UA155186U - Індустріальний житловий будинок для масового будівництва - Google Patents

Abstract

Індустріальний житловий будинок для масового будівництва містить залізобетонні елементи, на яких змонтовані поздовжні та торцеві зовнішні стіни, що мають віконні та балконні прорізи, міжповерхові плити перекриттів, розташовані послідовно по висоті. Збірно-монолітні міжповерхові плити перекриттів розташовані на збірних залізобетонних ригелях пласкої форми, що мають ширину 20 см та висоту 55-65 см перерізу. Каркас будинку виконаний з багатоярусних збірних залізобетонних колон з консолями перерізом 200×400 мм та пласких ригелів збільшеного перерізу - 200×600 мм, габарити колон та ригелів за товщиною співпадають з міжквартирними стінами та "приховані" в них. Зовнішні стіни виконані на металевому каркасі із тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів. Зовнішня обшивка складається з фіброцементних листів, внутрішня обшивка - з вологостійкого гіпсокартону та утеплювача. Поздовжні та торцеві зовнішні стіни неопорні та мають підвищений тепловий опір (R≥5 м2·K/Вт). Фундаментна плита та всі плити перекриттів мають вкладки-порожниноутворювачі з легкого пінобетону - 200-250 кг/м3, які залиті безпосередньо на будмайданчику. Безкаркасний скатний дах виконаний з легких панелей заводського/індустріального виготовлення на каркасі з тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів з суцільною обрешіткою з плитних матеріалів. Утеплення даху виконано по горищному перекриттю.

Description

Корисна модель належить до галузі будівництва, будівництва будівель з використанням попередньо виготовлених елементів і передбачає будівництво 2-5 поверхових житлових будинків індустріального виготовлення з застосуванням новітніх матеріалів та конструкцій, що раніше не використовувалися в системах житлового будівництва.

Відоме індустріальне великопанельне будівництво житла, як метод будівництва, що було об'єктивно необхідним задля швидкого забезпечення житлом людей, що мешкали у бараках, гуртожитках та комуналках.

Було безліч проєктів, що трансформувалися та покращувалися з 60-х до 90-х років 20 століття. Попри це практично усі великопанельні будинки мають тотожні конструктиви: фундамент - переважно з паль, підвал/цокольний поверх, що не експлуатується, опорні зовнішні та внутрішні стіни, внутрішні стіни залізобетонні завтовшки 160 мм, зовнішні стіни одношарові з керамзитобетону або тришарові з важкого бетону та прошарку утеплювача, перекриття збірні залізобетонні плити, переважно плаский дах.

До переваг старих "радянських" індустріальних систем можна віднести: часткове перенесення трудомістких процесів з будмайданчика у заводські умови, однак дуже висока власна вага будинків зазвичай потребує фундаментів з паль. Також перевезення важких габаритних конструкцій перетворюється у "логістичний жах". Для монтажу важких габаритних конструкцій потрібні дорогі потужні крани, високі питомі витрати цементу та сталі, тобто такий спосіб будівництва має високу собівартість та відносно великий термін будівництва.

Подальшим розвитком методів індустріального будівництва було створення індустріальних каркасів, для житла були розроблені системи каркасів УБК (українська розробка з гексагональним каркасом), але вона лише частково вирішувала проблему індустріалізації будівництва житла, тобто каркас зводився дуже швидко, але виключно каркас, інші складові будинків - стіни, підлоги, перегородки, дахи, інженерія тощо, лишалися поза системою. Такі рішення аж ніяк не пришвидшували будівництво у цілому.

У 2000-ні роки в Україні широкого розвитку набув метод будівництва житла в монолітному каркасі Каркасна схема з монолітними каркасом та перекриттями у поєднанні зі дрібноштучними стінами та перегородками була втіленням максимальної трудомісткості. До цього треба додати обов'язкове улаштування підготовок під підлоги та стяжок. Тобто, віднести

Зо метод монолітного каркаса до індустріального будівництва не є можливим.

У 2010-ті роки в Україні з'явилася система "Практик"'; що на той час була найбільш прогресивною. Всі будинки системи "Практик" споруджувалися на незаглиблених фундаментних плитах кесонного перерізу, як каркас використовувалися багатоярусні збірні залізобетонні колони, це дозволяло пришвидшити темпи зведення каркаса до 5-6 поверхів на місяць.

Монолітні залізобетонні перекриття також мали кесонний переріз. Всередині перекриттів прокладалася вся інженерія, а поверхня перекриттів оброблялася загладжувальною машиною.

У стінах, перекриттях (як порожниноутворювачах) та горищах використовувався ефективний неорганічний утеплювач 5ІОРОК. Однак, такий метод будівництва також не можна віднести до індустріальних методів будівництва, тому що стіни та перегородки лишалися дрібноштучними, а у поєднанні з монолітними перекриттями це призводило до високої питомої трудомісткості будівельних робіт.

Відомий спосіб, який використовують в будівництві - легкий елемент конструкції у формі панелі, вона має опорну структуру з щонайменше двома опорними балками, які на їх кінцях з'єднані між собою поперечками, між опорними балками та поперечками знаходиться серцевина та/або поверхні опорних балок з'єднані між собою клейкою несучою обшивкою, при цьому опорних балок щонайменше дві з О-подібним профілем, що звернені одна до одної їх відкритими сторонами, та чотири балки з І-подібним профілем, що звернені одна до одної їх відкритими сторонами, серцевина виконана з пінистого полістиролу, пресованого полістиролу, пінистого поліуретану, мінеральної вати, пористого цементу, пористих силікатів, пористих структур або іншого подібного, наприклад з пресованої паперової плити, відходів, землі, целюлози або мінерального волокна, композитного матеріалу на основі деревної вовни, пов'язаної вогнезахисним силікатним сполучним, шар матеріалу, ідентичного матеріалу несучої обшивки, наносять на опорні балки та/або на несучу обшивку щонайменше двох сусідніх панелей (Патент на корисну модель Мо 52640, МПК (2017.01) Е0О4С 2/38, ОА).

Недоліки способу полягають в необхідності нанесення шару матеріалу, ідентичного матеріалу несучої обшивки, в умовах будмайданчика, з'єднання балок та поперечок між собою клейкою несучою обшивкою без додаткового механічного кріплення, що негативно впливає на надійність конструкції під час тривалого (мінімум 50 років) строку експлуатації будинку.

Найближчим аналогом є багатоповерхова будівля, що містить залізобетонні елементи, на бо яких змонтовані повздовжні та торцеві зовнішні стіни, що мають віконні та балконні прорізи,

міжповерхові плити перекриттів, розташовані послідовно по висоті, обперті на повздовжні та поперечні внутрішні несучі стіни і поповерхово з'єднані одна з одною, яка відрізняється тим, що у торцях внутрішніх несучих стін, що примикають до зовнішніх стін, виконані верхні кутові вирізи, в яких розміщені середні частини залізобетонних елементів, обперті на внутрішні несучі стіни і виконані у вигляді секцій складених повздовжніх балок, зістикованих одна з одною торцями в замок, при цьому закладні елементи кожної пари зістикованих секцій з'єднані за допомогою зварних з'єднань, залізобетонні елементи виконані у вигляді складених Г-подібних залізобетонних секцій, поповерхово співвісно обпертих одна на одну і з'єднаних між собою та з внутрішніми несучими стінами і перекриттями зварними або різьбовими зв'язками, внутрішні несучі стіни обладнані закладними деталями, розміщеними у верхніх кутових вирізах торців внутрішніх несучих стін та з'єднаними із закладними деталями складеної поздовжньої балки за допомогою зварних з'єднань (Патент на корисну модель Мо 37111, МПК ЕО4Н 1/04 ОА).

Недоліками аналога є те, що стінова конструктивна система прототипу призводить до обов'язкового використання як опірних елементів збірних залізобетонних стінових панелей, такі панелі дуже важкі (мін. 400 кг/м) та, в свою чергу, потребують потужні монтажні крани та суттєві транспортні витрати. Стінова конструктивна система прототипу також призводить до високих питомих витрат цементу та металу. Рішення по багатоповерховій будівлі за прототипом не є комплексним, взагалі не визначені конструкція та тепловий опір зовнішніх стін. Будинок має високу собівартості будівництва, значно довший строк будівництва, необхідність використання потужних монтажних кранів та транспортні перевезення підвищує вуглецевий слід, будівництво такого будинку завдає шкоди навколишньому середовищу.

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення будівлі, в якій за рахунок комбінації найбільш ефективних та оригінальних конструктивів та високого рівня заводської готовності окремих елементів, досягається суттєве зниження собівартості будівництва, значно пришвидшуються темпи будівництва, покращуються всі його основні якісні характеристики, матеріали, що застосовуються в будівництві, дозволяють в подальшому проводити повний ресайклінг будинків, будівництво повністю відповідає вимогам екологічної безпеки.

Поставлена задача вирішується тим, що в індустріальному житловому будинку для масового будівництва, що містить залізобетонні елементи, на яких змонтовані повздовжні та

Зо торцеві зовнішні стіни, що мають віконні та балконні прорізи, міжповерхові плити перекриттів, розташовані послідовно по висоті, згідно з корисною моделлю збірно-монолітні міжповерхові плити перекриттів розташовані на збірних залізобетонних ригелях пласкої форми, що мають ширину 20 см та висоту 55-65 см перерізу, каркас будинку виконаний з багатоярусних збірних залізобетонних колон з консолями перерізом 2005400 мм та пласких ригелів збільшеного перерізу - 2007600 мм, габарити колон та ригелів за товщиною співпадають з міжквартирними стінами та "приховані" в них, зовнішні стіни виконані на металевому каркасі із тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів, при цьому зовнішня обшивка складається з фіброцементних листів, внутрішня обшивка - з вологостійкого гіпсокартону та утеплювача, повздовжні та торцеві зовнішні стіни неопірні та мають підвищений тепловий опір (К25 м2"К/Вт), фундаментна плита та всі плити перекриттів мають вкладки-порожниноутворювачі з легкого пінобетону - 200-250 кг/м3, які залиті безпосередньо на будмайданчику, безкаркасний скатний дах виконаний з легких панелей заводського/індустріального виготовлення на каркасі з тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів з суцільною обрешіткою з плитних матеріалів, утеплення даху виконано по горищному перекриттю.

Утеплювач зовнішніх стін та горищного перекриття виконаний з целюлозовмісних волокон (сіно, деревна вовна, технічні волокна льону та конопель тощо) та неорганічного вогнезахисного клею.

Збірно-монолітні міжповерхові плити перекриттів розташовані на збірних залізобетонних ригелях, за рахунок чого суттєво покращені властивості перекриття в цілому. А саме: значно мінімізовано питомі витрати сталі (до 11 кг/м" перекриття) та цементу; в тілі перекриття прокладено всі інженерні комунікації, це дозволяє виключити подальше улаштування підготовки під підлоги (трудомісткий вологий процес); поверхня перекриття є готовою для улаштування чистих підлог, все це дозволяє суттєво прискорити процес будівництва.

Каркас будинку виконаний з багатоярусних збірних залізобетонних колон з консолями перерізом 200-400 мм та пласких ригелів збільшеного перерізу - 200-600, габарити колон та ригелів за товщиною співпадають з міжквартирними стінами та "приховані" в них. Це дозволяє: зробити жорсткі рамні вузли колона-ригель-перекриття, що забезпечують поперечну жорсткість будинку, тим самим відмовитися від необхідності улаштування діафрагм жорсткості, виключити необхідність попереднього напруження робочої арматури, використовувати уніфіковану дешеву формувальну оснастку на заводах ЗБВ, це покращує основні якісні характеристики будівлі, знижує її собівартість.

Зовнішні стіни виконані на металевому каркасі із тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів, при цьому зовнішня обшивка складається з фіброцементних листів, внутрішня обшивка - з вологостійкого гіпсокартону та утеплювача, поздовжні та торцеві зовнішні стіни неопірні та мають підвищений тепловий опір (Е25 м"-К/Вт). За рахунок виконання металевого каркаса із тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів суттєво знижена власна вага стінових панелей, це дозволяє перевезти одним рейсом стіни на півтори житлові поверх-секції, за рахунок чого суттєво знижується вуглецевий слід, що є мірою викидів діоксиду вуглецю СО, який виділяється при перевезенні. На заводі в панель вмонтовані вікно, підвіконня та відлив, фасадну поверхню панелі пофарбовано, що майже повністю виключає роботи на фасаді в умовах будмайданчика, тобто максимально підвищений ступінь заводської готовності виробів.

Підвищений тепловий опір дозволяє значно знизити витрати тепла на опалення/кондиціонування будинків під час усього періоду експлуатації. Це є однією з основних вимог сталого розвитку житлового будівництва.

Фундаментна плита та всі плити перекриттів мають вкладки-порожниноутворювачі з легкого (200-250 кг/му) пінобетону, які залиті безпосередньо на будмайданчику, за рахунок чого: суттєво знижується собівартість будівництва та пришвидшуються темпи будівництва.

Безкаркасний скатний дах виконаний з легких панелей заводського/індустріального виготовлених на каркасі з тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів з суцільною обрешіткою з плитних матеріалів, утеплення даху виконано по горищному перекриттю, що дозволяє: монтувати дах на одній секції за один день, що значно пришвидшує темпи будівництва. Улаштування вентильованого горища, що не експлуатується знижує на 40 95 тепловитрати через дах. Також улаштування безкроквяного даху з використанням тонких гальванізованих сталевих профілів забезпечує гарантовану пожежну безпеку будинку. Все це покращує основні якісні характеристики будинку.

Утеплювач зовнішніх стін та горищного перекриття виконаний з целюлозовмістних волокон (сіно, деревна вовна, технічні волокна льону та конопель тощо) та неорганічного вогнезахисного клею. Такий утеплювач має від'ємний вуглецевий слід, його використання замість мінплити

Зо дозволяє знизити викиди діоксиду вуглецю на 930 умовних кілограм на кожен м? утеплювача, він є негорючим (В1, 51, аб за ЕМ 13501-1) на відміну від пінопластів, виробляється з відновлювальної сировини, тобто є 100 95 перероблюваним (гесусіаріє) на відміну від мінплити та поліуретанових пінопластів.

Суть корисної моделі пояснює креслення, на якому зображений вертикальний розріз будівлі.

Будівля містить фундамент 1. Незаглиблена фундаментна плита має кесонний переріз та інтегроване мощення, в місцях спирання колон 2 передбачений переріз головних балок плити.

Каркас будівлі складається з колон 2 та ригелів 3. Нижні колони 2 кріпляться до фундаментної плити 1 за допомогою механічних анкерів з утворенням шарнірного вузла. Дві багатоярусні колони між собою по висоті з'єднуються на зварюванні за допомогою парних накладок. Ригелі З з'єднано з колонами 2 шляхом зварювання закладних деталей накладками.

Збірно-монолітні перекриття 4 з балочною схемою складаються зі збірної панелі незнімної опалубки та монолітної частини з вкладками-порожниноутворювачами. Перекриття утворюють з системою колона-ригель жорсткі рамні вузли за рахунок проходження робочої арматури перекриттів через проміжки в збірних колонах, що потім замонолічуються разом з бетонуванням перекриття. Панелі зовнішніх стін 5 спираються поверхово на плити перекриття 4 та механічним способом кріпляться до колон 2. Панелі скатного даху б з інтегрованою обрешіткою 8 спираються на ригелі З та кріпляться між собою у конковому вузлу та до ригелів 3. Плитний утеплювач 7 укладається насухо по горищному перекриттю 4.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Індустріальний житловий будинок для масового будівництва, що містить залізобетонні елементи, на яких змонтовані поздовжні та торцеві зовнішні стіни, що мають віконні та балконні прорізи, міжповерхові плити перекриттів, розташовані послідовно по висоті, який відрізняється тим, що збірно-монолітні міжповерхові плити перекриттів розташовані на збірних залізобетонних ригелях пласкої форми, що мають ширину 20 см та висоту 55-65 см перерізу, каркас будинку виконаний з багатоярусних збірних залізобетонних колон з консолями перерізом 200х400 мм та пласких ригелів збільшеного перерізу - 200х600 мм, габарити колон та ригелів за товщиною співпадають з міжквартирними стінами та "приховані" в них, зовнішні стіни виконані бо на металевому каркасі із тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів, при цьому зовнішня обшивка складається з фіброцементних листів, внутрішня обшивка - з вологостійкого гіпсокартону та утеплювача, поздовжні та торцеві зовнішні стіни неопорні та мають підвищений тепловий опір (825 м"-К/Вт), фундаментна плита та всі плити перекриттів мають вкладки- порожниноутворювачі з легкого пінобетону - 200-250 кг/м, які залиті безпосередньо на будмайданчику, безкаркасний скатний дах виконаний З легких панелей заводського/індустріального виготовлення на каркасі з тонких гальванізованих гнутих сталевих профілів з суцільною обрешіткою з плитних матеріалів, утеплення даху виконано по горищному перекриттю.

2. Індустріальний житловий будинок за п. 1, який відрізняється тим, що утеплювач зовнішніх стін та горищного перекриття виконаний з целюлозовмісних волокон - сіна, деревної вовни, технічних волокон льону та конопель та неорганічного вогнезахисного клею. но с Шу її ою й ще о у ше й ше шо ни й Ж х АД ФО евро он нвннен ЛИШ от ПИЛИЙИИИЛТ НИ перен сх Ії ки і ОХ 7 ЕК КН НН Но ВК ї НН І. : о. АТОМИ ях Е .

ТК. : т ЖК М ОО ОРЕ у : 35 ВУ я, дон ВОов в ке З 5 СЕ я сення ин вин ке г ої 7 о пі вк г. ВЕ В Пгх В щ КВ ЗВ ЩЕ БЕ С о о Й й ЕВ ММ ВОНО М В М КЕ зх ВН ви НЕ ЩЕ 4 5 ще хо П ЗБЕ ВУ ї що с. 7 ж я : Ко о ЕК о и 5 о Ж

Б. с БО ХУ ЩЕ "ВНЕСЕ ЕЕ ин С око шию хай п