PL233861B1 - Sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych, ściennych i dachowych, ze szkieletu drewnianego dla domów o niemal zerowym zapotrzebowaniu na ciepło - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych, ściennych i dachowych, ze szkieletu drewnianego, do wykorzystania w budownictwie w domach o niemal zerowym zapotrzebowaniu na ciepło.

Jedną z najpopularniejszych od dawna stosowanych konstrukcji domów, jest szkielet drewniany na bazie belki 2/4, wypełniony materiałem izolacyjnym. Renesans tych konstrukcji związany jest ze wzrastającymi wymaganiami izolacyjności cieplnej stawianymi nowopowstającym budynkom. Niestety konstrukcje te mają istotne wady. Należą do nich starzeniowe zmiany objętości materiałów izolacyjnych wypełniających drewniany szkielet, powodujące pojawienie się z czasem mostków cieplnych i konieczność stosowania kosztownych technologii zapewnienia szczelności obudowy budynku. Bywa też, że podczas transportu materiał izolacyjny umieszczony w przestrzeniach konstrukcji drewnianej, ulega przesunięciu pod wpływem wstrząsów. Powstaje wówczas w górnej części panelu przestrzeń, która staje się mostkiem termicznym, którego niestety od razu nie widać a pojawia się w czasie, kiedy obiekt jest już eksploatowany.

Znane są sposoby eliminowania tych wad, na przykład w japońskim zgłoszeniu wynalazku JPH11324155 (A), pomiędzy belki podłogi wkłada się większą od odległości między belkami płytę spienionego materiału izolacyjnego, którą wciska się między belki sztywną płytą dociskającą. Rozwiązanie to po pierwsze wymaga użycia sztywnej płyty co nie jest korzystne w przypadku ścian zewnętrznych i dachów, a ponadto spręża materiał izolacyjny w jednym tylko kierunku. Podobnie w japońskim zgłoszeniu wynalazku JPH0835262 (A) materiał izolacyjny sprężany jest jednokierunkowo. Jeszcze inny sposób zapewnienia długotrwałej szczelności opisano w publikacji JPH11324155 (A), gdzie wykorzystywane są rowkowe nacięcia wykonane w płycie izolacyjnej poddające się pod wpływem wciskania tej płyty pomiędzy sztywne elementy konstrukcji. Podobne co do sposobu sprężania materiału izolacyjnego opisanego w JPH11324155 (A) jest rozwiązanie opisane w europejskim zgłoszeniu wynalazku

EP0796962 (A1), z tym że dotyczy ono izolacji między krokwiami a w miejsce sztywnej płyty dociskającej zastosowano sztywny materiał izolujący w postaci dwóch płyt, których specyficzne ukształtowan ie stykających się krawędzi, tworzy formę zawiasu. Zawias ten doprowadzony jest przez przyłożenie siły prostopadłej, do powierzchni płyt do położenia 180°. Dzięki czemu dociska płyty materiału izolacyjnego do krokwi. Także to rozwiązanie nie wykorzystuje konstrukcyjnych właściwości materiału izolacyjnego.

Nieoczekiwanie w/w problemy udało się rozwiązać w obecnym wynalazku, dzięki temu, że zapewnia nie tylko szczelne wypełnienie sztywnym materiałem izolacyjnym, korzystnie spienionym polistyrenem, przestrzeni pomiędzy elementami konstrukcji szkieletu drewnianego, ale dodatkowo radykalnie zwiększa mechaniczną wytrzymałość konstrukcji. Dzieje się tak dlatego, że sprężenie z dwóch kierunków formatek polistyrenu, który jest materiałem sprężystym, zamkniętym w konstrukcji szkieletowej przegrody zewnętrznej, oddziałuje na konstrukcję szkieletową przegrody od wewnątrz, wspomagając konstrukcję dla przeniesienia obciążeń zewnętrznych. Sposób prefabrykacji wielkogabarytowych elementów konstrukcji budynku, takich jak ściany zewnętrzne i połacie dachu, polega na sprężeniu pomiędzy drewnianymi elementami konstrukcji, formatek ze sztywnego materiału izolacyjnego, korzystnie spienionego polistyrenu.

Sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych ściennych ze szkieletu drewnianego, w postaci kratownicy zbudowanej ze słupów, rygli górnych i rygli dolnych i wprasowanych w przestrzeń pomiędzy nimi sprężonych formatek spienionego tworzywa wyk onanych z polimeru, korzystnie z polistyrenu według wynalazku polega na tym, że formatki spienionego tworzywa wykonane z polimeru, korzystnie z polistyrenu umieszczone pomiędzy słupami, ryglem górnym i ryglem dolnym, sprężane są w płaszczyźnie panelu z dwóch kierunków wzajemnie prostopadłych, gdzie po osiągnięciu wymiaru ostatecznego panelu, do słupków mocowane są równolegle do rygla górnego i rygla dolnego, krawędziaki, do których mocowane są płyty ścienne wewnętrzne ognioodporne, korzystnie karton-gipsowe, a po przeciwnej stronie panelu ściennego, doklejana jest formatka, korzystnie ze spienionego polistyrenu i nakładana jest warstwa elewacyjna.

Sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych dachowych, ze szkieletu drewnianego w postaci kratownicy zbudowanej z trójelementowych belek krokwiowych w skład których wchodzą belki górne i belki dolne oraz łączące je pasy płyty drewnopochodnej, połączonych z poprzecznymi ramami usztywniającymi i wprasowanych w przestrzeń pomiędzy nimi formatek spienionego tworzywa, wykonanych z polimeru, korzystnie z polistyrenu, według wynalazku polega na tym, że formatki spienionego tworzywa wykonane z polimeru, korzystnie z polistyrenu umieszczane

PL 233 861 B1 są pomiędzy belkami krokwiowymi i ramami usztywniającymi, następnie sprężane są w płaszczyźnie panelu z dwóch kierunków wzajemnie prostopadłych, następnie po osiągnięciu wymiaru ostatecznego, na jednej z płaszczyzn panelu do ram usztywniających, równolegle do belek krokwiowych, mocowane są krawędziaki, które łączą te ramy usztywniające na długości panelu ze sobą, a jednocześnie są rusztem, dla mocowania płyt ognioodpornych, korzystnie karton-gipsowych, natomiast na drugiej płaszczyźnie panelu równolegle do belek krokwiowych, mocowane są do ram usztywniających, łaty, kontrłaty, do których mocowane jest pokrycie dachowe.

Korzystnymi skutkami wynalazku jest to, że wielkogabarytowe panele ścienne i dachowe charakteryzują się małym zużyciem drewna konstrukcyjnego, niskim ciężarem, wysoką sztywnością i wytrzymałością mechaniczną oraz niezmieniającym się w czasie, oporem cielnym i szczelnością. Nie występują jakiekolwiek rozszczelnienia, powstające w czasie transportu, a także procesów starzeniowych użytych izolacji. Dodatkową korzystną cechą tych konstrukcji jest niski koszt prefabrykacji i łatwość montażu na placu budowy. Zaproponowane rozwiązanie poszerza znacznie możliwości projektowania lekkich konstrukcji budynków, podążających za najnowszymi kierunkami w budownictwie. Grubością panelu jak i stopniem sprężenia formatek polistyrenowych, możemy w istotny sposób posługiwać się w wykonywanych projektach.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment konstrukcji panelu ściennego w widoku z boku, fig. 2 przedstawia fragment z fig. 1 w przekroju podłużnym, fig. 3 przedstawia fragment z fig. 1 w przekroju poprzecznym, fig. 4 przedstawia fragment konstrukcji panelu dachowego w perspektywie, a fig. 5 przedstawia fragment panelu dachowego w widoku czołowym w płaszczyźnie dachu.

Jak przedstawiono na fig. 1-3, sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych ściennych realizuje się następująco.

Sposób wytwarzania rozpoczyna się od ułożenia słupów (2) ściennych, pomiędzy rygiel górny (3) i rygiel dolny (4). Pomiędzy tymi elementami tworzonej kratownicy (1), układane są formatki spienionego tworzywa (5) wykonane korzystnie z polistyrenu o wymiarze większym niż wymiary w wewnętrznej przestrzeni kratownicy (1). Następnie za pomocą rozmieszczonych obwodowo wokół panelu siłowników, formatki spienionego tworzywa (5) umieszczone tam, sprężane są. Wielkość formatek spienionego tworzywa (5) zależna jest od wielkości sprężu, jaki musimy zastosować, aby wykonać panel ścienny o określonych wymiarach i odpowiedniej charakterystyce. Po sprężeniu panelu, w ciągle trwającym ścisku, elementy kratownicy (1) zespalane są, za pomocą rozsuniętych krawędziaków (8), łączących słupy (2) na długości ściany, przy użyciu wkrętów. Krawędziaki (8) jednocześnie stanowią ruszt dla mocowania płyt ściennych wewnętrznych ognioodpornych (9), korzystnie płyt karton-gipsu. W przestrzeni pomiędzy krawędziakami (8) a płytą ognioodporną (9) z karton-gipsu, umieszczane są przewody instalacyjne oraz wełna mineralna (10). Po zakończeniu powyższych czynności panel ścienny uwalniany jest ze ścisku. Aby uzyskać projektowany opór cieplny panelu ściennego, po przeciwnej stronie, doklejana jest zewnętrzna warstwa w postaci formatki (6), korzystnie spienionego polistyrenu, o odpowiedniej grubości i nakładana jest warstwa elewacyjna (7).

Jak przedstawiono na fig. 4-5, sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych dachowych realizuje się następująco.

W pierwszym etapie wykonywane są trzyelementowe belki krokwiowe (11), zbudowane z belki górnej (12) i belki dolnej (13), oraz łączących je pasów płyty drewnopochodnej (14), której szerokość wynika z parametrów izolacyjnych formatki spienionego tworzywa (5), korzystnie polistyrenu i projektowanego oporu cieplnego połaci dachowej. Szerokość tego pasa płyty drewnopochodnej (14) jest równa grubości formatki spienionego tworzywa (5). W następnym etapie wykonywane są poprzeczne ramy usztywniające (15). Kolejny etap to umieszczenie w płaszczyźnie, pomiędzy belkami krokwiowym i (11) i ramami usztywniającymi (15), formatek spienionego tworzywa (5) wykonanych z polimeru, korzystnie z polistyrenu o wymiarach większych uwzględniających stopień ich sprężenia. Reguły ustalające wyjściowe wymiary formatek spienionego tworzywa (5) są analogiczne, jak w przypadku paneli ścian zewnętrznych, to znaczy że są większe od wymiarów wewnątrz przestrzeni konstrukcji drewnianej panelu dachowego o wielkość sprężu jaki musimy zastosować, aby wykonać panel dachowy o określonych wymiarach i odpowiedniej charakterystyce. Następnie za pomocą rozmieszczonych obwodowo wokół panelu dachowego siłowników, umieszczone tam formatki spienionego tworzywa (5) poddawane są sprężaniu w płaszczyźnie panelu dachowego. Belki krokwiowe (11), po sprężeniu połaci dachowej, połączone zostają za pośrednictwem ram usztywniających (15), przy użyciu wkrętów w jednolitą całość. Do ram usztywniających (15), od strony zewnętrznej, mocowane są łaty (16) i kontrłaty (17), do których

PL 233 861 B1 mocowane jest pokrycie dachowe (18), a od strony wewnętrznej równolegle do belek krokwiowych (11), ruszt z krawędziaków (8), dla mocowania płyt ściennych wewnętrznych ognioodpornych (9) korzystnie z karton-gipsu. Przestrzeń pomiędzy rusztem z krawędziaków (8) i płytą ognioodporną (9), wypełniana jest wełną mineralną (10).

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych ściennych, ze szkieletu drewnianego, w postaci kratownicy (1) zbudowanej ze słupów (2), rygli górnych (3) i rygli dolnych (4) i wprasowanych w przestrzeń pomiędzy nimi sprężonych formatek spienionego tworzywa (5) wykonanych z polimeru, korzystnie polistyrenu, znamienny tym, że formatki spienionego tworzywa (5), umieszczone pomiędzy słupami (2), ryglem górnym (3) i ryglem dolnym (4), sprężane są w płaszczyźnie panelu z dwóch kierunków wzajemnie prostopadłych, gdzie po osiągnięciu wymiaru ostatecznego panelu, do słupów (2) mocowane są równolegle do rygla górnego (3) i rygla dolnego (4), krawędziaki (8), do których mocowane są płyty ścienne wewnętrzne ognioodporne (9), korzystnie karton-gipsowe, a po przeciwnej stronie panelu ściennego, doklejana jest, formatka (6) korzystnie spienionego polistyrenu i nakładana jest warstwa elewacyjna (7).
2. 2. Sposób wykonania konstrukcji wielkogabarytowych paneli przegród zewnętrznych dachowych, ze szkieletu drewnianego, w postaci kratownicy zbudowanej z trójelementowych belek krokwiowych (11), w skład których wchodzą belki górne (12) i belki dolne (13) oraz łączące je pasy płyty drewnopochodnej (14), połączonych z poprzecznymi ramami usztywniającymi (15), i wprasowanych w przestrzeń pomiędzy nimi formatek spienionego tworzywa (5) wykonanych z polimeru, korzystnie z polistyrenu, znamienny tym, że formatki spienionego tworzywa (5), umieszczane są pomiędzy belkami krokwiowymi (11) i ramami usztywniającymi (15), następnie sprężane są w płaszczyźnie panelu z dwóch kierunków wzajemnie prostopadłych, następnie po osiągnięciu wymiaru ostatecznego, na jednej z płaszczyzn panelu, do ram usztywniających (15), równolegle do belek krokwiowych (11), mocowane są krawędziaki (8), które łączą te ramy usztywniające (15) na długości panelu ze sobą, a jednocześnie są rusztem, dla mocowania płyt ognioodpornych (9) korzystnie karton-gipsowych, natomiast na drugiej płaszczyźnie panelu równolegle do belek krokwiowych (11), mocowane są do ram usztywniających (15), łaty (16), kontrłaty (17), do których mocowane jest pokrycie dachowe (18).