Современные материалы и конструктивные решения наружных стен. Тема: Конструктивные решения кирпичных стен
В настоящее время наряду со стенами из кирпича и дерева, все чаще применяются технологии изготовления монолитных домов, в том числе и при помощи несъемной пенополистирольной опалубки, трехслойная конструкция с утеплителем посередине: между несущей стеной из кирпича или крупноформатных блоков и внешним слоем облицовочного кирпича создается прослойка из пенопласта. По теплоизоляционным свойствам такая система толщиной 35-40 см аналогична метровой кирпичной стене.
Востребованы технологии с применением крупноформатных блоков из пенобетона, газобетона и других модифицированных бетонов. Они обладают хорошими теплофизическими параметрами и рядом технологических преимуществ, но при строительстве элитного жилья все же не так востребованы. Для индивидуального жилищного строительства, возможно, очень перспективным штучным материалом следует считать крупноформатные блоки из поризованной керамики. Но сейчас в России их производит только одно предприятие: Санкт-Петербургская "Победа-Кнауф". Этот материал обладает уникальными характеристиками, он совмещает в себе эстетические и экологические свойства качественного керамического кирпича и технологичность крупноформатных блоков.
Строятся и сборные дома из сэндвич панелей на основе деревянного каркаса. Эти технологии могли бы решить очень многие проблемы в индивидуальном массовом строительстве, если бы удалось снизить цену их производства до 300-400 долларов за метр. Но все же, как правило, подобные здания стоят намного больше.
Традиционным материалом для России всегда являлось дерево. По-прежнему основными стеновыми материалами на сегодня остаются кирпич (до 50%) и древесина (около 30%).
В деревянном домостроении применяются в основном три известные архитектурно-строительные системы: домостроение из массивной древесины, каркасное и панельное домостроение. Как полагают специалисты, структура деревянного домостроения на ближайшие 10-15 лет (по оптимистичному прогнозу) будет выглядеть следующим образом: домостроение из массивной древесины - 35-40%, панельное деревянное домостроение - 30-35%, каркасное деревянное домостроение - 25-30%.
В общей стоимости стройматериалов для индивидуального дома деревянные детали и конструкции (стены, окна, двери, полы, перекрытия, крыша) составляют в зависимости от вида стен (кирпич или брус, бревно) от 40% до 75%. Поэтому малоэтажное жилищное строительство часто называют деревянным домостроением.
В существующей по России в настоящее время структуре продукции деревянного домостроения по конструктивным типам домов наибольший удельный вес занимают дома панельной конструкции - 70%, брусчатые и бревенчатые - 26%, каркасные - 4%.
Санкт-Петербург в этом плане имеет особый статус. Даже по сравнению с Москвой в Северо-западном регионе предпочтение отдается брусчато-бре-венчатым конструкциям. Объясняется это как наличием ресурса для подобного домостроения, так и эстетическими предпочтениями.
По мнению петербургских домостроителей, специализирующихся на дереве, этот рынок всегда имел положительную динамику. Особый рост был замечен в 2000-2003 годах. В этот период строительство деревянных домов приобрело более профессиональный характер. Компании, занимающиеся этим бизнесом, обрели достойную репутацию, а клиенты перестали ориентироваться на условную цену дома, отдавая предпочтение качеству.
Специалисты полагают, что рост рынка деревянного домостроения Петербургского региона с 2000 года составил не менее 30%. Если раньше основной тип деревянных домов был ориентирован на временное проживание (дачи и летние коттеджи), то теперь существенная доля клиентов предпочитает строить деревянный дом в непосредственной близости от города для постоянного проживания.
При разработке коструктивных решений приняты следующие характеристики основных строительных материалов и утеплителей:
Кирпич керамический пустотный М75, М100 (ГОСТ 530-90) плотностью 1400 кг/ м с коэффициентом теплопроводности 0,64 Вт/ м°С;
Сплошные блоки из ячеистого бетона у =600 кг/ м, с коэффициентом теплопроводности - 0,26 Вт/ м°С;
Пустотные блоки из керамзитобетона на керамзитовом песке g= 1000 кг/ м, с коэффициентом теплопроводности 0,4 Вт/ м° С;
Пустотные блоки из бетона на природных заполнителях у = 2400 кг/м с коэффициентом теплопроводности - 1,86 Вт/ м° С;
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные у = 1000 кг/ м с коэффициентом теплопроводности - 0,29 Вт/ м° С для наружной обшивки;
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные у = 600 кг/м с коэффициентом теплопроводности - 0,23 Вт/ м° С для внутренней обшивки;
Фанера клееная у = 600 кг/ м с коэффициентом теплопроводности- 0,18 Вт/м°С;
Плиты минераловатные повышенной жесткости «Роквул», «Изомат», «Парок» с р =130-142 кг/ м 3 и Х= 0,036-0,042 Вт/ м°К;
Плиты минераловатные полужесткие и для сухих систем утепления и колодцевой кладки из мелкоштучных материалов с р = 30-34 кг/ м и X = 0,36 Вт/ мК.
Плиты пенополистирольные «ТИГИ-КНАУФ» по ГОСТ15588-86 с антипиреном:
М 15 у=15 кг/м 3 X = 0,042 Вт/ мК;
М 25 у =25 кг/м 3 X = 0,039 Вт/ мК;
М 35 у =15 кг/ м 3 X = 0,037 Вт/ мК.
Конструктивные решения многослойных стен разработаны для жилых зданий, строительство которых будет осуществляться в климатических районах с количеством градусо-суток отопительного периода (ГСОП) 6000.
В зависимости от типа ограждающей конструкции может быть принята следующая этажность зданий:
- кирпичные стены с наружным утеплением толщиной 120 мм в стальном каркасе и толщиной 250 мм без стального каркаса - для 1-2-х этажных домов с мансардой;
- деревянные стены из бруса с наружным утеплением - для 1-2-х этажных домов с мансардой;
- 3-х слойные кирпичные стены с жесткими связями при толщине внутреннего слоя -120 мм - для одноэтажных домов, толщиной 250 мм - для 2-4-х этажных домов (с засыпным утеплителем - для 2-х этажных домов);
- 3-х слойные кирпичные стены с гибкими связями с плитным и засыпным утеплителем для жилых зданий высотой до 2-х этажей с мансардами. Кладку 3-х слойных кирпичных стен с жесткими и гибкими связями выполнять в строгом соответствии с указанием альбома «Технические решения теплоэффективных кирпичных наружных стен жилых зданий» с ГСОП-8000 НТК Центра Минстроя РФ;
И ячеисто-бетонных блоков с гибкими связями при толщине несущего слоя 190 мм (при щелевых камнях) и 200 мм (при ячеисто-бетонных блоках) - для одноэтажных домов с мансардой, а с несущим слоем 290 мм и 300 мм соответственно- для 2-х этажных домов с мансардой;
- колодцевые кладки из щелевых камней и ячеисто-бетонных блоков с жесткими связями при толщине несущего слоя 190 мм (при щелевых камнях) и 200 мм (при ячеистобетонных блоках) - для одноэтажных домов с мансардой, с наружным слоем 190 мм и несущим слоем 390 мм (при щелевых камнях) - для 4-5 этажных домов;
- каркасные деревянные стены - для 1 -2-х этажных домов с мансардой;
- монолитные стены из армированного бетона с наружным утеплением - для домов от 1 до 9 этажей с подтверждением расчетом на прочность.
Облегченная кладка из пустотелого кирпича с гибкими связями и керамзитовым гравием с внутренней стенкой 250 мм и наружной - 120 мм:
1- кладка: - керамзитобетонные камни; 2 - утеплитель - пенополистирол М25
Стена толщиной 250 мм с наружным утеплением и облицовкой плиткой (утеплитель - пенополистирол по ГОСТ 15588-86, у = 40 кг/м 3):
1 - кирпичная кладка на цементно-известковом растворе; 2 - клей для приклеивания пенополистирольных плит; 3 - пенополистирол М35, 6=120 мм; 4 - армирующая сетка; 5 - дюбели; 6 - штукатурка по сетке; 7 - облицовка плиткой; 8 - гипсокартонная плита
Облегченная кладка из пустотелого кирпича с гибкими связями с утеплителем из пенополистирола ГОСТ 15588-86 у =40 кг/м с внутренней стенкой - 250 мм и наружной - 120мм. Примечание: гибкие связи изготавливаются из оцинкованной стали В р -I и устанавливаются через 600 мм как по горизонтали, так и по вертикали в шахматном порядке (СНиП 2.03.01.84):
1 - кирпичная кладка; 2 - утеплитель - пенополистирол Ml5 6=14 см; 3- гипсокартонная плита
Стены комбинированные с облицовкой канадскими плитами (фирма А-7):
1- канадская плита с пенополиуретановым утеплителем 6=50 мм; 2- крепление плиты к основному каркасу саморезами М 4 х 35; 3- заделка швов базальтовой породой и силиконовым герметиком; 4- каркас стены из брусьев 40 х 120 мм с шагом 1,2 м с обвязкой понизу и поверху; 5- рубероид; 6,8- фанера (6=12 мм); 7- утеплитель - минерало-ватные плиты: 6=120 мм
1- деревянная стена из бруса 150x150 мм; 2- утеплитель - минплита 6=100;
3- горизонтальный деревянный держатель из двух досок 6=32 мм и
бобышек =160 мм с шагом 400 мм толщиной 40 мм; 4- гвозди для крепления поз. 3
к стене и бобышек к доскам; 5- вертикальный фасонный держатель;
6 - облицовочная плитка
Стены из пеногазобетонных блоков (190 х 190 х 390 мм) с наружным утеплением по системе «ХЕКК»:
1- кладка из блоков; 2- клей для приклеивания пенополистирольных плит;
3- утеплитель - плита из пенополистирола М 35 толщиной ПО мм;
4- армирующая сетка; 5 - дюбели; 6 - штукатурка по сетке «ХЕКК» толщиной
6-8 мм; 7 - накрывочный штукатурный слой «ХЕКК» 7 мм
Деревянная стена из бруса 6=150 мм с наружным утеплением минераловатными плитами компании «БИК» по технологии чешской фирмы «Икс штайн» (система СПИДИ):
1- кладка: - керамзитобетонные камни; 2 - утеплитель - пенополистирольные
плиты М 25, 6=220 мм
Облегченная кладка из пустотелого кирпича с гибкими связями с утеплителем из минплиты компании «БИК» с внутренней стенкой - 250 мм и наружной - 120 мм:
1- кирпичная кладка; 2 - минераловатные плиты 6=100 мм; 3 - гипсокартонная плита
Облегченная кладка из пустотелого кирпича с жесткими связями с утеплителем из минваты g = 200 кг/мЗ ГОСТ 9573-82 с толщиной внутренней и наружной стенки - 120 мм:
1- кирпичная кладка: 2 - утеплитель - плита П-200 г. ГОСТ 9573-82, 6=220 мм
Монолитная железобетонная стена с наружным утеплением по системе «ХЕКК» с утеплителем из пенополистирола по ГОСТ 15588-86 у =40 кг:
1- железобетонная армированная стена 6=100 мм; 1а - клей для приклеивания
пенополистирольных плит; 2 - утеплитель - пенополистирол 6=130 мм М 35;
3 - армирующая сетка; 4 - дюбели; 5 - штукатурка по сетке «ХЕКК» толщиной
6-8 мм; 6 - накрывочный штукатурный слой «ХЕКК» - 7 мм
Деревянная стена из бруса 150 х 150 мм с наружным утеплителем по системе «ХЕКК» с утеплителем из пенополистирола ГОСТ 15588-86 у = 40 кг/ м 3:
1 - стена из бруса 150 х 150 мм; 2 - клей для приклеивания пенополистирольных плит; 3- утеплитель - пенополистирольные плиты 6=100 мм, М 35; 4 – армирующая сетка; 5 - дюбели; 6 - штукатурка по сетке «ХЕКК»; 7 – накрывочный штукатурный слой «ХЕКК» - 7 мм
Стены из сплошных блоков из ячеистого бетона у =600 кг/м с жесткими связями и утеплителем из минераловатных плит компании «БИК» при толщине внутреннего слоя 300 мм и наружного - 145 мм:
1- кладка из ячеистого бетона; 2 - утеплитель - минераловатные плиты 90 мм;
3 - гипсокартонная плита
Стены из сплошных блоков из ячеистого бетона у =600 кг/м с гибкими связями с утеплителем из пенополистирола у =40 кг/м при толщине внутреннего слоя - 300 мм и наружного - 145 мм:
1 - кладка: блоки из ячеистого бетона; 2 - утеплитель - пенополистирольные плиты М25, 6=100 мм; 3 - гипсокартонная плита; 4 - гибкие связи
Стены из сэндвич-панелей на основе деревянного каркаса с утеплителем минеральной ватой базальтовых пород «Rockwool» с гидроизоляцией:
Наружная стена со штукатурным покрытием:
Наружная стена с облицовкой кирпичом:
Наружная стена с горизонтальной облицовкой деревом (блок-хаус):
Внутренняя несущая стена :
Дата публикации: 12 Января 2007 года
Предлагаемая вашему вниманию статья посвящена конструкции наружных стен современных зданий по показателям их теплозащиты и внешнему виду.
Рассматривая современные здания, т.е. здания, которые существуют в настоящее время, следует их разделять на здания, спроектированные до и после 1994 г. Отправной вехой в изменении принципов конструктивного решения наружных стен в отечественных зданиях является приказ Госстроя Украины № 247 от 27.12.1993 г., которым устанавливались новые нормативы по теплоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. В дальнейшем приказом Госстроя Украины № 117 от 27.06.1996 г. были введены поправки в СНиП II -3-79 «Строительная теплотехника», которые установили принципы проектирования теплоизоляции новых и реконструируемых жилых и общественных зданий.
После шести лет действия новых норм уже не возникают вопросы об их целесообразности. Годы практики показали, что был сделан правильный выбор, который, в то же время, требует тщательного многостороннего анализа и дальнейшего своего развития.
У зданий, спроектированных до 1994 г. (к сожалению, строительство зданий по старым теплоизоляционным нормативам встречается и до сих пор), наружные стены выполняют и несущие, и ограждающие функции. Причем несущие характеристики обеспечивались при достаточно незначительных толщинах конструкций, а выполнение ограждающих функций требовало существенных материальных затрат. Поэтому удешевление строительства шло по пути априори низкой энергоэффективности в силу известных причин для богатой энергоносителями страны. Эта закономерность относится в равной степени как к зданиям с кирпичными стенами, так и к зданиям из крупноразмерных бетонных панелей. В тепловом отношении различия между этими зданиями заключались только в степени термической неоднородности наружных стен. Стены из кирпичной кладки можно рассматривать как достаточно однородные в термическом отношении, что является преимуществом, так как равномерное температурное поле внутренней поверхности наружной стены - это один из показателей теплового комфорта. Однако для обеспечения теплового комфорта необходимо, чтобы абсолютное значение температуры поверхности было достаточно высоким. А для наружных стен зданий, созданных по нормативам до 1994 г., максимальной температурой внутренней поверхности наружной стены при расчетных температурах внутреннего и наружного воздуха могло быть только 12°С, что для условий теплового комфорта недостаточно.
Внешний вид стен из кирпичной кладки также оставлял желать лучшего. Это обусловлено тем, что отечественные технологии изготовления кирпича (и глиняного, и керамического) были далеки от совершенства, в результате и кирпич в кладке имел разные опенки. Несколько лучше выглядели здания из силикатного кирпича. В последние годы в нашей стране появился кирпич, изготовленный по всем требованиям современных мировых технологий. Это относится к Кор-чеватскому заводу, где выпускают кирпич с прекрасным внешним видом и относительно хорошими теплоизоляционными характеристиками. Из таких изделий можно строить здания, внешний вид которых не будет уступать зарубежным аналогам. Многоэтажные здания в нашей стране в основном строились из бетонных панелей. Для этого типа стен характерна существенная термическая неоднородность. В однослойных керамзито-бетонных панелях термическая неоднородность обусловлена наличием стыковых соединений (фото 1). Причем на ее степень, кроме конструктивного несовершенства, еще существенно влияет так называемый человеческий фактор - качество уплотнения и утепления стыковых соединений. А так как это качество в условиях советской стройки было низким, то и стыки протекали и промерзали, преподнося жителям все «прелести» сырых стен. Кроме того, повсеместное несоблюдение технологии изготовления керамзито-бетона приводило к повышенной плотности панелей и низкой их теплоизоляции.
Не
намного лучше обстояли дела и в зданиях с трехслойными панелями. Так
как ребра жесткости панелей обуславливали термическую неоднородность
конструкции, проблема стыковых соединений оставалась актуальной.
Внешний вид бетонных стен был крайне непритязателен (фото 2) - цветных
бетонов у нас не было, а краски были не надежны. Понимая эти проблемы,
архитекторы пытались придать разнообразие зданиям за счет нанесения
плитки на наружную поверхность стен. С точки зрения законов
тепломассообмена и циклических температурно-влажностных воздействий
такое конструктивно-архитектурное решение является абсолютным
нонсенсом, что и подтверждается внешним видом наших домов. При
проектировании
после 1994 г. определяющей стала энергоэффективность
сооружения и его элементов. Поэтому пересмотрены сложившиеся принципы
проектирования зданий и их ограждающих конструкций. В основу
обеспечения энергоэффективности положено строгое соблюдение
функционального назначения каждого элемента конструкции. Это относится
как к зданию в целом, так и к ограждающим конструкциям. В практику
отечественного строительства уверенно вошли так называемые
каркасно-монолитные здания, где прочностные функции выполняет
монолитный каркас, а наружные стены несут только ограждающие (тепло- и
звукоизоляционные) функции. В то же время сохранились и успешно
развиваются конструктивные принципы зданий с несущими наружными
стенами. Последние решения интересны еще и тем, что они полностью
применимы для реконструкции тех зданий, которые были рассмотрены в
начале статьи и которые повсеместно требуют реконструкции.
Конструктивным принципом наружных стен, которые в одинаковой мере могут применяться для строительства новых зданий и для реконструкции существующих, является сплошное утепление и утепление с воздушной прослойкой. Эффективность данных конструктивных решений определяется оптимальным подбором теплофизических характеристик многослойной конструкции - несущей или самонесущей стены, утеплителя, фактурных слоев, наружного отделочного слоя. Материал основной стены может быть любым и определяющие требования к нему -прочностные и несущие.
Теплоизоляционные характеристики в этом решении стены полностью описываются теплопроводностью утеплителя, в качестве которого используются пенополистирол ПСБ-С, минераловатные плиты, пенобетон, керамические материалы. Пенополистирол - теплоизоляционный материал с низкой теплопроводностью, долговечный и технологичный при утеплении. Его производство налажено на отечественных заводах (комбинаты «Стироль» в Ирпене, заводы в Горловке, Житомире, Буче). Основной недостаток - материал горюч и по отечественным пожарным нормам имеет ограниченное применение (для малоэтажных зданий, или же при наличии значительной защиты из негорючей облицовки). При утеплении наружных стен многоэтажных зданий к ПСБ-С предъявляются еще и определенные требования по прочности: плотность материала должна быть не менее 40 кг/м3.
Минераловатные плиты - теплоизоляционный материал с низкой теплопроводностью, долговечный, технологичный при утеплении, отвечает требованиям отечественных пожарных норм для наружных стен зданий. На рынке Украины, как и на рынках многих других стран Европы, применяются минераловатные плиты концернов ROCKWOOL, PAROC, ISOVER и др. Характерной особенностью этих фирм является широкая палитра производимых изделий - от мягких плит до жестких. При этом каждое наименование имеет строго адресное назначение - для утепления кровли, внутри стен, фасадное утепление и пр. Например, для фасадного утепления стен по рассматриваемым конструктивным принципам фирма ROCKWOOL выпускает плиты «FASROCK», а фирма PAROC -плиты L-4. Характерной особенностью этих материалов является их высокая формоустойчивость, что особенно важно при утеплении с вентилируемой воздушной прослойкой, низкая теплопроводность и гарантированное качество изделий. По теплопроводности эти минера-ловатные плиты за счет своей структуры не хуже пенополистирола (0,039-0,042 ВтДмК). Адресное изготовление плит обуславливает эксплуатационную надежность утепления наружных стен. Совершенно не приемлемо применение для рассматриваемых конструктивных вариантов матов или мягких минераловатных плит. К сожалению, в отечественной практике встречаются решения утепления стен с вентилируемой воздушной прослойкой, когда в качестве утеплителя используют минераловатные маты. Тепловая надежность подобных изделий вызывает серьезные опасения, и факт достаточно широкого их применения может объясняться только отсутствием в Украине системы ввода в эксплуатацию новых конструктивных решений. Важным элементом в конструкции стен с фасадным утеплением является наружный защитно-декоративный слой. Он не только определяет архитектурное восприятие здания, но и обуславливает влажностное состояние утеплителя, являясь одновременно защитой от атмосферных воздействий и для сплошного утепления элементом удаления парообразной влаги, попадающей в утеплитель под воздействием сил тепло- массообмена. Поэтому особое значение приобретает оптимальный подбор: утеплитель - защитно-отделочный слой.
Выбор защитно-отделочных слоев определяется прежде всего экономическими возможностями. Фасадное утепление с вентилируемой воздушной прослойкой в 2-3 раза дороже, чем сплошное утепление, что определяется уже не энергоэффективностью, так как слой утеплителя в обоих вариантах один и тот же, а стоимостью защитно-отделочного слоя. При этом в общей стоимости системы утепления цена непосредственно утеплителя может составлять (особенно для вышеуказанных некорректных вариантов применения дешевых неплитных материалов) всего 5-10%. Рассматривая фасадное утепление, нельзя не остановиться на утеплении помещений изнутри. Таково уж свойство нашего народа, что во всех практических начинаниях, не взирая на объективные законы, он ищет неординарных путей, будь-то социальные революции или строительство-реконструкция зданий. Внутреннее утепление привлекает всех своей дешевизной - затраты только на утеплитель, а его выбор достаточно широкий, так как нет необходимости в строгом соответствии критериям надежности, следовательно, стоимость утеплителя уже будет не высока при тех же теплоизоляционных показателях, отделка минимальна - любой листовой материал и обои, трудозатраты минимальны. Снижается полезный объем помещений - это мелочи по сравнению с постоянным тепловым дискомфортом. Эти доводы были бы хороши, если бы подобное решение не противоречило закономерностям формирования нормального тепловлажностного режима конструкций. А нормальным этот режим можно назвать только при условии ненакопления в нем влаги в холодный период года (длительность которого для Киева составляет 181 сутки -ровно половина года). При невыполнении этого условия, то есть при конденсации парообразной влаги, которая попадает в наружную конструкцию под действием сил тепло- массообмена, в толще конструкции происходит намокание материалов конструкции и, прежде всего, теплоизоляционного слоя, теплопроводность которого при этом увеличивается, что вызывает еще большую интенсивность дальнейшей конденсации парообразной влаги. Результат - потеря теплоизоляционных свойств, образование плесени, грибков и прочие неприятности.
На графиках 1, 2 представлены характеристики тепловлажностного режима стен при их внутреннем утеплении. В качестве основной стены рассмотрена керамзитобетонная стена, в качестве теплоизолирующих слоев - наиболее часто применяемые пенобетон и ПСБ-С. Для обоих вариантов наблюдается пересечение линий парциального давления водяного пара е и насыщенного водяного пара Е, что сигнализирует о возможности конденсации паров уже в зоне пересечения, которая находится на границе утеплитель - стена. К чему приводит такое решение на уже эксплуатируемых зданиях, где стены находились в неудовлетворительном тепловлажностном режиме (фото 3) и где попытались подобным решением этот режим улучшить, видно на фото 4. Совершенно иная картина наблюдается при перемене мест слагаемых, то есть размещении слоя утеплителя на фасадной стороне стены (график 3).
График №1
График №2
График №3
Необходимо отметить, что ПСБ-С является материалом с закрытопористой структурой и с низким коэффициентом паропроницаемости. Однако и для такого вида материалов, как и при использовании минераловатных плит (график 4), создаваемый при утеплении механизм термовла-гопереноса обеспечивает нормальное влажностное состояние утепляемой стены. Таким образом, если и приходится выбирать внутреннее утепление, а это может быть для зданий с архитектурной ценностью фасада, необходимо тщательно оптимизировать состав теплоизоляции, чтобы избежать или хотя бы минимизировать последствия режима.
График №4
Стены зданий колодцевой кирпичной кладки
Теплоизолирующие свойства стен определяются слоем утеплителя, требования к которому в основном обуславливаются его теплоизоляционными характеристиками. Прочностные свойства утеплителя, его устойчивость к атмосферным воздействиям для такого типа конструкций не играют определяющую роль. Поэтому в качестве утеплителя могут использоваться плиты ПСБ-С плотностью 15-30 кг/м3, минераловатные мягкие плиты и маты. При проектировании стен такой конструкции необходимо обязательно рассчитывать приведенное сопротивление теплопередаче, учитывающее влияние сплошных кирпичных перемычек на интегральный тепловой поток через стены.
Стены зданий каркасно-монолитной схемы .
Характерной особенностью этих стен является возможность обеспечения относительно равномерного температурного поля на достаточно большой площади внутренней поверхности наружных стен. В то же время несущие колонны каркаса являются массивными теплопроводными включениями, что обуславливает необходимость обязательной проверки соответствия температурных полей нормативным требованиям. Наиболее распространено в качестве наружного слоя стен данной схемы использование кирпичной кладки в четверть кирпича, 0,5 кирпича или в один кирпич. При этом используется качественный импортный или отечественный кирпич, что придает зданиям привлекательный архитектурный облик (фото 5).
С точки зрения формирования нормального влаж-ностного режима наиболее оптимальным является применение наружного слоя в четверть кирпича, однако это требует высокого качества как самого кирпича, так и работы по устройству кладки. К сожалению, в отечественной практике для многоэтажных зданий не всегда может обеспечиваться надежная кладка даже в 0,5 кирпича, и потому в основном используется наружный слой в один кирпич. Такое решение уже требует тщательного анализа тепловлажностного режима конструкций, только после которого можно принимать вывод о жизнеспособности конкретной стены. В качестве утеплителя в Украине широко используется пенобетон. Наличие вентилируемой воздушной прослойки позволяет удалять влагу из слоя утеплителя, что гарантирует нормальный тепловлажностный режим конструкции стены. К недостаткам этого решения следует отнести то, что в теплоизоляционном отношении совершенно не работает внешний слой в один кирпич, наружный холодный воздух напрямую обмывает утеплитель из пенобетона, что обуславливает необходимость предъявления высоких требований к его морозостойкости. Учитывая то, что для теплоизоляции следует использовать пенобетон плотностью 400 кг/м3, а в практике отечественного производства часто наблюдается нарушение технологии, и пенобетон, используемый в таких конструктивных решениях, имеет фактическую плотность выше указанной (до 600 кг/м3), данное конструктивное решение требует тщательного контроля при монтаже стен и при приемке здания. В настоящее время разработаны и находятся в
стадии предзавод-ской готовности (строится производственная линия) перспективные тепло- звукоизоляционные и, одновременно, отделочные материалы, которые могут применяться в конструкциях стен зданий каркасно-монолитной схемы.К таким материалам относятся плиты и блоки на основе керамического минерального материала «Сиолит». Очень интересным решением конструкций наружных стен является светопрозрачная изоляция. При этом формируется такой тепловлажностный режим, при котором отсутствует конденсация паров в толще утеплителя, а светопрозрачная изоляция является не только тепловой изоляцией, но и источником теплоты в холодный период года.
Панель – сборный элемент стены толщиной от 200 до 400 мм высотой не менее одного этажа, длиной, равной одному либо двум модулям, соответствующим шагу поперечных стен.
По конструктивным схемам крупнопанельные здания можно разделить на следующие три типа: бескаркасные, в которых нагрузка от перекрытий и крыши передается на несущие стены; каркасные, в которых она воспринимается каркасом; панельно-каркасные, в которых элементы каркаса объединены со стеновыми панелями в единую несущую конструкцию.
Бескаркасные панельные здания могут быть сконструированы: а) с тремя продольными несущими стенами – двумя наружными и одной внутренней; б) с несущими поперечными стенами с опиранием плит перекрытий на поперечные стены или по контуру.
Конструктивные схемы бескаркасных панельных зданий, у которых несущими являются только поперечные стены, применяют в тех случаях, когда наружные стены, изготовленные из легких материалов, имеют малую толщину, и поэтому их желательно освободить от нагрузки, передаваемой перекрытиями.
Каркасные здания включают полный или неполный каркас. В том и другом случае расположение прогонов (ригелей) бывает как поперечное, так и продольное.
Наружные стены в зависимости от характера их работы в здании могут быть: несущие, воспринимающие собственный вес и нагрузки от перекрытий и крыши, самонесущие, воспринимающие только собственный вес и навесные, вес которых передается поэтажно на каркас здания.
Панели наружных стен по своей конструкции подразделяются на одно-, двух- и трехслойные; однослойные изготовляют из легких или ячеистых бетонов (шлакобетона, керамзитобетона, пенобетона, газобетона и др.); двухслойные обычно состоят из железобетонной оболочки и утеплителя из минеральных теплоизоляционных материалов (пенобетона, газобетона, пеностекла и др.), трехслойные – из двух тонких железобетонных оболочек, между которыми расположен утеплитель.
Трехслойные панели, изготавливаемые в соответствии с современными теплотехническими нормами, обладают высокой степенью заводской готовности, в них можно применять такие эффективные утеплители, как пенополистирол и минераловатные плиты. По сравнению с трехслойными на изготовление двухслойных панелей бетона расходуется меньше, однако опасность накопления влаги в этих панелях больше, чем в трехслойных, в которых внутренняя железобетонная плита замедляет проникновение водяного пара из помещения в панель.
В бескаркасных зданиях широко применялись однослойные панели. Легкобетонные однослойные панели при толщине от 200 до 400 мм до 2000 г. удовлетворяли требованиям теплозащиты и прочности и могли быть несущими. Преимущества однослойных панелей по сравнению с многослойными заключаются в сокращении расхода металла, меньшей трудоемкости изготовления, снижении стоимости и более благоприятном влажностном режиме при эксплуатации здания. Однако однослойные панели не удовлетворяют действующим нормам по теплотехническим требованиям.
Важнейшим конструктивным элементом крупнопанельного здания является стеновая панель. Помимо общих требований, предъявляемых к наружным стенам (прочность, устойчивость, малая теплопроводность, морозостойкость, огнестойкость, небольшой вес, экономичность), конструкция наружной стеновой панели должна обеспечивать надежность конструкции стыка.
Стыковые соединения в крупнопанельных домах должны обеспечивать соединения панелей; воспринимать усилия, возникающие в элементах здания в процессе монтажа и процессе эксплуатации; постоянно воспринимать температурные воздействия и при этом обеспечивать водо- и воздухонепроницаемость, а также теплозащиту внутренних помещений.
Облик фасадов зданий, в первую очередь, формируют стены. Поэтому каменные стены должны отвечать соответствующим эстетическим требованиям. Кроме того, стены подвергаются многочисленным силовым, влажностным и другим воздействиям: собственная масса, нагрузки от перекрытий и крыш, ветер, сейсмические толчки и неравномерная деформация оснований, солнечная радиация, переменная температура и атмосферные осадки, шум и др. Поэтому стены должны отвечать требованиям прочности, долговечности, огнестойкости, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать в них благоприятный температурно-влажностный режим для комфортного проживания и трудовой деятельности.
В комплекс конструкции стен часто входят заполнения проемов окон и дверей, другие конструктивные элементы, которые также должны отвечать указанным требованиям.
По степени пространственной жесткости здания с каменными стенами можно разделить на здания с жесткой конструктивной схемой, к которым относятся здания с частым расположением поперечных стен, т.е. преимущественно гражданские здания, и здания с упругой конструктивной схемой, к которым относятся одноэтажные производственные, складские и другие подобные здания (в них продольные стены имеют значительную высоту и большие расстояния между поперечными стенами).
В зависимости от назначения здания или сооружения, действующих нагрузок, этажности и других факторов каменные стены подразделяются:
- ? на несущие, воспринимающие все вертикальные и горизонтальные нагрузки;
- ? самонесущие, воспринимающие только собственную массу;
- ? ненесущие (фахверковые), в которых каменная кладка используется как заполнение панелей, образованных ригелями, раскосами и стойками каркаса.
Прочность каменных стен в большой степени зависит от прочности кладки:
где А - коэффициент, зависящий от прочности камня; R K - прочность камня; R p - прочность раствора.
В соответствии с этим, даже если прочность раствора будет равна О, кладка будет иметь прочность, равную 33% ее максимально возможной прочности.
Для обеспечения совместной работы и образования пространственной коробки стены обычно связывают друг с другом, с перекрытиями и каркасом при помощи анкеров. Поэтому устойчивость и жесткость каменных стен зависят не только от их собственной жесткости, но и от жесткости перекрытий, покрытий и других конструкций, которые обеспечивают опирание и закрепление стен по их высоте.
Стены бывают сплошными (без проемов) и с проемами. Сплошные стены без конструктивных элементов и архитектурных деталей называются гладкими. Различают следующие конструктивные элементы стен (рис. 7.1):
- ? пилястры - вертикальные выступы на поверхности стены прямоугольного сечения, служащие для членения плоскости стены;
- ? конфорсы - такие же выступы, увеличивающие устойчивость и несущую способность стены;
- ? пилоны - кирпичные или каменные столбы, служащие опорой перекрытия или оформляющие вход в здание;
- ? обрез кладки - место перехода по высоте от цоколя к стене;
- ? поясок - напуск ряда кладки в целях расчленения отдельных частей фасада здания по его высоте;
- ? сандрик - небольшой навес над проемами на фасаде здания;
- ? карниз - напуск нескольких рядов кладки (не больше 1 /3 кирпича в ряду);
- ? борозды - протяженные вертикальные или горизонтальные углубления в кладке для сокрытий коммуникаций;
- ? ниши - углубления в кладке, в которых располагают приборы отопления, электрические и другие шкафы;
- ? простенки - участки кладки, расположенные между соседними проемами;
- ? притолоки (четверти) - выступы кладки в наружной части стены и простенков для установки оконных и дверных заполнений;
- ? деревянные пробки (бобышки) - бруски, устанавливаемые в кладке для крепления оконных и дверных коробок.
Рис. 7.1. Конструктивные элементы стен: а - пилястры; б - контрфорсы; в - пилоны; г - обрез кладки; д - поясок; е - сандрик; ж - карниз; з - борозды; и - ниши; к - простенки; л - притолоки; м - деревянные пробки
Кладку стен ведут с обязательной перевязкой вертикальных швов. С наружной стороны стены ряды кладки могут чередоваться следующим образом:
- ? тычковые с тычковыми;
- ? ложковые с ложковыми;
- ? ложковые с тычковыми;
- ? тычковые со смешанными;
- ? одни смешанные.
На практике наибольшее распространение получили системы с чередующимися ложковыми и тычковыми рядами. Чем больше смежных ложковых рядов, тем кладка получается менее прочной (но и менее трудоемкой), так как увеличивается число продольных вертикальных рядов и уменьшается число кирпичей, которые подвергаются колке на части. Поэтому при выборе системы перевязки кладки ориентируются на эти показатели. Широкое распространение получили системы перевязки каменных стен, приведенные на рис. 7.2.
Рис. 7.2. Системы перевязки кладки каменных стен: а, б, в, г - однорядная, соответственно цепная, крестовая, голландская, готическая; д - двухрядная английская; е - двухрядная с вставными тычками; ж - трехрядная; з - пятирядная; и - разрез стены при пятирядной перевязке; к - разрез стены при однорядной перевязке
Общие требования и классификация
Одной из наиболее важных и сложных конструктивных элементов здания является наружная стена (4.1).
Наружные стены подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис.4.1). Они воспринимают собственную массу, постоянные и временные нагрузки от перекрытий и крыш, воздействия ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмических сил и др. С внешней стороны наружные стены подвержены воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, внешнего шума, а с внутренней – воздействию теплового потока, потока водяного пара, шума.
Рис.4.1. Нагрузки и воздействия на конструкцию наружной стены.
Выполняя функции наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий, обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять требованиям индустриальности, а также экономическим требованиям минимальной материалоемкости и стоимости, так как наружные стены являются наиболее дорогой конструкцией (20 – 25% стоимости всех конструкций здания).
В наружных стенах обычно располагают оконные проемы для освещения помещений и дверные проемы – входные и для выхода на балконы и лоджии. В комплекс конструкций стены включают заполнение проемов окон, входных и балконных дверей, конструкции открытых помещений. Эти элементы и их сопряжения со стеной должны отвечать перечисленным выше требованиям. Поскольку статические функции стен и их изоляционные свойства достигаются при взаимодействии с внутренними несущими конструкциями, разработка конструкций наружных стен включает решение сопряжений и стыков с перекрытиями, внутренними стенами или каркасом.
Наружные стены, а вместе с ними и остальные конструкции здания при необходимости и в зависимости от природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства, а также с учетом особенностей объемно-планировочных решений рассекаются вертикальными деформационными швами (4.2) различных типов: температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др. (рис.4.2).
Рис.4.2. Деформационные швы: а – температурно-усадочный; б – осадочный І типа; в – осадочный ІІ типа; г – антисейсмический.
Температурно-усадочные швы устраивают во избежание образования в стенах трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур и усадки материала (каменной кладки, монолитных или сборных бетонных конструкций и др.). Температурно-усадочные швы рассекают конструкции только наземной части здания. Расстояния между температурно-усадочными швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механическими свойствами стеновых материалов. Так, например, для наружных стен из глиняного кирпича на растворе марки М50 и более расстояния между температурно-усадочными швами 40 – 100 м принимают по СНиП ІІ-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». При этом наименьшее расстояние относится к наиболее суровым климатическим условиям.
В зданиях с продольными несущими стенами швы устраивают в зоне примыкания к поперечным стенам или перегородкам, в зданиях с поперечными несущими стенами швы часто устраивают в виде двух спаренных стен. Наименьшая ширина шва составляет 20 мм. Швы необходимо защищать от продувания, промерзания и сквозных протечек с помощью металлических компенсаторов, герметизации, утепляющих вкладышей. Примеры конструктивных решений температурно-усадочных швов в кирпичных и панельных стенах даны на рис.4.3.
Рис.4.3. Детали устройства температурных швов в кирпичных и панельных зданиях: а – с продольными несущими стенами (в зоне поперечной диафрагмы жесткости); б – с поперечными стенами при парных внутренних стенах; в – в панельных зданиях с поперечными стенами; 1 – наружная стена; 2 – внутренняя стена; 3 – утепляющий вкладыш в обертке из рубероида; 4 – конопатка; 5 – раствор; 6 – нащельник; 7 – плита перекрытия; 8 – панель наружной стены; 9 – то же, внутренней.
Осадочные швы следует предусматривать в местах резких перепадов этажности здания (осадочные швы первого типа), а также при значительной неравномерности деформаций основания по протяженности здания, вызванной спецификой геологического строения основания (осадочные швы второго типа). Осадочные швы первого типа назначают для компенсации различий вертикальных деформаций наземных конструкций высокой и низкой частей здания, в связи с чем их устраивают аналогично температурно-усадочным только в наземных конструкциях. Конструкция шва в бескаркасных зданиях предусматривает устройство шва скольжения в зоне опирания перекрытия малоэтажной части здания на стены многоэтажной, в каркасных – шарнирное опирание ригелей малоэтажной части на колонны многоэтажной. Осадочные швы второго типа разрезают здание на всю высоту – от конька до подошвы фундамента. Такие швы в бескаркасных зданиях конструируют в виде парных рам. Номинальная ширина осадочных швов первого и второго типа 20 мм.
Классификация стен
Конструкции наружных стен классифицируют по следующим признакам:
Статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;
Материала и технологии возведения, определяемыми строительной системой здания;
Конструктивного решения – в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.
По статической функции различают (рис.4.4) несущие стены (4.3), самонесущие стены (4.4) и ненесущие стены (4.5).
Рис.4.4. Классификация наружных стен по несущей способности: а – несущие; б – самонесущие; в - ненесущие
Ненесущие стены поэтажно оперты на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).
Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.
Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.
Несущие наружные стены применяют в зданиях различной высоты. Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и деформативности ее материала, конструкции, характера взаимосвязей с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например, применение панельных легкобетонных стен целесообразно в домах высотой до 9 – 12 этажей, несущих кирпичных наружных стен – в зданиях средней этажности, а стен стальной решетчатой оболочковой конструкции – в 70 – 100 этажных зданиях.
По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные. В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций: бетонные стены – из монолитного бетона, крупных блоков или панелей; каменные стены – кирпичные или из мелких блоков, стены из каменных крупных блоков и панелей; деревянные стены – рубленые, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.
Наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции. Однослойные стены возводят из панелей, бетонных или каменных блоков, монолитного бетона, камня, кирпича, деревянных бревен или брусьев. В слоистых стенах выполнение разных функций возложено на различные материалы. Функции прочности обеспечивают бетон, камень, дерево; функции долговечности – бетон, камень, дерево или листовой материал (алюминиевые сплавы, эмалированная сталь, асбестоцемент или др.); функции теплоизоляции – эффективные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, пенополистирол и др.); функции пароизоляции – рулонные материалы (прокладочный рубероид, фольга и др.), плотный бетон или мастики; декоративные функции – различные облицовочные материалы. В число слоев такой ограждающей конструкции может быть включена воздушная прослойка. Замкнутая – для повышения ее сопротивления теплопередаче, вентилируемая – для защиты помещения от радиационного перегрева либо для уменьшения деформаций наружного облицовочного слоя стены.
Вопрос 4.1. Могут ли стены называться несущими, если они воспринимают нагрузку не только от собственного веса, но и от других элементов здания?
4.1. ответ: да
4.1. ответ: НЕТ
Конструктивные решения стен
Толщину наружных стен выбирают по наибольшей из величин, полученных в результате статического и теплотехнического расчетов, и назначают в соответствии с конструктивными и теплотехническими особенностями ограждающей конструкции.
В полносборном бетонном домостроении расчетную толщину наружной стены увязывают с ближайшей большей величиной из унифицированного ряда толщин наружных стен, принятых при централизованном изготовлении формовочного оборудования 250, 300, 350, 400 мм для панельных и 300, 400, 500 мм для крупноблочных зданий.
Расчетную толщину каменных стен согласуют с размерами кирпича или камня и принимают равной ближайшей большей конструктивной толщине, получаемой при кладке. При размерах кирпича 250×120×65 или 250×120×88 мм (модульный кирпич) толщина стен сплошной кладки в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича (с учетом вертикальных швов по 10 мм между отдельными камнями) составляет 250, 380, 510, 640, и 770 мм.
Конструктивная толщина стены из пиленого камня или легко бетонных мелких блоков, унифицированные размеры которых составляют 390×190×188 мм, при кладке в один камень равна 390 и в 1,5 – 490 мм.
Конструирование стен основано на всестороннем использовании свойств применяемых материалов и решает задачи создания необходимого уровня прочности, устойчивости, долговечности, изоляционных и архитектурно-декоративных качеств.
В соответствии с современными требованиями экономного расходования материалов при проектировании малоэтажных жилых зданий с каменными стенами стараются использовать максимальное количество местных строительных материалов. Например, в районах, удаленных от транспортных магистралей, для возведения стен используют мелкие камни местного производства или монолитный бетон в сочетании с местными утеплителями и на местных заполнителях, для которых требуется только привозной цемент. В поселках же, располагаемых вблизи индустриальных центров, проектируют дома со стенами из крупных блоков или панелей, изготовляемых на предприятиях этого региона. В настоящее время все более широкое применение каменные материалы получают при строительстве домов на садово-огородных участках.
При проектировании малоэтажных домов обычно используют две схемы конструктивного решения наружных стен – сплошные стены из однородного материала и облегченные многослойные стены из материалов различной плотности. Для возведения внутренних стен используют только сплошную кладку. При проектировании наружных стен по схеме сплошной кладки предпочтение отдают менее плотным материалам. Такой прием позволяет достигнуть минимальной толщины стен по теплопроводности и более полно использовать несущую способность материала. Строительные материалы большой плотности выгодно использовать в сочетании с материалами малой плотности (облегченные стены). Принцип устройства облегченных стен основан на том, что несущие функции выполняет слой (слои) из материалов большой плотности (γ > 1600 кг/м 3), а теплоизолятором служит материал малой плотности. Например, вместо сплошной наружной стены из глиняного кирпича толщиной 64 см можно использовать облегченную конструкцию стены из слоя того же кирпича толщиной 24 см, с утеплителем из фибролита толщиной 10 см. Такая замена приводит к снижению массы стены в 2,3 раза.
Для изготовления стен малоэтажных домов используют искусственные и естественные мелкие камни. В настоящее время в строительстве используют искусственные обжиговые камни (кирпич глиняный полнотелый, пустотелый, пористый и керамические блоки); безобжиговые камни (силикатный кирпич, пустотелые блоки из тяжелого бетона и блоки сплошные из легкого бетона); естественные мелкие камни – рваный бут, пиленые камни (туф, пемза, известняк, песчаник, ракушечник и др.).
Размер и вес камней проектируют в соответствии с технологией ручной кладки и с учетом максимальной механизации работ. Стены выкладывают из камней с заполнением зазора между ними раствором. Чаще используют цементно-песчаные растворы. Для кладки внутренних стен используют обычный песок, а для наружных стен песок малой плотности (перлитовый и др.). Кладку стен ведут с обязательным соблюдением перевязки швов (4.6) по рядам.
Как уже было отмечено, ширина кладки стены всегда кратна числу половинок кирпича. Ряды, выходящие на фасадную поверхность кладки, называют лицевой верстой , а обращенные на внутреннюю сторону – внутренней верстой . Ряды кладки между внутренней и лицевой верстой называют забуткой . Кирпичи, уложенные длинной стороной вдоль стены, образуют ложковый ряд , а уложенные поперек стены – тычковый ряд . Система кладки (4.7) образуется определенным расположением камней в стене.
Рядность кладки определяется числом ложковых и тычковых рядов. При равномерном чередовании ложковых и тычковых рядов получается двухрядная (цепная) система кладки (рис.4.5б). Менее трудоемкая многорядная система кладки, при которой один тычковый ряд кирпичей перевязывает пять ложковых рядов (рис.4.5а). В стенах из мелких блоков, возводимых по многорядной системе, один тычковый ряд перевязывает два ложковых ряда кладки (рис.4.5в).
Рис.4.5. Виды ручной кладки стен: а) – многорядная кирпичная кладка; б) – цепная кирпичная кладка; в) – многорядная каменная кладка; г) – цепная каменная кладка
Сплошную кладку из камней большой плотности используют только для возведения внутренних стен и столбов и наружных стен неотапливаемых помещений (рис.4.6а-ж). В некоторых случаях эту кладку используют для возведения наружных стен по многорядной системе (рис.4.6а-в, д). Двухрядную систему кладки камней используют только в необходимых случаях. Например, в керамических камнях щели пустот рекомендуется располагать поперек теплового потока с целью снижения теплопроводности стены. Это достигается при цепной системе кладки.
Облегченные наружные стены проектируют двух типов – с утеплителем между двух стенок сплошной кладки или с воздушной прослойкой (рис.4.6и-м) и с облицовкой утеплителем стены сплошной кладки (рис.4.6н, о). В первом случае различают три основных конструктивных варианта стен – стены с горизонтальными выпусками анкерных камней, стены с вертикальными диафрагмами из камней (колодцевая кладка) и стены с горизонтальными диафрагмами. Первый вариант используется только в случаях применения в качестве утеплителя легкого бетона, который замоноличивает анкерные камни. Второй вариант приемлем для утеплителя в виде заливки легкого бетона и укладки термовкладышей (рис.4.6к). Третий вариант используют при утеплителях из сыпучих материалов (рис.4.6л) или из легко бетонных камней. Сплошная кладка стен с воздушной прослойкой (рис.4.6м) также относится к категории облегченных стен, так как замкнутая воздушная прослойка выполняет функции слоя утеплителя. Толщину прослоек целесообразно принимать равной 2 см. Увеличение прослойки практически не дает увеличения термического ее сопротивления, а уменьшение резко снижает эффективность такой теплоизоляции. Чаще воздушную прослойку используют в сочетании с плитами утеплителя (рис.4.6к, о).
Рис.4,6, Варианты ручной кладки стен малоэтажных жилых зданий: а), б) – сплошные наружные стены из кирпича; в) – сплошная внутренняя кирпичная стена; д), ж) – сплошные наружные стены из камней; г), е) – сплошные внутренние стены из камней; и)-м) – облегченные стены с внутренним утеплением; н), о) – облегченные стены с наружным утеплением; 1 – кирпич; 2 – штукатурка или облицовка листами; 3 – камень искусственный; 4 – утеплитель плитный; 5 – воздушная прослойка; 6 – пароизоляция; 7 – деревянная антисептированная рейка; 8 – засыпка; 9 – растворная диафрагма; 10 – легкий бетон; 11 – камень естественный морозостойкий
Для утепления каменных стен со стороны улицы применяют жесткий плитный утеплитель из легких бетонов, пеностекла, фибролита в сочетании с атмосферостойкой и прочной облицовкой (листы асбестоцемента, доски и др.). Вариант утепления стен снаружи эффективен только при отсутствии доступа холодного воздуха в зону контакта несущего слоя со слоем утепления. Для утепления наружных стен со стороны помещения используют полужесткий плитный утеплитель (камышит, соломит, минераловата и др.), располагающийся вплотную к поверхности первых или с образованием воздушной прослойки, толщиной 16 - 25 мм – «на относе». Плиты «на относе» крепят к стене металлическими зигзагообразными скобами или прибивают к деревянным антисептированным рейкам. Открытую поверхность слоя утепления закрывают листами сухой штукатурки. Между ними и слоем утепления обязательно располагают слой пароизоляции из пергамина, полиэтиленовой пленки, металлической фольги и др.
Изучите и проанализируйте вышеизложенный материал и ответьте на предложенный вопрос.
Вопрос 4.2. Могут ли ряды кирпичей, уложенные длинной стороной вдоль стены, называться тычковыми рядами?
4.2. ответ: да
