PL233425B1 - System prefabrykowanych paneli do montażu w układzie modularnym oraz układ przegród budynku zbudowanych z tych paneli - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest system prefabrykowanych paneli do montażu w układzie modularnym, gdzie panele (1) mają w swej konstrukcji co najmniej jedną płytę kompozytową, składającą się z połączonych ze sobą warstwy izolacyjnej wewnętrznej (3) i dwóch okładzin (4), z czego co najmniej jedną stanowi płyta magnezytowa, a nadto drewniany szkielet nośny, zawierający co najmniej dwie równoległe zewnętrzne nośne belki (5), które połączone są ze sobą dwoma zewnętrznymi łączącymi belkami (6). Do zewnętrznych nośnych belek (5) oraz zewnętrznych łączących belek (6) przymocowane są podłużne splajny (7), przy czym zewnętrzne nośne belki (5) oraz zewnętrzne łączące belki (6) wpuszczone są w płytę kompozytową i za pośrednictwem splajnów (7) przymocowane są do jej okładzin (4). W wersjach stropowej oraz dachowej panelu (1) do środka płyty kompozytowej wprowadzona jest wzdłużna belka wzmacniająca (8) oraz poprzeczne belki wzmacniające (10). Z paneli (1) uformowane są przegrody ścienne i/lub przegrody stropowe i/lub przegrody dachowe oraz ich wzajemne układy ortogonalne poprzez związanie tych paneli ze sobą wzdłuż linii siatki modularnej tak, aby narożniki paneli (1) pokrywały się z węzłami siatki modularnej przy wykorzystaniu zewnętrznych nośnych belek (5) szkieletu nośnego i splajnów (7) oraz z użyciem rzędów łączników prostych i kątowych złączy ciesielskich. Przedmiotem wynalazku jest również układ przegród budynku zbudowany z tych paneli. Wynalazek ma zastosowanie w niskim budownictwie kubaturowym do budowania przegród ściennych, przegród stropowych i dachów.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest system prefabrykowanych paneli do montażu w układzie modularnym oraz układ przegród budynku zbudowanych z tych paneli mające zastosowanie w niskim budownictwie kubaturowym, zwłaszcza do budowy takich obiektów jak budynki mieszkalne, obiekty biurowe oraz pawilony handlowe.

W znanym stanie techniki budowlanej występuje wiele rozwiązań prefabrykowanych paneli ściennych o konstrukcji warstwowej, umożliwiających wykonywanie dowolnych konstrukcji budynków. Zasadnicza część nośna tych systemów jest wykonana z monolitycznego betonu zwykłego lub komórkowego, który zapewnia odpowiednią wytrzymałość nośną budowli. Z uwagi na ciężar tych paneli wymagają one trudnego montażu z użyciem ciężkiego sprzętu i wysoko wykwalifikowanych pracowników.

Innym segment stosowanych ścian prefabrykowanych związany jest z panelami wielowarstwowymi, złożonymi z elementów powłokowych takich jak płyty wiórowe, płyty cementowe lub sklejki drewniane, które przykładane są warstwami drewnianymi takimi jak styropian, pianki poliuretanowe, wełna mineralna lub wata szklana. Panele te charakteryzują się przede wszystkim tym, że muszą być montowane do szkieletu konstrukcyjnego stalowego lub drewnianego, ustawionego niezależnie od nich i zdolnego do przejmowania obciążeń zewnętrznych.

Znanym w stanie techniki rozwiązaniem jest, przedstawiony w polskim zgłoszeniu wynalazku nr P.336503, system budownictwa, w którym stosuje się indywidualne elementy budowlane, mające zasadniczo równoległe swoje górne i dolne powierzchnie, zaś każdy element budowlany ma przynajmniej jeden otwór przebiegający od górnej powierzchni do dolnej powierzchni, przy czym elementy budowlane nadają się do umieszczenia jeden na drugim tak, że otwory poszczególnych elementów pokrywają się ze sobą. W każdym otworze może być umieszczony element łączący, za pomocą którego należący do niego element budowlany może być połączony przez przyłożenie określonego nacisku z elementem budowlanym, znajdującym się bezpośrednio pod pierwszym elementem budowlanym.

Znany jest również z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.376199 zestaw modułów budowlanych tworzących konstrukcję ścian i stropu budynku, który stanowi moduł ścienny, moduł stropowy i moduł nadproża, przy czym moduł ścienny składa się z prostokątnej ramy drewnianej, do której przymocowane są co najmniej z jednej jej strony zastrzały blaszane, usytuowane wzdłuż jej przekątnych, a utworzone wewnątrz tej ramy komory wypełnione są izolacyjnymi elementami płytowymi, do których z jednej strony przyklejony jest element płytowy, wykonany z płyty cementowo-włóknowej lub ze sklejki z przyklejonym do niego elementem płytowym, natomiast z drugiej strony do izolacyjnych elementów płytowych i ramy drewnianej przyklejony jest izolacyjny element płytowy z przyklejonym do niego od zewnątrz płytowym elementem gipsowo-kartonowym lub gipsowo-włóknowym.

Znany jest ponadto z opisu patentowego nr PL 195 459 moduł budowlany do budowy szkieletów ścian mający nośne słupki połączone ze sobą szeregowo dystansowymi płytami z krawędziami wpuszczonymi do wewnątrz tych słupków, z których skrajne słupki mają przymocowane od stron bocznych złączne skrzydła, mające po złączeniu długość równą odległości między sąsiednimi, nośnymi słupkami. Od stron czołowych nośne słupki mają do łączenia pionowego z sąsiednimi modułami złącza czopowe z gniazdami i czopami. Dystansowe płyty są usytuowane w części środkowej wzdłuż jednej, korzystnie pionowej płaszczyzny symetrii lub w pobliżu zewnętrznych krawędzi nośnych słupków przemiennie wzdłuż równoległych do siebie płaszczyzn. Przy przemiennym usytuowaniu dystansowych płyt w nośnych słupkach wykonywane są pionowe rowki do osadzenia płytowych osłon, tworzących z pozostałymi elementami przelotowe kanały.

Istotą systemu paneli według wynalazku jest to, że każdy z paneli ma w swej zwartej konstrukcji płytę kompozytową, składającą się z połączonych ze sobą warstwy izolacyjnej wewnętrznej korzystnie w postaci styropianu oraz dwóch okładzin, którą przynajmniej jedną stanowi płyta magnezytowa, a nadto drewniany szkielet nośny. Szkielet nośny zawiera co najmniej dwie równoległe zewnętrzne belki nośne, które połączone są ze sobą dwoma zewnętrznymi belkami łączącymi. Zewnętrzne wymiary szkieletu nośnego stanowią krotność odstępów przypisanej budowli siatki modularnej. Ponadto do zewnętrznych belek nośnych oraz zewnętrznych belek łączących szkieletu nośnego przymocowane są obustronnie podłużne splajny o rozstawie powierzchni zewnętrznych równym odstępowi pomiędzy okładzinami płyty kompozytowej. Zewnętrzne belki nośne oraz zewnętrzne belki łączące wpuszczone są w płytę kompozytową i za pośrednictwem splajnów przymocowane są do jej okładzin, przy czym splajny, które połączone są z zewnętrznymi belkami nośnymi, wystają swoimi profilami poza krawędzie okładzin płyty kompozytowej.

PL 233 425 B1

W wersjach stropowej oraz dachowej panelu do środka płyty kompozytowej wprowadzona jest równolegle względem zewnętrznych belek nośnych wzdłużna belka wzmacniająca, która przymocowana jest za pośrednictwem dwóch splajnów wewnętrznych do okładzin panelu. Ponadto w obu tych wersjach panelu do środka płyty kompozytowej wprowadzone są pomiędzy wzdłużną belką wzmacniającą a zewnętrznymi belkami nośnymi poprzeczne belki wzmacniające.

Do istoty wynalazku należy również to, ze panele uformowane są w przegrody ścienne, przegrody stropowe oraz przegrody dachowe oraz ich wzajemne układy ortogonalne przy wykorzystaniu wchodzących w skład paneli zewnętrznych belek nośnych szkieletu nośnego i splajnów, przy czym panele związane są ze sobą wzdłuż linii siatki modularnej tak, iż narożniki paneli pokrywają się z węzłami tej siatki. Uszeregowane w przegrody w określonych płaszczyznach panele złączone są ze sobą przy pomocy rzędu łączników prostych, przykręconych do splajnów sąsiadujących ze sobą paneli, natomiast panele uszeregowane w przegrody w płaszczyznach ortogonalnych względem tych określonych płaszczyzn mocowane są do ich paneli w tych określonych płaszczyznach, korzystnie z wykorzystaniem szeregu kątowych złączy ciesielskich.

Korzystną cechą systemu paneli według wynalazku jest to, że stanowi on zestaw elementów budowlanych montowalnych w układzie modularnym, dający dużą ilość kombinacji zestawów stanowiących ściany, stropy i dachy budynków w niskiej zabudowie z ograniczeniem do trzech kondygnacji naziemnych. System daje możliwość kształtowania przestrzennego i architektonicznego budynków o różnych kształtach i różnych dachach, na przykład spadzistych, kopertowych lub płaskich. Specyfika rozwiązań budowy paneli, będących elementami systemu, w stosunku do innych znanych rozwiązań elementów lekkich prefabrykowanych polega na tym, że wewnętrzny szkielet drewniany paneli, stanowiący o ich samonośności, po powiązaniu z innymi panelami staje się zarazem układem nośnym konstrukcji całego zestawu paneli w postaci zmontowanego budynku. Okładziny zewnętrzne paneli, które wykonane są z wytrzymałych i odpornych na szkodliwe czynniki fizyczne płyt magnezytowych, oprócz funkcji użytkowych, takich jak osłona przeciwwodna, osłona przeciwwiatrowa, osłona wizualn a i osłona akustyczna, stanowią zarazem element statyczny ustroju nośnego panelu, uniemożliwiający jego deplanację i wyboczenie konstrukcji szkieletu drewnianego. Poprzez odpowiednie ukształtowanie krawędzi paneli uzyskuje się możliwość łączenia ich ze sobą na różne sposoby zależnie od wzajemnego położenia, w tym ułożenia szeregowego paneli jeden za drugim albo ułożenia ortogonalnego trzech lub czterech paneli.

Nadto istotną korzystną cechą systemu paneli jest możliwość łatwego i dokładnego ich wykonawstwa w warunkach hali produkcyjnej, łatwość transportu lekkich elementów na miejsce montażu, a następnie szybki i precyzyjny montaż budynku bez konieczności używania ciężkiego sprzętu budowlanego przy minimalnej liczbie zatrudnionych pracowników.

Wynalazek pokazany został w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia widok aksonometryczny panelu w jego podstawowej wersji, fig. 2 - rysunek aksonometryczny złożeniowy tegoż panelu, natomiast fig. 3 przedstawia rysunek aksonometryczny panelu w wersji stropowej/dachowej z odsłoniętym wnętrzem, a ponadto fig. 4 pokazuje w przekroju połączenie dwóch paneli ściany wewnętrznej wzdłuż jednej płaszczyzny, fig. 5 - takie samo połączenie ściany zewnętrznej budynku z łącznikiem pośrednim, natomiast na fig. 6 przedstawiono wycinek połączenia dwóch paneli w rzucie od frontu, zaś na fig. 7 pokazane jest w przekroju ortogonalne połączenie ze sobą trzech paneli, na fig. 8 - przekrój złożeniowy płyty kompozytowej oraz zewnętrznej belki nośnej wraz ze splajnami, ponadto na fig. 9 pokazano w przekroju ortogonalne połączenie ze sobą ściany zewnętrznej budynku ze ścianą wewnętrzną, a nadto na fig. 10 przedstawiono uproszczony rysunek poglądowy istoty konstrukcji panelowej budynku.

Każdy z paneli 1 wchodzących w skład systemu według wynalazku ma w swej zwartej konstrukcji płytę kompozytową 2, składającą się z połączonych ze sobą warstwy izolacyjnej wewnętrznej 3 w postaci styropianu oraz dwóch okładzin 4 w postaci płyt magnezytowych, a nadto drewniany szkielet nośny. W podstawowej wersji panelu 1, przeznaczonego do wykorzystania jako ściana budynku, szkielet nośny składa się z dwóch równoległych zewnętrznych belek nośnych 5 oraz, połączonych z nimi na końcach, dwoma równoległymi zewnętrznymi belkami łączącymi 6. Zewnętrzne wymiary szkieletu nośnego stanowią krotność odstępów przypisanej budowli siatki modularnej S. W przypadku podstawowej wersji panelu 1, jego szerokość odpowiada jednemu odstępowi siatki modularnej S, natomiast jego długość odpowiada dwóm odstępom tej siatki. Ponadto do zewnętrznych belek nośnych 5 oraz zewnętrznych belek łączących 6 szkieletu nośnego przymocowane są obustronnie podłużne splajny 7 o rozstawie powierzchni zewnętrznych równym odstępowi pomiędzy okładzinami 4 płyty kompozytowej 2. Zewnętrzne

PL 233 425 B1 belki nośne 5 oraz zewnętrzne belki łączące 6 wpuszczone są w płytę kompozytową 2 i za pośrednictwem splajnów 7 przyklejone są do jej okładzin 4, przy czym splajny 7, które połączone są z zewnętrznymi belkami nośnymi 5, wystają swoimi profilami poza krawędzie okładzin 4 płyty kompozytowej 2.

W wersjach stropowej oraz dachowej panelu 1 do środka płyty kompozytowej 2 wprowadzona jest równolegle względem zewnętrznych belek nośnych 5 wzdłużna belka wzmacniająca 8, która przymocowana jest za pośrednictwem dwóch splajnów wewnętrznych 9 do okładzin 4 panelu 1. Ponadto w obu tych wersjach panelu 1 do środka płyty kompozytowej 2 wprowadzone są pomiędzy wzdłużną belką wzmacniającą 8 a zewnętrznymi belkami nośnymi 5 poprzeczne belki wzmacniające 10. Panele 1 uformowane są w przegrody ścienne, przegrody stropowe oraz przegrody dachowe oraz ich wzajemne układy ortogonalne przy wykorzystaniu wchodzących w skład pan eli 1 zewnętrznych belek nośnych 5 szkieletu nośnego i splajnów 7, przy czym panele 1 związane są ze sobą wzdłuż linii siatki modularnej S tak, iż narożniki paneli 1 pokrywają się z węzłami W tej siatki. Połączenie elementów szkieletu nośnego między sobą, to jest zewnętrznych belek nośnych 5, zewnętrznych belek łączących 6, wzdłużnych belek wzmacniających 8 oraz poprzecznych belek wzmacniających 10, wykonane jest za pomocą wkrętów do drewna.

Ustawione w jednej płaszczyźnie panele 1 przegród złączone są ze sobą przy pomocy szeregu łączników prostych 11 przykręconych do splajnów 7 sąsiednich paneli 1, zaś panele 1 w płaszczyznach ortogonalnych względem przegród mocowane są do ich paneli 1 z wykorzystaniem szeregu kątowych złączy ciesielskich 12. Na łącznikach prostych 11, znajdujących się po zewnętrznej stronie zewnętrznych przegród ściennych, zamocowane są łączniki pośrednie 13, do których przymocowana jest płyta licowa 14. Przestrzeń pomiędzy panelami 1 przegrody ściennej zewnętrznej budynku a płytą licową 14, wypełniona jest materiałem izolacyjnym zewnętrznym 15 w postaci wełny mineralnej. Uszeregowane w przegrody w określonych płaszczyznach panele 1 złączone są ze sobą przy pomocy rzędu łączników prostych 11, przykręconych do splajnów 7 sąsiadujących ze sobą paneli 1, natomiast panele 1, które uszeregowane są w przegrody w płaszczyznach ortogonalnych względem tych określonych płaszczyzn, mocowane są do ich paneli 1 w tych określonych płaszczyznach z wykorzystaniem szeregu kątowych złączy ciesielskich 12.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. System prefabrykowanych paneli do montażu w układzie modularnym zawierających drewniane elementy nośne oraz okładziny zewnętrzne, pomiędzy którymi znajduje się warstwa izolacyjna, znamienny tym, że każdy z paneli (1) ma w swej zwartej konstrukcji co najmniej jedną płytę kompozytową (2), składającą się z połączonych ze sobą warstwy izolacyjnej wewnętrznej (3) i dwóch okładzin (4), a nadto drewniany szkielet nośny zawierający co najmniej dwie równoległe zewnętrzne belki nośne (5), które połączone są ze sobą dwoma zewnętrznymi belkami łączącymi (6), przy czym zewnętrzne wymiary szkieletu nośnego stanowią krotność odstępów przypisanej budowli siatki modularnej (S), ponadto do zewnętrznych belek nośnych (5) oraz zewnętrznych belek łączących (6) szkieletu nośnego przymocowane są obustronnie podłużne splajny (7) o rozstawie powierzchni zewnętrznych równym odstępowi pomiędzy okładzinami (4) płyty kompozytowej (2), przy czym zewnętrzne belki nośne (5) oraz zewnętrzne belki łączące (6) wpuszczone są w płytę kompozytową (2) i za pośrednictwem splajnów (7) przymocowane są do jej okładzin (4), a ponadto splajny (7), które połączone są z zewnętrznymi belkami nośnymi (5), wystają swoimi profilami poza krawędzie okładzin (4) płyty kompozytowej (2).
2. 2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że do środka płyty kompozytowej (2) wprowadzona jest równolegle względem zewnętrznych belek nośnych (5) co najmniej jedna wzdłużna belka wzmacniająca (8), która przymocowana jest za pośrednictwem dwóch splajnów wewnętrznych (9) do okładzin (4) panelu (1).
3. 3. System według zastrz. 2, znamienny tym, że do środka płyty kompozytowej (2) wprowadzone są pomiędzy wzdłużną belką wzmacniającą (8) a zewnętrznymi belkami nośnymi (5) poprzeczne belki wzmacniające (10).
4. 4. System według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że co najmniej jedną okładzinę (4) płyty kompozytowej (2) stanowi płyta magnezytowa.

   PL 233 425 Β1
5. 5. Układ przegród budynku zbudowanych z prefabrykowanych paneli do montażu w układzie modularnym, znamienny tym, że panele (1) uformowane są w przegrody ścienne i/lub przegrody stropowe, i/lub przegrody dachowe i ich wzajemne układy ortogonalne poprzez związanie tych paneli ze sobą wzdłuż linii siatki modularnej (S) tak, aby narożniki paneli (1) pokrywały się z węzłami (W) siatki modularnej (S) przy wykorzystaniu wchodzących w skład paneli (1) zewnętrznych belek nośnych (5) szkieletu nośnego i splajnów (7), przy czym uszeregowane w przegrody w określonych płaszczyznach panele (1) złączone są ze sobą przy pomocy rzędu łączników prostych (11), które przykręcone są do splajnów (7), sąsiadujących ze sobą paneli (1), natomiast panele (1), uszeregowane w przegrody w płaszczyznach ortogonalnych względem tych określonych płaszczyzn, mocowane są do ich paneli (1) w tych określonych płaszczyznach korzystnie z wykorzystaniem szeregu kątowych złączy ciesielskich (12), ponadto na łącznikach prostych (11), znajdujących się po zewnętrznej stronie zewnętrznych przegród ściennych, zamocowane są łączniki pośrednie (13), do których przymocowana jest płyta licowa (14).
6. 6. Układ przegród według zastrz. 5, znamienny tym, że przestrzeń pomiędzy panelami (1) przegrody ściennej zewnętrznej budynku a płytą licową (14) wypełniona jest materiałem izolacyjnym zewnętrznym (15).