RU2221119C1

RU2221119C1 - Laminated panel of ventilated wall fence

Info

Publication number: RU2221119C1
Application number: RU2002118787/03A
Authority: RU
Inventors: Х.З. Баширов
Original assignee: Баширов Хамит Закирович
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-01-10

Abstract

FIELD: construction industry, walls of heated buildings with humid operational conditions and corrosive media. SUBSTANCE: laminated panel includes face U-shaped bearing posts made of reinforced concrete with embedded bent-sheet air conduits which are monolithically united with perforated diaphragms. Tubular perforated aid conduit located in extended zone of panel contacting center layer of large-pore material is made fast to them. External layer produced from dense concrete is monolithically integrated with heat-and air-impermeable interlayer and bent-sheet air conduits is additionally protected by heat insulation interlayer of sputtered foam plastic. Air holes with adjustable lattices are provided in upper zone of internal bearing layer. EFFECT: prolonged service life, durability, crack resistance and stiffness of both individual panels and the whole of wall fence. 9 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в стеновых ограждениях отапливаемых зданий с влажным режимом эксплуатации и преимущественно физическими факторами агрессивности среды.The invention relates to construction and is intended for use in wall fencing of heated buildings with a wet operating mode and mainly physical factors of aggressiveness of the environment.

Известны слоистые панели стенового ограждения зданий с влажным режимом эксплуатации, включающие несущий внутренний слой из цементного бетона, средний вентилируемый теплоизоляционный слой из крупнопористого материала со сквозными порами, конструкционно-теплоизоляционный наружный слой; вентилирование осуществляют наружным воздухом через вентиляционные отверстия-трубки в горизонтальных швах и поры крупнопористого материала, а через полость под парапетом воздух удаляется наружу (см., например, кн. Стены промышленных зданий с влажным режимом эксплуатации. Зарубежный опыт строительства. - М.: Обзор ЦИНИС Госстроя СССР, 1977, с. 23).Known laminated wall panels of buildings with wet operation, including a bearing inner layer of cement concrete, a middle ventilated heat-insulating layer of large-porous material with through pores, structural and heat-insulating outer layer; ventilation is carried out with external air through the ventilation holes in the horizontal seams and pores of the porous material, and through the cavity under the parapet the air is vented outside (see, for example, Prince. Walls of industrial buildings with wet operation. Foreign construction experience. - M .: Overview TsINIS Gosstroy of the USSR, 1977, p. 23).

Однако известное стеновое ограждение характеризуется недостаточной долговечностью и пониженными теплозащитными качествами из-за накопления влаги в материале стены вследствие невозможности вентилирования в холодное время года. Из-за возможности образования конденсата повышается интенсивность коррозии арматуры.However, the known wall fencing is characterized by insufficient durability and reduced heat-shielding qualities due to the accumulation of moisture in the wall material due to the inability to ventilate in the cold season. Due to the possibility of condensation, the corrosion rate of the reinforcement increases.

Известно также стеновое ограждение здания с влажным режимом эксплуатации, вентилируемое через воздушную полость и перфорации в соединительных элементах внутреннего слоя (см., например, заявку ФРГ № 2520441, кл. Е 04 В 1/64, 1979).Also known is the wall fencing of a building with a wet operating mode, ventilated through an air cavity and perforations in the connecting elements of the inner layer (see, for example, German application No. 2520441, class E 04 B 1/64, 1979).

Наряду с недостаточной долговечностью данное ограждение имеет также пониженные теплозащитные качества вследствие невозможности обеспечения требуемой влажности бетона при периодическом вентилировании из-за невысокой тепловой инерционности воздушной прослойки.Along with insufficient durability, this fence also has reduced heat-shielding qualities due to the inability to provide the required humidity of concrete during periodic ventilation due to the low thermal inertia of the air gap.

Известны слоистые плиты с торцевыми опорно-анкерующими железобетонными вкладышами L-образной формы, к которым монолитно примыкает слой плотного бетона верхней несущей оболочки (см., например, патент RU № 2184195 С1 по кл. 7 Е 04 С 2/04; В 28 В 11/14, 2002).Laminated plates with end support-anchoring reinforced concrete inserts of the L-shaped form are known, to which a layer of dense concrete of the upper bearing shell is monolithically adjacent (see, for example, patent RU No. 2184195 C1 according to class 7 E 04 C 2/04; B 28 V 11/14, 2002).

Устройство вентиляционных отверстий и дополнительных воздуховодов для вентилирования среднего слоя повышает трудоемкость изготовления таких плит и существенно снижает их несущую способность и жесткость.The arrangement of vents and additional ducts for venting the middle layer increases the complexity of manufacturing such plates and significantly reduces their bearing capacity and rigidity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой слоистой панели вентилируемого стенового ограждения является стеновое ограждение зданий с влажным режимом эксплуатации, включающее несущий внутренний слой из цементного бетона, средний вентилируемый слой из крупнопористого материала со сквозными порами и конструктивно-теплоизоляционный наружный слой, причем вентилируемый слой выполнен с системой вентиляционных каналов, а вентиляционные отверстия выполнены во внутреннем слое и снабжены патрубками системы вентилирования (см., например, авт.св. SU № 1129304 А по кл.3 Е 04 В 1/70, 1984).The closest in technical essence to the proposed laminated panel of the ventilated wall fencing is the wall fencing of buildings with a wet operating mode, including a supporting inner layer of cement concrete, a middle ventilated layer of large-porous material with through pores and a structurally heat-insulating outer layer, and the ventilated layer is made with system of ventilation ducts, and ventilation holes are made in the inner layer and are equipped with nozzles of the ventilation system (see. for example, autosw. SU No. 1129304 A, class 3 E 04 B 1/70, 1984).

Основными недостатками этого известного решения являются повышенная техническая сложность и трудоемкость выполнения работающей системы вентиляционных каналов в среднем слое, а также необходимость установки специальных патрубков для подачи подогретого воздуха с избыточным давлением в систему вентилирования всего стенового ограждения.The main disadvantages of this known solution are the increased technical complexity and the complexity of the implementation of the working system of ventilation ducts in the middle layer, as well as the need to install special nozzles for supplying heated air with excess pressure to the ventilation system of the entire wall enclosure.

Технический результат при реализации данного изобретения заключается в повышении долговечности за счет более надежного обеспечения возможности регулирования влажности бетона в среднем и внутреннем слоях, снижении трудоемкости изготовления и всего процесса вентилирования, повышении длительной прочности, трещиностойкости и жесткости слоистых панелей и всего стенового ограждения.The technical result in the implementation of this invention is to increase durability by more reliably providing the ability to control the humidity of concrete in the middle and inner layers, reducing the complexity of manufacturing and the entire ventilation process, increasing the long-term strength, crack resistance and rigidity of laminated panels and the entire wall enclosure.

Технический результат достигается тем, что в слоистой панели вентилируемого стенового ограждения, включающей несущий внутренний слой и наружный слой из бетона плотной структуры с контурной сеткой, средний слой из крупнопористого материала со сквозными пустотами, сообщающимися с системой вентиляционных каналов и вытяжных отверстий, и торцевые вкладыши из железобетона, наружный слой монолитно объединен с тепло- и воздухоизолирующей прослойкой, а железобетонные вкладыши выполнены в виде П-образных опорных стоек с закладными гнутолистовыми воздуховодами, которые по всей высоте жестко объединены с листовыми перфорированными диафрагмами, примыкающими к среднему слою по всей его толщине, причем кромки диафрагм присоединены к арматурным выпускам из опорных стоек, а нижняя часть диафрагм к трубчатому перфорированному воздуховоду, на контакте с нижней кромкой которого зафиксирована арматура контурной сетки растянутой грани панели. Тепло- и воздухоизолирующая прослойка выполнена из литого пенопласта по посыпке крупного легкого гравия. Шаг арматурных выпусков из железобетонных опорных стоек принят равным шагу продольных стержней контурной сетки. Со сторон, обращенных к наружному слою и торцу панели, закладные гнутолистовые воздуховоды выполнены с теплоизолирующей прослойкой из напыляемого пенопласта. Перфорации листовых диафрагм воздуховодов выполнены с диаметром отверстия в основании 5-7 мм и конусностью выступающих частей перфорации от 1:4 до 1:8. Трубчатый воздуховод перфорирован по верхнему сектору с углом охвата от 110 до 135°, причем отверстия диаметром 3-5 мм расположены в шахматном порядке не менее чем по семи продольным рядам. Вытяжные отверстия внутреннего слоя выполнены ниже верхней кромки вентилируемого слоя с шагом не более трех толщин этого слоя и снабжены регулируемыми вентиляционными решетками. Внутренний вентилируемый слой на контактах с перфорированными диафрагмами, трубчатым воздуховодом и вентиляционными решетками выполнен с присыпкой сухим легким гравием фракции 10-20 мм. Торцы гнутолистовых воздуховодов по верхней грани панелей дополнительно снабжены вставным фиксирующим патрубком с контурной листовой обечайкой.The technical result is achieved in that in a layered panel of a ventilated wall enclosure, comprising a supporting inner layer and an outer concrete layer of dense structure with a contoured mesh, a middle layer of large-porous material with through voids communicating with the system of ventilation ducts and exhaust openings, and end inserts from reinforced concrete, the outer layer is monolithically combined with a heat- and air-insulating layer, and reinforced concrete inserts are made in the form of U-shaped support posts with embedded bent sheets air ducts, which are rigidly combined over the entire height with sheet perforated diaphragms adjacent to the middle layer throughout its thickness, the edges of the diaphragms attached to the reinforcing outlets from the support posts, and the lower part of the diaphragms to the tubular perforated duct, in contact with the lower edge of which is fixed reinforcement of the contour grid of the stretched edge of the panel. The heat- and air-insulating layer is made of molded foam by sprinkling large light gravel. The pitch of reinforcing outlets from reinforced concrete support posts is taken equal to the pitch of the longitudinal rods of the contour grid. From the sides facing the outer layer and the end face of the panel, the embedded bent sheet ducts are made with a heat-insulating layer of sprayed foam. Perforations of sheet diaphragms of air ducts are made with a hole diameter in the base of 5-7 mm and a taper of the protruding parts of the perforation from 1: 4 to 1: 8. The tubular duct is perforated in the upper sector with an angle of coverage from 110 to 135 °, and the holes with a diameter of 3-5 mm are staggered in at least seven longitudinal rows. The exhaust openings of the inner layer are made below the upper edge of the ventilated layer in increments of no more than three thicknesses of this layer and are equipped with adjustable ventilation grilles. The inner ventilated layer at the contacts with perforated diaphragms, a tubular air duct and ventilation grilles is made with a powder of dry gravel fraction of 10-20 mm. The ends of the bent sheet air ducts along the upper edge of the panels are additionally equipped with an insertable fixing pipe with a contour sheet shell.

На фиг.1 - общий вид слоистой панели вентилируемого стенового ограждения; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - узел 1 на фиг.2.Figure 1 - General view of the laminated panel of the ventilated wall fencing; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 is a cross-section bb in figure 1; figure 5 - node 1 in figure 2.

Слоистая панель вентилируемого стенового ограждения включает внутренний несущий 1 и наружный 2 слои, например, из керамзитобетона плотной структуры, армированные контурной арматурной сеткой 3; средний вентилируемый слой 4, например, из крупнопористого керамзитобетона со сквозными пустотами; П-образные опорные стойки 5 из железобетона с арматурными выпусками 9; тепло- и воздухоизолирующую прослойку 6, например, из литого пенополиуретана по крупнозернистой гравийной посыпке; закладные гнутолистовые воздуховоды 7, жестко объединенные с перфорированными листовыми диафрагмами 8 и арматурными выпусками 9; в нижней части к диафрагмам жестко присоединены трубчатые перфорированные воздуховоды 10; гнутолистовые воздуховоды 7 со сторон, обращенных к наружному слою и торцу панели, могут иметь теплоизолирующую прослойку 11 из напыляемого пенопласта; вставные фиксирующие патрубки 12 с листовыми контурными обечайками по верхним торцам гнутолистовых воздуховодов; вытяжные отверстия с регулируемыми вентиляционными решетками 13; сухую гравийную присыпку 14 в среднем слое, примыкающем к вентиляционным решеткам, перфорированным диафрагмам 8 и перфорированному сектору воздуховода 10.The laminated panel of the ventilated wall enclosure includes an inner supporting 1 and an outer 2 layers, for example, of expanded clay concrete with a dense structure, reinforced with contour reinforcing mesh 3; the middle ventilated layer 4, for example, of porous expanded clay concrete with through voids; U-shaped support posts 5 made of reinforced concrete with reinforcing outlets 9; heat and air insulating layer 6, for example, of molded polyurethane foam on a coarse gravel sprinkle; embedded bent sheet air ducts 7, rigidly combined with perforated sheet diaphragms 8 and reinforcing outlets 9; in the lower part, perforated tubular ducts 10 are rigidly attached to the diaphragms; bent sheet air ducts 7 from the sides facing the outer layer and the end face of the panel may have a heat-insulating layer 11 of spray foam; plug-in fixing pipes 12 with sheet contour shells on the upper ends of the bent sheet ducts; exhaust openings with adjustable ventilation grilles 13; dry gravel powder 14 in the middle layer adjacent to the ventilation grilles, perforated diaphragms 8 and perforated duct section 10.

Изготовление слоистой панели вентилируемого стенового ограждения осуществляют следующим образом. На торцах днища опалубочной формы фиксируют проектное положение предварительно изготовленных опорных стоек 5 с гнутолистовыми воздуховодами 7 и перфорированными диафрагмами 8, которые заранее впрессовывают в полость П-образных стоек сразу же после нанесения с двух сторон теплоизолирующей прослойки 11 из напыляемого пенопласта. Затем к арматурным выпускам стоек 9 присоединяют арматурную сетку 3 нижнего при изготовлении наружного слоя и жестко соединяют, например с помощью электросварки, диафрагмы опорных стоек с трубчатым перфорированным воздуховодом 10, по нижней кромке которого фиксируют контурную сетку растянутой грани панели. После установки продольных бортов опалубочной формы осуществляют послойное формование всех слоев панели. Сначала формуют наружный слой 2 с соответствующей фактурной и цветовой окраской. С уплотненным бетоном наружного слоя монолитно связывают тепло- и воздухонепроницаемую прослойку 6 за счет использования посыпки крупного легкого гравия и литого пенопласта. Затем формуют средний слой 4 из крупнопористого легкого бетона, причем по всему контуру перфорированных диафрагм 8 и трубчатого воздуховода 10 осуществляют сухую гравийную посыпку 14, например, из керамзита фракции 10-20 мм, а после фиксации проектного положения верхней при изготовлении арматурной сетки 3 и вентиляционных решеток 13 с соответствующей гравийной посыпкой 14 формуют внутренний несущий слой 1 из бетона плотной структуры. Послойное формование осуществляют с использованием обычных средств уплотнения бетона площадочными или реечными вибраторами. При этом достигается снижение трудоемкости изготовления слоистых панелей вентилируемого стенового ограждения в целом за счет раздельного изготовления железобетонных жестких стоек с гнутолистовыми вставными воздуховодами и трубчатого перфорированного воздуховода, а также за счет исключения существенных технологических перерывов в процессе формования всех слоев панели.The manufacture of a laminated panel ventilated wall fencing is as follows. At the ends of the bottom of the formwork form, the design position of the prefabricated support posts 5 with bent sheet air ducts 7 and perforated diaphragms 8 is fixed, which are pre-pressed into the cavity of the U-shaped posts immediately after applying a heat-insulating layer 11 of the sprayed foam on both sides. Then, the reinforcing mesh of the uprights 9 is connected to the reinforcing mesh 3 of the lower layer during the manufacture of the outer layer and rigidly connected, for example, by means of electric welding, the diaphragms of the support posts to the perforated tubular duct 10, along the lower edge of which the contour mesh of the stretched edge of the panel is fixed. After installing the longitudinal sides of the formwork form, layer-by-layer molding of all panel layers is carried out. First, the outer layer 2 is formed with the corresponding texture and color. A heat- and air-tight layer 6 is monolithically bonded to the compacted concrete of the outer layer through the use of sprinkling of large light gravel and molded foam. Then, the middle layer 4 is formed of coarse-porous lightweight concrete, and over the entire contour of the perforated diaphragms 8 and the tubular duct 10, dry gravel sprinkling 14 is carried out, for example, of expanded clay fraction 10-20 mm, and after fixing the design position of the upper one in the manufacture of reinforcing mesh 3 and ventilation gratings 13 with the corresponding gravel sprinkling 14 form the inner bearing layer 1 of concrete with a dense structure. Layer-by-layer molding is carried out using conventional means of compacting concrete with platform or rack vibrators. This reduces the complexity of manufacturing laminated panels of a ventilated wall enclosure as a whole due to the separate manufacture of reinforced concrete rigid struts with bent sheet insert air ducts and a tubular perforated air duct, as well as by eliminating significant technological interruptions during the formation of all panel layers.

Слоистые панели вентилируемого стенового ограждения отличаются повышенной длительной прочностью, трещиностойкостью и жесткостью благодаря более надежному и монолитному объединению всех армирующих элементов, отсутствию ослабляющих вентиляционных каналов и расположению воздуховодов из высокопрочных и жестких материалов в наиболее напряженных зонах панели. Обеспечивается также существенное повышение долговечности панелей за счет более широких возможностей регулирования влажности бетона в среднем и внутреннем слоях при интенсивной подаче сухого воздуха требуемой температуры, влажности с возможностью более простого регулирования избыточного давления в замкнутых воздуховодах. При этом надежно обеспечиваются более широкие возможности очистки воздуха от пыли и вредных газовых примесей, что гарантирует улучшение санитарных условий работающим в зданиях с влажным режимом эксплуатации и агрессивными средами.Laminated panels of a ventilated wall enclosure are characterized by increased long-term strength, crack resistance and rigidity due to a more reliable and monolithic combination of all reinforcing elements, the absence of weakening ventilation ducts and the location of ducts of high-strength and rigid materials in the most stressed areas of the panel. A significant increase in the durability of the panels is also provided due to the wider possibilities of regulating the humidity of concrete in the middle and inner layers with an intensive supply of dry air of the required temperature, humidity with the possibility of more simple control of excess pressure in closed ducts. At the same time, wider possibilities are provided for cleaning air from dust and harmful gas impurities, which guarantees improved sanitary conditions for those working in buildings with wet operation and aggressive environments.

Claims

1. A laminated panel of a ventilated wall enclosure, including a supporting inner layer and an outer concrete layer of dense structure with contour mesh reinforcement, a middle layer of coarse-porous material with through voids communicating with the system of ventilation ducts and exhaust openings, and end inserts made of reinforced concrete, characterized in that the outer layer is monolithically combined with a heat and air insulating layer, and reinforced concrete inserts are made in the form of U-shaped support posts with embedded bent sheet air ducts, which are rigidly combined along the entire height with sheet perforated diaphragms adjacent to the middle layer over its entire thickness, the edges of the diaphragms attached to the reinforcing outlets from the support posts, and the lower part of the diaphragms to the tubular perforated duct, in contact with the lower edge of which is fixed reinforcement of the contour grid of the stretched edge of the panel.

2. The laminated panel according to claim 1, characterized in that the heat and air insulating layer is made of molded foam by sprinkling large light gravel.

3. The laminated panel according to claim 1 or 2, characterized in that the step of the reinforcing outlets from the reinforced concrete support posts is taken equal to the pitch of the longitudinal rods of the contour grid.

4. A laminated panel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that on the sides facing the outer layer and the end face of the panel, the embedded bent sheet ducts are made with a heat-insulating layer of spray foam.

5. A laminated panel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the perforations of the sheet diaphragms of the air ducts are made with a maximum hole diameter in the base of 5-7 mm and the taper of the protruding parts of the perforation from 1: 4 to 1: 8.

6. A laminated panel according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the tubular duct is perforated in the upper sector with a coverage angle from 110 to 135 °, and the holes with a diameter of 3-5 mm are staggered in at least seven longitudinal rows .

7. A laminated panel according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the exhaust openings of the inner layer are made below the upper edge of the ventilated layer in increments of not more than three thicknesses of this layer and are equipped with adjustable ventilation grilles.

8. A laminated panel according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the inner ventilated layer at the contacts with perforated diaphragms, a tubular duct and ventilation grilles is made with a dry light gravel powder of a fraction of 10-20 mm.

9. The layered panel according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the ends of the bent sheet ducts along the upper edge of the panels are additionally equipped with an insertable fixing pipe with a contour sheet shell.