Конструкции наружных стен и перегородок зданий. Стена здания. Наружные стены и их элементы

Основное назначение несущего остова - конструктивной основы здания - состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции - перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Выбор конструктивных систем - один из основных вопросов, решаемых при проектировании зданий.

Горизонтальные мобильные экраны. Возможность наличия подвижных горизонтальных выступов на фасаде позволяет избежать проблемы перегрузок, которые могут накапливаться на фиксированных горизонтальных проекциях, наличия областей всегда в тени и уменьшения видимости по отношению к внешней стороне. Возможность адаптации положения экранов к различные погодные условия позволяют максимально увеличить тепловую выгоду зимой и уменьшить их летом.

Экранирующие элементы, состоящие из пластинчатых или лезвийных систем, летом устанавливаются для полного закрытия застекленных элементов и отражают солнечную радиацию снаружи, а зимой они оставляют полностью открытыми глазурованные поверхности, позволяя солнечной радиации достигать внутренняя среда. Опорная структура этих элементов обычно отделена от остальной части здания, затем создается вторая обсадка, немного удаленная от основного здания, что способствует канализации воздуха между двумя поверхностями и рассеиванию тепла.

Бескаркасная система (с несущими стенами) представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий.

Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперек здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрестные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру).

Этот тип экранирующих элементов, которые могут быть системами лезвий или ламелей, подходит для экранирования открытых стен к востоку или западу, поскольку он не способен препятствовать сильно наклонным излучениям относительно фасада, например летнее излучение в центральные часы день. Однако они эффективны, особенно при использовании в сочетании с механическими системами, которые вращают лопасти или рейки в соответствии с углом солнечного излучения, подлежащим экранированию.

Конструкция размеров лезвий и расстояния между различными элементами чрезвычайно важна, поскольку она непосредственно влияет на количество света, которое будет экранировано или свободно передано внутри здания. Ночью зимой лезвия будут закрыты, чтобы помочь ограничить потерю тепла через корпус, в то время как летом лезвия будут полностью открыты, чтобы обеспечить рассеивание любого тепла, накопленного в течение дня.

Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а – с продольными и поперечными несущими стенами; б – с продольными несущими стенами

Зеленый оттенок состоит из использования деревьев или альпинистских растений для управления летним солнцем в здании. Существует два способа сделать это. Посадив лиственные деревья рядом с зданием, соседний фасад рядом с деревьями будет затенен летом, когда деревья будут листья и солнечные зимой, когда деревья потеряют их.

Посадка одного или нескольких альпинистов, так что они цепляются прямо к фасаду или к легкой конструкции скрещенных кабелей, которые могут быть сделаны горизонтально, начиная с фасада, или вертикально в нескольких сантиметрах от фасада. Летняя и зимняя операция такая же, как и для деревьев: нужно выбрать тип альпиниста, который теряет листья зимой, чтобы затенять летом и позволить солнцу зимой.

Дом доходный Строгановского училища (Москва, Мясницкая ул., 24/1)

Бескаркасная (стеновая) система – основа проектирования жилых домов различной этажности и назначения (квартирные дома, общежития, гостиницы, пансионаты и др.) и для разных инженерно-геологических условий. Выбор этой системы связан с относительной стабильностью объемно-планировочных решений жилых зданий и с ее технико-экономическими преимуществами. Благодаря этому расширяется применение бескаркасной системы и для массовых типов общественных зданий (школ, детских дошкольных учреждений, поликлиник и др.).

Преимущество такого типа защиты также оказывает положительное влияние на микроклимат вокруг здания, как и для зеленых крыш. Если вы не можете сказать, где ваша теплоизоляция должна иметь оптимальный эффект, то эта статья подходит именно вам. Мы расскажем вам об основных причинах улучшения изоляционных характеристик стандартной внешней теплоизоляции.

Внутренняя изоляция является подходящим вариантом для зданий архитектурного значения, где фасад не может быть изменен. Другое дело, когда доступ к работе не позволяет использовать внешнюю изоляцию. Важно отметить и подчеркнуть, что внешние теплоизоляционные системы спроектированы и сертифицированы только для прокладки здания. Для внутренних систем изоляции предлагается отличаться от используемых материалов и способа установки. Как правило, лучшим вариантом для дизайна интерьера является однослойная или двухслойная гипсовая плита в сочетании с минеральной ватой для изолирующего продукта.

Как уже отмечалось, основной конструктивной характеристикой бескаркасной (стеновой) системы зданий является опирание горизонтальных элементов на сплошные стены – продольные или поперечные. Если элементы перекрытий опираются на поперечные несущие стены, продольные стены, как правило, принимаются самонесущими, выполняя лишь ограждающие функции.

Но мы имеем такие случаи только в минимальной части зданий. Продукт графита вступил в эксплуатацию и стал предпочтительным теплоизоляционным продуктом для людей. Теплоизоляция каменной ватой требует специальной технологии работы, включающей в себя, например, инновационные компоненты, например, металлические винты. Он отлично используется в дощатых секциях по периметру теплоизоляции и бетонных шайб.

Мы уже создали основные системы внешней и внутренней теплоизоляции, а также различные используемые материалы. Преимущества внутренней теплоизоляции состоят в том, что ее можно проводить круглый год, без каких-либо «патчей» на фасаде, так как при частичной реабилитации на панелях не требуются строительные леса или альпинисты. Существенным недостатком внутренней теплоизоляции является то, что площадь стены снаружи больше площади изнутри, что означает, что большая часть остается практически неизолированной.


Бескаркасная (стеновая) конструктивная система: 1 – наружная несущая стена; 2 – внутренняя несущая стена; 3 – сборный настил перекрытия

Варианты бескаркасной конструктивной системы: а – перекрестно-стеновая с малым шагом стен; б – поперечно-стеновая со смешанным шагом стен; в — поперечно-стеновая с большим шагом стен; г- продольно-стеновая («трехстенок»); д — продольно-стеновая («двухстенок»); е – поперечно-стеновая с увеличенным шагом стен

Основным геометрическим признаком таких систем является шаг несущих стен. Выделяют стеновые системы:

Наружные стены не изолированы и подвержены неблагоприятным погодным условиям. Тогда даже небольшие конструкционные проблемы могут вызвать утечку внутри помещения. Важным и фундаментальным свойством стен является то, что они накапливают тепло. С внешней теплоизоляцией стены нагреваются, и это тепло остается в помещениях, так как охлаждение происходит очень медленно. Реверс - это состояние стен под внутренней теплоизоляцией. Когда температура падает, стены не выделяют тепло, потому что нет накопления, и помещение очень быстро охлаждается.

с большим шагом
несущих стен (2,4 ÷ 4,5 м);
с узким шагом несущих стен (6,0 ÷ 7,2 м);
со смешанным шагом .

Наиболее применяемыми в бескаркасной (стеновой) конструктивной системе вариантами сочетания вертикальных и горизонтальных конструкций, исходя из основных геометрических признаков, являются:

С внутренней теплоизоляцией вы не решаете внешние проблемы фасада, просто «спрячьте» их за передним лайнером или подвесным потолком. Это приводит к высокому риску неприятной конденсации и плесени в углах, особенно если нет подходящей пароизоляции. Разумеется, лучшим вариантом для энергоэффективного здания является качество изготовления с хорошими материалами сложной теплоизоляции - внешней интегрированной системой теплоизоляции и дизайна интерьера с соответствующими изоляционными компонентами.

Вот почему вы должны предпочесть применение внешней теплоизоляции! Внешние системы теплоизоляции являются наиболее распространенным и используемым методом энергосбережения зданий. Они находятся в так называемом. «золотая среда» при сравнении цены-качества-возврата-эффекта-нового макета! Однако их дизайн и выполнение должны выполняться только квалифицированным персоналом, знакомым с техническими характеристиками материалов и правилами теплоизоляции зданий. Правильная оценка состояния здания, его конструкционных элементов и строительных материалов зависит от выбора соответствующего изоляционного материала и расходных материалов фасадной системы.

I – продольно-стеновая ;
II – поперечно-стеновая;
III – перекрестно-стеновая.

Продольно-стеновая конструктивная схема традиционна в проектировании зданий малой, средней и повышенной этажности. Редкое расположение поперечных стен-диафрагм жесткости (через 25 – 40 м) обеспечивает свободу планировочных решений в зданиях, поэтому эту схему применяют при проектировании жилых и общественных зданий различного назначения.

Применение внешней изоляции является наиболее распространенным методом защиты здания от холода и тепла. Как только внешний оболочка здания изолирована, он остается защищенным от непогоды, в то время как жильцы помещений имеют оптимальный тепловой комфорт. Стены остаются теплыми и такими же, как температура в помещении. Коэффициент тепловых мостов можно избежать только при внешней теплоизоляции. Он решает проблему плесени и конденсации. Жизнь здания расширяется. После восстановления фасада все внешние зоны защищены от непогоды новой фасадной штукатуркой, которая в большинстве систем также на 100% водонепроницаема.

Поперечно-стеновая конструктивная схема менее гибкая в планировочном отношении, чем продольно-стеновая схема. Поэтому наиболее часто ее применяют при строительстве жилых зданий, реже – массовых типов общественных зданий (детских учреждений, школ и т.п.). Поперечно-стеновая схема (особенно с большим шагом поперечных несущих стен) допускает возможность частичной перепланировки внутреннего объема зданий в процессе эксплуатации, а также размещения небольших встроенных нежилых помещений в первых этажах жилых домов.

Вы получаете герметично закрытую фасадную оболочку без риска утечки и структурного разрушения от неправильной работы. И последнее, но не менее важное: вы улучшаете архитектурный облик и цену здания после того, как новый макет значительно выше. Мобильные тепловизионные камеры сканируют оборудование или здания и преобразуют инфракрасное излучение в видимые тепловые изображения на основе качественного и количественного температурного анализа. Вентилируемые фасады представляют собой система, поддерживающую структуру и фасадные материалы, которые сочетают в себе как современное видение и высокую степень изоляции, что позволяет снизить затраты энергии.

Перекрестно-стеновой системе
присущи малые размеры конструктивно-планировочных ячеек (около 20 м 2), что ограничивает область ее применения только жилыми зданиями. Частое расположение поперечных стен делает трудноосуществимой трансформацию планов зданий. Разнообразию планировочных решений в проектировании домов на основе этой схемы способствует использование нескольких размеров шагов поперечных стен (например, 3,0; 3,6 и 4,2 м) в различных сочетаниях. Благодаря высокой пространственной жесткости перекрестно-стеновая схема широко распространена в проектировании многоэтажных зданий, а также зданий, строящихся в сложных геологических условиях, а также в сейсмически опасных районах.

Их характерными особенностями являются поддержание комфортных условий в здании. Вентилируемые фасады создают естественные условия вентиляции. Они также резко уменьшают влажность стены, устраняя проблему конденсации и позволяя зданию «дышать». Они отличаются по внешнему виду и сложности алюминиевых, керамических, деревянных или каменных конструкций, соединенных с основными стенами, на которых установлены элементы облицовки. Между стенками подшипника и облицовкой слой теплоизоляции размещается таким образом, что остается достаточно воздушного пространства.

Бескаркасные здания из кирпича, мелких камней и блоков возводят обычно с продольными несущими наружными и внутренними стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где проходят дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданиям в целом.

Подвесные вентилируемые фасады менее распространены, чем контактные фасадные системы, главным образом из-за их более высокой стоимости. Вариантом вентилируемого фасада также является двойная кладка с внутренней несущей частью, воздушным зазором и внешней стенкой рифленый декоративной фасадной кладки. В этом типе небольшие отверстия предусмотрены по диагонали на внешней стенке для циркуляции воздуха.

Принцип работы системы. Он состоит из технологического расстояния между теплоизоляцией и оболочкой, обеспечивающей свободный поток воздуха. Таким образом, естественное движение воздуха в пространстве позволяет стенке постоянно сушить, избегая образования конденсата и влаги. Как уже отмечалось, этот воздушный зазор уменьшает потери тепла, действуя как температурный буфер. Алюминиевая опорная конструкция, закрепленная на стене, обеспечивает стабильность и грузоподъемность всей системы. Хотя изоляционный слой, обычно состоящий из минеральной ваты, гарантирует теплоизоляцию системы.

В зданиях с поперечными несущими стенами — продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены.

Намного реже в таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Внешняя облицовка может быть изготовлена из алюминиевого композитного материала, керамики, клинкера, гранита, вечного, текстолита, природного камня и других. Его основные функции являются эстетическими и защитными. Алюминиевая опорная конструкция обеспечивает устойчивость и несущую способность всей системы, а изоляционный слой, обычно состоящий из минеральной ваты, обеспечивает теплоизоляцию системы. Выбор технологии привязки зависит от типа и состояния здания.

Каждый элемент изоляционного материала находится в собственной нише. Они отличаются простотой установки. Преимущества вентилируемых фасадных систем - низкие требования к предварительной подготовке стен, а также их быстрая установка. Скрывая дефекты, они являются эффективными и качественными методами для реконструкции фасадов. Сочетание подходящих несущей конструкции и изоляционных материалов обеспечивают естественную вентиляцию, через который предотвращает накопление избыточного тепла в здании. Таким образом, потери тепла значительно снижаются, что снижает затраты на энергию как для отопления, так и для охлаждения здания.



Бескаркасная система зданий из кирпича, мелких камней и блоков: а - с продольным расположением несущих стен; б- с поперечным расположением несущих стен; в - перекрестная; 1 - наружные и внутренние несущие стены; 2 - плиты междуэтажных перекрытий; 3 - наружные самонесущие стены; 4 - торцовая несущая стена; 5 - продольные и поперечные несущие стены; 6 - плиты перекрытия, опертые по контуру

Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют конструктивные схемы с поперечными и продольными несущими стенами. Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. При этом в зависимости от ширины здания может не одна, а две внутренние продольные стены.

Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков возводят с продольными и поперечными несущими наружными и внутренними стенами.

В зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены самонесущие, а плиты (панели) перекрытия опираются на поперечные стены.

Здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены, обычно имеют панели перекрытий размером на комнату, опирающиеся всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. В зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в других местах, где по расчетам они нужны для обеспечения жесткости здания или отделения одной части здания от другой несгораемыми стенами. Такие стены выводят выше кровельного покрытия (крыши) здания и их называют брандмауэрными.

Наружные стены крупноблочных зданий – двухрядной разрезки по высоте этажа на блоки – монтируют из следующих типовых основных блоков: простеночных, образующих простенки между окнами, толщиной 400…600 и шириной 990… 1390 мм и рядовых такой же конструкции, как и простеночные, но устанавливаемых на глухих участках стен; подоконных шириной 790… 1490 мм с нишами для приборов отопления, устанавливаемых между простеночными; перемычных с четвертью для опирания плит междуэтажного перекрытия, перекрывающих оконный проем; поясных, такой же формы, как перемычные, устанавливаемых на глухих участках стен по верху рядовых блоков.

Внутренние стены монтируют из блоков однорядной разрезки толщиной 300 мм. Их ширина зависит от возможностей производства конструкций и конструктивной схемы стен.

Кроме перечисленных при строительстве крупноблочных зданий применяют стеновые угловые, карнизные, цокольные, парапетные, санитарно-технические блоки. Их изготовляют высотой на этаж.

Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами: с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга.

В домах с поперечными несущими стенами-перегородками все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели и панели внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого (конструктивного) бетона. Панели наружных стен изготовляют из легких бетонов или трехслойными: из тяжелого бетона с тепло изолирующими вкладышами.

Бескаркасные крупнопанельные здания бывают с тремя продольными несущими стенами и с поперечными несущими стенами, устанавливаемыми с малым или большим шагом друг от друга. Для 9-этажных жилых зданий наиболее экономичными по расходу стали, цемента, бетона, а также по трудоемкости являются крупнопанельные дома с поперечными несущими стенами. Сопоставление конструктивных решений крупноблочных, каркасно-панельных или крупнопанельных жилых зданий в 16 и 17 этажей также показывает, что наиболее экономичны - крупнопанельные. При этом расход материалов на панельные и каркасные здания примерно одинаков, а трудоемкость монтажа первых почти в полтора раза меньше.

В крупнопанельном варианте бескаркасные многоэтажные здания в качестве основных несущих конструкций имеют вертикальные диафрагмы (панели внутренних несущих стен) и сборные железобетонные междуэтажные перекрытия. Панели наружных стен обычно навешивают на торцы несущих внутренних панелей. Бескаркасные решения применяли при строительстве многоэтажных жилых домов, гостиниц и других зданий с часто расположенными перегородками.

В домах с тремя продольными несущими стенами (две наружные, одна внутренняя) наружные стеновые панели делают трехслойными из тяжелого бетона с утеплителем или однослойными из легкого или ячеистого бетона. Для внутренних стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной 120… 160 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае, как правило, делают из многопустотных или сплошных плит-панелей шириной 1200…2400 мм; опираются они на наружные и внутренние несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия. Панели перегородок – самонесущие из гипсобетона, гипсовых плит или других материалов.

В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки 4, внутренняя продольная 6 и наружные стены. Панели перекрытий 5 имеют опоры со всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели 4 и панели 6 для внутренней продольной стены изготовляют из тяжелого бетона; толщина панелей 140… 180 мм. Панели перекрытий делают толщиной 120… 160 мм размером на комнату; изготовляют их сплошными из тяжелого бетона.

Санитарно-технические узлы монтируют, как правило, из готовых кабин, оборудованных приборами. Кровельные покрытия в жилых и общественных зданиях устраивают в виде чердачных крыш из железобетонных плит-панелей с вентилируемым чердаком.

Основные элементы крупнопанельного бескаркасного многоэтажного жилого здания: 1 – фундаментная подушка; 2 – внутренняя цокольная панель; 3 – фундаментный блок; 4 – плита входа; 5 – наружная несущая стеновая панель; 6 – оконное заполнение; 7 – междуэтажная лестничная площадка; 8 – этажная лестничная площадка; 9 – ствол мусоропровода; 10 – лестничный марш; 11 – санитарно-технический объёмный блок; 12 – объёмный блок вентиляционного канала; 13 – объёмный блок шахты лифта; 14 – плита междуэтажного перекрытия; 15 – внутренняя несущая стеновая панель; 16 – парапет; 17 – гидроизоляционный ковёр

Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Размеры жилых ячеек, необходимость членений стенами и перегородками с обеспечением звукоизоляции квартир и другие особенности обусловливают техническую целесообразность и экономическую оправданность применения бескаркасных зданий при строительстве жилищ, а также тех гражданских зданий, в которых преобладает многоячейковая планировочная структура (санатории, больницы, общежития и т.п.).

В зданиях с продольным расположением несущих стен применение большепролетных перекрытий (с пролетом 9 и 12 м) приводит к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трех- и четырехстенных систем к двухстенной системе. Это позволяет обеспечить высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.

Требования, предъявляемые к жилью, и технологии строительства за последние сто лет претерпели значительные изменения. Особенно значительные изменения произошли на рынке строительных материалов. Для наибольшей эффективности расходования средств при строительстве жилья, к выбору конструкции здания следует подходить очень взвешенно, произведя сравнительный анализ как можно большего числа предложений. К тому же к домам, предназначенным для постоянного проживания, в последние три года предъявляются жесткие требования по теплосбережению. Государственная политика в области энергосбережения, следуя мировым и, в первую очередь, европейским тенденциям, направлена на удорожание строительства, окупаемое в идеале за 15-25 лет эксплуатации за счет экономии на отоплении. Удорожание сказывается только на ограждающих конструкциях здания: стенах, кровле, светопрозрачных и других заполнениях стеновых проемов. И именно в контексте новых требований к качеству и экономичности стеновых конструкций мы и поведем речь о наружных стенах.

Функции стен

Каково назначение наружных стен? Это несущие и/или ограждающие конструкции. Можно выделить два основных типа конструктивных систем: бескаркасный (с несущими стенами) и каркасный (при котором все нагрузки воспринимаются каркасом здания, а функция наружных стен сводится только к изоляции помещений от воздействий окружающей среды). Обе конструктивные системы зданий активно применяются, причем развитие каждой из них опирается на постоянно совершенствуемые технологии строительства и появляющиеся на рынке новые материалы и технические решения. Итак, вернемся к функциям стен. В бескаркасной конструктивной системе наружные стены выполняют не только ограждающую, но и несущую функцию, воспринимая нагрузки от верхних этажей, перекрытий и крыши дома. Именно стены здесь обеспечивают объемную целостность здания. Но при этом требования к их теплосберегающей способности остаются на уровне, задаваемом современными нормами.

Прочность и теплопроводность большинства строительных материалов обратно пропорциональны друг другу. Такая взаимозависимость механической прочности и теплопроводности привела современное строительство к созданию многослойных стен, в которых несущую функцию выполняет слой прочного материала с высокой теплопроводностью, а теплосберегающую роль берет на себя значительно менее прочный материал с высоким термическим сопротивлением. Впрочем, из этого правила существуют исключения: когда однослойные несущие стены для зданий высотой до трех этажей возводят из автоклавного газобетона и, с несколько меньшим успехом, из монолитного или штучного пенобетона. У зданий с несущим каркасом с наружных стен снимается требование к восприятию значительных нагрузок. Все, что должны выдерживать такие стены - это свой собственный вес и ветровые нагрузки, которые они передают каркасу.

Эксплуатационные воздействия

Мы не будем сейчас говорить о механических воздействиях на несущие стены, о том, что может случиться с ними при неравномерных просадках фундамента, при вибрации грунта вблизи оживленных автострад или промышленных предприятий, или при ударе о стену дома груженного кирпичом КамАЗа. Речь пойдет только о роли климатических воздействий и параметров микроклимата помещений на работу стены и, в режиме обратной связи, на микроклимат помещений. К основным факторам, влияющим на работу стены и на комфортность проживания, можно отнести: - разность температур наружного и внутреннего воздуха; - атмосферные осадки; - влажность воздуха внутри отапливаемого помещения; - ветровые нагрузки.

Строго говоря, к сопротивлению теплопередаче наружных стен предъявляются требования, обусловленные не только заботой об экономии энергоресурсов, но и соображениями комфортности проживания. Со школы мы знаем, что движущей силой процесса теплопередачи является разность температур. Возьмем ситуацию - в помещении поддерживается требуемая температура 20° С. При этом температура наружного воздуха составляет -20° С. Разница температур составит 40°, и нагретая изнутри стена будет активно передавать тепло вовне. Если сопротивление теплопередаче наружной стены достаточно велико, то внутренняя ее поверхность будет холоднее температуры воздуха в помещении на 0,8-1,50, что не приведет к снижению комфортности микроклимата. Но если наружная стена недостаточно утеплена, то температура внутренней поверхности стены может стать ниже температуры комнатного воздуха на 2° и более, что приведет к образованию конвективных потоков («сквозняков»), делающих нахождение в помещении некомфортным.

Атмосферные осадки

Самое большое воздействие на стены оказывает косой дождь. Ветер с силой бросает воду на стены, что, при недостаточно продуманной конструкции стены в целом или отдельных ее узлов, может привести к намоканию конструкции и даже к проникновению воды внутрь помещений. Помимо дождя, на нижнюю часть стен воздействие оказывает подтаивающий снег, лежащий вплотную к цоколю здания или на балконных плитах и козырьках, а также брызги, отражающиеся от придомовой отмостки и тех же балконных плит. Самыми уязвимыми для протечек местами стен являются обрамления оконных проемов (и особенно устройство подоконного водоотлива) и примыкания к стенам различных горизонтальных и наклонных конструкций: входных тамбуров, козырьков, кровель, перильных ограждений, балконов.

В холодное время года парциальное давление водяных паров в воздухе отапливаемых помещений значительно выше, чем в наружном воздухе. Поэтому даже при стопроцентной влажности уличного воздуха водяные пары мигрируют через толщу стены изнутри наружу. Температура внутри стеновой конструкции понижается от почти комнатной со стороны помещения до почти уличной с внешней стороны. Мигрирующие водяные пары, достигая определенной плоскости стеновой конструкции («точки росы») конденсируются, увлажняя стеновые материалы. Рост влажности строительных материалов всегда приводит к увеличению их теплопроводности, а это, в свою очередь, ведет к снижению сопротивления стены теплопередаче и повышению расхода энергии на обогрев здания. Для предотвращения такой ситуации, в стенах с эффективными утеплителями, обладающими значительным влагопоглощением, предусматривают слой пароизоляции, располагаемый в стене таким образом, чтобы отсечь водяные пары, идущие со стороны помещения, от утеплителя. Второе правило, позволяющее избежать намокания стен, заключается в том, что материалы в многослойных стеновых конструкциях располагают в порядке уменьшения их сопротивления паропроницанию - со стороны помещения располагается слой с наименьшей паропроницаемостью, а на улицу выходит наиболее паропроницаемый слой. Считается, что паронепроницаемые стены снижают комфортность микроклимата в помещениях: такие стены «не дышат». В качестве примера сравнивают деревянные дома с домами из кирпича и бетона. Однако современные технологии позволяют возводить стены, обеспечивающие большую комфортность, чем дерево. Во-первых, газо- и пенобетоны с плотностью до 600 кг/м 3 более паропроницаемы, чем древесина (поперек волокон). Во-вторых, использование минераловатных утеплителей, взятых с тридцатипроцентным запасом относительно расчета, в сочетании с паропроницаемой противоконденсатной пленкой, позволяет получить стену с высокой паропропускающей способностью и, одновременно, достаточно «теплую». В-третьих, на рынке представлены утеплители, изготовленные из целлюлозного волокна, пароизоляцией для которых служит обыкновенная крафт-бумага - при помощи таких утеплителей получаются, пожалуй, наиболее «экологичные» из существующих стеновых конструкций.

Воздействие ветра

Ветровые нагрузки, на стойкость к которым рассчитывают мачты ЛЭП и заводские трубы, не оказывают существенного воздействия на малоэтажную застройку. Редкие ураганы, проходящие по средней полосе России, способны сорвать с дома ветхую кровлю, но случаи разрушения ветром стен загородных зданий не известны. Другое дело, влияние ветра на эффективность работы утеплителей. Низкая теплопроводность всех утеплителей обусловлена наличием в них пор, заполненных воздухом. Чем больше таких пор, чем мельче их размер и меньшая доля в объеме материала приходится на его твердую фазу, тем большим термическим сопротивлением будет обладать материал. Теплосберегающие материалы различаются по характеру пор: поры бывают открытые и закрытые (заключенный в закрытых порах воздух не сообщается с атмосферным воздухом напрямую). Воздействие ветра на теплосберегающую способность материалов с преобладанием закрытых пор невелико. Зато, воздействуя на открытые поры, ветер выносит из них устоявшийся нагретый воздух, сводя утепляющие свойства материала на нет. Для предотвращения негативного воздействия ветра на продуваемые утеплители используют ветрозащитные покрытия. В качестве ветрозащиты используют различные материалы: от паропроницаемых полипропиленовых пленок и ДВП до цементно-волокнистых листов и минераловатных утеплителей высокой плотности.

Существующие типовые решения наружных стен

Бескаркасные конструктивные системы

несущая стена из газо- или пенобетонных блоков

Самым распространенным решением бескаркасной системы является устройство наружных стен из газо- или пенобетона с плотностью 450-600 кг/м 3 . Прочности этих материалов достаточно для возведения зданий высотой до трех этажей. В Санкт-Петербурге и области для обеспечения требуемого сопротивления теплопередаче толщина ячеистого бетона плотностью 500 кг/м 3 должна составлять от 400 до 530 мм. При этом блоки должны укладываться не на цементно-песчаный раствор, а на специальный клей, обеспечивающий толщину швов между блоками 2-3 мм. Такой клей представляет собой цементно-песчаную смесь с крупностью песка до 1,25-1,5 мм с водоудерживающими добавками (эфиры целлюлозы). Ячеистые бетоны удобны тем, что в них легко штробятся каналы для разводки электрических проводов, водопроводных труб, труб системы отопления и т.д. Изнутри стена отделывается тонкослойной штукатуркой (толщиной 3-8 мм). Снаружи, для защиты от атмосферной влаги, стена должна быть облицована (либо лицевым кирпичом, либо штукатурными составами с обязательным покрытием их гидрофобными составами). Вес квадратного метра такой стены колеблется от 250 кг (без облицовки кирпичом) до 450 кг.

Основных достоинств у стен из ячеистого бетона два: во-первых, достаточно высокая экологичность жилья, достигаемая за счет паропроницаемости конструкции (особенно не облицованной кирпичом и оштукатуренной известковыми штукатурками); во-вторых, низкая требовательность к квалификации строителей - при возведении таких стен брак, приводящий к заметному снижению эксплуатационных характеристик конструкции, появляется очень редко.

Недостатки ячеистых бетонов: усадка при высыхании, достигающая у газобетона 1,5 мм/м и у пенобетона 2-5 мм/м, вследствие чего производить отделочные работы как изнутри, так и снаружи здания можно только после достижения стенами эксплуатационной влажности, что увеличивает сроки грамотно проводимого строительства. В ячеистых бетонах охотно поселяются грызуны, для защиты от которых необходимо предусматривать отдельные мероприятия. И, наконец, относительно высокая масса конструкции, требующая основательного подхода к устройству фундамента.

Следующий вариант наружных стен бескаркасных зданий - стены из крупноформатных поризованных керамических блоков. Это качественно новый уровень в развитии керамического кирпича. Масса и толщина таких стен сравнимы с ячеисто-бетонными (хотя и выше), усадка при высыхании и поражаемость грызунами значительно меньше, но зато ниже паропроницаемость и удобство разводки инженерных коммуникаций. Относительно новым и активно развивающимся направлением является устройство несущих стен с наружным утеплением. Это направление развивается двумя путями: устройство наружного утепления с тонкослойной штукатуркой по утеплителю ("мокрые" системы) и устройство вентилируемых фасадов.

«Мокрые» системы

Несущие стены дома могут быть построены из любых достаточно прочных материалов: кирпича, бетона, ячеистого бетона, бетонных камней или других материалов. После устройства несущей части стены к ней приклеивают и закрепляют специальными фасадными дюбелями утеплитель (пенополистирол или минераловатные плиты) на утеплитель слоем 1,5-3 мм наносят специальный цементно-песчаный клей с полимерными добавками, в клей утапливают стекловолоконную армирующую сетку и закрывают ее вторым слоем клея. Далее на набравший начальную прочность клей наносят грунтовку и покрывают всю систему декоративной акриловой штукатуркой. Такая система имеет свои плюсы и минусы. Использование пенополистирола делает стену практически паронепроницаемой, но относительно дешевой. Минераловатные плиты избавляют от этого недостатка. Декоративные возможности системы велики, но требуют высокой квалификации исполнителей. Малый вес (не более 100 кг/м 2) позволяет утеплять ранее возведенные здания без значительного увеличения нагрузки на фундамент.

общая схема несущей стены с наружным расположением утеплителя

Вентилируемые фасады

Наиболее активно развиваемый способ утепления наружных стен. Суть системы проста: на конструктивный слой стены крепится каркас из дерева, стали или алюминия, каркас заполняется утеплителем (минераловатные плиты) и сверху закрывается декоративными панелями или планками. Основным достоинством такой системы является наиболее благоприятный режим работы утеплителя: вентилируемая воздушная прослойка между облицовочным слоем и утеплителем способствует постоянному осушению толщи минеральной ваты, что позволяет гарантированно избежать намокания теплоизоляционного слоя. Предложение материалов для облицовочного слоя постоянно растет: это и цементные плиты, армированные асбестовым, синтетическим или целлюлозным волокном и покрытые окрасочными составами или каменной крошкой; и панели из натурального камня или керамического гранита; и полимерная (виниловая) «вагонка»; это и трехслойные алюминие-полипропиленовые панели и кассеты; и стальные панели с полимерным покрытием. Основные достоинства вентилируемых фасадов: оптимальный режим работы утеплителя, возможность проводить работы круглый год, высокие декоративные возможности. Но при проектировании и производстве работ требуется высокая квалификация.

Каркасные конструктивные системы

Сначала несколько слов о каркасе. Целям передачи нагрузок на фундамент могут служить внутренние стены здания, столбы и колонны, изготавливаемые из цельного или клееного бруса, металла, сборного или монолитного железобетона, кирпича и других материалов. Каркас может быть представлен балками цельных щитов при строительстве щитовых домов. Главное, что отличает каркасные здания - это то, что заполнение стеновых проемов не выполняет несущей функции.

заполнение стенового проёма каркасного здания

Наиболее типичный пример ненесущих стен в малоэтажном строительстве: внутренний слой стенового заполнения из листовых или погонажных материалов (гипсокартон, фанера, ЦСП, доска), затем слой пароизоляции или противоконденсатная пленка, слой утеплителя (как правило, минераловатные маты или плиты) и наружный облицовочный слой (панели, используемые для вентилируемых фасадов, доска, штукатурка по металлической или стекловолоконной сетке, то же ЦСП и т.д.). Другой вариант, часто используемый при строительстве торговых, производственных и складских зданий и редко применяемый в жилищном строительстве - панели с облицовкой профилированным стальным листом и заполнением теплоизоляционным материалом (минеральной ватой, пенополистиролом, пенополиуретаном). Отдельно следует сказать о применении в качестве утеплителя целлюлозного волокна (эковаты). Эковата, пожалуй, единственный из эффективных утеплителей, который практически не поражается насекомыми и грызунами из-за высокого содержания солей борной кислоты, применяемой как антипирен и антисептик. Будучи приготовленной из макулатуры, эковата не требует при своем применении устройства пароизоляционного слоя, т.к. на внутренней ее поверхности при эксплуатации образуется корка из склеенных волокон целлюлозы, а толща утеплителя набирая до 7% влажности не снижает теплоизоляционных характеристик вследствие того, что вода не заполняет воздушные поры, а вызывает набухание целлюлозы. Главным достоинством каркасных зданий с эффективным заполнением стеновых проемов является их малый вес, что позволяет устраивать легкие фундаменты и без дополнительных затрат возводить строения на просадочных грунтах. Второе достоинство - быстрота возведения. При прочих равных условиях строительство сборных каркасных зданий требует в 2-3 и более раз меньше времени, чем возведение зданий с несущими стенами из штучных материалов. Немаловажным достоинством легких домов является их относительная дешевизна, при не уступающей комфортности, сроке службы и ремонтопригодности.

Не допускается проникновение влаги внутрь стеновых конструкций и помещений.
В зданиях каркасной или каркасно-щитовой конструкции перекрытия делают деревянными.
Подача стеновых панелей к месту монтажа в каркасных зданиях.

Все о тюнинге авто

Конструкции наружных стен и перегородок зданий. Стена здания. Наружные стены и их элементы