RU221351U1

RU221351U1 - ENERGY-EFFICIENT PANEL PRINTED ON A 3D PRINTER FROM CONCRETE FOR THE CONSTRUCTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES

Info

Publication number: RU221351U1
Application number: RU2023111846U
Authority: RU
Inventors: Анна Александровна Будникова; Максим Вячеславович Семенов
Original assignee: Анна Александровна Будникова; Максим Вячеславович Семенов
Filing date: 2023-05-05
Publication date: 2023-11-01

Abstract

Энергоэффективная панель, состоящая из 3-х контуров, сформированных методом 3D-печати бетоном, образующих первую и второю секции-полости, причем первая секция-полость выполнена с возможностью заполнения несущим бетоном, вторая секция-полость выполнена с возможностью заполнения утеплителем и имеет боковые отверстия в месте соприкосновения панелей, выполненные с возможностью установки армирующих элементов, причем секции-полости соединяются между собой с помощью поперечной арматуры, устанавливаемой в несущем слое первой секции-полости, после чего первая секция-полость заливается несущим бетоном, при этом шов между установленными панелями заполняется той же бетонной смесью для 3D-печати, из которой напечатаны сами панели. Энергоэффективная панель по п. 1, первая секция-полость которой может быть выполнена с возможностью установки армирующих элементов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. An energy-efficient panel consisting of 3 contours formed by 3D printing with concrete, forming the first and second cavity sections, wherein the first cavity section can be filled with load-bearing concrete, the second cavity section can be filled with insulation and has side openings at the point of contact of the panels, made with the possibility of installing reinforcing elements, and the cavity sections are connected to each other using transverse reinforcement installed in the load-bearing layer of the first cavity section, after which the first cavity section is filled with load-bearing concrete, and the seam between the installed panels is filled the same concrete mixture for 3D printing from which the panels themselves are printed. An energy-efficient panel according to claim 1, the first cavity section of which can be configured to install reinforcing elements. 1 salary f-ly, 2 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model relates

Полезная модель относится к области архитектуры и строительства, в частности к 3D-печати панелей и стен зданий и сооружений, в частности жилых домов.The utility model relates to the field of architecture and construction, in particular to 3D printing of panels and walls of buildings and structures, in particular residential buildings.

Сегодня остро стоит вопрос - что такое экологичная и при этом качественная архитектура в холодном климате? Каковы технологии ее проектирования и строительства? Во главе угла - энергоэффективность. В холодном климате экологичность здания определяется не материалами его изготовления, а его потреблением энергии.Today there is an urgent question - what is environmentally friendly and at the same time high-quality architecture in a cold climate? What are the technologies for its design and construction? Energy efficiency is at the forefront. In cold climates, the environmental friendliness of a building is determined not by the materials it is made of, but by its energy consumption.

На повестке дня - не только свести к минимуму негативное воздействие зданий на среду за счет энергоэффективности, но и обеспечить тепловой комфорт внутри объекта. В частности, это относится к вопросу улучшения жилищных условий, повышения качества строительства как индивидуальных домов, так и общественных зданий.The agenda is not only to minimize the negative impact of buildings on the environment through energy efficiency, but also to ensure thermal comfort inside the building. In particular, this applies to the issue of improving living conditions and improving the quality of construction of both individual houses and public buildings.

Ключевые проблемы, с которыми сегодня можно столкнуться в загородных домах - это сквозняки, высокие затраты на отопление, конденсат на окнах, летний перегрев, перебои электричества и др. При этом, все больше людей хотят переехать за город и не думать об этих проблемах, жить в комфорте зимой и летом, чтобы камин был эстетической составляющей, а не необходимостью. В целом, актуальна потребность людей улучшить свои условия проживания как за городом, так и в городе.The key problems that can be encountered in country houses today are drafts, high heating costs, condensation on windows, summer overheating, power outages, etc. At the same time, more and more people want to move out of town and not think about these problems, to live in comfort in winter and summer, so that the fireplace is an aesthetic component and not a necessity. In general, there is a pressing need for people to improve their living conditions both outside and in the city.

Согласно статистике, «зеленое» жилье составляет только 16% жилого фонда в РФ, 42% имеют загородную недвижимость, 52% хотят построить дом за городом, 11% готовы к смене коммуникаций, ремонт, 9% хотят нормальных коммуникаций в домах (Дом.РФ, РБК. 2022).According to statistics, “green” housing makes up only 16% of the housing stock in the Russian Federation, 42% have suburban real estate, 52% want to build a house outside the city, 11% are ready for a change in communications, renovation, 9% want normal communications in their houses (Dom.RF , RBC. 2022).

Однако массовое строительство энергоэффективных объектов в России до сих пор не развито. Основная причина заключается в малой осведомленности о возможных технологиях и правилах проектирования таких объектов со стороны компаний и, как результат, сомнения заказчика в их качестве и окупаемости. В случае проектирования объектов по Российскому СП «Тепловая защита зданий» затраты на отопление в жилых домах России, в среднем составляют 150-363 кВт⋅ч/м²/год, а в некоторых достигают 680 кВт⋅ч/м²/год. Причина в том, что СП «Тепловая защита зданий» предъявляют низкие требования к энергоэффективности зданий.However, mass construction of energy-efficient facilities in Russia has not yet been developed. The main reason is the lack of awareness on the part of companies about possible technologies and design rules for such facilities and, as a result, customer doubts about their quality and cost-effectiveness. In the case of designing objects according to the Russian joint venture “Thermal Protection of Buildings”, heating costs in residential buildings in Russia average 150-363 kWh/m ² /year, and in some they reach 680 kWh/m ² /year. The reason is that the joint venture “Thermal Protection of Buildings” has low requirements for the energy efficiency of buildings.

Немногие архитектурные и строительные компании в России сегодня проектируют энергоэффективные объекты. Современные энергосберегающие технологии требуют точного следования проекту и предъявляют особые требования к качеству строительства. При этом, большинство проектировщиков, наоборот, сталкиваются с некачественной реализацией их проекта, нарушениями технологии строительства, что устраняет энергоэффективность как таковую.Few architectural and construction companies in Russia today design energy-efficient facilities. Modern energy-saving technologies require strict adherence to the design and place special demands on the quality of construction. At the same time, most designers, on the contrary, are faced with poor-quality implementation of their project, violations of construction technology, which eliminates energy efficiency as such.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен аналог предлагаемой полезной модели - патент на изобретение RU 2725716 «Способ возведения армированной бетонной стены на 3D-принтере» (23.12.2019), который характеризует способ возведения бетонной стены, при котором послойно экструдируют через сопло строительного 3D-принтера пластичный раствор искусственного каменного материала с образованием внешнего и внутреннего слоев стены, стену армируют и заполняют полость между внешней и внутренней слоями стены теплоизолирующим материалом. При этом до экструзии первого слоя пластичного раствора искусственного каменного материала, образующего внешний и внутренний слои стены, устанавливают и закрепляют фиксаторами щелочестойкий тканый холст, экструдируют необходимое количество слоев, выполняют вертикальное армирование напечатанного слоя щелочестойким тканым холстом путем его отгиба по линии фиксаторов и втапливанием в тело пластичного раствора искусственного каменного материала по боковой поверхности стены; а также горизонтальное армирование укладкой щелочестойкого тканого холста поверх свежеуложенного слоя с установкой фиксаторов, образовавшуюся полость между внешней и внутренней слоями заполняют теплоизолирующим материалом, затем процесс циклически повторяют. При этом, в качестве пластичного раствора искусственного каменного материала используют дисперсно-армированную мелкозернистую бетонную смесь с маркой по удобоукладываемости П1, в качестве армирующего материала используют щелочестойкий тканый холст с размером ячейки не менее 20×20 мм, в качестве теплоизолирующего материала используют тиксотропную пенобетонную смесь с размером фракций, не превышающим размер ячейки щелочестойкого тканого холста, в качестве фиксаторов используют коррозионностойкие П-образные скобы, располагаемые на необходимом расстоянии от края возводимой стены. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости армированной бетонной стены, повышении ресурса строительного 3D-принтера, повышении трещиностойкости, качества и долговечности бетонной стены с возможностью ее изготовления на любых строительных 3D-принтерах. Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере армированную бетонную стену с обеспечением качества, долговечности и экономии материалов. Недостатком раскрытого в RU 2725716 решения по сравнению с заявленным является повышенная трудоемкость такого способа армирования в силу невозможности полной автоматизации процесса возведения конструкций, а в частности этапа установки и закрепления фиксаторами щелочестойкого тканого холста. Также патентом охарактеризован процесс печати стены в целом, а не составляющих ее панелей, что в свою очередь предъявляет повышенные требования к уровню контроля качества в силу невозможности организации 3D-печати в специально оборудованных помещениях или цехах.An analogue of the proposed utility model is known from the prior art - invention patent RU 2725716 “Method for constructing a reinforced concrete wall on a 3D printer” (December 23, 2019), which characterizes a method for constructing a concrete wall in which a plastic solution is extruded layer-by-layer through the nozzle of a construction 3D printer artificial stone material to form the outer and inner layers of the wall, the wall is reinforced and the cavity between the outer and inner layers of the wall is filled with heat-insulating material. In this case, before extruding the first layer of plastic mortar of artificial stone material forming the outer and inner layers of the wall, an alkali-resistant woven canvas is installed and secured with clamps, the required number of layers is extruded, and the printed layer is vertically reinforced with an alkali-resistant woven canvas by bending it along the line of the clamps and embedding it into the body plastic mortar of artificial stone material along the side surface of the wall; as well as horizontal reinforcement by laying alkali-resistant woven canvas on top of a freshly laid layer with the installation of clamps, the resulting cavity between the outer and inner layers is filled with heat-insulating material, then the process is repeated cyclically. In this case, a dispersed reinforced fine-grained concrete mixture with workability grade P1 is used as a plastic solution of artificial stone material, alkali-resistant woven canvas with a cell size of at least 20×20 mm is used as a reinforcing material, a thixotropic foam concrete mixture with the size of the fractions does not exceed the cell size of the alkali-resistant woven canvas; corrosion-resistant U-shaped brackets are used as fasteners, located at the required distance from the edge of the wall being built. The technical result of the invention is to reduce the material consumption of a reinforced concrete wall, increase the service life of a construction 3D printer, increase the crack resistance, quality and durability of a concrete wall with the possibility of its production on any construction 3D printers. Thus, the proposed solution makes it possible to produce a reinforced concrete wall using a construction 3D printer, ensuring quality, durability and saving on materials. The disadvantage of the solution disclosed in RU 2725716 compared to the stated one is the increased labor intensity of this method of reinforcement due to the impossibility of fully automating the process of constructing structures, and in particular the stage of installation and fastening of alkali-resistant woven canvas with fasteners. The patent also describes the process of printing a wall as a whole, and not its constituent panels, which in turn places increased demands on the level of quality control due to the impossibility of organizing 3D printing in specially equipped rooms or workshops.

Из уровня техники известен аналог предлагаемой полезной модели патент на изобретение RU 2744829 «Способ возведения утепленной бетонной стены с предчистовой обработкой поверхностей на 3D-строительном принтере и устройство для его осуществления» (29.09.2020), характеризующий способ возведения бетонной стены путем циклического возведения стены печатающей головкой, где производится формирование несъемной опалубки способом послойного наложения печатного состава по управляющей программе, при этом, по достижении высоты напечатанных слоев 0,5 метра происходит переключение на следующий этап программы, в ходе выполнения которого происходит автоматическое переключение на распределительном узле с печатающей головки на заполняющий патрубок, далее происходит заполнение полостей опалубки, предназначенных для утепления пенобетоном. После этого начинается следующий этап программы, в ходе которого наружная поверхность напечатанной опалубки обрабатывается фрезерной головкой, и по окончании этого этапа происходит переход на следующий цикл программы и этапы повторяются до окончания программы. Недостатком раскрытого в RU 2744829 решения по сравнению с заявленным является необходимость существенной модификации доступных на рынке 3D-печатных станков для обеспечения переключения режима работы 3D-печатного станка, начиная с высоты 0,5 м в отдельный режим для заполнения напечатанной полости пенобетоном. Пенобетоны также не являются эффективными утеплителями и не подходят для возведения энергоэффективных зданий.An analogue of the proposed utility model is known from the prior art: invention patent RU 2744829 “Method of constructing an insulated concrete wall with pre-finishing surface treatment on a 3D construction printer and a device for its implementation” (09.29.2020), which characterizes the method of constructing a concrete wall by cyclically constructing a printing wall head, where permanent formwork is formed by layer-by-layer application of the printed composition according to the control program, and when the height of the printed layers reaches 0.5 meters, the switch to the next stage of the program occurs, during which the distribution unit automatically switches from the print head to the filling pipe, then the formwork cavities intended for insulation with foam concrete are filled. After this, the next stage of the program begins, during which the outer surface of the printed formwork is processed by the milling head, and at the end of this stage, the transition to the next program cycle occurs and the stages are repeated until the end of the program. The disadvantage of the solution disclosed in RU 2744829 compared to the stated one is the need for significant modification of 3D printing machines available on the market to ensure switching of the operating mode of the 3D printing machine, starting from a height of 0.5 m into a separate mode for filling the printed cavity with foam concrete. Foam concrete is also not an effective insulator and is not suitable for the construction of energy-efficient buildings.

Из уровня техники известен аналог предлагаемой полезной модели патент на полезную модель RU 172730 «Многослойная монолитная стена» (27.10.2016), характеризующий многослойную стену, возводимую при помощи строительного 3D-принтера посредством послойной укладки бетонной смеси или другого материала. Наружный и внутренний слои скрепляются между собой арматурой, укладываемой в процессе «печати». Пространство между первым и вторым слоями стены заполняется утеплителем, например, пенополиуретаном. В полости, полученной средним и внутренним слоями стены, устанавливается вертикальная арматура, затем туда заливаются тяжелый бетон. Использование настоящей полезной модели обеспечивает повышенные теплозащитные свойства монолитной стены при сохранении достаточной прочности и надежности слоев, а также технологической простоты ее изготовления.An analogue of the proposed utility model is known from the prior art, patent for utility model RU 172730 “Multilayer monolithic wall” (10.27.2016), which characterizes a multilayer wall erected using a construction 3D printer through layer-by-layer laying of concrete mixture or other material. The outer and inner layers are fastened together by reinforcement laid during the “printing” process. The space between the first and second layers of the wall is filled with insulation, for example, polyurethane foam. Vertical reinforcement is installed in the cavity formed by the middle and inner layers of the wall, then heavy concrete is poured into it. The use of this utility model provides increased heat-shielding properties of a monolithic wall while maintaining sufficient strength and reliability of the layers, as well as the technological simplicity of its manufacture.

Недостатком раскрытого в RU 172730 решения по сравнению с заявленным является необходимость 3D-печати на строительной площадке, связанная с дополнительными расходами на установку крупногабаритного строительного принтера, что увеличивает сроки строительства и ограничивает применение 3D-печати во время зимнего периода года. Печать на строительной площадке также предъявляет повышенные требования к уровню контроля качества в силу невозможности организации 3D-печати в специально оборудованных помещениях или цехах.The disadvantage of the solution disclosed in RU 172730 compared to the stated one is the need for 3D printing on a construction site, associated with additional costs for installing a large construction printer, which increases construction time and limits the use of 3D printing during the winter period of the year. Printing on a construction site also places increased demands on the level of quality control due to the impossibility of organizing 3D printing in specially equipped rooms or workshops.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели аналогом является патент на полезную модель RU 193776 «Многослойная наружная стена здания, изготовленная на 3D-принтере» (12.08.2019), характеризующий способ создания конструкции многослойной наружной стены здания с пониженной трудоемкостью, исключение перерасхода материалов наружного, несущих и теплоизоляционного слоев, повышение трещиностойкости наружного и несущих слоев, повышение ресурса строительного 3D-принтера, ускорение скорости возведения и обеспечение фиксации арматуры. Поставленная задача достигается тем, что многослойная наружная стена здания, изготовленная на 3D-принтере, содержащая внутренний и средний несущие слои, соединенные с наружным слоем и расположенным теплоизоляционным слоем между наружным и средним слоями, пространство между средним и внутренним слоями, армированное по вертикали и залитое бетоном, отличающаяся тем, что наружный, средний и внутренний слои выполнены из дисперсно-армированного бетона, при этом внутренний и средние слои образуют замкнутый контур, соединение наружного, среднего и внутреннего слоев выполнено плоскими горизонтальными сетками, пространство между средним и внутренним слоями залито бетоном с размером фракций заполнителя, не превышающим размер ячейки сетки. Технический результат полезной модели заключается в снижении трудоемкости изготовления, исключении перерасхода материалов, повышении трещиностойкости многослойной наружной стены здания, повышении ресурса строительного 3D-принтера, ускорении скорости возведения. Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере многослойную наружную стену здания с пониженной трудоемкостью изготовления с обеспечением качества и экономией материалов.The closest analogue to the proposed utility model is the utility model patent RU 193776 “Multilayer outer wall of a building made on a 3D printer” (08/12/2019), which characterizes a method for creating a structure of a multilayer outer wall of a building with reduced labor intensity, eliminating the overconsumption of external, load-bearing materials and heat-insulating layers, increasing the crack resistance of the outer and load-bearing layers, increasing the service life of a construction 3D printer, accelerating the speed of construction and ensuring reinforcement fixation. The task is achieved by the fact that a multilayer outer wall of a building, made on a 3D printer, containing an inner and middle load-bearing layers connected to the outer layer and a thermal insulation layer located between the outer and middle layers, the space between the middle and inner layers, reinforced vertically and filled concrete, characterized in that the outer, middle and inner layers are made of dispersed reinforced concrete, while the inner and middle layers form a closed contour, the connection of the outer, middle and inner layers is made of flat horizontal meshes, the space between the middle and inner layers is filled with concrete the size of aggregate fractions not exceeding the mesh cell size. The technical result of the utility model is to reduce the labor intensity of manufacturing, eliminate waste of materials, increase the crack resistance of a multilayer outer wall of a building, increase the service life of a construction 3D printer, and accelerate the speed of construction. Thus, the proposed solution makes it possible to produce a multilayer outer wall of a building using a construction 3D printer with reduced manufacturing labor intensity, ensuring quality and saving materials.

Недостатком раскрытого в RU 193776 решения по сравнению с заявленным является необходимость 3D-печати на строительной площадке, связанная с дополнительными расходами на установку крупногабаритного строительного принтера, что увеличивает сроки строительства и ограничивает применение 3D-печати во время зимнего периода года. Печать на строительной площадке также предъявляет повышенные требования к уровню контроля качества в силу невозможности организации 3D-печати в специально оборудованных помещениях или цехах.The disadvantage of the solution disclosed in RU 193776 compared to the stated one is the need for 3D printing on a construction site, associated with additional costs for installing a large construction printer, which increases construction time and limits the use of 3D printing during the winter period of the year. Printing on a construction site also places increased demands on the level of quality control due to the impossibility of organizing 3D printing in specially equipped rooms or workshops.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение вышеназванных недостатков.The technical problem to be solved by the proposed utility model is the elimination of the above-mentioned disadvantages.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Поставленная техническая задача решается за счет того, что энергоэффективная панель состоит из 3-х контуров, сформированных методом 3D-печати бетоном, образующих первую и второю секции-полости. Первая секция-полость выполнена с возможностью заполнения несущим бетоном и имеет выполненные с возможностью установки армирующих элементов боковые отверстия в месте соприкосновения первых секций-полостей. Вторая секция-полость выполнена с возможностью заполнения утеплителем и имеет боковые прорези в месте соприкосновения вторых секций-полостей выполненные с возможностью заполнения утеплителем. При этом первые секции-полости панелей соединяются между собой с помощью поперечной арматуры, установленной в несущем слое первой секции-полости, после чего первая секция-полость заливается несущим бетоном. Шов между установленными панелями заполняется той же бетонной смесью для 3D-печати, из которой напечатаны сами панели. Первая секция-полость энергоэффективной панели может быть выполнена с возможностью установки армирующих элементов. Также первая и вторая секции-полости панели могут быть выполнены с возможностью установки горизонтального неметаллического армирования.The stated technical problem is solved due to the fact that the energy-efficient panel consists of 3 contours formed by 3D printing with concrete, forming the first and second cavity sections. The first cavity section is configured to be filled with load-bearing concrete and has side holes configured to install reinforcing elements at the point of contact of the first cavity sections. The second section-cavity is made with the possibility of filling with insulation and has side slots at the point of contact of the second sections-cavities made with the possibility of filling with insulation. In this case, the first cavity sections of the panels are connected to each other using transverse reinforcement installed in the load-bearing layer of the first cavity section, after which the first cavity section is filled with load-bearing concrete. The seam between the installed panels is filled with the same 3D printing concrete mixture from which the panels themselves are printed. The first cavity section of the energy-efficient panel can be configured to install reinforcing elements. Also, the first and second cavities of the panel can be made with the possibility of installing horizontal non-metallic reinforcement.

Энергоэффективность панели обеспечивается за счет разделения ее на две функционально различные секции-полости - теплоизолирующую и несущую. Несущая секция-полость, заполняемая бетоном, обеспечивает статику сооружения, в том числе, в условиях сейсмической активности. Теплоизолирующая секция-полость обеспечивает энергоэффективность решения за счет возможности формирования непрерывного слоя утеплителя с минимальным количеством тепловых мостов, а также за счет выполнения заполняемых утеплителем боковых прорезей в месте соприкосновения вторых секций-полостей позволяющих сохранить непрерывность контура утеплителя. Формирование второй секции-полости обеспечивает энергоэффективность всей стеновой конструкции.The energy efficiency of the panel is ensured by dividing it into two functionally different cavities - heat-insulating and load-bearing. The load-bearing cavity section, filled with concrete, ensures the statics of the structure, including under conditions of seismic activity. The heat-insulating cavity section ensures the energy efficiency of the solution due to the possibility of forming a continuous layer of insulation with a minimum number of thermal bridges, as well as by making side slots filled with insulation at the point of contact of the second cavity sections, which allows maintaining the continuity of the insulation contour. The formation of a second cavity section ensures the energy efficiency of the entire wall structure.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение повышенной энергоэффективности возводимого здания.The technical result of the present invention is to ensure increased energy efficiency of the building being constructed.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фиг. 1 - энергоэффективная панель;Fig. 1 - energy efficient panel;

Фиг. 2 - соединение энергоэффективных панелей (вид сверху).Fig. 2 - connection of energy-efficient panels (top view).

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Энергоэффективная панель (фиг. 1) представляет собой несъемную стеновую опалубку, напечатанную на 3D-принтере. Панель состоит из 3-х контуров 3 3D-печати бетоном, образующих 2 секции-полости. Первая секция-полость 2 - несущая, заполняется бетоном. Вторая секция-полость 1 - теплоизоляционный слой, заполняется утеплителем, например, заливным полиуретаном, задувной ватой, насыпным минеральным утеплителем, пенобетоном, керамзитобетоном, полистиролбетоном, эковатой. Толщина второй секции-полости 1 может быть выбрана в зависимости от требований возводимой конструкции к энергосбережению.The energy efficient panel (Fig. 1) is a permanent 3D printed wall formwork. The panel consists of 3 contours of 3 3D printed concrete, forming 2 cavities. The first section, cavity 2, is load-bearing and is filled with concrete. The second section - cavity 1 - thermal insulation layer, is filled with insulation, for example, poured polyurethane, blown-in wool, bulk mineral insulation, foam concrete, expanded clay concrete, polystyrene concrete, ecowool. The thickness of the second cavity section 1 can be selected depending on the energy saving requirements of the structure being built.

Панели соединяются между собой при помощи поперечной арматуры 7 размещаемой в несущем слое перовой секции-полости 2 посредством боковых отверстий. Также посредством размещения арматурного каркаса 6 внутри несущего слоя первой секции-полости 2 может быть выполнено дополнительное армирование конструкции. Конфигурация арматурного каркаса 6 может быть выбрана в зависимости от требований проекта возводимой конструкции и не ограничена тем, как это показано на фиг. 2. Несущий слой первой секции-полости 2 заливается бетоном после установки арматуры. Панели не подвержены колебаниям размеров из-за линейных расширений, поскольку первые секции-полости 2 образуют единый монолитный несущий слой. Шов на стыке панелей заполняется той же смесью для 3D-печати, из которой напечатаны сами панели. Так же как внутри несущего слоя, так и внутри теплоизоляционного слоя первой и второй секций-полостей панели предусмотрена возможность установки горизонтального неметаллического армирования 5.The panels are connected to each other using transverse reinforcement 7 placed in the load-bearing layer of the feather section-cavity 2 through side holes. Also, by placing the reinforcing cage 6 inside the load-bearing layer of the first section-cavity 2, additional reinforcement of the structure can be performed. The configuration of the reinforcement cage 6 can be selected depending on the design requirements of the structure being erected and is not limited to that shown in FIG. 2. The load-bearing layer of the first cavity section 2 is filled with concrete after installing the reinforcement. The panels are not subject to size fluctuations due to linear expansion, since the first cavity sections 2 form a single monolithic load-bearing layer. The seam at the junction of the panels is filled with the same 3D printing mixture from which the panels themselves are printed. Both inside the load-bearing layer and inside the heat-insulating layer of the first and second sections-cavities of the panel, it is possible to install horizontal non-metallic reinforcement 5.

Применение полезной модели осуществляется следующим образом.The utility model is applied as follows.

Панели здания печатаются на строительном 3D-принтере в цеху, затем доставляются на площадку строительства, где из них собираются стены здания на предварительно подготовленном фундаменте. Поперечное и продольное армирование железобетонной конструкции устанавливается на строительной площадке внутри несущего слоя опалубки, что позволяет возводить здания даже в сейсмических зонах неограниченной этажности. Установку и последующую заливку панелей бетоном и утеплителем на фундаменте возможно осуществить с использованием малой механизации. Возможно осуществление полезной модели, при котором заливку панели утеплителем осуществляют в специально оборудованных помещениях или цехах. Также возможно осуществление полезной модели, при котором в специально оборудованных помещениях или цехах могут быть заполнены обе ячейки панели. Данный вариант не применим для строительства в сейсмических зонах, так как не позволяет создать монолитного несущего каркаса здания. Однако, возможна комбинация таких панелей с обычным железобетонным каркасом.The building panels are printed on a construction 3D printer in the workshop, then delivered to the construction site, where they are used to assemble the building walls on a pre-prepared foundation. Transverse and longitudinal reinforcement of a reinforced concrete structure is installed at the construction site inside the load-bearing layer of formwork, which allows the construction of buildings even in seismic zones of unlimited number of storeys. The installation and subsequent filling of the panels with concrete and insulation on the foundation can be carried out using small-scale mechanization. It is possible to implement a utility model in which the panel is filled with insulation in specially equipped rooms or workshops. It is also possible to implement a utility model in which both cells of the panel can be filled in specially equipped rooms or workshops. This option is not applicable for construction in seismic zones, since it does not allow creating a monolithic load-bearing frame of the building. However, a combination of such panels with a conventional reinforced concrete frame is possible.

Возможность предварительной печати панелей позволяет реализовать конструкцию максимально быстро, в течение одного сезона, что сокращает время и трудозатраты без ущерба качеству проекта.The ability to pre-print panels allows you to implement the design as quickly as possible, within one season, which reduces time and labor costs without compromising the quality of the project.

Использование бетона в качестве материала изготовления панелей позволяет обеспечить массовое производство панелей. Печать панелей возможно осуществить в специально оборудованных помещениях или цехах, существует возможность печати наборов панелей для нескольких зданий одновременно. Также возможность конфигурации панелей любой формы, в том числе, угловой, обеспечивает возможность строительства стен любой сложности без необходимости конструктивных изменений строительного 3D-принтера.The use of concrete as a material for making panels allows for mass production of panels. Printing of panels can be carried out in specially equipped rooms or workshops; it is possible to print sets of panels for several buildings at the same time. Also, the possibility of configuring panels of any shape, including corner ones, provides the ability to build walls of any complexity without the need for design changes to a construction 3D printer.

Claims

1. An energy-efficient panel consisting of 3 contours formed by 3D printing with concrete, forming the first and second cavity sections, the first cavity section is made with the ability to be filled with load-bearing concrete and has side holes made with the possibility of installing reinforcing elements at the point of contact first sections-cavities, the second section-cavity is made with the possibility of filling with insulation and has side slots at the point of contact of the second sections-cavities, made with the possibility of filling with insulation, the first sections-cavities are made with the possibility of connecting to each other using transverse reinforcement installed in the load-bearing layer of the first cavity section, while the seam between the installed panels is designed to be filled with the same concrete mixture for 3D printing from which the panels themselves are printed.

2. The energy-efficient panel according to claim 1, the first and second cavities of which are made with the possibility of installing horizontal non-metallic reinforcement.