PL225117B1 - Prefabrykowana ściana konstrukcyjna zewnętrzna - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest prefabrykowana ściana konstrukcyjna zewnętrzna, zwłaszcza do szybkiego budowania domów energooszczędnych.

Znane są systemy budownictwa szkieletowego wykorzystujące jako konstrukcję ścian drewno, z wypełnieniem termoizolacyjnym oraz z płytami poszycia w postaci np. sklejki. Większość z tych systemów zakłada kontrolowanie przepływu pary wodnej poprzez całkowitą blokadę przepuszczalności ścian i skierowanie pary do wentylacji mechanicznej lub grawitacyjnej. Systemy te, posiadając jako wypełnienie ścian wełnę mineralną, celulozę lub styropian, charakteryzują się dobrymi parametrami w zakresie przepuszczalności termicznej ścian, ale bardzo niskimi współczynnikami tłumienia hałasu i niską bezwładnością cieplną budynków.

Materiałem stosowanym do wypełniania ścian, charakteryzującym się zarówno dobrymi parametrami w zakresie przepuszczalności termicznej ścian oraz wysokim współczynnikiem tłumienia hałasu jest keramzyt spojony betonem.

Znane są technologie tzw. wielkiej płyty, wykorzystujące jako wypełnienie ścian keramzyt sp ojony betonem (70% keramzytu, pozostała część to beton). Ściany w tej technologii wypełnia się masą keramzytu i betonu na placu budowy. Innym rozwiązaniem z zastosowaniem keramzytu są bloczki do murowania ścian, stanowiące alternatywę dla pustaków i gazobetonu.

Paroprzepuszczalność ścian konstrukcyjnych zewnętrznych jest cechą korzystną jednak praktycznie niemożliwą do zrealizowania ze względu na najczęściej stosowany materiał wypełnienia. Stosowane jako wypełnienie wełna mineralna, celuloza czy styropian w kontakcie z parą wodną zmieniają swoje parametry fizyczne, są podatne na wilgoć i powstawanie grzybów. Z kolei keramzyt s pojony betonem jako wypełnienie ścian zewnętrznych prefabrykowanych w ogóle eliminuje możliwość paroprzepuszczalności ściany jako materiał tworzący jednolitą masę wypełniającą.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji ściany wypełnionej keramzytem w formie sypkiej, o korzystnych właściwościach w zakresie akumulacji ciepła i paroprzepuszczalności przegród zewnętrznych.

Zastosowanie keramzytu w formie sypkiej wymaga jego zagęszczenia, gdyż w przypadku braku zagęszczenia keramzytu podczas produkcji, ulegnie on obsunięciu w ścianie - powstanie pustka i mostek termiczny. Z racji układu belek konstrukcyjnych i grubości ścian nie ma możliwości zasypania keramzytu do ścian na budowie i zagęszczenia go od góry. Należy to zrobić przygotowując całe el ementy ścian przed ich dowiezieniem na plac budowy, co też rozwiązuje niniejszy wynalazek.

Prefabrykowana ściana konstrukcyjna zewnętrzna według wynalazku składa się ze szkieletu drewnianego oraz zewnętrznego poszycia, które stanowią płyty włóknowo-cementowe lub cementowo-gipsowe lub włóknowo-gipsowe od strony wewnętrznej budynku oraz włóknowo-cementowe lub cementowe lub włóknowo-gipsowe od strony zewnętrznej budynku zaś wypełnienie konstrukcji ścian stanowi sypki keramzyt o uziarnieniu 8-16 mm o zwiększonej gęstości nasypowej poprzez poddanie ściany z wypełnieniem wibracjom. Ponadto ściana od góry dopełniona jest rozprężną wełną mineralną i zamknięta ryglem.

Duży ciężar keramzytu oraz płyt poszycia i konieczność prefabrykacji elementów dla zapewni enia odpowiedniego zagęszczenia keramzytu wymagają usztywnienia konstrukcji aby nie uległa uszkodzeniu podczas transportu. Uzyskuje się to montując rygle z drewna o wymiarach projektowanych w płaszczyźnie słupów konstrukcyjnych pod płytą poszycia na dole i górze ściany.

W ten sposób zabezpieczona ściana może być przygotowana w rozmiarze do 15 m i dowieziona na budowę jako gotowy element.

Ściany docieplane są metodą lekką mokrą z użyciem wełny mineralnej i tynku mineralnego, co umożliwia przenikanie pary wodnej z wewnątrz budynku. Zastosowany materiał poszycia jak również wypełnienie ściany w postaci grudek keramzytu, a więc istnienie niewielkich pustek powietrznych, umożliwia przepuszczanie pary wodnej z wnętrza budynku. Dzięki temu możliwe jest zredukowanie konieczności stosowania wentylacji mechanicznej obiektów.

Korzyści płynące z takiego połączenia materiałów i konstrukcji:

• niskie współczynniki przenikalności cieplnej ścian, • bardzo dobre tłumienie hałasu przez ściany (duża masa jednostkowa ściany i właściwości sypkiego keramzytu jako ośrodka słabo przewodzącego fale dźwiękowe),

PL 225 117 B1 • duża bezwładność cieplna ścian - zarówno masa ścian, jak i właściwości keramzytu (duża akumulacja) powodują, że domy powoli się nagrzewają i powoli oddają zgrom adzone ciepło, • pełna paro przepuszczalność przegród zewnętrznych - przy zachowaniu dobrych współczynników przenikalności cieplnej ścian pozwala budować domy energooszczędne, które nie gromadzą wilgoci i nie potrzebują dodatkowego wentylowania mechanicznego.

Dodatkowo, z racji wypalania w wysokiej temperaturze keramzyt ma charakterystyczną strukturę, dzięki której nie chłonie on wody i nie powstają w nim ogniska grzybów (co zdarza się w miękkiej wełnie mineralnej będącej wypełnieniem ścian budynków szkieletowych izolowanych od wewnątrz styropianem z warstwami paro nieprzepuszczalnymi takimi jak płyta OSB czy folia)

Tak przygotowane ściany po zasypaniu keramzytem, zagęszczeniu zamknięciu nie są spotyk ane w żadnym stosowanym systemie domów prefabrykowanych, a z racji niemożności zagęszc zenia keramzytu bez prefabrykacji, nie stosuje się takiego rozwiązania w budownictwie „kanadyjskim”, gdyż po pewnym czasie materiał osiada i powstają mostki termiczne.

Ściana według wynalazku, dzięki zastosowanej konstrukcji ma wystarczającą sztywność, co umożliwia bez uszkodzenia przenoszenie dźwigiem elementów do 15 m , czyli około dwóch ton, a to pozwala na sprawne ich prefabrykowanie.

Wynalazek został bliżej wyjaśniony na przykładzie wykonania według załączonego rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia przekrój pionowy ściany, fig. 2 przedstawia przekrój ściany poprowadzony wzdłuż linii A-A, a fig. 3 przedstawia przekrój ściany poprowadzony wzdłuż linii B-B.

Ścianę stanowi szkielet drewniany 1 z drewna świerkowego struganego czterostronnie, impregnowanego oraz zewnętrzne poszycie, które stanowią płyty włóknowo-gipsowe wewnętrzne 2 oraz gipsowo-cementowe zewnętrzne 3, nie stanowiące przeszkody dla pary wodnej, zaś wypełnienie konstrukcji ścian stanowi zagęszczony keramzyt 4 we frakcji 8-16 mm, w formie sypkiej zagęszczony na stole wibracyjnym. Docieplenie stanowi warstwa wełny mineralnej 5 oraz tynk mineralny 6.

Sposób wytwarzania ściany polega na tym, że szkielet drewniany 1 z drewna świerkowego struganego czterostronnie impregnowanego wypełnia się keramzytem 4, a następnie poddaje się go procesowi zagęszczania na stole wibracyjnym. Duży ciężar keramzytu 4 oraz płyt poszycia 2 i 3, a także konieczność prefabrykacji elementów dla zapewnienia odpowiedniego zagęszczenia keramzytu 4, wymuszają usztywnienie szkieletu 1, aby nie uległa uszkodzeniu podczas transportu. Uzyskuje się to montując rygle 7 w postaci deski świerkowej o wymiarach 20 x 2,5 cm w płaszczyźnie słupów konstrukcyjnych 1 pod płytą poszycia na dole i górze ściany. W innym przykładzie wykonania rygle mogą stanowić zamontowane płaskowniki stalowe po przekątnej ściany w zewnętrznej płaszczyźnie szkieletu drewnianego. W ten sposób zabezpieczona ściana może być przygotowana w rozmiarze do ₂ m i dowieziona na budowę jako gotowy element.

Pomiędzy rygiel 7 a keramzyt 4 jako zabezpieczenie ewentualnych ruchów zagęszczonego już kruszywa, wkładana jest wełna mineralna rozprężna 8. Zewnętrznymi elementami mocującymi ścianę jest oczep 9 oraz podwalina 10.

Claims (1)

1. Prefabrykowana ściana konstrukcyjna zewnętrzna składająca się ze szkieletu drewnianego oraz zewnętrznego poszycia i wypełnienia, znamienna tym, że zewnętrzne poszycie stanowią płyty włóknowo-gipsowe (2) od strony wewnętrznej budynku oraz gipsowo-cementowe (3) od strony zewnętrznej budynku zaś wypełnienie konstrukcji ścian stanowi sypki keramzyt (4) o uziarnieniu 8-16 mm o zwiększonej gęstości nasypowej, a ponadto ściana od góry dopełniona jest rozprężną wełną min eralną (8) i zamknięta ryglem (7) przy czym docieplenie stanowi warstwa wełny mineralnej (5) oraz tynk mineralny (6).