FI125681B - Lasitusrakenne puupalkkirakennusta varten - Google Patents

Description

LASITUSRAKENNE PUUPALKKIRAKENNUSTA VARTEN

Keksinnön kohteena on lasitusrakenne puupalkkirakennusta varten, jossa lasitusrakenteessa puupalkkirakennukseen kuuluvaan kantavaan rakenteeseen on järjestetty lasielementillä varustettu puite.

Perinteisten hirsirakennusten ohella nykyisin valmistetaan niin sanottuja puupalkkirakennuksia, kuten taloja ja huviloita. Puupalkkirakennus on painumaton ja puupalkkirakennuksessa liimapalkeista muodostetaan kantavia kehiä, jotka täytetään valitulla materiaalilla, kuten esimerkiksi hirrellä, paneelilla, lasilla tai kivellä. Rakennustapa on monipuolinen ja sillä saadaan toteutettua painumaton ja helppohoitoinen puurakennus.

Puupalkkirakenne mahdollistaa myös suurten lasipintojen käytön. Useiden neliömetrien kokoiset lasielementit liitetään puupalk-keihin. Tavallisesti käytetään niin sanottua MEK-ikkunaa, jossa kiinteään puitteeseen on sovitettu yksi- tai useampilasinen lasielementti. Nykyisissä ratkaisuissa on ilmennyt kuitenkin ongelmia.

Sinällään melko suuretkin puitteet voidaan valmistaa perinteisin menetelmin tavallisesti puusta. Puite pitää lasielementin paikoillaan. Perinteisesti puitteet osat on sahattu jiiriin ja tapitettu kiinni toisiinsa. Lisäksi puitteen ja lasielementin välissä on tiivistyssilikoni. Tällainen ikkuna on kuitenkin haasteellinen kuljettaa ja vaikea asentaa. Liikuttelu rasittaa kiinnittämättömänä kiertosuunnassa joustavan ikkunan rakennetta, jolloin tapitukset voivat löystyä ja silikonit rikkoutua. Lisäksi varsinkin ulkopuoliset puitteen osat ovat alttiina lämpötilanvaihteluille ja kosteudelle. Edellisten yhteisvaikutuksesta puitteeseen pääsee kosteutta, mikä johtaa muodonmuutoksiin ja jopa lahoamisiin. Lisäksi ikkunan kiinnitys jättää kantavat kehät ja varsinkin puitteet näkyviin, mikä tekee rakenteen ulkonäöstä raskaan. Ikkunaelementin esimerkiksi rikkoutuessa koko ikkuna joudutaan vaihtamaan ja sitä ennen purkamaan muita ympäröiviä rakenteita.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada puupalkkirakennusta varten uudenlainen lasitusrakenne, joka on entistä kestävämpi ja tiiviimpi ja jolla voidaan toteuttaa aiempaa laajempia lasituksia puupalkkirakennuksiin. Tämän keksinnön mukaisen lasitusra-kenteen tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Keksinnön mukaisessa lasitusrakenteessa yhdistetään uusi materiaali yhteen uudenlaisen rakenteen kanssa. Tällöin lasitusrakenteesta saadaan helposti jäykkä ja tiivis asennuksen ollessa yksinkertaista. Lasitusrakenne on myös pitkäikäinen kestäen hyvin kosteutta ja lämpötilanvaihteluja. Lisäksi lasitusrakenne on ulkonäöltään siro ja sen paikallinen huoltaminen on mahdollista.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa

Kuva 1 esittää periaatteellisesti puupalkkirakennusta keksinnön mukaista lasitusrakennetta muodostettaessa,

Kuva 2 esittää pystysuuntaisen poikkileikkauksen keksinnön mukaista lasitusrakennetta muodostettaessa,

Kuva 3 esittää kuvan 2 lasitusrakenteen valmiina,

Kuva 4 esittää keksinnön mukaisen metalliprofiilin poikki- leikattuna,

Kuva 5 esittää kuvan 4 metalliprofiilin osat irrotettuina, Kuva 6 esittää vaakasuuntaisen poikkileikkauksen keksinnön mukaisesta lasitusrakenteesta,

Kuva 7a esittää keksinnön mukaisen lasitusrakenteen takaylä-viistosta katsottuna,

Kuva 7b esittää keksinnön mukaisen lasitusrakenteen etuylä-viistosta katsottuna.

Kuvassa 1 esitetään periaatteellisesti lasitusrakenteen muodostamista. Keksintö koskee lasitusrakennetta puupalkkirakennusta varten. Yleisesti sanottuna lasitusrakenteessa puupalkkiraken-nukseen 10 kuuluvaan kantavaan rakenteeseen 11 on järjestetty lasielementillä 12 varustettu puite 13. Kuvassa 1 esitetään neljä pystyasentoon tuettua liimapuupilaria 14, jotka tässä muodostavat kantavan rakenteen 11. Liimapuupilarit voivat olla myös vaakasuuntaisia.

Keksinnön mukaan puite 13 muodostuu metalliprofUlista 15 muodostetusta kehästä 16, johon lasielementti 12 on järjestetty, ja joka metalliprofiili 15 on kiinnitetty kantavaan rakenteeseen 11. Ensinnäkin metallinen kehä kattaa lasielementin kauttaaltaan, jolloin lasielementti on hyvin tuettu. Lisäksi metallipro-fiili on itsessään jäykkä, jolloin kehästäkin muodostuu jäykkä. Metalliprofiili on myös korroosiota kestävä ilman vaaraa lahoamisesta. Lisäksi kehä voidaan kiinnittää tukevasti metallipro-fiilista yksinkertaisin kiinnittimin.

Edullisesti metalliprofiili 15 kostuu kahdesta toisiinsa yhdys-kappaleella 17 liitetystä metalliosaprofiilista 18 ja 19, joiden väliin lasielementti on 12 järjestetty. Tällä saavutetaan monta etua. Ensinnäkin yksittäiset metalliosaprofiilit ovat yksinkertaisia valmistaa. Lisäksi metalliprofiili on tasalaatuista ja siitä voidaan valmistaa erittäin pitkiä kappaleita. Toiseksi yhdyskappaleen mittaa muuttamalla voidaan lasielementille varattavaa tilaa helposti muuttaa. Esitetyissä sovelluksissa on käytetty kolmesta lasilevystä muodostettu lämpölasielementtiä. Yksinkertaisesti yhdyskappaleen mittaa muuttamalla voidaan samanlaisia metalliosaprofiileja käyttämällä muodostaa kehys esimerkiksi kaksilasista lämpölasielementtiä varten. Käytännössä yhdyskappaleiden pituus on sama kuin metalliosaprofiileilla.

Kolmanneksi asennettavuus poikkeaa tunnetusta tekniikasta. Kuvassa 2 esitetään osa puupalkkirakennuksen perustuksesta. Tässä harkkoperustuksessa 20 on liimapuupilarin 14 kohdalle järjestetty lisävalu 21. Tällöin liimapuupilari 14 saadaan kulmaraudoilla 22 tukevasti kiinnitettyä kolmelta eri suunnalta. Tässä liimapuupilaria 14 vasten on lisäksi eristelevy 23, joka ulottuu harkkoperustuksen 20 tasalle asti. Uloimpana on bitumi-kaista 24, jota vasten on tässä sovitettu terassilaudoituksen 25 painekyllästetty vasa 26. Poikkeuksellista on puitteen kiinnitys. Yllättäen kuvan 2 mukaisesti kantava rakenne 11 on liimapuupilari 14, jonka otsapintaan puite 13 on kiinnitetty. Tällöin puite sijoittuu kantavan rakenteen kohdalle, jolloin lasitusten välissä on mahdollisimman pieni matka. Toisin sanoen metallipro-fiili 15 on kiinnitetty kantavan rakenteen 11 leveydelle. Tällöin lasitusrakenteesta muodostuu siro, kun lasiton matka on alle puolet tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Tunnetusti puite sijoitetaan liimapuupilareiden väliin. Tällöin lasitonta matkaa on liimapuupilarin ja puitteen yhteenlaskettu mitta. Lisäksi tunnetussa tekniikassa puitteen kiinnittämiseen vaaditaan esimerkiksi kulmarautoja, kun keksinnön mukainen kehys voidaan ruuvata suoraan liimapuupilarin otsapintaan.

Kuvassa 3 on lasitusrakenne on valmis ja lasielementti 12 on tuettu metalliprofiilin 15 sisään. Lisäksi eristelevyn 23 ja kehän 16 väli on täytetty pursotettavalla eristeellä, jolloin muodostuu tiivis ja eristävä rakenne. Yleisesti sanottuna kehän 16 ja sitä ympäröivän rakenteen välissä on pursotettu eristemateriaali 27. Yksi sopiva materiaali on laajeneva polyure-taanivaahto, joka täyttää tyhjät tilat ja on kimmoisa kestäen murtumatta. Tässä metalliprofiiliin on lisäksi kiinnitetty tippalista 28, jolloin esimerkiksi sadevesi valuu harkkoperustuksen 20 ulkopuolelle. Liimapuupilarin 14 kohdalla on lisäksi ohuesta laudasta muodostettu peite 29, joka peittää metallisen kehän. Siten lopputulos on siistin näköinen.

Kuvissa 2 ja 3 ilmenee myös kahden liimapuupilarin 14 väliin on järjestetty vaakapalkki 30, joka otsapintaan puite 13 on myös kiinnitetty. Vaakapalkki kiinnitetään päistään liimapuupilarei-hin 14 sekä harkkoperustukseen 20. Perustuksen yläpuoliset vaakapalkit kiinnitetään päistään liimapuupilareihin. Tällöin koko kehä saadaan kiinnitettyä kauttaaltaan kantavaan rakenteeseen. Kuvissa 2 ja 3 puupalkkirakennuksen sisälattian tasoa kuvataan katkoviivalla. Selvyyden vuoksi eristeet ja lattiarakenne jätetään esittämättä.

Kuvissa 4 ja 5 esitetään tarkemmin keksinnön mukainen metalli-profiili. Edullisesti kummassakin metalliosaprofUlissa 18 ja 19 on muotolukitusvaste 31 eristemateriaalia olevaa yhdyskappaletta 17 varten. Tällöin yhdyskappale on helppo asentaa ja se pysyy paikoillaan ilman erillisiä kiinnikkeitä. Yhdyskappale on lujaa eristemateriaalia, kun esimerkiksi kuitulujitteista muovikomposiittia. Yhdyskappale kestää monenlaisia rasituksia kuitenkin hiukan joustaen. Tällöin lasitusrakenne voi hiukan elää rakennuksen mukana kuitenkaan rikkoutumatta. Lisäksi eristysmateriaali oleva yhdyskappale muodostaa kylmäkatkon. Tällöin estetään lämmön johtuminen metalliosaprofUlien välillä.

Edullisesti kumpikin metalliosaprofiili 18 ja 19 on pursotettua alumiiniprofUlia. Alumiini soveltuu hyvin pursotukseen. Lisäksi se kestää korroosiota ja ulkonäkö säilyy edustavana ilman pintakäsittelyäkin. Tarvittaessa metalliosaprofiilit anodisoi-daan, jolloin niiden pintaa muodostuu kova ja kestävä alu-miinioksidikerros. Samalla pinnan puhtaanapito helpottuu.

Esitetyssä sovelluksessa kukin metalliosaprofiili 18 ja 19 on T-profiili. Metalliosaprofiilit voisivat olla identtisiä, mutta peilikuvia keskenään. Esitetyssä sovelluksessa metalliosaprofiilit ovat kuitenkin hiukan poikkeavia rakenteeltaan toiminnallisuuksien muodostamiseksi. Yleisesti sanottuna T-profUlissa on ensimmäinen laippa 32 lasielementtiä 12 varten, toinen laippa 33 kiinnitystä varten ja kolmas laippa 34 toiseen metalliosaprofii-liin 18 ja 19 yhdistämistä varten. Valmiissa lasitusrakenteessa lasielementti asettuu kahden ensimmäisen laipan väliin. Lisäksi yleisesti sanottuna metalliosaprofiilin 18 ja 19 ja lasielemen-tin 12 välissä on erillinen tiiviste 35 (kuva 6) . Edullisesti käytetään paksua kumitiivistettä, joka pysyy paikoillaan laippojen muotoilujen ansiosta. Paksut kumitiivisteet asennetaan kehää kasattaessa ja ne pitävät lasielementin varmasti paikoillaan. Samalla muodostuu täysin ilma- ja vesitiivis rakenne. Elastinen tiiviste mukautuu mahdollisiin muodonmuutoksiin rikkoutumatta. Lisäksi tarvittaessa kumitiivisteet voidaan vaihtaa, koska niitä ei ole liimattu kiinni.

Toinen laippa on kiinnittämistä varten. Sisemmässä metalliosap-rofiilissa 18 ensimmäinen 32 ja toinen laippa 33 ovat samalla tasalla. Tällöin kyseinen metalliosaprofiili tukeutuu liimapuu-pilariin laajalta alueelta. Lisäksi toisessa laipassa 33 on esiporattu reikä 36, josta metalliosaprofiili 18 ja siten koko kehä kiinnitetään ruuvilla 37 kantavaan rakenteeseen, kuten liimapuuprofiilin otsapintaan. Ruuvi 37 jää lisäksi kolmannen laipan 34 taakse piiloon, joten se ei näy mistään suunnasta katsottuna. Myös ulommassa metalliosaprofiilin 19 toinen laippa 33 on kiinnittämistä varten, joskin toinen laippa 33 on muotoiltu muotolukitusvasteeksi, johon voidaan kiinnittää tukiprofiili 38. Tukiprofiileissa 38 on kiinnitysreiät 39, joista peite 29 voidaan piiloruuvata kiinni. Yleisemmin sanottuna kehän 16 alueella on peite 29, joka on muotolukitteella irrotettavasti kiinnitetty metalliprofiiliin 15. Siten ulkoapäin katsottuna lasitusrakenteesta ei näy yhtään ruuvinkantaa tai muutakaan kiinnikettä tai ylimääräistä rakennetta. Toisessa laipassa 33 on myös aukko 40 esiporatun reiän 36 kohdalla. Tällöin lasielemen-tillä varustettua puitetta asennettaessa työkalu mahtuu ulomman metalliosaprofiilin 19 läpi ruuville asti samalla ohjaten työkalua. Esiporatun reiän 36 ja aukon 40 kohdistusta kuvataan katkoviivalla kuvassa 4. Kuvassa 5 näkyy porausten kohdalla olevat vaot, jotka muodostuvat pursotuksessa. Vaot helpottavat reikien poraamista.

Metalliosaprofiilien 18 ja 19 kolmannet laipat 34 ovat muodoiltaan ja mitoituksillaan toisiaan vastaavat. Tällöin yhdyskappale asettuu oikeaan asentoon. Tässä yhdyskappaleella 17 on polveikas rakenne, jolloin se toimii hiukan joustavana elimenä. Kolmansissa laipoissa 34 on lisäksi muotourat 41, joita hyödynnetään kehän muodostamisessa. Liitoskohdassa eli puitteen nurkissa toisiinsa liitettävät metalliosaprofiilit asetetaan kohtisuoraan toistensa suhteen. Tällöin symmetrisesti mitoitetut kolmannet laipat 34 ja niiden muotourat 41 asettuvat kohdakkain. Näin metalliosaprofiilit voidaan yksinkertaisesti kasausruuveilla 42 kiinnittää toisiinsa. Kuvassa 4 esitetään kaksi kasausruuvin asentoa. Ylempi kasausruuvi 42 on asennettu muotouran 41 pohjan läpi ja se kiinnittyy vastaavalla kohdalla olevaan muotouraan sen pituussuuntaisesti (alempi kasausruuvi). Toisin sanoen kasausruuvi kiinnittyy muotouran sisäseinämiin. Tässäkin kaikki ruuvit jäävät näkymättömiin.

Kuvassa 6 esitetään vaakasuuntainen poikkileikkaus keksinnön mukaisesta lasitusrakenteesta. Liimapuupilari 14 koostuu tässä kahdesta toisiinsa liimatusta palkista. Puite 13 varustetaan lasielementillä 12 ja tiivisteillä 35 jo tehtaalla. Siten muodostuu kiinnitysvalmis paketti, joka on jäykkä käsitellä ja kuljettaa. Rakennuksella tuotaessa kantava rakenne on jo valmiina. Asennettaessa puite kohdistetaan oikeaan kohtaan. Tarkistuksen jälkeen puite lasielementteineen ruuvataan kiinni kantavaan rakenteeseen. Lasitusten ollessa kiinnitettyinä kehän ja sitä ympäröivän rakenteen välit pursotetaan täyteen eristemateriaalia. Tämän jälkeen tukiprofiileilla varustetut peitteet painetaan paikoilleen, jolloin asennus on valmis. Kuvissa 7a ja 7b esitetään valmis keksinnön mukainen lasitusrakenne ilman purso-tettua polyuretaania, ruuveja ja tiivisteitä. Kuvassa 6 tiivisteet 35 ja pursotettu eristemateriaali 27 on esitetty periaatteellisesti leikkausviivoitetuilla suorakaiteilla. Varsinkin eriste täyttää pienimmätkin sopukat, jolloin muodostuu tiivis rakenne.

Lasitusrakenne on myös helppo huoltaa. Esimerkiksi lasielementin rikkoutuessa, voidaan metalliprofiili irrottaa ja asentaa siihen uusi lasielementti. Samalla tarvittaessa vaihdetaan uudet tiivisteet. Ennen irrottamista osa pursotetusta eristemateriaalista poistetaan ja asentamisen jälkeen avoin tila taas täytetään eristemateriaalilla. Vastaavalla tavalla jopa yksittäinen metalliosaprofiili voidaan vaihtaa. Kehyksen ulkopuolelle jää tilaa myös esimerkiksi sähköjohtoja varten. Sähköjohtoja voidaan asentaa myös jälkikäteen irrottamalla peitelista ja työstämällä vaadittava ura pursotettuun eristemateriaaliin.

Lasielementin suhteen kehyksen osuus on pieni ja vaadittavat materiaalivahvuudet ohuita. Syvyyssuunnassa lisää mittaa tulee vain muutamia kymmeniä millimetrejä ja kehys mahtuu helposti limapuupilarin leveydelle. Siten ulkonäkö on siro ja peitekin näyttää kapealta rimalta laajan lasipinnan rinnalla. Perinteinen puupuite on kooltaan vähintään 40 * 100 mm. Siten tunnettu peitelista on jopa 100 mm leveämpi kuin keksinnössä. Lisäksi tunnetussa rakenteessa puitteet rajoittavat merkittävästi katselukulmaa sisäpuolelta. Keksinnön mukaisessa lasitusraken-teessa lasielementti alkaa heti puupalkista alkaen.

Keksinnön mukainen lasitusrakenne soveltuu erinomaisesti puu-palkkirakennuksiin. Yksittäinen lasitus voi olla jopa kymmenen neliömetriä. Rajoittavana tekijänä on lähinnä lasielementin massa. Kolmilasinen lämpölasielementti voi painaa lähes sata kilogramma neliömetriltä. Puite sen sijaan on kevyt, mutta jäykkä. T-profiili luonnostaan jäykistää ja kullakin laipalla on oma tehtävänsä. Lasitusrakenteesta muodostuu lisäksi siro, mutta ehdottomasti vesi- ja ilmatiivis ilman kylmäsiltoja. Kumitiivisteet ja yhdyskappaleet tuovat hiukan elastisuutta rakenteeseen lasielementtien pysyessä kuitenkin varmasti paikoillaan.

Claims (10)

1. Lasitusrakenne puupalkkirakennusta varten, jossa lasitus-rakenteessa puupalkkirakennukseen (10) kuuluvaan kantavaan rakenteeseen (11) on järjestetty lasielementillä (12) varustettu puite (13), j oka muodostuu metalliprofUlista (15) muodostetusta kehästä (16), johon lasielementti (12) on järjestetty, tunnettu siitä, että metalliprofiili (15) on kiinnitetty kantavaan rakenteeseen (11), ja metalliprofiili (15) kostuu kahdesta toisiinsa yhdyskappaleella (17) liitetystä metalliosaprofUlista (18, 19), joiden väliin lasielementti (12) on järjestetty.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että kummassakin metalliosaprofiilissa (18, 19) on muotolukitusvaste (31) eristemateriaalia olevaa yhdyskappaletta (17) varten.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että kumpikin metalliosaprofiili (18, 19) on pursotettua alumiiniprofiilia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että metalliosaprofiilin (18, 19) ja lasielemen-tin (12) välissä on erillinen tiiviste (35) .

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että metalliosaprofiili (18, 19) on T-profiili, jossa on ensimmäinen laippa (32) lasielementtiä (12) varten, toinen laippa (33) kiinnitystä varten ja kolmas laippa (34) toiseen metalliosaprofiiliin (18, 19) yhdistämistä varten.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että kantava rakenne (11) on liimapuupilari (14), jonka otsapintaan puite (13) on kiinnitetty.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 6 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että kahden liimapuupilarin (14) väliin on järjestetty vaakapalkki (30), joka otsapintaan puite (13) on kiinnitetty.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että kehän (16) ja sitä ympäröivän rakenteen välissä on pursotettu eristemateriaali (27).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että metalliprofiili (15) on kiinnitetty kantavan rakenteen (11) leveydelle.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen lasitusrakenne, tunnettu siitä, että kehän (16) alueella on peite (29), joka on muotolukitteella irrotettavasti kiinnitetty metalliprofiiliin (15) .