Панель – збірний елемент стіни товщиною від 200 до 400 мм заввишки не менше одного поверху, довжиною, що дорівнює одному або двом модулям, що відповідають кроку поперечних стін.

За конструктивними схемами великопанельні будівлі можна поділити на такі три типи: безкаркасні, в яких навантаження від перекриттів та даху передається на несучі стіни; каркасні, у яких вона сприймається каркасом; панельно-каркасні, в яких елементи каркасу об'єднані зі стіновими панелями в єдину конструкцію, що несе.

Безкаркасні панельні будівлі можуть бути сконструйовані: а) з трьома поздовжніми несучими стінами – двома зовнішніми та однією внутрішньою; б) з поперечними стінами, що несуть, з опиранням плит перекриттів на поперечні стіни або по контуру.

Конструктивні схеми безкаркасних панельних будівель, у яких несуть тільки поперечні стіни, застосовують у тих випадках, коли зовнішні стіни, виготовлені з легких матеріалів, мають малу товщину, і тому їх бажано звільнити від навантаження, що передається перекриттями.

Каркасні будівлівключають повний чи неповний каркас. У тому й іншому випадку розташування прогонів (ригелів) буває як поперечне, і поздовжнє.

Зовнішні стіни в залежності від характеру їх роботи в будівлі можуть бути: несучі, що сприймають власну вагу та навантаження від перекриттів та даху, самонесучі, що сприймають лише власну вагу та навісні, вага яких передається поверхово на каркас будівлі.

Панелі зовнішніх стін за своєю конструкцією поділяються на одно-, дво- та тришарові; одношарові виготовляють з легких або пористих бетонів (шлакобетону, керамзитобетону, пінобетону, газобетону та ін.); двошарові зазвичай складаються із залізобетонної оболонки та утеплювача з мінеральних теплоізоляційних матеріалів (пінобетону, газобетону, піноскла та ін.), тришарові – з двох тонких залізобетонних оболонок, між якими розташований утеплювач.

Тришарові панелі, що виготовляються відповідно до сучасних теплотехнічних норм, мають високим ступенемзаводської готовності, в них можна застосовувати такі ефективні утеплювачі, як пінополістирол та мінераловатні плити. У порівнянні з тришаровими на виготовлення двошарових панелей бетону витрачається менше, проте небезпека накопичення вологи в цих панелях більша, ніж у тришарових, в яких внутрішня залізобетонна плитауповільнює проникнення водяної пари із приміщення в панель.

У безкаркасних будинках широко застосовувалися одношарові панелі. Легкобетонні одношарові панелі при товщині від 200 до 400 мм до 2000 р. задовольняли вимогам теплозахисту та міцності та могли бути несучими. Переваги одношарових панелей у порівнянні з багатошаровими полягають у скороченні витрати металу, меншій трудомісткості виготовлення, зниженні вартості та більш сприятливому вологому режимі при експлуатації будівлі. Однак одношарові панелі не задовольняють чинним нормам теплотехнічних вимог.

Найважливішим конструктивним елементомвеликопанельного будинку є стінова панель. Крім загальних вимог, що пред'являються до зовнішніх стін (міцність, стійкість, мала теплопровідність, морозостійкість, вогнестійкість, невелика вага, економічність), конструкція зовнішньої стінової панелі повинна забезпечувати надійність конструкції стику.

Стикові з'єднання у великопанельних будинках повинні забезпечувати з'єднання панелей; сприймати зусилля, що виникають в елементах будівлі в процесі монтажу та експлуатації; постійно сприймати температурні дії і при цьому забезпечувати водо- та повітронепроникність, а також теплозахист внутрішніх приміщень.

Сучасні будівельні нормативи вимагають додатково утеплювати кам'яні стіни, оскільки інакше їх товщина виходила б надто великою. Але якщо при кладці товстої стіни не виникає технічних питань, то багатошарова конструкція, у складі якої знаходиться утеплювач, ці питання ставить, причому досить гостро. Помилки, допущені при утепленні, можуть коштувати дуже дорого, і щоб їх уникнути, необхідно вивчити теоретичну частину.

Прямо скажемо, питання утеплення належить до одним із найскладніших у будівництві. Головна проблема, яка давно не дає спокою теплотехнікам, – це зволоження утеплювача. Як відомо, чим більше утеплювач зволожується, тим гірше він справляється зі своєю функцією.

Технологія утеплення конструкцій будинку, що захищають, залежить від матеріалів, з яких вони побудовані. У статті ми розглянемо основні варіанти утеплення кам'яних стін, тобто. складених з різних будівельних каменів, зокрема, керамічного та силікатної цегли, пористобетонних блоків, поризованої кераміки; а також із монолітного бетону.

Існують три основні способи утеплення кам'яних стін:

• зовні огороджувальної конструкції;
• у товщі огороджувальної конструкції;
• зсередини огороджувальної конструкції.

З них найгіршим варіантом вважається внутрішнє утепленняоскільки кладка в такому випадку не захищається від зовнішніх факторівдії. Крім того, при внутрішньому утепленні необхідна високопродуктивна вентиляція приміщень, інакше на стінах утворюватиметься конденсат. Економія внутрішнього утеплення тільки здається, а насправді її немає, якщо враховувати експлуатаційні фактори.

У котеджному будівництві найчастіше застосовується зовнішнє та шарувате (в товщі стіни) утеплення. Але і вони мають ряд недоліків, які необхідно, якщо не усунути, мінімізувати. Багатошарові стіни, в яких утеплювач розташовується між несучою конструкцієюі зовнішнім цегляним шаром - досить поширене рішення. Такі стіни надають будинку ґрунтовного вигляду і, як передбачається, не потребують періодичного оновлення фасаду.

Як утеплювач використовують мінеральну ватуабо звичайний пінополістирол, рідше - екструдований, через його дорожнечу. У листкових стінах мінеральна вата, при дотриманні низки технологічних вимог її закладки, працює краще за інших утеплювачів. Її головна перевага - паропроникність, якого позбавлений пінополістирол, особливо екструдований. Однак ця перевага може спрацювати проти самої вати та стінової конструкціїв цілому, якщо не врахувати факт перезволоження утеплювача.

Дуже важливо розуміти, що найкращим варіантомутеплення житлових будинків є той, при якому кожен наступний шар є більш паропроникним, ніж попередній у напрямку дифузії водяної пари - зсередини назовні. Якщо мінеральну вату затиснути двома шарами цегляної кладки, вона швидко зволожиться і втратить властивості утеплювача. Водяні пари, що прямують зсередини приміщень назовні, проходячи через утеплювач, упруться в холодну зовнішню кладку і поглинатимуться ватою. Боротися із цим явищем можна і потрібно. Для цього між ватою та зовнішнім шаром залишається вентильований зазор 2 см, а в нижньому та у верхньому ряді кладки виконуються вентиляційні отвориу вигляді незаповнених вертикальних швів. Така схема не є повноцінним фасадом, що вентилюється, але значно знижує ступінь зволоження волокнистого утеплювача. Конденсат випадає на внутрішньої поверхнізовнішнього шару, але при цьому не стикається з ватою, а стікає вниз і частково виводиться через вентиляційні отвори.

Для правильного виконанняшаруватої кладки з мінераловатним утеплювачем необхідно використовувати заставні деталі, які зв'яжуть обидва шари стіни. Це можуть бути спеціальні гнучкі зв'язки зі сталі з антикорозійним покриттям, склопластику або базальтопластику. Вони встановлюються з кроком 60 см по горизонталі та 50 см по вертикалі. Зв'язки також виконують функцію кріплення утеплювача.

Пінополістирол у чотири рази дешевший від мінеральної вати і не поступається їй опору теплопередачі. Саме дешевизна пінополістиролу робить його найпоширенішим утеплювачем у листкових стінах. Однак проблема, пов'язана з його низькою паропроникністю, не дозволяє назвати цей матеріал ідеальним для використання у шаруватій кладці. Очевидно, що питання дифузії парів не найпростіше для розуміння неспеціалістами, і тому багато замовників обирають пінополістирол, тим більше, що будівельники не сильно їх відмовляють від цього. Наслідки низької паропроникності утеплювача виявляються не відразу, але коли проблеми стануть очевидними, пред'явити претензії вже буде досить складно. А наслідки такі: шар стіни, що несе, може перезволожуватися; у приміщенні, де немає посиленої вентиляції, може з'явитися характерний запах плісняви, порушитись внутрішнє оздобленняі т.д.

Пінополістирол є пальним матеріалом, тому його не можна залишати відкритим і, зрозуміло, ніяких вентильованих зазорів застосовувати не можна. Крім того, згідно з вимогами СП 23-101-2004 «Проектування теплового захисту будівель», при використанні пінопластів для утеплення віконні та інші отвори слід обрамляти по периметру смужками мінеральної вати.

Як бачимо, і пінополістирол, і мінеральна вата у структурі листкових стін мають недоліки. Вата намокає, а пінополістирол не пропускає пари. Якщо пароізолювати мінераловатний утеплювачзсередини, то пари не проникатимуть у його товщу, проте для їх видалення знадобиться примусова вентиляція. Проблема зволоження вати знімається, якщо залишити вентиляційний зазорміж нею та фасадним шаром. У разі пінополістиролу допомогти може тільки інтенсивна вентиляція приміщень.

Потрібно відзначити, що ефективність роботи утеплювачів у шаруватій кладці і довговічність шаруватої огороджувальної конструкції в цілому залежить від якості монтажу. Якщо були допущені помилки, їх вже неможливо надалі виправити.

Зовнішнє утеплення зі штукатурним шаром

Цей спосіб утеплення більш відомий, як мокрий фасад» або « фасадне утеплення». Зовнішнє утеплення менш затратне, ніж шарувате; до того ж непряме здешевлення виникає і за рахунок менш потужного фундаменту, який не навантажується кам'яним фасадним шаром. Несуча частина стіни повністю захищається від усіх зовнішніх факторів, які могли б скоротити термін її служби. Крім того, зовнішнє утеплення не дозволяє водяній парі конденсуватися в товщі стіни, завдяки чому вона не відволожується. Правда, так відбувається лише за якісного виконання всіх технологічних шарів; при правильному їх розрахунку та розташуванні.

У зовнішніх системах утеплення використовується як мінеральна вата, так і фасадний пінополістирол(Марка 25Ф). Штукатурні шари, що утворюють зовнішнє оздобленняможуть бути тонкошаровими (7-9 мм) і товстошаровими (30-40 мм). Тонка штукатурка на теплому фасаді найпоширеніша. Незалежно від типу утеплювача, його плити монтуються до стіни за допомогою клею і тарілчастих дюбелів (5 шт/м²), причому основна функція, що несе, лягати на клей, а дюбелі допомагають впоратися з вітровим навантаженням.

Стандартна система фасадного утеплення, починаючи від стіни, складається з:

• проникаюча ґрунтовка;
• клейовий шар;
• теплоізоляція (розраховується, виходячи з недостатнього опору теплопередачі);
• лугостійка склосітка, укладена в шар клейового розчину;
• кварцова ґрунтовка;
• штукатурний шар.

На рівні першого поверху штукатурний шар робиться вдвічі товщим, щоб протистояти можливим ударним навантаженням.

Утеплення котеджу зовні, як правило, виконує наймана бригада, оскільки самостійно впоратися з великим обсягом роботи досить важко, і головне довго. А коли як утеплювач використовується мінераловатні плити, то необхідно якнайшвидше їх обробити, щоб дощ їх не намочив. Пінополістирол теж рекомендується залишати без обробки надовго, т.к. він швидко руйнується від сонячного ультрафіолету.

Найкраще використовувати фірмові системи фасадного утеплення, т.к. це виключає помилки підбору матеріалів. При самостійному підборі є ризик, що деякі технологічні шари почнуть конфліктувати між собою, що спричинить їх відшарування аж до обвалення фасаду.

Теплі фасади із застосуванням горючих утеплювачів, зокрема, пінополістиролу, потребують протипожежних розсічень - розділення 15-сантиметровими смугами кам'яної ватипо поверхах та обрамлення такими ж смугами віконних отворів, а також розташування по всій площі балконів та лоджій.

Довговічність зовнішніх фасадних системутеплення обчислюється десятиліттями, але лише за умови ретельного дотримання технології. Так, застосовуючи для утеплення мінеральну вату, важливо використовувати паропроникну штукатурку, інакше волокнистий утеплювач накопичуватиме вологу, що дифундує з приміщень, і впирається в панонепроникний шар акрилової штукатурки.

Дата публікації: 12 Січня 2007 року

Пропонована до вашої уваги стаття присвячена конструкції зовнішніх стін сучасних будівель за показниками їх теплозахисту та зовнішнього вигляду.

Розглядаючи сучасні будинки, тобто. будівлі, які існують нині, слід їх розділяти на будівлі, спроектовані до та після 1994 р. Відправною віхою у зміні принципів конструктивного вирішення зовнішніх стін у вітчизняних будівлях є наказ Держбуду України від 27.12.1993 р. № 247, яким встановлювалися нові нормативи по теплоізоляції огороджувальних конструкцій житлових та громадських будівель. Надалі наказом Держбуду України № 117 від 27.06.1996 р. було запроваджено поправки до СНиП II -3-79 «Будівельна теплотехніка», які встановили принципи проектування теплоізоляції нових та реконструйованих житлових та громадських будівель.

Після шести років дії нових норм уже не виникають питання щодо їх доцільності. Роки практики показали, що було зроблено правильний вибір, який, водночас, вимагає ретельного багатостороннього аналізу та подальшого свого розвитку.

У будівель, спроектованих до 1994 р. (на жаль, будівництво будівель за старими теплоізоляційними нормативами зустрічається і досі), зовнішні стіни виконують і несучі, і захисні функції. Причому несучі характеристики забезпечувалися за досить незначних товщин конструкцій, а виконання огороджувальних функцій вимагало істотних матеріальних витрат. Тому здешевлення будівництва йшло шляхом апріорі низької енергоефективності через відомі причини для багатої енергоносіями країни. Ця закономірність відноситься однаково як до будівель з цегляними стінами, так і до будівель з великорозмірних. бетонних панелей. У тепловому відношенні різницю між цими будинками полягали лише у ступеня термічної неоднорідності зовнішніх стін. Стіни з цегляної кладки можна розглядати як досить однорідні в термічному відношенні, що є перевагою, тому що рівномірне температурне полевнутрішньої поверхні зовнішньої стіни – це один із показників теплового комфорту. Однак для забезпечення теплового комфорту необхідно абсолютне значення температури поверхні було досить високим. А для зовнішніх стін будівель, створених за нормативами до 1994 р., максимальної температури внутрішньої поверхні зовнішньої стіни при розрахункових температурах внутрішнього і зовнішнього повітря могло бути тільки 12°С, що для умов теплового комфорту недостатньо.

Зовнішній вигляд стін з цегляної кладки також бажав кращого. Це зумовлено тим, що вітчизняні технології виготовлення цегли (і глиняної, і керамічної) були далекі від досконалості, в результаті і цегла в кладці мала різні опеньки. Дещо краще виглядали будівлі з силікатної цегли. У Останніми рокамив нашій країні з'явилася цегла, виготовлена ​​за всіма вимогами сучасних світових технологій. Це відноситься до Кор-Чувацького заводу, де випускають цеглу з прекрасною. зовнішнім виглядомта відносно добрими теплоізоляційними характеристиками. З таких виробів можна будувати будівлі, зовнішній вигляд яких не поступатиметься зарубіжним аналогам. Багатоповерхові будинкиу нашій країні переважно будувалися з бетонних панелей. Для цього типу стін характерна суттєва термічна неоднорідність. В одношарових керамзито-бетонних панелях термічна неоднорідність обумовлена ​​наявністю стикових з'єднань (фото 1). Причому на її ступінь, крім конструктивної недосконалості, ще суттєво впливає так званий людський фактор – якість ущільнення та утеплення стикових з'єднань. А оскільки ця якість в умовах радянського будівництва була низька, то і стики протікали і промерзали, підносячи жителям всі «принади» сирих стін. Крім того, повсюдне недотримання технології виготовлення керамзито-бетону призводило до підвищеної щільності панелей та низької їх теплоізоляції.

Не набагато краще були справи і в будівлях з тришаровими панелями. Оскільки ребра жорсткості панелей зумовлювали термічну неоднорідність конструкції, проблема стикових з'єднань залишалася актуальною. Зовнішній вигляд бетонних стінбув вкрай невибагливий (фото 2) – кольорових бетонів у нас не було, а фарби були не надійні. Розуміючи ці проблеми, архітектори намагалися надати різноманітність будинкам за рахунок нанесення плитки на зовнішню поверхню стін. З погляду законів тепломасообміну та циклічних температурно-вологісних впливів таке конструктивно-архітектурне рішення є абсолютним нонсенсом, що і підтверджується зовнішнім виглядом наших будинків. При проектуванні
після 1994 р. визначальною стала енергоефективність споруди та її елементів. Тому переглянуті сформовані принципи проектування будівель та їх конструкцій, що захищають. В основу забезпечення енергоефективності покладено суворе дотримання функціонального призначення кожного елемента конструкції. Це відноситься як до будівлі в цілому, так і до конструкцій, що захищають. У практику вітчизняного будівництва впевнено увійшли так звані каркасно-монолітні будівлі, де функції міцності виконує монолітний каркас, а зовнішні стіни несуть тільки огороджувальні (тепло- і звукоізоляційні) функції. У той же час збереглися та успішно розвиваються конструктивні принципибудівель з зовнішніми стінами, що несуть. Останні рішення цікаві ще й тим, що вони повністю застосовні для реконструкції тих будівель, які були розглянуті на початку статті та повсюдно вимагають реконструкції.

Конструктивним принципом зовнішніх стін, які однаковою мірою можуть застосовуватися для будівництва нових будівель та для реконструкції існуючих, є суцільне утеплення та утеплення. повітряним прошарком. Ефективність даних конструктивних рішень визначається оптимальним підбором теплофізичних характеристик багатошарової конструкції - несучої або самонесучої стіни, утеплювача, фактурних шарів, зовнішнього оздоблювального шару. Матеріал основної стіни може бути будь-яким і визначальні вимоги до нього-міцнісні та несучі.

Теплоізоляційні характеристики в цьому рішенні стіни повністю описуються теплопровідністю утеплювача, як використовуються пінополістирол ПСБ-С, мінераловатні плити, пінобетон, керамічні матеріали. Пінополістирол - теплоізоляційний матеріалз низькою теплопровідністю, довговічний та технологічний при утепленні. Його виробництво налагоджено на вітчизняних заводах (комбінати «Стироль» в Ірпені, заводи у Горлівці, Житомирі, Бучі). Основний недолік - матеріал горючий і за вітчизняними пожежними нормами має обмежене застосування (для малоповерхових будівель, або за наявності значного захисту з негорючого облицювання). При утепленні зовнішніх стін багатоповерхових будівель до ПСБ-С висуваються ще й певні вимоги щодо міцності: густина матеріалу повинна бути не менше 40 кг/м3.

Мінераловатні плити – теплоізоляційний матеріал із низькою теплопровідністю, довговічний, технологічний при утепленні, відповідає вимогам вітчизняних пожежних норм для зовнішніх стін будівель. На ринку України, як і на ринках багатьох інших країн Європи, використовуються мінераловатні плити концернів ROCKWOOL, PAROC, ISOVER та ін. Характерною особливістюцих фірм є широка палітра виробів - від м'яких плит до жорстких. При цьому кожне найменування має строго адресне призначення - для утеплення покрівлі, всередині стін, фасадне утеплення та ін. Наприклад, для фасадного утеплення стін за конструктивними принципами фірма ROCKWOOL випускає плити «FASROCK», а фірма PAROC -плити L-4. Характерною особливістю цих матеріалів є їхня висока формостійкість, що особливо важливо при утепленні з вентильованим повітряним прошарком, низька теплопровідність та гарантована якість виробів. За теплопровідністю ці мінера-ловатні плити за рахунок своєї структури не гірші за пінополістирол (0,039-0,042 ВтДмК). Адреса виготовлення плит обумовлює експлуатаційну надійність утеплення зовнішніх стін. Зовсім не прийнятне застосування для конструктивних варіантів матів або м'яких мінераловатних плит. На жаль, у вітчизняній практиці зустрічаються рішення утеплення стін з вентильованим повітряним прошарком, коли як утеплювач використовують мінераловатні мати. Теплова надійність подібних виробіввикликає серйозні побоювання, і факт досить широкого їх застосування може пояснюватись лише відсутністю в Україні системи введення в експлуатацію нових конструктивних рішень. Важливим елементому конструкції стін із фасадним утепленням є зовнішній захисно-декоративний шар. Він не тільки визначає архітектурне сприйняття будівлі, але й обумовлює вологісний стан утеплювача, будучи одночасно захистом від атмосферних впливів та для суцільного утеплення елементом видалення пароподібної вологи, що потрапляє в утеплювач під впливом сил тепло- масообміну. Тому особливого значення набуває оптимальний підбірОсі: утеплювач - захисно-оздоблювальний шар.

Вибір захисно-оздоблювальних верств визначається насамперед економічними можливостями. Фасадне утеплення з вентильованим повітряним прошарком в 2-3 рази дорожче, ніж суцільне утеплення, що визначається вже не енергоефективністю, оскільки шар утеплювача в обох варіантах один і той же, а вартістю захисно-оздоблювального шару. При цьому в загальній вартості системи утеплення ціна безпосередньо утеплювача може становити (особливо для вказаних вище некоректних варіантів застосування дешевих неплитних матеріалів) всього 5-10%. Розглядаючи фасадне утеплення, не можна зупинитися на утепленні приміщень зсередини. Така вже властивість нашого народу, що у всіх практичних починаннях, незважаючи на об'єктивні закони, він шукає неординарних шляхів, будь-то соціальні революціїабо будівництво-реконструкція будівель. Внутрішнє утеплення приваблює всіх своєю дешевизною - витрати тільки на утеплювач, а його вибір досить широкий, тому що немає необхідності в суворій відповідності критеріям надійності, отже, вартість утеплювача вже буде не висока при тих же теплоізоляційних показниках, мінімальна обробка - будь-який листовий матеріалта шпалери, трудовитрати мінімальні. Знижується корисний обсяг приміщень – це дрібниці, порівняно з постійним тепловим дискомфортом. Ці аргументи були б хороші, якби подібне рішення не суперечило закономірностям формування нормального тепловологого режиму конструкцій. А нормальним цей режим можна назвати тільки за умови ненакопичення в ньому вологи холодний періодроку (тривалість якого для Києва становить 181 добу - рівно половина року). При невиконанні цієї умови, тобто при конденсації пароподібної вологи, яка потрапляє в зовнішню конструкціюпід дією сил тепло- масообміну, в товщі конструкції відбувається намокання матеріалів конструкції і, насамперед, теплоізоляційного шару, теплопровідність якого при цьому збільшується, що викликає ще більшу інтенсивність подальшої конденсації пароподібної вологи. Результат – втрата теплоізоляційних властивостей, утворення цвілі, грибків та інші неприємності

На графіках 1, 2 представлені характеристики тепловлажностного режиму стін при внутрішньому утепленні. Як основна стіна розглянута керамзитобетонна стіна, як теплоізолюючі шари - пінобетон і ПСБ-С, що найбільш часто застосовуються. Для обох варіантів спостерігається перетин ліній парціального тиску водяної пари е і насиченої водяної пари Е, що сигналізує про можливість конденсації пар вже в зоні перетину, яка знаходиться на межі утеплювач - стіна. До чого призводить таке рішення на будівлях, що вже експлуатуються, де стіни знаходилися в незадовільному тепловлажностном режимі (фото 3) і де спробували подібним рішенням цей режим поліпшити, видно на фото 4. Зовсім інша картина спостерігається при зміні місць доданків, тобто розміщення шару утеплювача на фасадної сторони стіни (графік 3).

Графік №1

Графік №2

Графік №3

Необхідно відзначити, що ПСБ-С є матеріалом із закритопористою структурою та з низьким коефіцієнтом паропроникності. Однак і для такого виду матеріалів, як і при використанні мінераловатних плит (графік 4), створюваний при утепленні механізм термовла-гоперенесення забезпечує нормальний вологий стан стіни, що утеплюється. Таким чином, якщо і доводиться вибирати внутрішнє утеплення, а це може бути для будівель з архітектурною цінністю фасаду, необхідно ретельно оптимізувати склад теплоізоляції, щоб уникнути чи хоча б мінімізувати наслідки режиму.

Графік №4

Стіни будівель колодязевої цегляної кладки

Теплоізолюючі властивості стін визначаються шаром утеплювача, вимоги до якого переважно обумовлюються його теплоізоляційними характеристиками. Міцні властивості утеплювача, його стійкість до атмосферних впливів для такого типу конструкцій не відіграють визначальну роль. Тому як утеплювач можуть використовуватися плити ПСБ-З щільністю 15-30 кг/м3, м'які мінераловатні плити і мати. При проектуванні стін такої конструкції необхідно обов'язково розраховувати опір теплопередачі, що враховує вплив суцільних цегляних перемичок на інтегральний тепловий потік через стіни.

Стіни будівель каркасно-монолітної схеми.

Характерною особливістю цих стін є можливість забезпечення рівномірного температурного поля на досить великій площі внутрішньої поверхні зовнішніх стін. У той же час несучі колони каркасу є масивними теплопровідними включеннями, що зумовлює необхідність обов'язкової перевірки відповідності температурних полів нормативним вимогам. Найбільш поширене як зовнішній шар стін даної схеми використання цегляної кладки в чверть цегли, 0,5 цегли або в одну цеглу. При цьому використовується якісна імпортна або вітчизняна цегла, що надає будинкам привабливого архітектурного вигляду (фото 5).

З точки зору формування нормального вологостного режиму найбільш оптимальним є застосування зовнішнього шару в чверть цегли, проте це вимагає високої якостіяк самої цегли, так і роботи з влаштування кладки. На жаль, у вітчизняній практиці для багатоповерхових будівель не завжди може забезпечуватись надійна кладканавіть у 0,5 цегли, і тому в основному використовується зовнішній шар в одну цеглу. Таке рішення вимагає ретельного аналізу тепловлажностного режиму конструкцій, тільки після якого можна приймати висновок про життєздатність конкретної стіни. Як утеплювач в Україні широко використовується пінобетон. Наявність повітряного прошарку, що вентилюється, дозволяє видаляти вологу з шару утеплювача, що гарантує нормальний тепловологий режим конструкції стіни. До недоліків цього рішення слід віднести те, що в теплоізоляційному відношенні зовсім не працює зовнішній шар в одну цеглу, зовнішнє холодне повітря безпосередньо обмиває утеплювач з пінобетону, що зумовлює необхідність пред'явлення високих вимог до морозостійкості. Враховуючи те, що для теплоізоляції слід використовувати пінобетон щільністю 400 кг/м3, а на практиці вітчизняного виробництвачасто спостерігається порушення технології, і пінобетон, що використовується в таких конструктивних рішеннях, має фактичну щільність вище за зазначену (до 600 кг/м3), дане конструктивне рішення вимагає ретельного контролю при монтажі стін і прийманні будівлі. В даний час розроблені і знаходяться в

стадії передзаводської готовності (будується виробнича лінія) перспективні тепло- звукоізоляційні і, одночасно, оздоблювальні матеріали, які можуть застосовуватися в конструкціях стін будівель каркасно-монолітної схеми. До таких матеріалів відносяться плити та блоки на основі керамічного мінерального матеріалу «Сіоліт». Дуже цікавим рішеннямконструкцій зовнішніх стін є світлопрозора ізоляція. При цьому формується такий вологий режим, при якому відсутня конденсація парів у товщі утеплювача, а світлопрозора ізоляція є не тільки тепловою ізоляцією, а й джерелом теплоти в холодну пору року.

Відомо, що одношарові огороджувальні конструкції з відомих на сьогоднішній день будівельних матеріалівне можуть забезпечити необхідну за сучасними енергозберігаючими нормами тепловий захистбудівлі, у зв'язку з цим, необхідно спочатку передбачати багатошарову огорожу, що має у своєму складі ефективний утеплювач, а в ряді випадків - повітряний вентильований прошарок.

При розробці конструктивного рішення стін та покриття виходили з вимог до розрахункових опорів конструкцій, що огороджують, за III рівнем теплозахисту [КМК].

Відповідно до цього нормативним документомнаказано розрахункові опори теплопередачі приймати в залежності від величини градусо-доби опалювального періоду(ГСОП), що визначається за формулою (2.6).

Для міста Ташкента необхідні для розрахунку параметри, визначені за КМК 2.01.01-94, склали:

• - температура найхолодніших діб із забезпеченістю 0,92 і п'ятиденки із забезпеченістю 0,98 дорівнює tн= - 160С;
• - Середня температураопалювального періоду tот.пер = +2,70С;
• - Тривалість опалювального періоду Zот.пер = 129 діб.

Температура повітря усередині приміщень задля забезпечення достатнього рівня комфортності приймалася рівною tв = +200С.

Тоді ДСОП = (20 - 2,7) х129 = 2232 град х сут.

При такому значенні ДСОП щодо зміни 1 до КМК 2.01.04-07 приймаємо:

• - для стін будівель розрахунковий опір теплопередачі по зимовим умовамексплуатації Rтр0 = 2, 1 м2 · 0С / Вт;
• - для покриттів Rтр0 = 2,8 м2 · 0С/Вт.

Теплотехнічні розрахунки виконували з допомогою програмного комплексу «BASE» (версія 7.3).

Зовнішні стіни для розрахунку було прийнято наступне конструктивне рішення (рис.3.12):

• - Цементно-піщаний розчин М50, товщиною 20 мм;
• - цегла глиняна звичайна М75 на цементно-піщаному розчині марки М-50 товщиною 380 мм;
• - утеплювач з пінополістиролу;
• - Цементно-піщаний розчин М50, товщиною 20 мм.

Мал. 3.12.

В результаті розрахунку було прийнято товщину утеплювача 80 мм. Потім прийнята конструкція була перевірена на теплостійкість за літніми умовами експлуатації.

Результати розрахунку

1. - Вихідні дані:

Тип будівлі – Адміністративні.

Тип конструкції - СТІНА

Таблиця 3.1

Характеристика огорожі:

Потрібно зробити:

максимальне 744 Вт/м2

середня 275 Вт/м2

Оздоблення зовнішньої поверхні: Штукатурка цементна кремова

Коефіцієнт поглинання сонячної радіації 0.4

2. - Висновки:

Необхідне опір огородження теплопередачі 2,1 м2 * град / Вт

Фактичний (наведений) опір огородження теплопередачі 2,21 м2*град/Вт

Таблиця 3.2

Фактичний опір повітропроникненню 656,45 м2*ч*Па/кг

Амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні 0,04 град.

Заповнення віконних отворів і скління оранжерей прийняті без розрахунку, виходячи з номенклатури виробів такого призначення, що є в Узбекистані, - однокамерні склопакети в пластмасових палітурках із звичайного скла з наведеним опором теплопередачі рівному 0,36 м2·0С/Вт.

Конструктивне рішення покриття мансардного поверхудо розрахунку було прийнято таке (рис.3.13):

• - гіпсокартон завтовшки 10 мм;
• - дерев'яний суцільний настил завтовшки 20 мм;
• - утеплювач з екструдованого пінополістиролу 40000С;
• - пароізоляційний шар з пергаміну покрівельного завтовшки 0,4 мм;
• - повітряний простірзавтовшки 40 мм;
• - металочерепиця.

Мал. 3.13.

Вставити роздрук розрахунків на теплопередачу

В результаті розрахунку було прийнято товщину утеплювача 140 мм. Потім прийнята конструкція була перевірена на теплостійкість за літніми умовами експлуатації.

Результати розрахунку

Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

1. - Вихідні дані:

Тип будівлі - Громадські, адміністративні, побутові

Тип конструкції - ПОКРИТТЯ

Умови експлуатації огорожі:

Температура зовнішнього повітря –16 град.

Температура внутрішнього повітря 20 град.

Середня температура опалювального періоду –2,7 град.

Тривалість опалювального періоду 129 днів

Таблиця 3.3

Характеристика огорожі:

Номер шару	Товщина, м	Найменування	Величина	Од. вимірювання	Матеріал шару
		Теплопровідність		Вт/(м*град)	Гіпсокартон
		Теплопровідність		Вт/(м*град)	Пергамін
		Теплопровідність		Вт/(м*град)	Пінополістирол G=100кг/м3
		Теплопровідність		Вт/(м*град)	Пергамін
		Теплопровідність		Вт/(м*град)

Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні 8,7 Вт/(м2*град)

Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні 23 Вт/(м2*град)

Режим роботи огороджувальної конструкції:

Експлуатація; режим приміщень – Нормальний (55%); зона вологості - Нормальний

Потрібно зробити:

Перевірку огорожі на опір теплопередачі

Розрахунок огороджувальної конструкції на теплостійкість

Розрахунок огороджувальної конструкції на повітропроникність

Середньомісячна температура за липень 27,1 град.

Амплітуда добових коливань повітря у липні місяці 23,7 град.

Мінімальна швидкість вітру за липень 1,4 м/с

Значення сумарної сонячної радіації, для стін - як вертикальних поверхонь, для покриттів - як горизонтальних:

максимальне 1022 Вт/м2

середня 497 Вт/м2

Оздоблення зовнішньої поверхні: Сталь покрівельна оцинкована

Коефіцієнт поглинання сонячної радіації 0.65

Висота будівлі до верху витяжної шахти 11,7 м

Максимальна швидкість вітру за січень 2,1 м/с

2. - Висновки:

Опір огородження теплопередачі ДОСИТЬ

Необхідне опір огородження теплопередачі 2,8 м2*град/Вт

Фактичний (наведений) опір огородження теплопередачі 2,95 м2*град/Вт

Таблиця 3.4

Температура на контакті шарів огорожі:

Фактичний опір повітропроникненню 13000160 м2*ч*Па/кг

Нормований опір повітропроникненню 24,87 м2*ч*Па/кг

Опір паропроникності ДОСИТЬ.

Амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні 0,96 град.

Нормована амплітуда коливань температури поверхні 1,89 град.

Теплостійкості огороджувальної конструкції ДОСИТЬ.

Вставити роздрук розрахунків на теплостійкість

Не менше значення надається у практиці проектування та утепленню підлог першого поверху будівлі, оскільки через підлогу, влаштовану без теплоізоляції, проходять великі втратитепла. Крім зменшення втрат тепла, теплоізоляція підлоги дозволяє ефективніше використовувати їх теплоємність. Температура поверхні статі є основним фактором, що визначає ступінь комфортності приміщень. У нашому випадку для утеплення підлоги всіх приміщень першого поверху, крім холу, прийнято конструктивне рішення, представлене на рис. 3.14.

Мал. 3.14.

Було здійснено розрахунок щодо визначення термічного опору утепленої підлоги та неутепленої підлоги холу.

Вставити розрахунки

Таким чином, розрахунковий опір утепленої підлоги склало Rо ут.п. = 0,57 м2 · 0С/Вт; а «холодної» підлоги холу Rо хол..п. = 0,39 м2 · 0С/Вт;

На завершення було виконано перевірку запроектованої оболонки будівлі на підвищений теплозахист за формулою (2.8).

У запроектованій будівлі були визначені площі конструкцій, що огороджують, які склали:

• - площа стін – 652 м2;
• - площа покрівлі – 357 м2;
• - площа утепленої підлоги – 139 м2;
• - площа холодної статі – 104 м2;
• - площа скління – 166 м2;

Тоді розрахунковий опір зовнішньої оболонки будівлі складе: Rоб=(Rст Sст+RокSок+0,8 RкрSкр+ 0,5RоснSосн+ 0,5Rаб Sаб)/Sоб = 2,21*485+ +0,36*166+0,8* 357 * 2,95 +0,5 (0,57 * 139 +104 * 0,39) = 1,62 м2. 0С/Вт.

Так як отримане значення на 45% перевищує необхідну величину, то можна зменшити товщину теплоізоляційного шару стінових панеляхта покритті мансардного поверху, а також немає необхідності утеплювати підлоги 1-го поверху.

Зменшуємо товщину утеплювача на стінах із 80 мм до 60 мм, при цьому Rст = 1,82 м2. 0С/Вт; зменшуємо товщину утеплювача в покритті з 140 мм до 100 мм, при цьому Rкр = 2,15 м2. 0С/Вт. Розрахунковий опірвсієї поверхні підлоги 1-го поверху приймаємо Rосн = 0,39 м2. 0С/Вт. Для цього рішення теплозахисту:

Rоб=(Rст Sст+RокSок+0,8 RкрSкр+ 0,5RоснSосн+ 0,5Rаб Sаб)/Sоб = 1,82*485+ +0,36*166+0,8*357*2,15+0, 5 (243 * 0,39) = 1,23 м2. 0С/Вт.

Rоб = 1,23> 1,21 м2. 0С /Вт отримані рішення є найбільш економічною, відповідає європейською вимогою до підвищеного теплозахисту будівель.

Стіна складається з внутрішньої (несучої) і зовнішньої (самонесучої) шарів цегли щільністю 1800кг/м 3 , між якими укладаються ефективні теплоізоляційні плититовщиною 100,150,200 та 250мм.

Зовнішній шар кладки товщиною 120мм, поверхово, з'єднуються гнучкими зв'язками з внутрішнім шаром, товщиною від 250 до 640мм, що визначається за розрахунком.

Для сприйняття навантаження від зовнішнього шару стіни та утеплювача передбачаються наступні конструктивні рішення:

Перекриття продовжуються до зовнішнього шару фасадної стіниз влаштування шпонок для пропуску утеплювача;

Установка спеціальних керамзитних балочок з оперенням їх на поперечні несучі стіни, якщо будівля має поперечно-стінову систему;

Пристрій керамзитобетонної рамки, загорнутої в несучий шар (при поздовжньо-стіновій системі).

У шаруватій конструкції при виборі типу утеплювача слід враховувати, що матеріал повинен бути не пальним, водовідштовхувальним і мати щільність не більше 150кг/м 3 .

Зазвичай використовуються мінеральні, скловатні плити, негорючий пінапалестерол.

У сучасних конструктивних рішеннях будівель іноді застосовують комбіновану будівельну систему: - цегляні зовнішні (суцільної та ефективної кладки), стіни у поєднанні з внутрішніми несучими стінами із збірних залізобетонних панелей.

Всі зв'язки між стінами здійснюють за допомогою сталевих анкерів, стрижнів, заставних деталей

1/4=65мм – перегородка для ванної та туалетів

1/2=120мм – міжкімнатна перегородка

1 = 250мм - саме несуща стіна

1,5=380 мм – несуча стіна чи стіна з вентканалами

2,5 = 640мм зовнішня стіна(старого зразка)

Тема: Конструкцій будівель із стінами ручної кладки.

Цегляна кладка– називають спосіб розміщення цегли в кладці стіни з тим чи іншим чергуванням ложкових чи тичкових рядів для досягнення перев'язки швів.

Малюнок 1. Розташування цегли в цегляній стіні:

а - стандартна цегла, б - ложковий ряд, в - тичковий ряд, 1-тичок, 2-ліжко цегли, 3-ложок

Кам'яні стіни будівель зводять з глиняної та силікатної цегли, керамічних блоків, штучних та природних каменів правильної форми. Кам'яні стіни зводять укладанням строго горизонтальних рядів цегли, або каміння по шару вапняного, вапняно-піщаного цементного або цементно-піщаного розчинуіз взаємною перев'язкою вертикальних швів. Розрізняють каміння для, одноручної, кладки цегли масою до 4,5кг і каміння для, дворучної, кладки – керамічні пустотілі камені площиною до 1400кг, м 3 . Легкобетонні суцільні та пустотілі щільністю до 1200кгмз, з бетону, пінобетону щільністю до 600кг/м 3 , каміння для, дворучної, кладки мають масу 16-18кг.

Малюнок 3 Стіни

а - із потовщеної цегли; б - з пустотілої цегли; в- з керамічного каменю

Для забезпечення високої продуктивностіпраці суцільну кладку ведуть переважно шести рядний (п'ять ложкових та один перев'язувальний ряд). При необхідності підвищення міцності застосовують двох рядну (ланцюгову) кладку, в якій перев'язка швів здійснюється у кожному ряду.

Малюнок 3. Система перев'язки цегляної кладки

а - ланцюгова (однорядна); б – багаторядна; 1-цегла тичкового ряду; 2-цегла ложкового ряду

Кладку стін зі штучного і природного каміння виконують двох або трьох рядних (два лажкових і один тичковий ряд) кладкою.

Для того, щоб покращити техніко-економічні та теплотехнічні показники, цегляні стіни виконують з ефективних полегшених кладок, в яких частина цегли внутрішньої стінизамінена монолітним легким бетоном.

Малюнок 4. Конструкції полегшених цегляних стін:

а, б - цегляно-бетонні, із заповнювачем з легкобетонної маси; в - з термовкладишами з готового каміння

з легкого або пористого бетону

Стіни полегшеної кладки є тришаровою конструкцією з двох поздовжніх стінок товщиною 1,2 цегли і утеплювача між ними.

У полегшеній кладці зводять малоповерхові будинки або три-п'ять поверхів багатоповерхових.