LT4176B - Wall construction module - Google Patents

Abstract

Invention applies to the field of construction and may be used both for the covering of already erected walls and for the production of newly mounted panels. What is new in the wall structure, is the fact that the insulation material layer makes the total wall thickness from 0.45 up to 0.9, while the thermal conductivity of the wall cladding panel material is at least 10 times higher than the thermal conductivity of the insulation material, the wind curtain is made of elastic stripes, that are narrower than the horizontal spacing of the framework and placed between the vertical elements of the framework.

Description

Išradimas susijęs su statybos pramone, konkrečiai su statybinėmis konstrukcijomis ir jų elementais, ir gali būti panaudotas gaminant ir monolitines konstrukcijas, ir surenkamus sienų blokus, ir rekonstruojant statybines konstrukcijas.The invention relates to the construction industry, in particular to building structures and their elements, and can be used in the manufacture of both monolithic structures, prefabricated wall blocks and the reconstruction of building structures.

Žinomas išradimas susideda iš stačiakampių karkasų, kurie sudaryti viduje sujungus horizontalius ir pasvirusius statramsčius, gulinčius pasvirus 45° kampu horizontaliųjų atžvilgiu. Išradimas taip pat susideda iš sienos elementų, kurių pločio ir aukščio tarpusavio santykis yra lygus 1 : 2. Sienos konstrukcija yra padengiama sienos padengimo plokštėmis iš abiejų pusių, sudarančių vidinį ir išorinį sienos paviršius statant. Tūris, suformuotas išorinių karkaso elementų ir apdengtas sienos padengimo plokštėmis, yra užpildomas rekomenduota izoliacine medžiaga (RU patentas Nr. 2004730, E04B 2/72, Wolf Systembau CimbH, 1991).The known invention consists of rectangular frames formed internally by horizontal and inclined uprights lying at an angle of 45 ° to the horizontal. The invention also comprises wall elements having a width to height ratio of 1: 2. The wall structure is covered with wall covering panels on both sides, forming the inner and outer wall surfaces during construction. The volume formed by the exterior frame members and covered by the wall cladding panels is filled with the recommended insulating material (RU Patent No. 2004730, E04B 2/72, Wolf Systembau CimbH, 1991).

Minėto išradimo trūkumas yra palyginti žemas gamybos ir surinkimo technologijos lygis ir vienu, ir kitu atveju naudojant sienos elementus ir statybines konstrukcijas ir, iš kitos pusės, palyginti žemas ir atsitiktinis konstrukcijų šilumos palaikymo formavimas. Šio išradimo panaudojimas sienoms statyti sukelia poreikius gaminti stačiakampius elementus, charakterizuojamus tam tikromis dalių proporcijomis, neleidžiančiomis išspręsti sienų su skirtingais aukščiais ir ilgiais surinkimo problemos, kuri sprendžiama tik lanksčiai diktuojant tam tikras pavienes sienų aukščio ir ilgio reikšmes. Tam tikras statybinių elementų skaičius, reikalingas tam tikro aukščio ir ilgio sienos statybai, taip pat yra nustatomas išankstiniu sienos elementų ilgiu ir aukščiu, nežiūrint to fakto, kad šis skaičius gali nesutapti su sienos elementų skaičiumi, nustatytu apskaičiuojant stiprumą. Be to, sienos konstrukcija neleidžia prasiskverbti drėgmei, susidariusiai sienų viduje, išorėn, nepanaudojus papildomų konstrukcinių elementų.The disadvantage of the present invention is the relatively low level of production and assembly technology, both in the use of wall elements and building structures, and on the other hand in the relatively low and random formation of heat retention structures. The use of the present invention in the construction of walls causes the need to produce rectangular elements characterized by certain proportions of parts which do not solve the problem of assembling walls of different heights and lengths which are solved only by dictating certain individual values of wall height and length. The number of building elements required to build a wall of a certain height and length is also determined by the preliminary length and height of the wall elements, despite the fact that this number may not match the number of wall elements determined in the strength calculation. In addition, the construction of the wall prevents moisture from entering the interior and exterior without the use of additional structural elements.

Kita žinoma sienos konstrukcija sudaryta iš sienos korpuso su 5 surenkamais vidiniais ir išoriniais sienos elementais ir izoliacine medžiaga, esančia tarp šių elementų. Išorinis sienos elementas yra pagamintas iš medinio rėmo su žingsniu 30...250 mm, padengto plastiko sluoksniu konstrukcijos patvarumui padidinti (FI naudingas modelis Nr. 1144, E04BAnother known wall structure consists of a wall body with 5 prefabricated inner and outer wall elements and insulating material between these elements. The outer wall element is made of a wooden frame with a step of 30 ... 250 mm, covered with a layer of plastic to increase the durability of the structure (FI utility model 1144, E04B

2/52, Tapani Marjamaa, 1993).2/52, Tapani Marjamaa, 1993).

Išradimo trūkumas yra taip pat palyginti žemas sienos konstrukcijos surinkimo technologijos lygis, padidintas medžiagų poreikis, nevisiškas patvarumo padidinimo, paminėto aukščiau, panaudojimas ir palyginti didelis sienos konstrukcijos šilumos laidumas. Pagrindinė trūkumų priežastis yra plastiko sluoksnio, kuris atlieka vėjo užtvaros vaidmenį, ir apsauginio sluoksnio išdėstymas išorėje šilumos izoliacijos sluoksnio, betarpiškai veikiamo supančios aplinkos, ir su betarpišku kontaktu su šilumos izoliacijos sluoksniu. Drėgmė, susikondensavusi ant vidinio plastiko paviršiaus, susikaupia šilumos izoliacijos sluoksnyje, sukaupta drėgmė, judanti išorėn, yra sulaikoma, ir sienos šilumos sulaikymo geba sumažėja dėl aukščiau paminėtų priežasčių. Sienos konstrukcijai taip pat reikia ir atraminio karkaso, ir karkaso, sudarančio išorinį sienos paviršių, tai yra netechnologiška.A further disadvantage of the invention is the relatively low level of technology for the assembly of the wall structure, the increased demand for materials, the incomplete use of the durability enhancement mentioned above and the relatively high thermal conductivity of the wall structure. The main cause of the drawbacks is the placement of the plastic layer, which acts as a wind barrier, and the protective layer outside the thermal insulation layer, which is directly exposed to the surrounding environment, and in direct contact with the thermal insulation layer. Moisture condensing on the inner surface of the plastic accumulates in the heat insulating layer, the accumulated moisture moving outside is trapped, and the heat retention capacity of the wall is reduced for the reasons mentioned above. The construction of the wall also requires both a support frame and a frame forming the outer surface of the wall, which is non-technological.

Artimiausias šiam išradimui techninis sprendinys yra sienos konstrukcija, padaryta iš stačiakampio karkaso, susidedančio iš vertikalių ir horizontalių medinių skersinių, karkasas susideda iš medžiagos, sudarančios vidinį sienos paviršių, ir apdailos plokštės, sudarančios išorinį sienos paviršių, ir šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio, įterpto tarp išorinio sienos paviršiaus ir apdailos plokštės, stačiakampio karkaso vertikalūs skersiniai išdėstyti horizontalių karkasų išorėje ir šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnis yra patalpintas tarp skersinių taip, kad yra paliekamas minimalus 22 mm oro sluoksnis tarp šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio ir sienos konstrukcijos apdailos plokštės. Šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnis iš išorės padengtas rekomenduota vėjo užtvara (DESIGNER’S GUIDE, Oy Minerit Ab, Finland, 1994, p. 17).The closest technical solution to the present invention is a wall structure made of a rectangular frame consisting of vertical and horizontal wooden crossbars, the frame consisting of a material forming the inner wall surface and a finishing panel forming the outer wall surface and a layer of heat insulating material inserted between the outer wall. the wall surface and trim panels, the rectangular frame vertical bars are positioned outside the horizontal frames and the thermal insulation layer is placed between the bars so that a minimum 22 mm air layer between the thermal insulation layer and the wall construction finishing plate is left. The thermal insulation material is externally covered with a recommended wind barrier (DESIGNER'S GUIDE, Oy Minerit Ab, Finland, 1994, p. 17).

Išradimas yra netechnologiškas dėl priežasčių, kad imamasi parengiamųjų konstravimų stačiakampių karkasų iš medinių skersinių visai sienai, kuri turės būti pastatyta, ir negalima padaryti keičiamos sienos bloko konstrukcijos, šiluminės izoliacijos sluoksnio storis parenkamas tik pagal sienos šilumos sulaikymo gebą arba atsitiktinai, kai negalima nustatyti šilumos sulaikymo gebos, ir gebėjimo perduoti sukauptą drėgmę išorėn, o sienos patvarumas kinta plačiose ribose.The invention is non-technological due to the fact that precast constructions are made of rectangular wooden frames for the whole wall to be erected and cannot be replaced by wall block construction, the thickness of the thermal insulation layer is selected only by the heat retention capacity of the wall and the ability to transfer accumulated moisture to the outside, while wall durability varies over a wide range.

Išradimo tikslas yra pagerinti sienos konstrukcijos statybos technologinį lygį, naudojant modulinį projektą, padidinant sienų šilumos izoliacinį pajėgumą, naudojant konstrukciją su atitinkamu sienų storiu ir palyginti žemu oro sluoksnio šilumos laidumu ir konstrukcinį variantą, trukdantį šalčio tiltų formavimąsi ir taip pat padidinant sienų patvarumą, sudarant optimalias sąlygas minimaliam drėgmės kiekiui susikondensuoti sienose, keičiantis temperatūrai, sudarius optimalias sąlygas drėgmei, susikondensavusiai sienose, išsiskirti išorėn ir gaminant konstrukciją, leidžiančią išvengti apdailos plokščių vidinių įtempimų.The object of the present invention is to improve the technological level of wall structure construction by modular design, increasing the thermal insulation capacity of walls, using a structure with appropriate wall thickness and relatively low air layer thermal conductivity and a construction variant that prevents cold bridging and also increases wall durability conditions to condense a minimum amount of moisture in the walls, with temperature changes, optimum conditions for condensation in the walls to be released outside, and a structure to avoid internal stresses on the finishing panels.

Kad būtų pasiektas išradimo tikslas, mes remiamės sienos konstrukcija, susidedančia iš stačiakampio karkaso, padaryto iš vertikalių ir horizontalių elementų, medžiagos, prijungtos prie stačiakampio karkaso ir sudarančios sienos vidinį paviršių, ir apdailos plokštės, sudarančios sienos išorinį paviršių, kad būtų pasiektas išradimo tikslas. Šilumos izoliacinė medžiaga ir vėjo užtvara yra patalpintos tarp sienos vidinio paviršiaus ir apdailos plokštės, ir amortizacinės juostos yra išdėstytos tarp apdailos plokščių ir karkaso. Sienos konstrukcijoje šilumos izoliacinė medžiaga yra naudojama storio F, kuris yra lygus nuo 0,45 iki 0,9 viso sienos storio L. Sienos apdailos plokštės medžiagos šilumos laidumas yra parenkamas viršijantis bent 10 kartų šilumos izoliacinės medžiagos šilumos laidumą. Vėjo užtvara yra padaryta kaip elastingos juostos, kurių plotis mažesnis už karkaso horizontalų žingsnį D, ir išdėstyta tarp vertikalių karkaso elementų.In order to achieve the object of the invention, we rely on a wall construction consisting of a rectangular frame made of vertical and horizontal elements, a material connected to the rectangular frame forming the inner surface of the wall, and finishing panels forming the outer surface of the wall. The thermal insulation material and the wind barrier are placed between the inner surface of the wall and the finishing panel, and the damping strips are located between the finishing panels and the frame. In the construction of the wall, the thermal insulation material is used in thickness F, which is equal to 0.45 to 0.9 of the total wall thickness L. The thermal conductivity of the wall cladding material is selected by at least 10 times the thermal conductivity of the thermal insulation material. The wind barrier is made in the form of elastic bands with a width less than the horizontal step D of the frame and is positioned between the vertical elements of the frame.

Oro kanalas, padalintas karkaso vertikaliais elementais į tam tikro 10 pločio vertikalius kanalus, lieka tarp apdailos plokštės ir išorinio šilumos izoliacinės medžiagos paviršiaus dėl šilumos izoliacinės medžiagos storio F, kuris yra nuo 0,45 iki 0,9 karkaso ir apdailos plokštės storio L. Vertikalūs kanalai sukelia tiesioginį oro judėjimą sienos viduje dėl žemesnio šiltesnio oro specifinio svorio, neleidžia susiformuoti turbulentiniam oro judėjimui, tai tuo pačiu metu sulaiko drėgmės perdavimą. Santykinai aukštas apdailos plokštės šilumos laidumas šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio šilumos laidumo atžvilgiu ir santykinai plona apdailos plokštė oro sluoksnio, suformuoto tarp apdailos plokštės ir šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio, storio atžvilgiu garantuoja perdavimą drėgmės, susikondensavusios ant apdailos plokštės, be kliūčių. Tinkamas apdailos plokštės storis E neleidžia formuotis esminiam temperatūriniam gradientui apdailos plokštės viduje, ir tinkamas oro sluoksnio storis atitinka temperatūros svyravimus tarp apdailos plokštės ir šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio dėl žymiai aukštesnės oro šilumos išlaikymo gebos lyginant su apdailos plokštės medžiaga. Sis reiškinys taip pat neleidžia drėgmei kondensuotis ant vidinio apdailos plokštės paviršiaus. Storesnės apdailos plokštės panaudojimą gali lydėti karkaso vidinių įtempimų padidėjimas, montuojant apdailos plokštes. Kondensuotos drėgmės kiekis ant vidinio apdailos plokštes paviršiaus padidėja mažėjant apdailos plokštės santykiniam šilumos perdavimui, ir situacija gali susidaryti tokia, kad oro srautas negalės pernešti drėgmės, kondensuotos priklausomai nuo aplinkos sąlygų. Juostų pavidalo vėjo užtvara gali būti panaudota tvirtinti šilumos izoliacinės medžiagos sluoksniui tarp vertikalių karkaso elementų stangrumo jėgų, sukeltų vėjo užtvaros juostose, dėka arba su papildomais tvirtinimo elementais dėl tinkamo vėjo užtvaros, padarytos kaip elastinga juosta, pločio, kai plotis mažesnis už karkaso horizontalų žingsnį D, ir išdėstyta tarp vertikalių karkaso elementų. Vėjo užtvara nevisiškai padengianti vertikalius karkaso elementus garantuoja geras sąlygas drėgmės perdavimui iš karkaso. Apjungimas šiluminių, apsauginių ir konstruktyvių funkcijų į vieną sprendinį leidžia organizuoti sienos konstrukcijos gamybą, apibrėžtą moduliavimo principu, tai žymiai supaprastina visą sienų gamybos ir montavimo procesą. Sienos konstrukcijos blokai gali būti gaminami kaip standartinės serijos neribotų dydžių diapazone, tai labai racionaliai pakreiptų išradimo panaudojimą.The air duct divided by vertical elements of the frame into vertical ducts of a certain width of 10 remains between the finishing plate and the outer surface of the heat insulating material due to the thickness F of the thermal insulating material, which is 0.45 to 0.9 and the thickness L. The ducts cause direct air movement inside the wall due to the lower specific gravity of the warmer air, preventing the formation of turbulent air movement, which at the same time retains moisture transfer. The relatively high thermal conductivity of the finishing panel with respect to the thermal conductivity of the heat insulating layer and the relatively thin finishing plate with respect to the thickness of the air layer formed between the finishing panel and the thermal insulating layer guarantee unobstructed moisture condensation on the finishing board. The proper thickness E of the finishing board prevents the formation of a substantial temperature gradient inside the finishing panel, and the proper air layer thickness corresponds to temperature variations between the finishing panel and the heat insulating layer due to its significantly higher air heat retention capability. This phenomenon also prevents moisture condensation on the inner surface of the panel. The use of thicker finishing panels may be accompanied by an increase in the internal stresses of the carcass when installing the finishing panels. The amount of condensed moisture on the inner surface of the finishing board increases with decreasing relative heat transfer of the finishing board, and the situation may occur that the air stream will not be able to carry moisture condensed depending on environmental conditions. Tape wind barrier can be used to attach a layer of heat insulating material between the vertical forces of the frame elements due to the wind barrier bands or with additional fasteners due to the appropriate width of the wind barrier made as an elastic band at a width less than the horizontal pitch of the frame , and positioned between vertical frame members. The wind barrier, which does not completely cover the vertical elements of the frame, guarantees good conditions for transferring moisture from the frame. Combining thermal, protective and constructive functions into a single solution enables the organization of wall construction production, defined by the modulation principle, which greatly simplifies the entire wall production and installation process. Wall construction blocks can be manufactured as standard series in an unlimited size range, which would very rationally tilt the application of the invention.

Išradimo objektas yra paaiškinamas šiais brėžiniais:The object of the invention is explained in the following drawings:

Fig. 1 - sienos konstrukcijos bloko skersinis pjūvis;FIG. 1 is a cross-section of a wall construction unit;

Fig. 2 - sienos konstrukcijos bloko išilginis pjūvis pagal A-A.FIG. 2 - A-A longitudinal section of the wall construction unit.

Sienos konstrukcijos blokas susideda iš vertikalių ir horizontalių elementų 1 ir 2, suformuojančių stačiakampį karkasą 3, padarytą, pavyzdžiui, iš medinių skersinių arba metalinių statramsčių. Medžiaga, sudaranti sienos vidinį paviršių 4, ir apdailos plokštė 5, pavyzdžiui, LUJA plokštė, sudaranti sienos išorinį paviršių, yra sumontuotos į stačiakampį karkasą 3, ir šilumos izoliacinė medžiaga 6, pavyzdžiui, akmens vata, stiklo vata, celiuliozės vata arba putplastis, yra patalpinta tarp sienos konstrukcijos bloko vidinio paviršiaus 4 ir apdailos plokštės 5. Stačiakampis karkasas 3 yra padengtas vėjo užtvara 7, pavyzdžiui, statybiniu kartonu arba plona plėvele. Amortizacinės juostos 8 yra patalpintos tarp sienos apdailos plokščių 5 ir stačiakampio karkaso 3. Šilumos izoliacinės medžiagos 6 storis F lygus nuo 0,45 iki 0,9 bendro sienos stačiakampio karkaso 3 ir apdailos plokštės 5 storio L. Sienos apdailos plokštės 5 medžiagos šilumos laidumas viršija bent 10 kartų šilumos izoliacinės medžiagos 6 šilumos laidumą. Vėjo užtvara 7 padaryta kaip elastingos juostos, kurių plotis mažesnis už karkaso horizontalų žingsnį D ir išdėstytos tarp stačiakampio karkaso 3 vertikalių elementų. Vidinis paviršius 4 gali būti sudarytas iš jau esančių statybinių elementų paviršių tuo atveju, kai sienos konstrukcijos blokas naudojamas stovinčių pastatų rekonstrukcijai. Išradimas taip pat naudojamas išlyginti sienas, paliekant papildomus oro kanalus tarp esančios sienos ir naujo sienos konstrukcijos elemento dėl to, kad esančiuose senuose pastatuose paprastai reikia išlyginti plokštamo nukrypimus, sukeltus deformacijų ir statybos netikslumų.The wall construction unit consists of vertical and horizontal elements 1 and 2 forming a rectangular frame 3 made, for example, of wooden cross bars or metal posts. The material constituting the inner surface 4 of the wall and the finishing panel 5, such as the LUJA panel forming the outer surface of the wall, are mounted in a rectangular frame 3 and the heat insulating material 6 such as rock wool, glass wool, cellulose wadding or foam. placed between the inner surface 4 of the wall construction unit and the finishing panel 5. The rectangular frame 3 is covered with a wind barrier 7, for example, building cardboard or thin film. The damping strips 8 are placed between the wall finishing panels 5 and the rectangular frame 3. The thickness F of the heat insulating material 6 is equal to 0.45 to 0.9 in the overall thickness of the wall rectangular frame 3 and the finishing panel 5. The wall finishing panel 5 has a thermal conductivity of at least 10 times the thermal conductivity of the heat insulating material 6. The wind barrier 7 is made in the form of elastic bands with a width less than the horizontal pitch D of the frame and positioned between the vertical elements of the rectangular frame 3. The inner surface 4 can be made up of the surfaces of the building elements already present when the wall construction unit is used for the reconstruction of standing buildings. The invention is also used to level walls, leaving additional air ducts between the existing wall and the new wall construction element, due to the fact that existing old buildings usually have to compensate for plane deflections caused by deformation and construction inaccuracies.

Siūlomo sienos konstrukcijos bloko panaudojimas leidžia supaprastinti sienos konstrukcijų statybos procesą dėl galimybės naudoti standartinių parametrų blokus ir užkertą kelią nepagrįstam sienų konstrukcinių elementų medžiagų pereikvojimui, potencialiai sukeltam stiprumo arba šilumos sąlygų pervertinimo nustatant reikiamus dydžius.The use of the proposed wall construction block simplifies the construction process of wall structures due to the ability to use standard parameter blocks and to prevent unreasonable material overload of wall construction elements, potentially caused by overestimation of strength or thermal conditions by setting the required values.

Šilumos izoliacijos geba didėja dėl sienos apdailos plokštės, šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio ir oro sluoksnio tinkamo santykinio storio ir taip pat neleidžiant sudrėkti sienos konstrukcijai, tinkamai parinkus ventiliacijos režimą.The thermal insulation capacity increases due to the proper relative thickness of the wall cladding board, the heat insulation layer and the air layer, and also prevents the structure of the wall from wetting with proper ventilation.

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION

Claims (4)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION Sienos konstrukcijos blokas, susidedantis iš stačiakampio karkaso,Wall construction unit consisting of a rectangular frame, 5 padaryto iš vertikalių ir horizontalių elementų, medžiagos, prijungtos prie stačiakampio karkaso, sudarančios vidinį sienos paviršių, apdailos plokštės, sudarančios išorinį sienos paviršių, šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio, vėjo užtvaros, patalpintos tarp vidinio sienos paviršiaus ir apdailos plokštės, ir amortizacinių juostų, patalpintų tarp apdailos plokščių5 made of vertical and horizontal elements, material connected to a rectangular frame forming the inner wall surface, finishing panels forming the outer wall surface, a layer of heat insulation material, a wind barrier placed between the inner wall surface and the finishing plate, and damping strips placed between the trim panels 10 ir karkaso, besiskiriantis tuo, kad šilumos izoliacinės medžiagos sluoksnio storis sudaro nuo 0,45 iki 0,9 bendro sienos storio, kai sienos apdailos plokštės medžiagos šilumos laidumas yra bent 10 kartų aukštesnis už izoliacinės medžiagos šilumos laidumą, vėjo užtvara padaryta kaip elastingos juostos, kurių plotis mažesnis už karkaso horizontalų žingsnį, ir10 and a frame, characterized in that the thickness of the insulation layer is 0.45 to 0.9 the total wall thickness, where the thermal conductivity of the material of the wall panel is at least 10 times higher than the thermal conductivity of the insulation material; having a width less than the horizontal step of the frame, and 15 išdėstyta tarp karkaso vertikalių elementų.15 positioned between the vertical elements of the frame.