RU237309U1 - Фасадная панель из алюминийсодержащего сплава - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительствa. Фасадная панель из алюминийсодержащего сплава имеет поперечный профиль, состоящий из профиля первой оконечной части, профиля срединной части и профиля второй оконечной части. Профиль срединной части представляет меандровую линию, имеющую семнадцать звеньев, расположенных так, что они образуют первое множество из четырех звеньев равной длины L1, лежащих на первой прямой, определяющей тыльную поверхность, второе множество из четырех звеньев равной длины L2, лежащих на второй прямой, определяющей лицевую поверхность, при этом тыльная и лицевая поверхности параллельны, к каждому звену из первого и второго множеств присоединено перпендикулярно по два звена из третьего множества из девяти параллельных звеньев длины L3, так, что образуются П-образные профили, при этом каждый из соседних профилей имеет звено, принадлежащее только первому или только второму множеству, и в вершинах П-образных профилей, находящихся на лицевой стороне, выполнены выступы, при этом профиль первой оконечной части является L-образным, его длинная сторона длиной L4, сравнимой с (L1+L2), параллельна тыльной поверхности и имеет выступ, обращенный к лицевой поверхности, а на короткой стороне, соединенной с первой оконечностью срединной части отрезком поперечного профиля длиной L5, приближенно равной L1, под прямым углом выполнен клиновидный гребень, при этом вторая оконечная часть имеет S-образный профиль, нижний изгиб которого является клиновидным пазом, выполненным в виде ответной части для клиновидного гребня, и соединен со второй оконечностью срединной части L-образным профилем так, что его длинная сторона длиной L6 лежит на второй прямой, при этом при соединении двух панелей конец верхнего изгиба упирается в выступ на длинной стороне первой оконечной части, и при стыковке панелей длинные стороны L-образных профилей первых оконечных частей всех стыкуемых панелей лежат на третьей прямой, параллельной первой и второй прямым, и длина L6 такова, что сумма (L1+L2) постоянна в направлении стыковки панелей. Техническим результатом является создание фасадных панелей из алюминийсодержащего сплава, обеспечивающих бесшовную стыковку и имеющих требуемую изгибную прочность при длине, на два порядка превосходящей ширину. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к области строительства. Более конкретно, полезная модель обеспечивает фасадную панель из алюминийсодержащего сплава, которую можно применять для облицовки зданий при их строительстве и реконструкции с целью повышения устойчивости фасадов к атмосферным воздействиям, улучшения теплоизоляции и изменения внешнего вида с возможностью установки светодиодных лент.

Уровень техники

В условиях умеренного, субарктического и арктического климатических поясов при эксплуатации отапливаемых зданий большое значение имеет их энергоэффективность, которую оценивают совокупностью показателей рациональности расхода энергии на создание, изменение и поддержание требуемого температурно-влажностного режима.

По закону Фурье плотность теплового потока через изотермическую поверхность определяется величинами температурных градиентов и коэффициентов теплопроводностей в различных точках. На практике в качестве таких поверхностей рассматривают поверхности внутренней облицовки (отделки) наружных стен, самих наружных стен и поверхности их внешней облицовки (отделки), поскольку их площади составляют наибольшую часть площади вертикальных поверхностей здания. Таким образом, для снижения потерь тепла, компенсируемых отоплением, следует, в первую очередь, уменьшать коэффициенты теплопроводности применяемых строительных материалов, что, во многих случаях затруднительно или невозможно. Например, невозможно изменить материал несущих внешних стен существующего здания, а выбор конструкционных материалов при проектировании зданий сильно ограничен требованиями, предъявляемыми к прочности. Также по требованиям безопасности или, исходя из технологических, экономических или эстетических соображений, часто затруднительно изменить материалы внутренней отделки таких стен.

В связи с этим, широкое применение получили различные варианты наружной облицовки зданий, формирующие его фасад. В соответствии с ГОСТ Р ИСО 6707-1-2020 «Здания и сооружения. Общие термины» фасадом является наружная поверхность стены, ограждающей здание, как правило, самонесущей, включая навесные стены, наружную облицовку или другие виды наружной чистовой отделки. Наружная облицовка может быть выполнена с помощью панелей – элементов сборной конструкции, соединенных между собой и навешиваемых на каркас.

На внешней поверхности наружной стены здания предпочтительны монтаж теплоизоляции, выполненной из паропроницаемого материала, такого как минеральная вата, и организация воздушного зазора между внешней поверхностью теплоизоляции и внутренней поверхностью навесной стены с формированием вентилируемого фасада. Такая теплоизоляция здания позволяет вынести поверхность конденсации водяного пара за внешний периметр несущих стен. Вентилируемый фасад имеет несколько важных преимуществ перед наружной чистовой отделкой сплошным покрытием отделочными материалами или элементами, например, штукатуркой или плиточной облицовкой.

Коэффициент теплопроводности воздуха по порядку величин сопоставим с коэффициентами для минеральной ваты и на порядок ниже, чем у штукатурки или керамической облицовочной плитки, что повышает энергоэффективность здания. Возможность циркуляции воздуха в зазоре обеспечивает отвод влаги из слоя утеплителя.

Наружный монтаж теплоизоляции технологически предпочтительнее утепления несущей стены изнутри, особенно при ремонте существующего здания, поскольку не нарушает внутреннюю отделку, не затрагивает внутренние коммуникации здания, что упрощает и ускоряет выполнение работ, и не требует выселения жильцов или приостановки работы предприятия или учреждения.

Каркас предпочтительно закреплен на несущей стене множеством кронштейнов, регулируемых по длине и углу наклона в направлении нормали к несущей стене, что позволяет выровнять фасад, несмотря на геометрические несовершенства наружной стены.

В случае применения тонких панелей из легких материалов и несущего их каркаса, имеющего небольшую массу, вентилируемый фасад можно монтировать на наружных стенах при существенных ограничениях по нагрузке на них.

Обеспечение наборов панелей различного внешнего вида позволяет расширить выбор дизайнерских решений фасада, например, изменяя цвета и/или фактуры поверхностей, а также вводя совместимые по способу крепления элементы другой формы.

В качестве ближайшего аналога авторы полезной модели рассматривают техническое решение, раскрытое в описании к патенту РФ №207528 на полезную модель (опубл. 01.11.2021), в котором раскрыта тонкостенная фасадная панель, выполненная из алюминийсодержащего сплава, описываемая далее со ссылками на позиции Фиг. 1 чертежей. Панель содержит срединную часть в виде пластины с отогнутыми по ее длине от нее в направлении от лицевой поверхности панели к тыльной боковыми краями 11 по двум боковым сторонам, при этом с одной боковой стороны отогнутый край содержит первый плоский участок 12, перпендикулярный поверхности лицевой поверхности пластины, от которого отходит второй плоский участок 15, перпендикулярный первому и образующий выступ для ввода его во впадину одной смежно располагаемой панели, а с другой боковой стороны отогнутый край содержит первый плоский участок, перпендикулярный поверхности лицевой поверхности пластины, от которого отходит изогнутый участок, образующий впадину для выступа другой смежно располагаемой панели, а пластина срединной части выполнена с выступом по всей длине пластины в виде выдавленной на лицевую сторону панели П-образной формы выдавки, в которой длина полки 13 между ее боковыми стенками выполнена больше высоты ее боковых стенок 14, отличающаяся тем, что одна боковая стенка П-образной формы выдавки является первым плоским участком отогнутого края срединной части, образующего выступ для соединения со смежно располагаемой панелью, а другая боковая стенка П-образной формы выполнена высотой, меньшей высоты первого плоского участка отогнутого края со стороны выступа и соединена с другим отогнутым краем срединной части, который образует впадину, через плоский участок, наружная поверхность которого параллельна наружной поверхности полки выдавки.

Технический результат известной полезной модели заключается в повышении пространственной прочности тонколистовой фасадной панели повышенной длины за счет увеличения ее сопротивления прогибу и изгибу, что обеспечивается увеличением осевых моментов инерции J_x = (b⋅h₃)/12 и J_y = (h⋅b₃)/12, где b – длина стороны прямоугольника, h – высота прямоугольника за счет того, что она из сторон выдавки. имеющей форму прямоугольника, по сути, равна высоте самой панели. Таким образом, известная фасадная панель как длинномерное плоское тонкостенное изделие может незначительно винтообразно изгибаться практически без потери формы.

Раскрытие сущности полезной модели

Целью полезной модели является расширение арсенала средств для наружной облицовки зданий и внутренней отделки помещений, позволяющих выполнять навесные фасады или декорировать интерьеры, в частности, с возможностью монтажа светодиодной ленты.

Техническим результатом является создание панелей из алюминийсодержащего сплава, обеспечивающих бесшовную стыковку, и имеющих требуемую изгибную прочность при длине, на два порядка превосходящей ширину. Предпочтительно длина панелей составляет от 2 до 6 метров.

В соответствии с полезной моделью предложена фасадная панель из алюминийсодержащего сплава, имеющая поперечный профиль, состоящий из профиля первой оконечной части, профиля срединной части и профиля второй оконечной части. При этом профиль срединной части представляет меандровую линию, имеющую семнадцать звеньев, расположенных так, что они образуют первое множество из четырех звеньев равной длины L1, лежащих на первой прямой, определяющей тыльную поверхность, второе множество из четырех звеньев равной длины L2, лежащих на второй прямой, определяющей лицевую поверхность, при этом тыльная и лицевая поверхности параллельны, к каждому звену из первого и второго множеств присоединено перпендикулярно по два звена из третьего множества из девяти параллельных звеньев длины L3, так, что образуются П-образные профили, при этом каждый из соседних профилей имеет звено, принадлежащее только первому или только второму множеству, и в вершинах П-образных профилей, находящихся на лицевой стороне, выполнены выступы. При этом профиль первой оконечной части является L-образным, его длинная сторона длиной L4, сравнимой с (L1+L2), параллельна тыльной поверхности и имеет выступ, обращенный к лицевой поверхности, а на короткой стороне, соединенной с первой оконечностью срединной части отрезком поперечного профиля длиной L5, приближенно равной L1, под прямым углом выполнен клиновидный гребень. При этом вторая оконечная часть имеет S-образный профиль, нижний изгиб которого является клиновидным пазом, выполненным в виде ответной части для клиновидного гребня, и соединен со второй оконечностью срединной части L образным профилем так, что его длинная сторона длиной L6 лежит на второй прямой, при этом при соединении двух панелей конец верхнего изгиба упирается в выступ на длинной стороне первой оконечной части, и при стыковке панелей длинные стороны L-образных профилей первых оконечных частей всех стыкуемых панелей лежат на третьей прямой, параллельной первой и второй прямым, и длина L6 такова, что сумма (L1+L2) постоянна в направлении стыковки панелей.

При этом L1, L2 и L3 сравнимы, и L1 выбрана с учетом возможности размещения светодиодной ленты. Кроме того, высота профиля соответствует толщине листа строительного материала, такого как гипсокартон листовой и цементно-стружечная плита.

Термин «сравнимы» в отношении длин звеньев профиля имеет общепринятое в теории чисел значение и в контексте полезной модели предполагает их сравнимость по модулю, различающемуся не более чем на порядок с каждой из величин. Например, в одном из предпочтительных вариантов осуществления полезной модели L1 = 10,8 мм, L2 = 11,9 мм и L4 = 17,8 мм.

В этом случае величина (L1+L2) = 22,7 мм сравнима с L4 по модулю 22,7 мм – 17,8 мм = 4,9 мм, который в 3,7 раза меньше L4. Иными словами, значения L4 и (L1+L2) могут различаться на 20–30%.

Все отрезки длины L1 = 10,8 мм и L2 = 11,9 мм попарно сравнимы по модулю 11,9 мм – 10,8 мм = 1,1 мм, который в 9,8 раз, т.е. не более чем на порядок, меньше L1. Аналогичное соотношение применимо и к другим геометрическим параметрам профиля в соответствии с полезной моделью.

В контексте полезной модели термин «высота профиля» следует понимать как расстояние между второй и третьей прямыми, т.е. между лицевой поверхностью профиля и внешней поверхностью профиля, соприкасающейся с поверхностью конструкции, на которую их монтируют.

Профиль в соответствии с полезной моделью может быть изготовлен известными из уровня техники способами. Предпочтительно профиль изготавливают экструзией расплава алюминийсодержащего материала через матрицу, имеющую внутренние поверхности, определяющие поперечное сечение профиля. На выходе кристаллизовавшийся сплав в виде профиля вытягивают и нарезают с получением изделий длиной от 2 до 6 метров. Такая длина обеспечивает их требуемую прочность на изгиб и жесткость на кручение после закалки. Для повышения стойкости профиля к атмосферным воздействиям изделия передают на анодное окисление (анодирование) поверхностей, что дополнительно улучшает их внешний вид и предоставляет возможность изменения их цвета, например, электролитическим или погружным окрашиванием. Предпочтительно профиль выполнен с толщиной от 1 до 2 мм, анодное покрытие имеет толщину от 1 до 50 мкм.

Термин «алюминийсодержащий сплав» определяет сплав, содержащий не менее 90 мас.% алюминия, предпочтительно – не менее 95 мас.% алюминия, более предпочтительно – не менее 98 мас.% алюминия и соответствующие количества легирующих добавок или примесей, например, магния, кремния, марганца, хрома, цинка и меди. Придание поверхности профиля пористости дополнительно может улучшить охлаждение светодиодной ленты при работе.

В одном предпочтительном варианте осуществления фасадной панели длины L1, L2 и L3 сравнимы, а длина L1 выбрана с учетом возможности размещения светодиодной ленты. Для цели полезной модели термин «светодиодная лента» включает промышленно выпускаемые светодиодные ленты с шириной подложки, равной 8, 10, 12 или 20 мм, предпочтительно равной 10 мм.

В более предпочтительном варианте осуществления фасадной панели длины L1, L2 и L3 выбраны с учетом возможности установки защитно-декоративного экрана для светодиодной ленты с его фиксацией с применением выступов в вершинах П-образных профилей, находящихся на лицевой стороне.

В другом предпочтительном варианте осуществления фасадной панели высота профиля соответствует толщине листового строительного материала, такого как гипсокартонный лист (ГКЛ) или цементно-стружечная плита (ЦСП). Термин «высота профиля» определяет расстояние по нормали от плоскости первой оконечной части, обращенной к наружной стене, до плоскости лицевой стороны. Высота профиля может быть равна от 10 до 26 мм, предпочтительно она оценивается величиной 14 мм и зависит от типа строительного материала (ГКЛ или ЦСП), выбранного для совместного применения.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показан поперечный профиль фасадной панели, выбранной в качестве ближайшего аналога.

На Фиг. 2 показан поперечный профиль фасадной панели из алюминийсодержащего сплава в соответствии с полезной моделью.

На Фиг. 3 показан поперечный профиль двух стыкованных фасадных панелей, закрепленных на каркасе, смонтированном на наружной стене, теплоизолированной с внешней стороны.

На Фиг. 4 показан поперечный профиль двух стыкованных фасадных панелей, смонтированных на угловом профиле с внешней стороны наружной стены.

На Фиг. 5 показан поперечный профиль панели, установленной в качестве декоративного элемента в интерьере помещения с отделкой стен штукатуркой и окраской.

Осуществление полезной модели

Предлагаемая полезная модель проиллюстрирована предпочтительным вариантом ее осуществления со ссылками на позиции Фиг. 2 чертежей.

Срединная часть панели образована из восьми чередующихся П-образных профилей, в которых звенья 1 образуют тыльную поверхность, а звенья 2 – лицевую поверхность. На первой оконечной части предусмотрена площадка 3, в которой выполнены пазы для крепления панели к элементам каркаса, например, с помощью саморезов, улавливаемых пазами с возможностью перемещения вдоль элементов каркаса. Площадка имеет выступ 4, необходимый для фиксации ответной части следующей соединяемой пластины. Для соединения пластин на каждой из них предусмотрен клиновидный гребень 5 и клиновидный паз 6, являющийся ответной частью. Смежный клиновидный паз 7 предусмотрен для соединения двух панелей под прямым углом. Выступы 8, 9 и 10 предусмотрены с возможностью фиксации на них защитно-декоративного экрана для светодиодной ленты. Кроме того, когда панель стыкуется с гладко оштукатуренной стеной, выступы 9 и 10 улучшают сцепление затвердевшей строительной смеси с пластиной. При ширине пластины порядка 0,1 м ее профиль обеспечивает достаточную изгибную прочность в продольном и поперечном направлениях при длине до 7 м, что позволяет доставлять каждую панель к месту монтажа без потери формы.

Применение полезной модели проиллюстрировано со ссылками на Фиг. 3, 4 и 5 чертежей. В первом варианте применения полезной модели (Фиг. 3) к внешней стороне наружной стены 11 с необходимым шагом по длине и высоте закрепляют несущие кронштейны 12. При необходимости выполняют теплоизоляцию 13. На кронштейны 12 устанавливают закладные направляющие 14 панелей и выравнивают их по горизонтали и вертикали, формируя таким образом плоскость тыльной стороны навесного вентилируемого фасада. Панель 15 накладывают на направляющие 14 первой оконечной частью, вводят предусмотренные в ней пазы в зацепление с головками саморезов 16, выравнивают по вертикали/горизонтали и фиксируют. Следующую панель 17 соединяют с панелью 15 так, что ее конический выступ на второй оконечной части бесшовно соединяется с коническим гребнем первой оконечной части панели 15 так, конец верхнего изгиба S-образной части заходит за выступ на длинной стороне первой оконечной части панели 15 и упирается в него, обеспечивая надежное соединение по всей длине. Панель 17 фиксируют на направляющих 14 саморезами 18. Аналогичным образом с ней соединяют панель 19 и продолжают создание вентилируемого фасада. При необходимости в П-образных профилях, обращенных вершинами к лицевой стороне, монтируют светодиодную ленту 20. Если требуется для ее дополнительной защиты и/или для получения рассеянного света в П-образные профили устанавливают защитно-декоративные экраны 21, фиксируя их с применением выступов в вершинах указанных профилей.

Фиг. 4 поясняет применение полезной модели в том случае, если необходимо начать создание вентилируемого фасада с угла здания. На одной из направляющих 14 закрепляют угловой (стартовый) профиль 22 с применением саморезов 16. В направлении первой наружной стены устанавливают и закрепляют панель 23, а в направлении второй стены – панель 24.

Фиг. 5 показывает применение полезной модели для облицовки наружной или внутренней поверхности стены помещения, не требующего тепло- или звукоизоляции. Наружной поверхностью стены может быть поверхность стены технического или хозяйственного сооружения, такого как трансформаторная подстанция, бойлерная или многоярусная парковка автомобилей, расположенного в окружении жилых зданий, объединенных архитектурно-дизайнерским решением фасадов. Альтернативно, внутренней поверхностью стены может быть поверхность стены общественного помещения, такого как зал ожидания вокзала или аэропорта, вестибюль станции метрополитена, подземный пешеходный переход и др., при этом такая поверхность требует придания ей более современного вида. К предварительно подготовленной стене 25 в требуемых местах крепят панель 26, вводя пазы, предусмотренные в ее первой оконечной части 27 в зацепление с головками саморезов 18, после чего панель фиксируют. Таким образом, на протяжении стены могут быть смонтированы несколько панелей.

Панель обладает достаточной устойчивостью на изгиб в плоскости поперечного сечения, поэтому ее звенья, образующие лицевую поверхность, могут служить маяками для отделки соседних поверхностей стены слоями штукатурки 28 и 29, которые могут быть выполнены различными материалами и завершены финишной отделкой, например, окраской.

Специалисту в области строительства очевидны все возможные изменения параметров панели, охарактеризованной формулой полезной модели и не выходящие за соответствующий объем притязаний.

Claims (3)

1. Фасадная панель из алюминийсодержащего сплава, имеющая поперечный профиль, состоящий из профиля первой оконечной части, профиля срединной части и профиля второй оконечной части, отличающаяся тем, что профиль срединной части представляет меандровую линию, имеющую семнадцать звеньев, расположенных так, что они образуют первое множество из четырех звеньев равной длины L1, лежащих на первой прямой, определяющей тыльную поверхность, второе множество из четырех звеньев равной длины L2, лежащих на второй прямой, определяющей лицевую поверхность, при этом тыльная и лицевая поверхности параллельны, к каждому звену из первого и второго множеств присоединено перпендикулярно по два звена из третьего множества из девяти параллельных звеньев длины L3, так, что образуются П-образные профили, при этом каждый из соседних профилей имеет звено, принадлежащее только первому или только второму множеству, и в вершинах П-образных профилей, находящихся на лицевой стороне, выполнены выступы, при этом профиль первой оконечной части является L-образным, его длинная сторона длиной L4, сравнимой с (L1+L2), параллельна тыльной поверхности и имеет выступ, обращенный к лицевой поверхности, а на короткой стороне, соединенной с первой оконечностью срединной части отрезком поперечного профиля длиной L5, приближенно равной L1, под прямым углом выполнен клиновидный гребень, при этом вторая оконечная часть имеет S-образный профиль, нижний изгиб которого является клиновидным пазом, выполненным в виде ответной части для клиновидного гребня, и соединен со второй оконечностью срединной части L-образным профилем так, что его длинная сторона длиной L6 лежит на второй прямой, при этом при соединении двух панелей конец верхнего изгиба упирается в выступ на длинной стороне первой оконечной части, и при стыковке панелей длинные стороны L-образных профилей первых оконечных частей всех стыкуемых панелей лежат на третьей прямой, параллельной первой и второй прямым, и длина L6 такова, что сумма (L1+L2) постоянна в направлении стыковки панелей.

2. Фасадная панель по п. 1, отличающаяся тем, что L1, L2 и L3 сравнимы и L1 выбрана с учетом возможности размещения светодиодной ленты.

3. Фасадная панель по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что высота профиля соответствует толщине листа строительного материала, такого как гипсокартон листовой и цементно-стружечная плита.