміші на шар наповнювача, при цьому фасадний шар виконаний з міцністю на стиск не менше 16 МПа (відповідно до ДСТУ Б В.2.6-36:2008, Таблиця 1). Причому неробоча частина кріпильного елемента розташована у товщині теплоізоляційного шару, а робоча частина кріпильного елемента замонолічена у товщині несучої основи. 2 Додатково фасадний шар може забезпечувати водопоглинання у межах 0,1…0,6 кг/м . Додатково фасадний шар може забезпечувати параметр морозостійкості будівельного модуля не менше 100 циклів. Додатково зовнішня поверхня фасадного шару може бути утворена окремими сегментами з імітацією цегляної кладки. Додатково товщина фасадного шару може становити у межах 3…150 мм. Додатково містить декоративні елементи, сполучені з поверхнею фасадного шару. Кріпильним елементом для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі може бути фасадний дюбель-цвях, металева арматура або композитна арматура. Як несучу монолітну основу може бути використано залізобетонну основу або пінополістиролбетонну основу. Будівельний модуль, виготовлений відповідно до корисної моделі, вже обладнаний фасадним шаром, який виконує захисні та декоративні функції, що спрощує виготовлення будівельного блоку та спрощує конструкцію самого блоку та її вагу за рахунок відсутності необхідності створення окремих засобів - окремих декоративного шару, захисного шару та шару з теплоізоляційними властивостями. Це досягається за рахунок формування фасадного шару з наповнювача з певними властивостями та сполучення його клейовою сумішшю з іншими шарами (армуючим, теплоізоляційним), які призначені для утворення теплоізольованої та міцної конструкції. При цьому клейова суміш також має певні теплоізоляційні властивості після полімеризації, що підвищують теплоізоляційні параметри усього модуля у сукупності з теплоізоляційними параметрами фасадного шару, утвореного з наповнювачем після полімеризації. Такий будівельний модуль вже готовий для використання при зведенні будівель без необхідності оздоблення вже зведених стін додатковими шарами теплоізоляційного або гідроізоляційного матеріалу. Це суттєво спрощує спорудження будівель за рахунок повної відсутності операцій по додатковому оздобленню стін теплоізоляційними та гідроізоляційними панелями, яке є досить складним, особливо на достатній висоті. Це також дозволяє підвищити якість утворених теплоізоляційних та гідроізоляційних шарів, яку не можна досягнути при оздобленні вже споруджених стін будівлі через наявність різноманітних елементів будівельних конструкцій на зовнішній поверхні стіни вже зведеної будівлі та необхідність сполучення таких теплоізоляційних та гідроізоляційних шарів між собою. Також фасад будівлі, утворений саме за допомогою будівельних модулів з готовим фасадним шаром, виконаним у єдиному стилі, буде мати підвищенні естетичні параметри саме за рахунок відсутності необхідності сполучення декоративних елементів у різних місцях між собою. При цьому формування фасадного шару за один технологічний цикл виготовлення будівельного модуля, а саме одночасно з формуванням усіх інших шарів будівельного модуля (армуючого, теплоізоляційного шарів та несучої основи) дозволяє суттєво підвищити технологічність виготовлення будівельного модуля за рахунок зменшення часу на формування фасадного шару та спрощення технологічних операцій, необхідних для цього. Це досягається формуванням фасадного шару шляхом розташування шару гідрофобного наповнювача на дні форми, укладання на нього клейової суміші, притиснення її розташованими зверху армуючим 2 UA 98624 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 шаром, теплоізоляційним шаром та несучою монолітною основою з наступним витримуванням у формі до полімеризації клейової суміші ті її адгезії з теплоізоляційним шаром дозволяє забезпечити проникнення клейової суміші на потрібну глибину шару наповнювача до отримання фасадного шару необхідної товщини з одного боку та адгезії з теплоізоляційним шаром з іншого боку з наступним утворенням будівельного модуля. При цьому, сформований таким чином фасадний шар у поєднанні з іншими шарами, зокрема, теплоізоляційним та несучою основою, повинен відповідати вимогам будівельних стандартів, відповідно до кліматичних умов, де буде використовуватися модуль, зокрема, з теплоізоляції та гідроізоляції, а також мати достатні параметри міцності, які є основними при спорудженні зовнішніх стін будівлі. Очевидно, що зазначені параметри будуть визначені застосуванням певних компонентів для фасадного шару, які використовуються при його формуванні та їх властивостями, а також параметрами технологічного процесу, а саме етапу формування фасадного шару. Додатково використання пінополістиролбетонної несучої монолітної основи дозволяє полегшити вагу будівельного модуля та одночасно покращити параметри його теплостійкості у порівнянні із залізобетонною основою. При цьому розташування кріпильного елементу для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі неробочою частиною у товщині теплоізоляційного шару перед формуванням несучої основи з наступним замонолічуванням робочої частини кріпильного елемента шаром несучої основи дозволяє суттєво підвищити технологічність виконання модуля через відсутність необхідності проведення таких технологічних операцій як влаштування місця встановлення робочої частини кріпильного елементу у несучій основі (зокрема, свердлення отвору у монолітній основі), влаштування неробочої частини кріпильного елементу у товщині теплоізоляційного шару (зокрема, свердлення наскрізного отвору у пінополістиролі), розпирання робочої частини кріпильного елементу у товщині несучої частини (наприклад, встановлення розпірного стрижня у кріпильний елемент). Також замонолічування робочої частини кріпильного елементу у шарі несучої частини модуля дозволяє підвищити надійність і міцність несучої частини та теплоізоляційного шару, порушення яких може бути спричинене операціями свердлення (особливо для несучої частини) тощо. Замонолічування кріпильного елемента у шарі несучої частини модуля на довжину від 5 до 15 см дозволяє додатково підвищити надійність фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі та досягти відповідності будівельним нормам, зокрема, ДСТУ Б В.2.6-36:2008 (Таблиця А.6 та Додаток Г). При цьому фасадного дюбель-цвяху як кріпильного елемента для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі, виконаного, наприклад, з пластику, дозволяє уникнути утворення теплових містків на створеній фасадній поверхні будівлі, які у своїй сукупності суттєво знижують теплоізоляційні якості стінової конструкції. Виготовлення будівельного модуля з фасадним шаром, утвореним шляхом заливання шару клейової суміші на шар наповнювача та виконаним з міцністю на стиск не менше 16 МПа, 2 водопоглинанням у межах 0,1…0,6 кг/м , а також параметром морозостійкості не менше 100 циклів, дозволяє досягти необхідних параметрів міцності, які забезпечують використання будівельного модуля при спорудженні одно- та багатоповерхових будинків та їх відповідність необхідним будівельним нормам. При цьому утворення зовнішньої поверхні фасадного шару окремими сегментами з імітацією цегляної кладки шляхом заливання шару клейової суміші на шар наповнювача дозволяє досягти спрощення технології виготовлення модуля та зменшити його собівартість. Виконання фасадного шару з товщиною у межах 3…150 мм дозволяє забезпечити необхідні параметри теплоізоляції та гідроізоляції, а також міцності на стиск, у відповідності до кліматичних умов використання модуля. Завдяки наявності декоративних елементів, наприклад, навісних елементів з пінополістиролу у вигляді архітектурних елементів - колон, карнизів тощо, сполучених з поверхнею фасадного шару, дозволяє створити попередньо спроектований фасад будівлі без додаткових операцій з його облицювання вже після монтажу модулів, а також забезпечити додатковий захист фасадної поверхні з точки зору міцності, теплоізоляції та гідроізоляції. Тобто використання декоративних елементів дозволяє досягти застосування одного і того ж засобу для створення зовнішнього вигляду будівлі та досягнення необхідних параметрів теплоізоляції та гідроізоляції. Заявлена корисна модель ілюструється наступним прикладом здійснення способу виготовлення будівельного модуля з фасадним шаром та будівельного модуля, виготовленого таким способом. 3 UA 98624 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Зображувальні матеріали, що ілюструють заявлену корисну модель, а також наведений приклад конкретного виконання будівельного модуля з фасадним шаром ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі, а тільки пояснюють суть корисної моделі. Заявлений будівельний модуль виготовляють спочатку формуванням фасадного шару шляхом розташування шару гідрофобного наповнювача на дні форми. Гідрофобним наповнювачем може бути кам'яна крихта мінерального або штучного походження, наприклад, мармурна або гранітна. Потім здійснюють укладання клейової суміші до її розтікання по всій поверхні шару наповнювача, заповнення пор та щілин між частками наповнювача. Можливе вирівнювання шару клейової суміші по поверхні наповнювача механічним шляхом відомими методами, які зокрема використовуються для рідких сумішей при укладанні підлоги. Далі здійснюють укладання армуючого шару та теплоізоляційного шару зверху на шар клейової суміші. При цьому перед укладанням теплоізоляційного шару здійснюють розташування у ньому кріпильних елементів для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі. У випадку використання фасадних дюбель-цвяхів як таких кріпильних елементів свердлять наскрізні отвори у товщині теплоізоляційного шару, вводять в них дюбель-цвяхи та потім встановлюють теплоізоляційний шар на шар клейової суміші робочими частинами кріпильних елементів вверх. Потім здійснюють формування несучої основи зверху на вже укладених шарах наповнювача, клейової суміші, армуючого матеріалу та теплоізоляційного матеріалу шляхом розташування попередньо виготовленого армуючого каркасу у формі над теплоізоляційним шаром з наступним заповненням форми бетоном до необхідної товщини несучої основи. При цьому робочі частини кріпильних елементів стають розташованими усередині шару матеріалу несучої частини (бетону) з наступним їх замонолічуванням при затвердінні бетону. Також для формування несучої монолітної основи можуть використовувати пінополістиролбетон. Далі здійснюють витримуванням отриманої багатошарової структури до проникнення клейової суміші до дна форми (тобто на всю товщину шару наповнювача), полімеризації клейової суміші та наступного вийманням готового будівельного модуля з форми. Також після виготовлення модуля можуть здійснювати встановлення віконних або дверних системами або зовнішніх декоративних елементів або навісних систем (балконів тощо), що додатково спростить спорудження будівлі з використанням таких будівельних модулів. Декоративні елементи можуть мати механічне кріплення до фасадного шару та несучої основи, наприклад, за допомогою з'єднувальних кріпильних елементів, анкерних болтів тощо. При укладанні клейової суміші її розтічністьповинна бути у межах від 7 до 70 см та в'язкість за Брукфільдом повинна бути у межах 800…60000 мПа*с. Також клейова суміш є морозостійкою. Як армуючий шар використовують скловолоконну сітку або решітчасту конструкцію, яка має в основі металевий дріт, металеву арматуру або композитну арматуру, зокрема, круглого перерізу. Як теплоізоляційний матеріал використовують екструдований пінополістирол або пінопласт або базальтову вату або скловату, які мають низьку горючість без виділення газу, що відповідає необхідним параметрам пожежної безпеки. У випадку необхідності створення зовнішньої поверхні фасадного шару з імітацією цегляної кладки спочатку здійснюють розташування засобів для формування поверхні з імітацією цегляної кладки на дні форми з наступним укладанням у форму шару наповнювача, клейової суміші та армуючого шару та формуванням несучої основи, як описано вище. Як засіб для формування поверхні з імітацією цегляної кладки можуть використовувати решітку, поверхня якої має антиадгезійні властивості для можливості видалення решітки з будівельного модуля після формування фасадного шару. Профіль решітки виконаний таким чином, що при заповненні її частин наповнювачем та наступною полімеризацією клейової суміші отримують зовнішню поверхню фасадного шару з певним малюнком, зокрема, який є імітацією цегляної кладки. Як варіант, засобом для формування поверхні з імітацією цегляної кладки можуть бути виступаючі елементи на дні форми, виконані по аналогії з решіткою для формування певного малюнка зовнішньої поверхні фасадного шару. Антиадгезійні властивості засобів для формування поверхні дозволяють забезпечити хімічну реакцію між матеріалом засобу та матеріалом наповнювача, наприклад, кам'яної крихти, що дозволяє забезпечити відокремлення решітки або форми від будівельного модуля. Додатково можуть здійснюють покриття зовнішньої поверхні фасадного шаром лаку на акриловій, мінеральній, силіконовій, силікатній або алкідній основі. Готовий будівельний модуль містить несучу монолітну частину, теплоізоляційний шар, армуючий шар та фасадний шар, тобто виконаний з усіма компонентами, які необхідні для спорудження будівлі та забезпечення її необхідними параметрами теплоізоляції та гідроізоляції. При цьому фасадний шар, утворений шляхом заливання шару клейової суміші на шар 4 UA 98624 U 5 10 15 наповнювача з наступною полімеризацією, має міцність на стиск не менше 16 МПа та має 2 водопоглинання у межах 0,1…0,6 кг/м , що дозволяє підвищити стійкість фасадного шару та стабільність параметрів теплоізоляції та гідроізоляції протягом тривалого часу. У випадку використання засобів для формування поверхні у вигляді решітки або виступаючих елементів у формі при формуванні фасадного шару його поверхня буде утвореною окремими сегментами з імітацією цегляної кладки. Також модуль може мати декоративні елементи, сполучені з поверхнею фасадного шару. Декоративні елементи можуть мати вигляд колон, пілонів, карнизів та подібного, та можуть бути виготовлені з пінополістиролу та сполучені з поверхнею фасадного шару клейовою сумішшю. Товщина фасадного шару становить у межах 3…150 мм відповідно до кліматичних умов та відповідних будівельних норм. При цьому параметр морозостійкості не менше 100 циклів для будівельного модуля дозволяє забезпечити його використання в умовах клімату північних країн. Таким чином, заявлена корисна модель дозволяє підвищити теплоізоляційні та гідроізоляційні якості модуля та його міцність, а також спростити монтаж таких будівельних модулів зі спрощенням технології виготовлення будівельного модуля. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 1. Будівельний модуль з фасадним шаром, який містить несучу монолітну частину, теплоізоляційний шар, армуючий шар, фасадний шар та кріпильний елемент для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі, який відрізняється тим, що фасадний шар утворений шляхом заливання шару клейової суміші на шар наповнювача, при цьому фасадний шар виконаний з міцністю на стиск не менше 16 МПа, причому неробоча частина кріпильного елемента розташована у товщині теплоізоляційного шару, а робоча частина кріпильного елемента замонолічена у товщині несучої основи на довжину кріпильного елемента у межах 5…15 см. 2. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що фасадний шар має водопоглинання 2 у межах 0,1…0,6 кг/м . 3. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що фасадний шар має параметр морозостійкості не менше 100 циклів. 4. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішня поверхня фасадного шару утворена окремими сегментами з імітацією цегляної кладки. 5. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що товщина фасадного шару становить у межах 3…150 мм. 6. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що містить декоративні елементи, сполучені з поверхнею фасадного шару. 7. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильним елементом для фіксації теплоізоляційного шару на несучій основі є фасадний дюбель-цвях або елемент металевої або композитної арматури. 8. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що як несучу монолітну основу використано залізобетонну основу. 9. Будівельний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що як несучу монолітну основу використано пінополістиролбетонну основу. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5