Патент на изобретение №2258117

(54) СТРОИТЕЛЬНЫЙ НАБОРНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНО-ЩЕЛЕВОЙ КАМЕНЬ С ГАЗОСЛОЙНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительным наборным камням. Строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной теплоизоляцией включает стенки-мембраны с теплоотражающим экраном и микровентиляционными отверстиями, а также элементом, герметически закрывающим воздушную щель по периферии, при этом камень набран из однообразно чередующихся крышек, неподвижно скрепленных между собой цементным раствором, каждая из которых выполнена в виде стенки-мембраны с односторонним элементом-бордюром по периферии, отштампованным заодно со стенкой-мембраной, со стыковочной поверхностью торца бордюра, параллельной плоскости стенки-мембраны, причем торец камня с открытой щелью закрыт стенкой-мембраной, не имеющей бордюра. Стенка-мембрана может иметь толщину 10-30 мм, а бордюр – ширину 12-30 мм. Изобретение позволяет снизить себестоимость строительного наборного вертикально-щелевого камня с газослойной теплоизоляцией. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной теплоизоляцией.

Изобретение относится к строительным наборным камням.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной теплоизоляцией, включающий стенки-мембраны с теплоотражающим экраном в зоне щелей и элементом, герметически закрывающим воздушные щели по периферии (RU2162501 С2, 27.01.2001).

Недостатком такого камня является повышенная трудоемкость сборки камня из двух деталей (мембраны и рамки), что усложняет разработку специальной поточной линии сборки камня и увеличивает его себестоимость.

Задача изобретения – устранение таких недостатков.

Указанная задача достигается тем, что в строительном наборном вертикально-щелевом камне с газослойной теплоизоляцией, включающем стенки-мембраны с теплоотражающим экраном в зоне щелей и элементом, герметически закрывающим воздушные щели по периферии, камень набран из однообразно чередующихся крышек, неподвижно скрепленных между собой цементным раствором, каждая из которых выполнена в виде стенки-мембраны с односторонним элементом-бордюром по периферии, отштампованным заодно со стенкой-мембраной, кроме того, торец камня с открытой щелью закрыт стенкой-мембраной, не имеющей бордюра.

При этом стенка-мембрана может иметь толщину 10-30 мм, а бордюр – ширину 12-30 мм.

На фиг.1 изображен строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной изоляцией.

Торец камня со стороны открытой щели крышки закрыт стенкой-мембраной, не имеющей бордюра.

На фиг.2 – то же, вид сбоку, где показаны: крышка 2, скрепляющий цементно-растворный шов 5 и стенка – мембрана 6, не имеющая бордюра.

Фиг.3 – разрез камня по А-А на фиг.1, где показаны: крышка, включающая стенку- мембрану 2, бордюр 3, теплоотражающий экран 4 в зоне щелей на внутренней поверхности стенки предыдущей крышки и на наружной поверхности стенки стыкуемой другой крышки, как и все последующие, цементно-растворный шов 5, скрепляющий бордюр 3 предыдущей крышки с наружной поверхностью последующей крышки, и стенка-мембрана 6, не имеющая бордюра 3, закрывающая открытую щель последней крышки. Микровентиляционные отверстия в крышках, имеющиеся в прототипе, условно не показаны.

Фиг.4 – крышка со стороны бордюра 3 стенки – мембраны, где показаны бордюр 3 и теплоотражающие экраны 4.

Фиг.5 – разрез крышки по В-В на фиг.4, где показаны стенка-мембрана 2 с бордюром 3 и теплоотражающими экранами 4 на внутренней и наружной поверхностях стенки – мембраны.

Фиг.6 – стенка-мембрана 2 без бордюра с теплоотражающим экраном 4 со стороны щели, закрывающая торец камня со стороны открытой щели.

Фиг.7 – разрез стенки-мембраны 6 по С-С на фиг.6, где показан односторонний теплоотражающий экран 4, располагаемый со стороны щели.

Изготовление строительного наборного вертикально-щелевого камня с газослойной теплоизоляцией и его кладка.

Крышка камня, состоящая из стенки-мембраны и одностороннего бордюра по ее периферии, как основной элемент из которых компонуется камень, может изготовляться как вариант для малоэтажного строительства из глины с легкими заполнителями (керамзит, шунгизит, зола, азерит и т.п.) с последующей сушкой и обжигом.

Для 5-10-этажных зданий детали камня могут изготовляться из известково-зольной или известково-шлаковой смеси, производство деталей из которой аналогично технологической схеме производства силикатного кирпича. Крышки камней для зданий большей этажности или нижние этажи высотных зданий могут изготовляться из шлакопортландцемента и других смесей на портландцементной связке с высокопрочными легкими инертными материалами путем вибропрессования, вибротрамбования, с последующей сушкой и пропариванием в соответствующих камерах. Может иметь место и изготовление крышек прессованием из полусухой смеси с содержанием воды 8-10% с величиной давления в пределах 150 кг/ см², в связи с чем могут изменяться конструктивные размеры матрицы и пуансона.

В США широко используются легкие бетоны, с пределом прочности 40-45 МПа, из которых изготовляются колонны, плиты перекрытий высотных зданий и другие ответственные строительные конструкции.

Каждый типоразмер камня имеет свои особенности изготовления крышек в зависимости от требуемого коэффициента теплопроводности, состава материала камня, несущей способности, морозостойкости, технологии прессования.

Степень сложности поточной линии сборки камня из одной типовой детали не превышает 2-й – 4-й степени сложности.

Предложенный камень предназначен для кладки наружных стен отапливаемых зданий. Тепловые потери стен, возведенных из этих камней, составляют не более 15 Вт/(м²час), что экономичнее старых стен в 3-3,5 раза. Наружные стены отапливаемых зданий могут возводиться из этих камней толщиной в 1 камень на любые зимние (расчетные для отопления) температуры от -10 до -60°С при толщине стены от 250 до 650 мм. Камень кладется поперек стены так чтобы его стенки-мембраны были параллельны плоскости стены. Верх, внутренняя, наружная стороны камня маркируются. Толщина воздушных слоев предпочтительно одного размера для всей серии камня выбирается от 10 до 25 мм. Толщина стенок мембран камня от первого до 7-10 этажа увеличивается пропорционально этажности здания от 10 до 30 мм, например до 10 этажей может приниматься один типоразмер камня с толщиной стенок-мембран 15-17 мм, а для 20-этажного жилого дома, например, первые 10 этажей возводятся из типоразмера камней с толщиной стенок – мембран 25-30 мм, а верхние 10 этажей – из облегченных типоразмеров камней, но вес камня любого типоразмера не превышает норматива 31 кг. Ширина бордюра может иметь ширину 12-13 мм.

Работает наборный камень следующим образом.

Передача тепла, смотри фиг.3, слева направо, от внутренней оштукатуренной поверхности отапливаемого помещения передается со снижением температуры через первую стенку-мембрану 2, теплоотражающий экран (слой) 4, воздушный промежуток (параллельно с передачей тепла через теплопроводящий бордюр), теплоотражающий экран (слой) 4 на следующую стенку мембрану. Передача тепла через воздушный слой осуществляется путем теплового излучения за счет теплопроводности воздуха и за счет его конвекции. Теплоотражающие слои 4 уменьшают лучистую составляющую теплопередачи между соседними стенками-мембранами, а оптимальный выбор толщины слоя воздуха минимизирует количество слоев, при котором доля передачи тепла за счет конвекции остается малой по сравнению с остальными составляющими теплопередачи. Передача тепла через материал бордюров крышек от мембраны к мембране выбирается достаточно невысокой за счет минимизации площади теплового контакта по бордюру. Процесс передачи тепла наружу повторяется аналогично во всех слоях со ступенчатым увеличением теплового сопротивления, обеспечивающего проектный тепловой поток (в соответствии с новыми нормами не более 15 Вт(м²ч)).

Все перечисленные виды тепловых потерь учитываются компьютерной термодинамической программой расчета камня в зависимости от конкретных исходных данных с выдачей конструктивных параметров камня.

Формула изобретения

1. Строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной теплоизоляцией, включающий стенки-мембраны с теплоотражающим экраном в зоне щелей и элементом, герметически закрывающим воздушные щели по периферии, отличающийся тем, что камень набран из однообразно чередующихся крышек, неподвижно скрепленных между собой цементным раствором, каждая из которых выполнена в виде стенки-мембраны с односторонним элементом-бордюром по периферии, отштампованным заодно со стенкой-мембраной, кроме того, торец камня с открытой щелью закрыт стенкой-мембраной, не имеющей бордюра.

2. Строительный наборный вертикально-щелевой камень с газослойной теплоизоляцией, отличающийся тем, что стенка-мембрана имеет толщину 10-30 мм, а бордюр имеет ширину 12-30 мм.

РИСУНКИ