здание с воздушным отоплением

Формула изобретения

1. Здание, содержащее фундамент с ростверком, опорный элемент, размещенный на ростверке, металлический каркас, состоящий из стоек с соединительными деталями, закрепленных на опорном элементе, и опорных балок, соединенных со стойками, панели перекрытий, стены, образованные внутренними и наружными стеновыми панелями, установленными с зазором между ними, и систему отопления, отличающееся тем, что стойки, соединительные детали, опорные балки металлического каркаса выполнены коробчатой формы, панели перекрытий - полыми, система отопления здания выполнена воздушной с теплообменником с образованием воздуховода внутри стоек, соединительных элементов и опорных балок металлического каркаса, полостей панелей перекрытий и пространства между наружными и внутренними стеновыми панелями для циркуляции нагретой воздушной среды, отапливающей помещения через нагретые стены, пол и потолок, при этом панели перекрытия состоят из металлического гнутого профиля П-образного сечения, размещенного полками наружу с двух сторон вдоль боковой поверхности панели с закреплением на полках профиля с каждой стороны облицовочного листа со звукоизоляционным слоем, или теплоизоляционным слоем для панели цокольного этажа, являющегося, с одной стороны, основанием для конструкции пола, а с другой - потолочного покрытия; наружные стеновые панели состоят из наружного декоративного защитного слоя, внутреннего теплоизоляционного слоя, влагоизолирующего слоя, установленного с внутренней стороны на теплоизолирующем слое, элементов крепления панели к металлическому каркасу, выполненных в виде металлических вставок П-образного сечения, размещенных и закрепленных по периметру панели в теплоизолирующем слое и скрепленных с наружным декоративным слоем, и закрепленных на них металлических пластин; внутренние стеновые панели состоят из облицовочного слоя, звукоизоляционного слоя и элементов крепления панели к металлическому каркасу, выполненных в виде металлических вставок П-образного сечения, размещенных по периметру панели в звукоизоляционном слое и закрепленных на вставках металлических пластин.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что воздушная система отопления здания с теплообменником дополнительно содержит очистную установку для воздушной среды и щелевые плинтуса пола и потолка для подачи в помещение и забора из него воздушной среды соответственно, с образованием воздуховода внутри стоек и опорных балок металлического каркаса с выходом нагретой воздушной среды через щелевой плинтус пола в помещении и забором воздушной среды из помещения через щелевой плинтус потолка для подачи ее вовнутрь опорных балок и стоек на очистную установку и теплообменник.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкции одного-трехэтажных зданий с металлическим каркасом и воздушным отоплением в несущем каркасе.

Известно здание, снабженное системой воздушного отопления и вентиляции, содержащее периферийный фундамент, поддерживающий наружные стены здания, конструкцию пола, пространство, расположенное ниже конструкции пола и внутри фундамента, перегородку, расположенную ниже пола, края которой по периметру присоединены к стене фундамента, отверстия для сквозного прохода воздуха, выполненные в конструкции пола вблизи наружных стен, систему циркуляции воздуха с воздуховодом отвода выходящего из здания воздуха, включающего воздуховод для подвода выходящего воздуха в пространство ниже перегородки. Кроме того, фундамент ниже перегородки или основание для нее являются воздухопроницаемыми для выброса воздуха наружу. В системе циркуляции воздуха предусмотрены средства терморегулирования (см. п. RU №2159899, МПК ⁷ F 24 D 5/02).

Недостатками известной конструкции здания являются сложность конструкции, повышенная трудоемкость монтажа, уменьшение полезной площади помещений за счет размещения воздуховодов системы отопления и вентиляции внутри помещений.

Наиболее близким к заявляемому является здание, содержащее фундамент, опорные подкладки, размещенные на фундаменте, металлический каркас, состоящий из U-образных стоек с L-образными соединительными деталями на обоих концах, размещенных на опорных подкладках фундамента и закрепленных на нем опорных и потолочных балок, соединенных со стойками, панели перекрытий, стены, образованные внутренними и наружными стеновыми панелями, установленными с зазором между ними, и систему отопления (см. п. RU №2208099, МПК ⁷ Е 04 В 1/24).

Недостатком известной конструкции являются повышенные трудозатраты, обусловленные необходимостью монтажа в здании отдельной системы трубопроводов для отопления здания.

Техническим результатом заявленного технического решения является снижение трудоемкости и исключение затрат на монтаж трубопроводов системы отопления за счет использования в качестве трубопроводов элементов несущей конструкции здания.

Технический результат достигается тем, что в здании с воздушным отоплением, содержащем фундамент с ростверком, опорный элемент, размещенный на ростверке, металлический каркас, состоящий из стоек с соединительными деталями, закрепленных на опорном элементе, и опорных балок, соединенных со стойками, панели перекрытий и стены, образованные внутренними и наружными стеновыми панелями, установленными с зазором между ними, систему отопления, стойки, соединительные детали, опорные балки металлического каркаса выполнены коробчатой формы, панели перекрытий - полыми, система отопления здания выполнена воздушной с теплообменником с образованием воздуховода внутри стоек, соединительных элементов и опорных балок металлического каркаса, полостей панелей перекрытий и пространства между наружными и внутренними стеновыми панелями для циркуляции нагретой воздушной среды, отапливающей помещения через нагретые стены, пол и потолок, при этом панели перекрытия состоят из металлического гнутого профиля П-образного сечения, размещенного полками наружу с двух сторон вдоль боковой поверхности панели с закреплением на полках профиля с каждой стороны облицовочного листа со звукоизоляционным слоем, или теплоизоляционным слоем для панели цокольного этажа, являющегося, с одной стороны, основанием для конструкции пола, а с другой, потолочного покрытия; наружные стеновые панели состоят из наружного декоративного защитного слоя, внутреннего теплоизоляционного слоя, влагоизолирующего слоя, установленного с внутренней стороны на теплоизолирующем слое, элементов крепления панели к металлическому каркасу, выполненных в виде металлических вставок П-образного сечения, размещенных и закрепленных по периметру панели в теплоизолирующем слое и скрепленных с наружным декоративным слоем, и закрепленных на них металлических пластин, внутренние стеновые панели состоят из облицовочного слоя, звукоизоляционного слоя и элементов крепления панели к металлическому каркасу, выполненных в виде металлических вставок П-образного сечения, размещенных по периметру панели в звукоизоляционном слое и закрепленных на вставках металлических пластин.

Кроме того, в здании воздушная система отопления с теплообменником дополнительно содержит очистную установку для воздушной среды и щелевые плинтуса пола и потолка для подачи в помещение и забора из него воздушной среды соответственно с образованием воздуховода внутри стоек и опорных балок металлического каркаса с выходом нагретой воздушной среды через щелевой плинтус пола в помещении и забором воздушной среды из помещения через щелевой плинтус потолка для подачи ее во внутрь опорных балок и стоек на очистную установку и теплообменник.

Выполнение стоек, опорных балок и соединительных деталей металлического каркаса коробчатой конструкции, панелей перекрытий полыми, сообщающимися с пространством между стеновыми панелями, позволяет создать воздушную систему отопления, исключив затраты и снизив трудоемкость на монтаж ее трубопроводов, так как образовавшиеся внутри металлического каркаса полости, сообщающиеся между собой, с полостями панелей перекрытий и с пространством между наружными и внутренними стеновыми панелями, обеспечивают свободное прохождение нагретой воздушной среды и нагрев всех плоскостей, ограничивающих помещение, а именно: пола, потолка и боковых стен, создавая эффективную систему воздушного отопления при достаточно высокой жесткости и прочности конструкции здания за счет применения деталей коробчатой конструкции и усиления ее при размещении одной детали коробчатой конструкции внутри другой детали коробчатой конструкции в местах соединения элементов металлического каркаса.

Выполнение воздушной системы отопления с выходом нагретой воздушной среды во внутрь отапливаемых помещений с последующим забором ее и подачей на нагрев через очистную установку обеспечит, кроме того, повышение степени чистоты помещений.

На фиг.1 показана схема поперечного сечения здания.

На фиг.2 - металлический каркас одного этажа здания с частично установленными внутренними и наружными стеновыми панелями.

На фиг.3 - узел I (соединительная деталь) на фиг.2.

На фиг.4 - панель перекрытия, поперечный разрез.

На фиг.5 - наружная стеновая панель.

На фиг.6 - разрез по А-А на фиг.5.

На фиг.7 - внутренняя стеновая панель в разрезе.

На фиг.8 - схема воздушного отопления здания по основному п. формулы (п.1 формулы).

На фиг.9 - схема воздушного отопления по дополнительному п. формулы (п.2 формулы).

Здание содержит (фиг.1) фундамент с ростверком 1, металлический каркас, выполненный из стоек 2 и опорных балок 3, соединенных со стойками соединительными деталями 4, при этом стойки 2 металлического каркаса размещены и закреплены на опорном элементе ростверка 1, выполненном, например, в виде закладных деталей, забетонированных в ростверк 1 фундамента.

Стойки 2, опорные балки 3, соединительные детали 4 выполнены коробчатой формы. Кроме того, здание содержит панели перекрытий 5, утепляющие панели 6 цокольного этажа, стены, образованные внутренними стеновыми панелями 7 и наружными стеновыми панелями 8, установленными с зазором между собой на ширину балки (фиг.1 и 2).

Панели перекрытий выполнены полыми и состоят из металлического гнутого профиля П-образного сечения 9, выполненного из тонкостенного листового металла толщиной 2-3 мм, размещенного полками наружу с двух сторон вдоль боковой поверхности панели. На полках гнутого профиля П-образного сечения 9 с каждой стороны закреплен облицовочный лист 10 со звукоизоляционным слоем 11 или теплоизоляционным слоем для панели цокольного этажа, при этом облицовочный лист 10 выполнен, например, из экологически чистого материала доломито-волокнистого листа (ДВЛ) и является, с одной стороны, основанием для конструкции пола (линолеум, паркет и т.д.), а с другой стороны потолочного покрытия. Звукоизоляционный слой 11 панели перекрытий выполнен, например, из пенополистирола.

Наружные стеновые панели 8 (фиг.5 и 6) состоят из наружного декоративного защитного слоя 12, выполненного, например, из алюкобонда - окрашенного оцинкованного железа, внутреннего теплоизоляционного слоя 13 из утеплителя, например пенополистирола ПСБС (самозатухающего), и влагоизолирующего слоя 14, выполненного, например, из полиэтиленовой пленки толщиной 0,15 мм, установленного с внутренней стороны на теплоизоляционном слое 13. Кроме того, наружные стеновые панели 8 содержат элементы крепления панели к металлическому каркасу, выполненные в виде металлических вставок 15 П-образного сечения, размещенных по периметру панели в теплоизоляционном слое. Вставки 15 элементов крепления с помощью саморезов 16 скреплены с декоративным защитным слоем 12 и с помощью саморезов 17 закреплены в теле теплоизоляционного слоя 13. На вставках 15 закреплены с помощью саморезов 18 металлические пластины 19 для крепления стеновой панели на металлическом каркасе здания.

Внутренние стеновые панели 7 (фиг.7) состоят из облицовочного слоя 20, выполненного, например, из доломито-волокнистого листа, звукоизоляционного слоя 21, выполненного, например, из пенополистирола, и элементов крепления панели к металлическому каркасу в виде металлических вставок 22 П-образного сечения. Вставки 22, так же как на наружных стеновых панелях, размещены по периметру панели в звукоизоляционном слое 21 и с помощью саморезов скреплены с облицовочным слоем 20 и закреплены в звукоизоляционном слое 21. На вставках 22 закреплены с помощью саморезов металлические пластины 23 для крепления панели на металлическом каркасе здания.

Система отопления здания воздушная и может быть выполнена в 2-х вариантах (фиг.8 и 9). При выполнении системы отопления здания по первому варианту (фиг.8) воздуховод для нагретой с помощью теплообменника 24 воздушной среды проходит внутри стоек 2, соединительных элементов 4, опорных балок 3 металлического каркаса, полостей панелей перекрытий 5 и пространства между наружными 8 и внутренними 7 стеновыми панелями, при этом помещения здания отапливаются через нагретые стены, пол и потолок.

При выполнении системы отопления здания по второму варианту (фиг.9) система дополнительно содержит очистную установку 25 для воздушной среды и щелевые плинтуса пола и потолка для подачи в помещение и забора из него соответственно воздушной среды с образованием воздуховода внутри стоек, опорных балок металлического каркаса с выходом нагретой воздушной среды через щелевые плинтуса пола в помещения и забором воздушной среды из помещения через щелевые плинтуса потолка для подачи ее во внутрь опорных балок и стоек на очистную установку 25 и теплообменник 24.

Монтаж здания с воздушным отоплением осуществляют следующим образом.

На выполненный фундамент после укладки изоляционного слоя первого этажа монтируют металлический каркас здания путем закрепления с помощью болтов коробчатых стоек 2 к закладным деталям ростверка 1. Затем с помощью соединительных деталей 4 на стойках 2 закрепляют опорные балки 3. Монтаж металлического каркаса начинается с угловой стойки 2, на которую монтируют в разном направлении балки 3, затем последовательно монтируют стойки, к ним - балки и т.д. Здание выполняют одно-трехэтажным. Перекрытие выполняют сборным из панелей перекрытия, уложенных в одной плоскости с омоноличенными стыками с помощью пеноуплотнителя. На цокольном этаже устанавливают утепляющие панели 6 перекрытий.

На металлический каркас по периметру здания снаружи на опорные балки 3 навешивают наружные стеновые панели 8 с применением дополнительных металлических оцинкованных швеллерных профилей, с внутренней стороны на опорные балки металлического каркаса по периметру навешивают внутренние стеновые панели 7. Затем устанавливают элементы воздушной системы отопления.

Созданная конструкция здания с быстровозводимым металлическим каркасом и воздушным отоплением в нем найдет широкое промышленное применение.