LV15539B

LV15539B - EXTERIOR WALL INSULATION AND FINISHING STRUCTURE

Info

Publication number: LV15539B
Application number: LVP-19-85
Authority: LV
Inventors: LAPSA Videvuds-Ārijs; VILNĪTIS Mārtiņš
Original assignee: Rīgas Tehniskā Universitāte
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-12-20

Abstract

Izgudrojums attiecas uz būvniecības nozari, konkrētāk uz ēku ārsienu siltināšanas elementu stiprinājumu konstrukcijām. Izgudrojuma konstrukcija satur pie ārsienas virsmas (2) un siltumizolācijas aizsargvirsmas (3) stiprinātus slokšņu veida enkurošanas elementus (1), kas ievietoti siltumizolācijas slānī pamīšus. Piedāvātais enkura elements (1) ir izveidots izstieptas trapeces formā, un atlocītais šaurais gals ir pamīšus piestiprināts gan pie siltumizolācijas aizsargvirsmas (3), gan pie ārsienas virsmas (2), bet platais gals ir sadalīts zaros un iestiprināts siltuma izolācijas slānī. Izgudrojumam atbilstoša elementu nostiprināšana nodrošinātu būvju energoefektivitāti.The invention relates to the construction industry, more specifically to the fastening structures of the insulation elements of the external walls of buildings. The design of the invention contains strip-type anchoring elements (1) attached to the outer wall surface (2) and the thermal insulation protective surface (3), inserted alternately in the thermal insulation layer. The proposed anchor element (1) is formed in the form of an elongated trapezoid, and the unfolded narrow end is alternately attached to both the heat insulation protective surface (3) and the outer wall surface (2), while the wide end is divided into branches and fixed in the heat insulation layer. The strengthening of the elements according to the invention would ensure the energy efficiency of the buildings.

Description

IZGUDROJUMA APRAKSTSDESCRIPTION OF THE INVENTION

Tehnikas nozareTechnical industry

[001] Izgudrojums attiecas uz ēku norobežotājkonstrukcijām, to būvniecības un rekonstrukcijas tehnoloģiskiem procesiem. Tā pielietošanas joma ir apsildāmu dzīvojamo, sabiedrisko un ražošanas ēku ārsienu siltināšana.The invention relates to building enclosing structures, technological processes for their construction and reconstruction. Its field of application is the insulation of heated exterior walls of residential, public and industrial buildings.

Zināmā tehnikas līmeņa analīzeAnalysis of the prior art

[002] Ir zināma fasāžu siltumizolācijas slāņa stiprinājuma konstrukcija [1], saturoša metāla pašurbjošo dībeļskrūvi, kuru caur plastmasas caurules galu ieskrūvē ārsienā dziļāk par šis caurules garumu. Caurule satur ārējo diskveida paplātai, ar kuru siltumizolācijas slāni piespiež pie sienas ārējās virsmas. Šīs konstrukcijas trūkums ir tas, ka uz stiepi strādājošās plastmasas caurules stiepes stiprība var izrādīties par vāju siltumizolācijas slāņa noturēšanai pie fasādes. Bez tam šādas konstrukcijas nostiprināšanai tā ligzdā, strādniekam caurumi ir jāurbj divreiz - vienreiz pilnā dziļumā priekš dībeļskrūvēm, otrreiz seklāk un ar lielāku diametru plastmasas caurules ievietošanai.A fastening structure [1] for a facade thermal insulation layer is known, comprising a self-drilling dowel screw which is screwed into the outer wall deeper than the length of the pipe through the end of the plastic pipe. The tube contains an outer disc tray with which the thermal insulation layer is pressed against the outer surface of the wall. The disadvantage of this design is that the tensile strength of the tensile plastic pipe can be too weak to hold the thermal insulation layer to the façade. In addition, to secure such a structure in its socket, the worker must drill the holes twice - once at full depth for the dowel screws, a second time shallow and with a larger diameter to insert the plastic pipe.

[003] Ir zināma fasāžu siltumizolācijas slāņa stiprinājuma konstrukcija [2], kura satur metāla dībeļskrūvi ar perforētu kvadrātveida skārda paplātai slapjā apdares materiāla fiksēšanai. Šīs konstrukcijas trūkums ir tas, ka cauri izolācijas slānim ejošā dībeļskrūve strādā kā aukstuma tilts, bet paplātne no esošās sienas izvadīto siltumu vēl vairāk izkliedē ārējā vidē. [004] Ir zināma fasāžu siltumizolācijas slāņa stiprinājuma konstrukcija [3], kura satur sienai pieguļošu metāla plātni, kurai perpendikulāri ir piemetinātas divas vertikālas plātnes ar caurumiem. Siltumizolācijas materiāla vertikālajās saduršuvēs ir ievietota otra detaļa, kura satur pie izolācijas materiāla ārējās virsmas piespiestu vertikālu plātni, pie kuras ir piemetināta vertikāla, sienai perpendikulāra plātne ar caurumiem. Starp šīm abām detaļām ir iespiestas siltumizolācijas materiāla plātnes un šīs abas detaļas ir savienotas ar caurejošām skrūvēm to vertikālo plātņu caurumos. Šīs konstrukcijas trūkumi ir sekojoši:[003] A fastening structure [2] for a facade thermal insulation layer is known, which comprises a metal dowel screw with a perforated square tin plate for fixing the wet finishing material. The disadvantage of this design is that the dowel screw passing through the insulation layer acts as a cold bridge, while the tray dissipates the heat dissipated from the existing wall even more into the external environment. [004] A fastening structure [3] for a facade thermal insulation layer is known, which comprises a metal plate adjoining the wall, to which two vertical plates with holes are welded perpendicularly. A second part is inserted in the vertical butt joints of the thermal insulation material, which contains a vertical plate pressed to the outer surface of the insulation material, to which a vertical plate perpendicular to the wall is welded. Between these two parts are plates of thermal insulation material and these two parts are connected by through screws in the holes of their vertical plates. The disadvantages of this design are as follows:

1) abu detaļu vertikālās plātnes kopā veido siltumizolācijai caurejošu aukstuma tiltu.1) the vertical plates of both parts together form a cold bridge permeable to thermal insulation.

2) šādu savienojumu ir grūti montēt, jo tā detaļas savienojošās skrūves ir ieslēgtas siltumizolācijas materiāla lokšņu vertikālajā saduršuvē no abām pusēm un tādēļ ir grūti pieejamas.2) such a connection is difficult to assemble because the screws connecting its parts are inserted in the vertical butt joint of the sheets of thermal insulation material on both sides and are therefore difficult to access.

[005] Ir zināma siltumizolācijas slāņa stiprinājuma konstrukcija saturoša horizontālu metāla sloksni, kuras garums ir mazāks par siltuma izolācijas slāņa biezumu un kuras viens uz augšu uzlocīts gals ir stiprināts pie fasādes, bet otrs gals ir sadalīts vairākos zaros, kura viena daļa ir iesprausta zemāk par savienojumu esošajā siltumizolācijā, bet otra daļa ir iesprausta virs savienojuma esošajā siltumizolācijā [4]. Šīs konstrukcijas trūkums ir tāds, ka apdares slāni pie siltumizolācijas slāņa var piestiprināt tikai ar līmēšanas paņēmienu un tādēļ tas ir piemērojams tikai ļoti plānai un vieglai apdarei, piemēram, apmetumam. Šī konstrukcija ir izvēlēta par izgudrojuma prototipu.[005] A heat-insulating layer fastening structure comprising a horizontal metal strip having a length less than the thickness of the thermal insulation layer and having one upwardly folded end attached to the façade and the other end divided into a plurality of branches below one is known. in the existing thermal insulation of the joint, while the other part is inserted in the thermal insulation above the joint [4]. The disadvantage of this design is that the finishing layer can only be attached to the thermal insulation layer by means of gluing and is therefore only applicable to very thin and light finishes, such as plaster. This design has been chosen as the prototype of the invention.

Izgudrojuma īstenošanas piemēru detalizēts izklāstsDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[006] Izgudrojuma mērķis ir radīt tādu ēku fasāžu siltumizolācijas stiprinājumu konstrukciju, kura dotu iespēju stiprināt pie siltināmas fasādes reljefotus un arī smagākus apdares slāņus nekā prototipā, veidotus, piemēram, no arhitektūras betona un kura arī izslēgtu aukstuma tiltu veidošanās iespēju siltuma izolācijā.The object of the invention is to create a construction of thermal insulation fastenings for building facades, which would allow to attach to the insulated facade embossed and also heavier finishing layers made of, for example, architectural concrete and which would also exclude the possibility of cold bridges in thermal insulation.

[007] Minētā mērķa sasniegšanai tiek piedāvāta slokšņu veida konstrukcija (1. zīm. un 2. zīm.) saturoša enkurošanas elementus (3) ar atlocītiem un siltuma izolācijas (7) slānī iespraustiem zariem (4). Tie ir ievietoti siltuma izolācijas (7) plātņu sadursavienojumā pamīšus tā, ka viena enkurošanas elementa (3) nesazarotais gals (5) ir stiprināts pie siltināmās ārsienas (2) virsmas (piemēram, ar dībeļu paņēmienu), bet enkurošanas elementa (3) otrā galā ir zari (4), kuri ir iesprausti abu siltuma izolācijas (7) plātņu sadursavienojuma virsmās. Nākošais enkurošanas elements (3) siltuma izolācijas (7) plātņu savienojumā ir ievietots otrādi un pamīšus - tā nesazarotais gals (5) ir piestiprināts pie siltuma izolācijas (7) aizsargājošā fasādes apdares (1) slāņa, bet otra enkurošanas elementa (3) sazarotā gala zari (4) ir iesprausti abu siltuma izolācijas (7) plātņu sadursavienojumu virsmās. Šos stiprinājumu (enkurošanas) elementus (3) visā siltuma izolācijas (7) plātņu savienojuma konstrukcijas garumā nostiprina pamīšus, kā parādīts 1. zīmējumā.To achieve this object, a strip-type construction (Fig. 1 and Fig. 2) is provided comprising anchoring elements (3) with folded branches (4) inserted in the layer of thermal insulation (7). They are inserted alternately in the butt joint of the thermal insulation (7) boards so that the unbranched end (5) of one anchoring element (3) is attached to the surface of the insulated outer wall (2) (eg by dowels) and the other end of the anchoring element (3) there are branches (4) which are inserted in the butt joint surfaces of the two thermal insulation boards (7). The next anchoring element (3) is inserted upside down and alternately in the plate joint of the thermal insulation (7) - its unbranched end (5) is attached to the protective facade (1) of the thermal insulation (7) and the branched end of the other anchoring element (3) the tines (4) are inserted into the butt joints of the two thermal insulation boards (7). These fastening elements (3) are fastened alternately along the entire length of the thermal insulation (7) plate joint construction, as shown in Figure 1.

[008] Enkurošanas elementu (3) garums ir mazāks par siltuma izolācijas (7) plātņu biezumu (1. zīm.). Tiem ir izstieptas trapeces forma (2. zīm.), kuras garums ir mazāks par siltuma izolācijas (7) slāņa biezumu un tās šaurais nesazarotais gals (5) ir ielocīts un piestiprināts pamīšus gan pie siltināmās ārsienas (2) virsmas, gan arī pie siltuma izolācijas (7) aizsargājošā fasādes apdares slāņa (1) bet platais gals ir sazarots un tā zari (4) ir enkuroti tikai siltuma izolācijās (7) plātņu sadursavienojumos (1. zīm.). Tā kā siltuma izolācijas (7) materiāla stiprība ir daudz mazāka nekā siltināmās ārsienas (2) un aizsargājošā fasādes apdares (1) slāņa materiāliem, tad spriegumu koncentrācijas novēršanai un to vienmērīgai sadalei ir izmantots trapeces platākais gals. Tas ir atlocīts un sadalīts divos vai vairāk zaros (4) un tā kā to saķeres laukums ir daudz lielāks, nekā šaurajā nesazarotā galā (5), tad savienojuma elementu laidumos darbojošos stiepes spēku tie nodod siltuma izolācijas (7) materiālam samazinātu un izkliedētu spriegumu veidā. Vieglākai iespraušanai šie zari (4) var būt arī noasināti un izveidoti, piemēram, trīsstūru veidā (3. zīm.).The length of the anchoring elements (3) is less than the thickness of the thermal insulation boards (7) (Fig. 1). They have the shape of an elongated trapezoid (Fig. 2), the length of which is less than the thickness of the layer of thermal insulation (7) and its narrow unbranched end (5) is folded and attached alternately to the surface of the insulated outer wall (2) and to the heat. the insulation (7) of the protective façade finishing layer (1) but the wide end is branched and its branches (4) are anchored only in the thermal insulation (7) in the plate butt joints (Fig. 1). As the strength of the material of the thermal insulation (7) is much lower than that of the materials of the insulating outer wall (2) and the protective facade (1) layer, the widest end of the trapezoid is used to prevent stress concentration and their even distribution. It is folded and divided into two or more branches (4) and since their adhesion area is much larger than at the narrow unbranched end (5), they transmit the tensile force acting on the spans of the connecting elements to the thermal insulation material (7) in the form of reduced and dissipated stresses. . For easier insertion, these tines (4) can also be sharpened and formed, for example, in the form of triangles (Fig. 3).

[009] Izgudrojums ir paskaidrots ar sekojošiem zīmējumiem:The invention is illustrated by the following drawings:

1. zīm. Siltuma izolācijas un apdares konstrukcijas enkurošanas elementu novietojums ārsienas plānā: aizsargājošais fasādes apdares (1) slānis, siltināmā ārsiena (2), enkurošanas elements (3), siltuma izolācijas (7) slānis.Fig. 1 Location of anchoring elements of thermal insulation and finishing structure in the outer wall plan: protective layer of facade finishing (1), insulated outer wall (2), anchoring element (3), layer of thermal insulation (7).

[010] 2. zīm. Siltuma izolācijas un fasādes apdares stiprinājuma enkurošanas elements (3): enkurošanas elementa zari (4), kurus iesprauž siltuma izolācijā; stiprinājuma šaurais nesazarotais gals (5), kuru pamīšus pievieno gan pie siltināmās ārsienas, gan pie fasādes apdares; stiprinājuma (enkurošanas elementa) uz stiepi strādājošais laidums (6).FIG. Heat-insulating and façade anchoring element (3): branches (4) of the anchoring element, which are inserted into the thermal insulation; the narrow unbranched end (5) of the fastening, which is attached alternately to both the insulated outer wall and the façade finish; tensile working span of the anchor (anchor element) (6).

[011] 3. zīm. Siltuma izolācijas un apdares stiprinājuma enkurošanas elementa (3) variants: stiprinājuma elementu zari (4) izveidoti trīsstūru veidā, kurus iesprauž siltuma izolācijā; stiprinājuma šaurais nesazarotais gals (5), kuru pamīšus pievieno gan pie siltināmās ārsienas, gan pie fasādes apdares; stiprinājuma (enkurošanas elementa) uz stiepi strādājošais laidums (6).[011] FIG. Variant of the anchoring element (3) of the thermal insulation and finishing fastening: the branches (4) of the fastening elements are formed in the form of triangles, which are inserted into the thermal insulation; the narrow unbranched end (5) of the fastening, which is attached alternately to both the insulated outer wall and the façade finish; tensile working span of the anchor (anchor element) (6).

[012] 1. piemērs: siltuma izolācija (7) ir 300 mm biezs puscietās minerālvates slānis ar 8 mm biezu cementa - kokšķiedru fasādes apdares (1) plātni. Siltuma izolācijas (7) un fasādes apdares (1) enkurošanas elementi (3) ir 240 mm gari un tie ir veidoti no 0,5 mm bieza cinkotā skārda. To sazaroto galu zobi ir taisnstūraini un tie ir novietoti siltuma izolācijas (7) slāņu sadursavienojumā pamīšus ar soli 600 mm. Šāds risinājums nodrošina siltināmās ārsienas (2) siltuma pretestību 8,11 st.K/W.[012] Example 1: The thermal insulation (7) is a 300 mm thick layer of semi-rigid mineral wool with an 8 mm thick cement-wood facade finishing board (1). The anchoring elements (3) of the thermal insulation (7) and the façade finish (1) are 240 mm long and are made of 0.5 mm thick galvanized sheet metal. The teeth of their branched ends are rectangular and they are placed in the butt joint of the layers of thermal insulation (7) alternately in steps of 600 mm. This solution provides a heat resistance of 8.11 h.K / W for the insulated outer wall (2).

[013] 2. piemērs: siltuma izolācija (7) ir 250 mm biezs putu polistirola slānis ar 10 mm biezu fibrobetona dekoratīvās fasādes apdares (1) slāni. Tās enkurošanas elementi (3) ir 200 mm gari ir veidoti no 0,6 mm bieza nerūsējošā tērauda. Šo enkurošanas elementu (3) sazaroto galu zobi ir trīsstūru veidā un tie ir novietoti siltuma izolācijas (7) slāņu sadursavienojumā pamīšus ar soli 800 mm. Šāds risinājums nodrošina siltināmās ārsienas (2) siltinājuma pretestību 6,25 st.K/W.[013] Example 2: The thermal insulation (7) is a 250 mm thick layer of expanded polystyrene with a 10 mm thick layer of fibrous concrete decorative facade finish (1). Its anchoring elements (3) are 200 mm long and are made of 0.6 mm thick stainless steel. The teeth of the branched ends of these anchoring elements (3) are triangular and are arranged in the butt joint of the layers of thermal insulation (7) alternately in 800 mm increments. This solution provides an insulation resistance of 6.25 h / W for the insulated outer wall (2).

[014] Salīdzinot ar šodien plaši lietotajām ēku fasāžu siltināšanas konstrukcijām, izgudrojuma konstrukcija aukstuma tiltu rašanos iespēju siltinātajā ārsienā pilnīgi izslēdz un samazina ēkas siltuma zudumus izmaksas. Tā vienlaicīgi ļauj nodrošināt dažādu, smagāku plākšņu veida apdares materiālu, tai skaitā, arī arhitektūras betona, plātņu, drošu fiksāciju uz siltinātās ārsienas. Tādā veidā ir iespējams samazināt gan siltināšanas procesa darbietilpību, gan arī tā būvizmaksas.[014] Compared to the widely used building facade insulation constructions today, the construction of the invention completely eliminates the possibility of cold bridges in the insulated exterior wall and reduces the cost of heat loss in the building. At the same time, it allows to ensure the secure fixation of various, heavier slab-type finishing materials, including architectural concrete, to the insulated exterior wall. In this way, it is possible to reduce both the labor intensity of the insulation process and its construction costs.

Izmantotie informācijas avotiUsed information sources

1. Thermal efficient fastening systems. www.sfsintecusa/products/deckfast/1. Thermal efficient fastening systems. www.sfsintecusa / products / deckfast /

2. Dynastic insulation hanger PBH, www.durodyne.com/pdf/Ins.FasLR.pdf.2. Dynastic insulation hanger PBH, www.durodyne.com/pdf/Ins.FasLR.pdf.

3. Shin Dong II “An insulation system of outer wall and installation method using it”, Korean patent KR 20110128218, 2011.11.01.3. Shin Dong II “An insulation system of outer wall and installation method using it”, Korean patent KR 20110128218, 01.11.2011.

4. Andis Žvīriņš, Videvuds Ārijs Lapsa, “Fasāžu siltumizolācijas stiprinājuma konstrukcija” Latvijas republikas izgudrojuma patents N0 14928. publ. 2014.g.20.decembrī.4. Andis Žvīriņš, Videvuds Ārijs Lapsa, “Construction of facade thermal insulation fastening” Patent of the Republic of Latvia N0 14928 publ. December 20, 2014.

Claims

An external wall thermal insulation and finishing fastening structure, which consists of strip-type anchoring elements (3) attached to the surface of the facade finishing (1) with two or more branches (4) folded and inserted in the butt joint of the thermal insulation (7) boards. ), characterized in that these anchoring elements (3) are arranged alternately in the butt joint of the thermal insulation (7) plates so that the unbranched end (5) of one anchoring element (3) is attached to the protective facade of the insulated outer wall (2) ( 1) surfaces, but the branches of the second branched end (4) are inserted in both directions in the plates of the thermal insulation (7), while one unbranched end (5) of the next anchoring element (3) is alternately attached to the surface of the insulated outer wall (2), and this next the branched branches (4) of the other end of the anchoring element (3) are also inserted in the plates of the thermal insulation (7), and so on this sequence of alternating positions of the anchoring elements (3) was repeated throughout the reinforcement along the construction of the joint.

Exterior wall thermal insulation and finishing fastening construction according to claim 1, characterized in that the strip-type anchoring elements (3) are formed in the form of an elongated trapezoid, with a length less than the thickness of the thermal insulation (7) layer and a narrow unbranched end (5) is folded and fastened alternately to both the surface of the insulated outer wall (2) and the surface of the protective façade (1), but its wide end is divided into branches (4) which are folded on both sides of the butt joint and inserted in both thermal insulation ( 7) in slabs.

Exterior wall thermal insulation and finishing fastening construction according to Claim 1 or 2, characterized in that the folded branch end ends (4) of its anchoring elements (3) are triangular.