наружное ограждение здания

Формула изобретения

1. Наружное ограждение здания, содержащее наружную кирпичную стенку, несущую лоджии, внутреннюю кирпичную несущую стенку, соединенные между собой, и расположенную между ними с воздушным зазором, среднюю самонесущую стенку из теплоэффективного материала, отличающееся тем, что наружная стенка снабжена пилястрами и выполнена с периодически расположенными по высоте с внутренней стороны стенки выступами из тычковых кирпичей, выпущенных до упора в среднюю стенку, с торцами, покрытыми антифрикционным материалом, внутренняя стенка имеет ряды, выдвинутые до упора в среднюю стенку, жесткие связи выполнены в виде брусков с сечением, кратным размерам кирпича из конструкционно-теплоизоляционного материала, и расположены в уровне междуэтажных перекрытий, а кладка средней стенки в местах пропуска жестких связей имеет отверстия, заполненные вокруг связей теплоизоляционным материалом.

2. Ограждение по п.1, отличающееся тем, что выдвинутые ряды внутренней стенки расположены через 4-5 рядов кладки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к наружным ограждениям зданий, и может быть использовано при возведении жилых и общественных зданий.

Известны стены, сложенные из разных по теплозащитным и прочностным качествам материалов с жесткой перевязкой рядов или с прокладочными рядами (С. В. Поляков, Б. Н. Фалевич. Проектирование каменных и крупнопанельных конструкций.- М.: Высшая школа, 1966) .

Недостатком такой кладки является высокая трудоемкость возведения описанной стены, связанная с необходимостью точного соблюдения высот рядов кладки для осуществления перевязки при различных размерах камней наружного и внутреннего слоев, недостаточная прочность перевязки при кладке стен зданий большой этажности. Кроме того, различная деформативность кладки из легких малопрочных камней, например из ячеистых бетонов, и кладки из кирпича ограничивает высоту возводимых зданий 3-4 этажами, что связано с возможностью развития по контакту слоев больших напряжений среза.

Известно наружное ограждение здания, содержащее наружную и внутреннюю стенки и расположенную с вентилируемым зазором между ними стенку из теплоэффективного материала. Регулярно по всей площади контакта слоев установлены гибкие связи (Т. Г. Маклакова и др. Конструкции гражданских зданий.- М.: Стройиздат, 1986, с.80, 112).

Описанное ограждение совпадает с заявляемым по большинству существенных признаков и принято нами за прототип.

Недостатком известного наружного ограждения является слабая защита гибких стержневых анкеров от коррозии. Различные температурные режимы, в которых работают стенки (наружная стенка работает в условиях больших перепадов температур от зимы к лету (70-80^oC), в то время как кладка средней и внутренней стенок находится в относительно стабильных по средней температуре условиях), приводят к различной деформации стенок ограждения. При большой этажности возводимых зданий разница деформаций от осадки, усадки и температуры может достигать 25 - 30 мм, что приводит к расшатыванию зоны заделки связей в слабой кладке средней стенки и расстройству связей.

Задачей изобретения является улучшение теплозащитных качеств ограждения и исключение взаимовлияния стенок с различными деформативными характеристиками.

Для решения поставленной задачи в наружном ограждении здания, содержащем наружную кирпичную стенку, несущую лоджии, внутреннюю кирпичную несущую стенку, соединенные между собой, и расположенную между ними с воздушным зазором самонесущую стенку из теплоэффективного материала, согласно изобретению наружная стенка снабжена пилястрами и выполнена с расположенными периодически по высоте с внутренней стороны стенки выступами из тычковых кирпичей, выпущенных до упора в среднюю стенку с торцами, покрытыми антифрикционным материалом, внутренняя стенка имеет ряды, выдвинутые до упора в среднюю стенку, жесткие связи выполнены в виде брусков с сечением, кратным размерам кирпича из конструкционно-теплоизоляционного материала, и расположены в уровне междуэтажных перекрытий, а кладка средней стенки в местах пропуска жестких связей имеет отверстия, заполненные вокруг связей теплоизоляционным материалом; выдвинутые ряды внутренней стенки расположены через 4-5 рядов кладки.

Выступы тычковых кирпичей из внутренней стенки и ряды выдвинутые из внутренней стенки, упирающиеся в среднюю стенку, препятствуют изгибу и отклонению свободно стоящей средней стенки.

Ряды, выдвинутые из внутренней стенки через 4-5 рядов кладки, ограничивают конвекцию воздуха в воздушном зазоре между стенками по высоте 3-4 рядами кладки, что повышает теплозащитные качества ограждения.

Жесткие связи, расположенные в уровне междуэтажных перекрытий, исключают горизонтальные взаимные перемещения внутренней и наружной стенок, обеспечивая общую устойчивость ограждения.

Отверстия вокруг жестких связей, оставляемые при кладке средней стенки, обеспечивают свободное развитие взаимных деформаций (вертикальных) стенок.

Анализ уровня техники не позволил выявить аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т. е. оно отвечает требованию изобретательского уровня.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено наружное ограждение - фрагмент горизонтального сечения по оконным проемам; на фиг. 2 - вертикальный разрез по глухому участку; на фиг. 3 - фрагменты вертикальных сечений по оконному проему и глухому участку.

Наружное ограждение здания состоит из наружной кирпичной стенки 1 с пилястрами 2, внутренней несущей стенки 3 из кирпича, средней самонесущей стенки 4 из штучного теплоэффективного материала. Наружная стенка 1 ограждения с внутренней стороны имеет периодически расположенные по высоте выступы 9 из тычковых кирпичей, выпущенных в местах расположения пилястр до упора в среднюю стенку 4. Через 4-5 рядов кладки ложковые ряды 10 внутренней стенки 3 за счет уширения вертикальных швов выдвигаются внутрь к средней стенке 4 для создания упоров, препятствующих деформированию средней стенки 4 и ограничения конвекции воздуха в воздушном зазоре 5 между стенками по высоте. Наружная стенка 1 и внутренняя стенка 3 ограждения в уровне междуэтажных перекрытий 6 соединены жесткими связями 7 в виде брусков с сечением, кратным размерам кирпича из конструкционно-теплоизоляционного материала. Средняя самонесущая стенка 4 вокруг жестких связей 7 имеет отверстия 8, заполненные теплоизоляционным материалом, например минеральной ватой.

Заявляемое наружное ограждение возводится и работает следующим образом.

Кладку ограждения ведут с опережением наращивания слоев от наружной грани к внутренней на величину шагов по высоте выступов 9 и 10 кладки наружной 1 и внутренней 3 стенок. В уровне междуэтажных перекрытий 6 кладку стенок выравнивают для установки брусковых связей 7 между наружной 1 и внутренней 3 стенками. Затем цикл возведения этажа повторяют.

В ограждении здания каждая из стенок воспринимает передающиеся на нее нагрузки:

- наружная 1 - вертикальные нагрузки от собственной массы и перекрытий лоджий и горизонтальные ветровые при местном изгибе на высоте этажа;

- средняя 4 - только вертикальные нагрузки от собственной массы и заполнения оконных проемов;

- внутренняя 3 - вертикальные нагрузки от собственной массы, передаваемые плитами перекрытий и покрытия, а также от ветра или иных случайных горизонтальных нагрузок, вызывающих общий изгиб здания.

При этом деформации каждой стенки (1, 2, 4) могут развиваться независимо. В местах контакта стенок по выступам кладки, покрытых антифрикционными составами (например, обмазка холодной битумной мастикой), при разных деформациях происходит скольжение и не возникают касательные напряжения. В то же время, свободно стоящая средняя стенка 4 из материала с достаточно большой деформативностью и малой прочностью (например, кладка из ячеистобетонных блоков с объемной массой 400 кг/м³ будет иметь модуль деформаций и прочность примерно на порядок ниже, чем для кладки из кирпича марки 100), будучи зажата двумя кирпичными стенками 1, 3, устойчивость которых обеспечена конструктивными связями с перекрытием 6, перевязкой с кладкой поперечных стен здания и наружными пилястрами 2 и пилонами лоджий, не может потерять устойчивость.

Теплотехнические характеристики ограждения обеспечиваются в основном средней 4 и внутренней 3 стенками. Наружная стенка 1 из кирпича является защитно-декоративной. Между ней и средней стенкой 4 выполнен сквозной по высоте вентилируемый воздушный зазор, обеспечивающий удаление поступающей в стену влаги. По периметру оконных и дверных проемов этот зазор перекрывается мягким уплотняющим материалом (гернит, жгуты антисептированной пакли). Точечные упоры из наружной стенки 1 в местах устройства в ней пилястр 2 и пилонов под лоджии, выполнены из выпущенных за грань стенки тычковых кирпичей, перекрывают не более 10% воздушного зазора и не препятствуют вентиляции.

Между внутренней 3 и средней 4 стенками ограждения воздушный зазор выполнен минимальным - 10 - 15 мм. Линейными выступами этот зазор периодически через 4 - 5 рядов кладки внутренней стенки 3 перекрывается полностью, что исключает развитие в нем конвекции воздуха. Таким образом, этот зазор увеличивает общее сопротивление теплопередаче ограждения. По некоторым линейным выступам из внутренней стенки 3 (например, один раз на этаж) в зазоре между внутренней 3 и средней 4 стенками может быть выполнено дополнительное уплотнение герметиком (гернит, макрофлекс).