Наружные стены многоэтажного дома

Обновлено: 01.05.2024

Наружные стены — наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям. Стены 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 влажное наружного воздуха, внешнего шума, а с внутренней — воздействию теплового потока, потока водяного пара, шума. Выполняя функцию наружной ограждающей конструкции и композиционного элемента фасадов, а часто несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, защищать помещения и 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 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 рев зависимости от природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства, а также с учетом особенностей объемно-планировочных решений рассекаются вертикальными деформационными швами различных типов: температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др.

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. Для наружных стен из глиняного кирпича на растворе марки М50 и более расстояния между температурно-усадочными швами 40—100 м принимают по СНиП «Каменные и армокаменные конструкции», для наружных стен из бетонных панелей 75—150 м по ВСН32—77, Госгражданстрой «Инструкция по проектированию конструкций панельных жилых зданий». При этом наименьшие расстояния относятся к наиболее суровым климатическим условиям.

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 поперечных стен, в каркасных — парных рам. Номинальная ширина осадочных швов первого и второго типа 20 мм.

статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;
материала и технологии возведения, щ деляемых строительной системой здания;
конструктивного решения — в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

По статической функции различают несущие, самонесущие или ненесущие конструкции стен (рис. 4). Г

Несущие стены помимо вертикальной нагрузки от собственной массы воспринимая передают фундаментам нагрузки от смежных конструкций: перекрытий, перегородок, крыш и пр.

Самонесущие стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственной массы (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и других элементов стены) и передают ее на фундаменты непосредственно либо через цокольные панели, рандбалки, ростверк или другие конструкции.

Ненесущие стены поэтажно (или через несколько этажей) 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 её 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 изготовления:

Деревянные;
Кирпичные (керамический, силикатный и др. виды);
Бетонные — из мелко и крупноразмерных блоков (бетон, керамзитобетон, пенобетон, арболит, газобетон, шлакобетон);
Железобетонные — панели (1-3 слойные), монолит;
Сендвич-панели — ограждающие (профлист — утеплитель — профлист).

Под общей редакцией К. К. Шевцова ( Л. Б. Великовский, А. С. Ильяшев, Т. Г. Маклакова, В. М. Предтеченский, А. И.. Чукавин, К. К. Шевцов, Л. Ф. Шубин) Архитектура гражданских и промышленных зданий, Том III Жилые здания, 1983 г., изд-во Стройиздат)

ГОСТ Р 58033-2017 Здания и сооружения. Словарь. Часть 1. Общие термины

Наружные стены в каркасных зданиях, решенные по принципу навесных и освобожденные от несущих функций, стали заполнением каркаса.

Рис. 12.1. Керамзитобетонные панели зданий с унифицированным каркасом В каркасных многоэтажных зданиях Москвы наружные стены выполняются двух разновидностей: 1) однослойные керамзитобетонные панели толщиной 30—34 см с ленточной разрезкой; 2) многослойные панели с внутренним и наружным слоем из железобетона и эффективным утеплителем в виде пеностекла, фибролита, стиропора и др.

Наружные панели поставляются промышленностью в комплекте с унифицированным каркасом. Панели опираются на перекрытия либо на ригель, либо на краевой элемент перекрытия настил-распорку и крепятся на сварке к колонне каркаса (рис. 12.1, а).

В целях сокращения количества типоразмеров панелей принята система «разрезки» стен с применением угловых элементов (рис. 12.1, б).

Для армирования панелей применяются пространственные арматурные каркасы (см. рис. 12.1, а). Стыки между панелями выполняются с замоноличиванием и дополнительной герметизацией.

Рис. 12.2. Железобетонные трехслойные панели здания гостиницы «Россия» Представляет интерес опыт применения трехслойных железобетонных панелей с облицовкой каменными материалами в уникальных многоэтажных зданиях (рис. 12.2). Надежное крепление облицовки обеспечивается кроме ее непосредственного сцепления с бетоном анкерами из нержавеющей стали. Во избежание конденсации паров воздуха, фильтрующихся из помещения, в зоне панелей под облицовкой предусмотрены (см. рис. 12.2) каналы для вентиляции током воздуха.

В целях получения более разнообразных архитектурных решений фасадов номенклатура наружных панелей постепенно расширяется. Так, в последнее время разработан и освоен промышленностью комплект изделий для лоджий и балконов (рис. 12.3), а также широкая номенклатура различных типов наружных панелей.

Рис. 12.3. Конструкция лоджий в зданиях с унифицированным каркасом Для придания архитектурной выразительности используют различные облицовки панелей, в частности керамической плиткой (в том числе и глазурованной керамикой), стеклянной плиткой — «ириской» либо различными присыпками — гранитной или мраморной крошкой, эрклёзом 1 .

В отделке наружных панелей намечено использовать метод обнажения зерен заполнителя путем вымывания или травления кислотами, обработкой металлическими щетками, пескоструйными аппаратами, шлифовальными кругами, создание рельефной поверхности путем укладки на дно формы резиновых ковриков и т. д.

Наружные стены каркасных домов могут выполняться также в виде кирпичного заполнения, что создает дополнительные возможности для придания архитектурной выразительности многоэтажным зданиям. Кирпичная кладка опирается в каждом этаже на ригели или на настилы — распорки перекрытий (рис. 12.4). В таком решении достаточно просто выполняются лоджии или эркеры, т. е. создаются разнообразные пластичные композиции фасадов. Естественно, что возведение зданий такой конструкции значительно проще и менее трудоемко, чем домов с несущими кирпичными стенами, в которых с ростом этажности резко увеличивается толщина несущих стен и соответственно усложняется их выполнение. Кирпичное заполнение можно выполнять облегченным, например толщиной в один кирпич, с утеплением изнутри теплоэффективными плитными материалами типа пеностекла, фибролита и др.

Рис. 12.4. Конструкция кирпичного заполнения каркаса Рассмотренные варианты наружных стен для каркасных зданий далеко не оптимальны и определяются сегодня только реальными возможностями московской промышленности. Значительный вес наружных стен противоречит самому характеру каркасного строительства, особенность которого состоит в применении легких ограждений. Поэтому сейчас широко ведутся экспериментальные работы по созданию новых, более совершенных легких навесных панелей.

Новая архитектура общественных многоэтажных зданий, для которой характерны развитые остекленные плоскости фасадов, требует применения материалов, отличающихся долговечностью и высокими декоративными качествами. Этим требованиям в полной мере отвечают ограждающие конструкции, выполненные с применением алюминиевых сплавов.

Алюминиевые конструкции в течение длительного времени сохраняют хороший внешний вид без значительных затрат на эксплуатацию и восстановление. Применение их позволяет создавать многообразные архитектурные решения, добиваться выразительного внешнего оформления зданий.

Рис. 12.5. Конструкция легких навесных ограждений в виде стеклопанелей Учитывая, что в ближайшие годы металлургическая промышленность сможет выделить для нужд строительства значительное количество алюминия, необходимо использовать это время как подготовительный период к предстоящему широкому применению этого материала в строительстве. Если до сих пор дефицитность и высокая стоимость алюминиевых сплавов препятствовали их широкому применению в строительных конструкциях, то в дальнейшем в связи с увеличением их выпуска и созданием специализированных заводов для производства строительных конструкций из алюминия стоимость последних будет значительно снижена.

Широкое применение получают в каркасном строительстве ограждения в виде легких навесных стеклопанелей. Такая конструкция применена, в частности, на зданиях Гидропроекта, СЭВ и ряде других.

Рис. 12.6. Стыки между панелями и детали крепления к железобетонному перекрытию Рассмотрим особенности конструкции стеклопанели на примере здания Гидропроекта. Панели выполнены размером 3X3,6 м (рис. 12.5 и 12.6). Их несущей основой служит металлический фахверк. Заполнение — в виде утепляющих панелей, которые состоят из двух асбестоцементных листов с заключенным между ними пеностеклом. Наружную фактуру стены создает цветное закаленное стекло (стемалит). Конструкция несущего фахверка выполнена раздельной, что позволяет создать температурный разъем и соответственно обеспечить необходимые теплотехнические качества панели в целом.

При разработке конструкции панели был проведен анализ трех вариантов фахверка (табл. 12.1). Приведенные в таблице данные показывают, что вариант конструкции из стальных профилей наиболее экономичен. Однако такое решение неприемлемо для наружных ограждений домов повышенной этажности в связи с неизбежной коррозией стальных конструкций, расположенных снаружи, и ненадежностью существующих антикоррозионных покрытий, восстановление которых в этих условиях крайне сложно. Наиболее рациональной с точки зрения экономической целесообразности и долговечности является конструкция, в которой логически сочетаются стальные конструкции, расположенные с внутренней стороны (т. е. в условиях, благоприятных с точки зрения защиты от коррозии), и алюминиевые конструкции — снаружи. Детали такой конструкции показаны на рис. 12.5 Алюминиевые профили для создания выразительного внешнего вида и повышения антикоррозионных свойств анодируются.

Рис. 12.7. Асбестоцементные панели на здании СЭВ Панели первой группы могут применяться в виде подоконных и междуоконных вставок или в сочетании с фахверком глухих участков стен. Подобного типа конструкция с заполнением в виде феноло-формальдегидного пенопласта применена, в частности, для наружных ограждений здания СЭВ (рис. 12.7).

Панели-вставки могут быть объединены с оконными блоками посредством металлического, металлодеревянного или деревянного каркаса в конструкции размером на комнату или в оконные панели размером 6X1,5 м в зданиях с ленточной разрезкой фасада.

Рис. 12.8. Наружные ограждения из керамзитобетонных панелей с металлическим фахверком Одним из основных факторов, препятствовавших применению панелей с пенопластом в строительстве, были ограничения противопожарных норм проектирования. Однако в соответствии с последними указаниями органов пожарной охраны допускается применять навесные стеновые панели с заполнением трудносгораемыми утеплителями, защищенными со всех сторон несгораемыми материалами, предотвращающими скрытый переход огня из одной панели в другую. Феноло-формальдегидный пенопласт марки ФРП-1 относится к категории трудносгораемых материалов и, таким образом, по своей огнестойкости может быть применен для навесных панелей многоэтажных зданий.

Технология изготовления асбестоцементных панелей с феноло-формальдегидным пенопластом, которая имеет все предпосылки для организации высокомеханизированного производства, предусматривает заполнение асбестоцементных «форм» пенопластом путем его вспенивания. В зависимости от свойств исходных компонентов, принятой рецептуры, конструкции изделия, способов и условий заливки можно получать пенопласт объемным весом 40—100 кг/м 3 . Общая продолжительность цикла от момента смешивания компонентов до получения готового пенопласта составляет 5—15 мин. Равновесная влажность материала около 6%. Влагопоглощение 0,7%. Предел прочности при сжатии 2 кГ/см 2 .

Рис. 12.9. Наружные ограждения из керамзитобетонных панелей с алюминиевым фахверком В конструкциях панелей с применением асбестоцементных листов предстоит еще отработать саму конструкцию панели, в частности безметалльную. Нет еще удачных решений «свободного» крепления асбестоцементных листов к различным видам профилей из алюминиевых сплавов. Нужно найти способы разнообразной долговечной отделки асбестоцементных фасадных листов.

Разновидность навесных ограждений представляет конструкция (рис. 12.8 и 12.9), в которой сочетаются керамзитобетонные утепляющие панели, являющиеся к тому же несущей основой, и декоративные ограждающие элементы в виде алю-миниевого или стального фахверка с заполнением, например цветным стеклом (стемалитом), листовым анодированным алюминием или ситаллом. Такая конструкция отличается простотой и более низкой стоимостью (табл. 12.2). Она применена на здании Института хирургии им. Вишневского, гостиницы «Националь» и др.

Рис. 12.10. Конструкция стены из трехслойных железобетонных панелей Серьезной задачей, от правильного решения которой непосредственно зависят конструктивные качества ограждений, является обеспечение надежного крепления стекла. Эта задача решается применением резиновых профилей, которые надеваются на специально предусмотренные в алюминиевых конструкциях выступы и с помощью резинового штапика зажимают стекло (см. рис. 12.6—12.8).

Оконные переплеты в алюминиевых панелях могут быть раздельной конструкции, в которой оба переплета — внутренний и наружный — выполняются из алюминиевых сплавов.

В последнее время значительное распространение, благодаря своей экономичности, начинают получать деревоалюминиевые переплеты (рис. 12.10). В этой конструкции наружная часть створок из алюминия, а внутренняя — несущая — из дерева. Такое сочетание материалов в конструкции позволяет увеличить прочность и срок службы блока, значительно улучшить внешний вид. Стоимость деревоалюминиевых оконных блоков в 2—2,5 раза ниже, чем стоимость переплетов из дуба.

Обобщение опыта применения конструкций ограждений в каркасных зданиях повышенной этажности позволяет сделать некоторые выводы о направлениях дальнейшего развития этих конструкций в московском строительстве.

В жилых каркасных домах будут применяться, как и в панельном домостроении, однослойные керамзитобетонные панели с полосовой «разрезкой» (горизонтальной и вертикальной) и с «разрезкой» на конструктивную ячейку, т. е. на высоту этажа. Номенклатура этих панелей, значительно расширенная, создаст возможность для строительства зданий различной конфигурации, с разнообразными решениями фасадов, с набором навесных лоджий и эркеров. Эти конструкции включаются в состав Единого каталога изделий для московского строительства.

Для общественных зданий кроме керамзитобетонных панелей будут применяться легкие навесные ограждения комплексной конструкции на основе алюминиевого фахверка и асбестоцементных утепляющих панелей. Предпосылкой для развития предлагаемых конструктивных решений послужит создание в Москве современных предприятий по изготовлению асбестоцементных конструкций, а также алюминиевых строительных конструкций, что позволит значительно снизить стоимость этих изделий.

Примечания

1. Эрклёз представляет собой куски застывшей стекломассы различной формы и цвета; в виде «окола» он подается в дробильное отделение, где измельчается на различные фракции 20—40, 10—20 и 5—10 мм.

При строительстве многоэтажных зданий различного назначения широко применяются легкие ограждающие конструкции наружных стен: полнотелые и слоистые из легких бетонов, из металла, древесины, асбестоцемента, сухой гипсовой штукатурки, полимерных, волокнистых и других материалов.

Простейшим типом наружной стены является панель из легкого бетона. Легкий бетон, предназначенный для крупнопанельных конструкций зданий, по структуре и свойствам (прочности, массе, теплопроводности, водо- и воздухопроницаемости, влажности, деформативности, трещностойкости, морозостойкости и др.) надежно обеспечивает эксплуатационные требования.

Структура легкого бетона определяется дозированием пористого заполнителя (керамзита, шунгизита, аглопорита, шлакопемзового щебня, их вулканического, перлитового шлака и туфа), цемента, вяжущих, добавок и воды, методом и режимом приготовления.

Для однослойных панелей наружных стен толщиной 30 см применяются следующие легкие бетоны: керамзитобетон объемной массой 900—1200 кг/м 3 , прочностью 10—15 МПа и теплопроводностью 0,28—0,35 Вт/(м 2 * С); гипсоперлитобетон объемной массой 600—780 кг/м 3 и теплопроводностью 0,1—0,35 Вт/(м 2 * С).

При строительстве зданий в Москве получили распространение трехслойные панели наружных стен толщиной 28 см, утепленные цементным фибролитом (15 см), с внутренним (7 см) и наружным (6 см) железобетонными слоями; толщиной 38 см, утепленные пенопластом ПСБ (12 см). с внутренним (19 см) и наружным (7 см) железобетонными слоями.

Разрезка панелей наружных стен жилых домов из легкого бетона отработана многолетней практикой изготовления, перевозки и монтажа и имеет форму «бублика», т. е. прямоугольную форму с замкнутым контуром и окнами. При высоте этажа жилых домов 2,8 м ее размеры составляют 278x298 см для шага 3 м. Для шагов 3 + 3,6 м длина панели составит 658 см, а для 3,6 + 3,6 — 718 см (двухмодульные). Разрезка панелей наружных стен общественных зданий должна учитывать их назначение. Проектная и строительная практика СССР и других стран богата разнообразием разрезок: вертикальных — двухэтажных с простеночными вставками, Т-образных, Н-образных и др.

Одним из способов повышения теплозащитных свойств наружных многослойных стеновых панелей является замена сплошных бетонных обрамлений по контуру панели и окна металлическими точечными гибкими связями. Теплозащитные качества наружных стеновых панелей определены в СНиП 11-3-79 с учетом температурного перепада t H , определяемого как разность между температурой воздуха внутри помещения и снаружи, а также защиты утепляющих слоев многослойных ограждающих конструкций от проникания в них влаги внутреннего воздуха в результате диффузии водяного пара. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть более требуемого R₀ тр . Теплозащитные качества основных узлов сопряжений конструкций наружных стен (из керамзитобетона — полнотелые и трехслойные бетонные, с эффективным утеплителем) должны соответствовать требованиям СНиП 11-3-79. Для расчета теплопроводности керамзитобетона следует принимать коэффициент 0,4—0,6 Вт/м 2 К. В приведенных на узлах сопряжений конструкций температура (t) на внутренней поверхности стены должна быть не ниже точки росы, т. е. соответствовать 12 С, а в местах теплопроводных включений — 8,8 С.

Многоэтажное строительство жилых и общественных зданий привело к необходимости замены традиционных несущих наружных стен, выполняющих одновременно функции восприятия нагрузок, теплоизоляции и защиты от атмосферных воздействий, навесными наружными стенами, которые конструируются полнотелыми и двух-, трехслойными. Если учесть общую тенденцию развития строительства — снижение массы зданий и применение эффективных материалов, то становится ясным, насколько перспективны легкие навесные панели многослойных конструкций типа «сэндвич». Из-за незначительной массы, панели наружных стен типа «сэндвич» могут выполняться большой длины и лишь ограничиваться условиями транспортных перевозок. Как правило, панели этого типа имеют полосовую форму шириной от 60 до 240 см и длиной от 3 до 15 м. По применяемым материалам и конструктивным особенностям легкие, многослойные панели выполняются следующих разновидностей: наружный и внутренний слои — асбестоцементные листы, утепляющий заполнитель-перлитобетон (минеральная вата); наружный и внутренний слои — алюминиевые листы, утепляющий заполнитель— пенополиуретан либо пенопласт ФРП-1, либо минераловатные плиты на фенольной связке, наружный и внутренний слои — цементный набрызг, утепляющий слой — арболит.

Перечисленные типы конструкций панелей наружных стен обеспечивают огнестойкость 0,75 ч, а арболитовая панель до 1,5 ч. Теплотехнические качества панелей обеспечивают толщиной утепляющего слоя. Так, арболитовая панель толщиной 250 мм, т. е. с толщиной утепляющего слоя 200 мм рассчитана на работу при температуре 25 С.

Область применения панелей типа «сэндвич» не ограничивается общественными зданиями и может распространяться на жилые, а по конструктивным особенностям соответствует каркасной конструктивной системе, хотя применение ее в панельной системе не приводит к каким-либо сложностям.Масса некоторых типов панелей размером 120 * 300 см составляет 70—80 кг, что позволяет двум монтажникам вручную осуществлять их монтаж непосредственно с этажа. С применением легких панелей в практике строительства была разработана рациональная схема организации монтажных работ, которая состоит в следующем:

подъем краном комплекта панелей наружных стен на перекрытие этажа;
установка и рихтовка вручную отдельных панелей по наружному периметру здания.

Стеновые панели типа «сэндвич» по сравнении с бетонными и керамзито-бетонными имеют следующие преимущества: при их изготовлении применяются новые более эффективные материалы, позволяющие снизить теплоэнергетические затраты на отопление, материалоемкость и массу конструкций наружных стен, что в свою очередь обеспечивает возможность снижения материалоемкости и массы несущих конструкций (стен или колонн). С увеличением габаритов панелей наружных стен уменьшается количество монтажных единиц на здание и соответственно трудоемкость его возведения.

В зависимости от материалов и технологии заводского изготовления лицевой слой многослойных панелей наружных стен может изготовляться монолитно-связанным с панелью и не связанным с ней с учетом последующей навески его при монтаже. Как правило, этот вариант применяется в строительстве общественных зданий, возводимых с применением дорогостоящих материалов для лицевого слоя. Навеска его на завершающей стадии отделки здания обеспечивает лучшую сохранность дефицитного, дорогостоящего лицевого слоя. Этому методу соответствует особая система закрепления лицевых листов по направляющим потайными креплениями с применением защелкивающего нащельника.

Отделение лицевого слоя от панели наружной стены открыло неограниченные возможности в применении различных материалов для изготовления лицевого слоя:

анодированного
окрашенного или эмалированного алюминия
эмалированной стали
штампованной пластмассы (поливинилхлорид)
закаленного стекла (тепло-поглощающего или теплоотражающего).

На основе применения зеркального слоя в панелях наружных стен в 80-е годы обозначился стиль «зеркальной» архитектуры. Особенно модным этот стиль стал в США.

Рис. 2.1. Фрагменты узлов опирания наружных стен на перекрытия каркасно-панельных зданий (а) и различные планировочные варианты
примыканий наружных стен к колоннам и размещение лоджий (б)

Классификация зданий. Здания - это наземные строения, в которых размещаются помещения, необходимые для той или другой деятельности человека: жилые дома, школы, театры, клубы, магазины, фабрично-заводские корпуса.

По назначению здания подразделяются на жилые, общественные (школы, больницы, клубы, магазины), промышленные (электростанции, корпуса фабрик, заводов, мастерские, депо), сельскохозяйственные (коровники, теплицы, птичники, зернохранилища).

По числу этажей здания бывают одноэтажные, мало- и многоэтажные, высотные.

По капитальности здания подразделяются на группы в зависимости от их долговечности и огнестойкости.

Степени долговечности зданий.

Для ограждающих конструкций зданий установлены следующие степени долговечности:

Первая степень более 100 лет;
Вторая степень 50-100 лет;
Третья степень 30-50 лет;

Конструкции, срок службы которых менее 30 лет, считаются недолговечными и их применяют только для временных сооружений. Огнестойкость определяется степенью возгораемости материалов, применяемых для строительства здания.

Основные части зданий (рис. 1). Каждое здание состоит из фундамента, стен, перекрытий, крыши, перегородок, окон, дверей, лестниц и других конструктивных элементов.

Рис. 1. Основные части здания: 1 - основание, 2, 23 - стены, 3 - фундамент, 4 - оконный проем, 5 - перегородка, 6 - межэтажное перекрытие, 7 - пол, 8 - подоконник, 9 - заглушина, 10 - чердачное перекрытие, 11 - стропила, 12 - венчающий карниз, 13 - обрешетка, 14 - кровля, 15 - дымовая труба, 16 - слуховое окно, 17 - балкон, 18 - сандрик, 19 - слив, 20 - пилястра, 21 - поясок, 22 - цоколь, 24 - перемычка, 25 - марш, 26 - площадка, 27 - перила

Фундамент (3) - подземная часть здания, служащая для восприятия нагрузки от здания и передачи его основанию (1). Основание бывает естественным или искусственным. Нижнюю плоскость фундамента, непосредственно соприкасающуюся с основанием, называют подошвой фундамента. Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента. Глубина заложения фундамента зависит от прочности грунта основания, глубины промерзания и т. д.

По конструкции фундаменты бывают ленточные, имеющие вид непрерывных стен; столбчатые в виде системы отдельно стоящих столбов; сплошные в виде плиты под всей площадью здания и свайные, состоящие из отдельных стоек, связанных между собой железобетонным ростверком (плитой, поясом или балкой).

Обычно стены здания делают тоньше фундамента, поэтому с фасадной стороны он несколько выступает из плоскости стены, образуя цоколь (22). Цоколь больше других частей стены подвержен влиянию сырости и механическим повреждениям. Поэтому наружную поверхность его оштукатуривают цементным раствором или облицовывают стойкими к атмосферным воздействиям материалами. Чтобы по фундаменту влага не проникала на стены, в цоколе на высоте 15-20 см от уровня земли устраивают гидроизоляцию из водонепроницаемых материалов. Если здание запроектировано с подвалом, то устраивают еще один гидроизоляционный слой на 10 см ниже уровня пола подвала. При необходимости фундаменты с наружной и внутренней сторон изолируют дегтевыми мастиками, на которые наклеивают толь.

Стены, отделяющие помещения здания от внешнего пространства, называют наружными (23), а те, которые делят внутреннее пространство здания на отдельные помещения, внутренними (2). Стены могут воспринимать не только собственную силу тяжести, но и нагрузку от перекрытий, крыши, т. е. выполнять несущие функции. Если стены не несут никакой нагрузки, они называются ненесущими.

Часто вместо внутренних ненесущих стен устраивают тонкие перегородки (5). Это дает возможность увеличить полезную площадь здания. Однако толщина перегородок должна быть такой, чтобы они были не звукопроводными и нетеплопроводными.

В стенах устраивают проемы (4 )для окон и дверей. Та часть стены, которая перекрывает проем, называется перемычкой (24). Участки стен, расположенные между проемами, называются простенками. Простенки бывают рядовые (между проемами) и угловые (между проемом и углом здания). Нишами называются углубления в стенах, которые служат для размещения приборов отопления, устройства стенных (встроенные) шкафов и т. д.

Часто для усиления стен, а также для придания устойчивости стенам большой высоты и протяженности на них устраивают узкие вертикальные выступы прямоугольного или полукруглого сечения. Прямоугольные выступы называются (20), полукруглые - полуколоннами. Пилястры и полуколонны являются также средствами вертикального членения стен и элементами архитектурной композиции.

Карниз - горизонтальный выступ стены, выходящий за ее поверхность. Карниз, расположенный вверху стены, т. е. под кровлей, называется венчающим (12) (или главным). Его назначение - предохранять стену от увлажнения дождевой и талой водой, стекающей с крыши. Карниз придает зданию законченный вид и является также архитектурной деталью. Вылет карниза, т. е. величина его выступа за стену, бывает различным. Кроме венчающего карниза на стенах устраивают промежуточные или междуэтажные карнизы, а также мелкие горизонтальные выступы простой формы, называемые поясками 21. Небольшие карнизы, которые располагают над окнами и дверями, называют сандриками 18. Междуэтажные или промежуточные карнизы, пояски и сандрики защищают стены от дождя и в то же время вносят разнообразие в архитектурное оформление здания.

К завершающим элементам стен, расположенным выше венчающего карниза, относятся парапеты, фронтоны и щипцы.

Парапет - невысокая стенка, ограждающая крышу.

Фронтон - участок стены, обычно треугольной формы, ограждающий чердачное пространство при устройстве двухскатной крыши и ограниченный ее скатами. Фронтоны иногда обрамляют наклонным венчающим карнизом. Если нет горизонтального карниза, который отделяет фронтон от стены, треугольный верх стены называется щипцом.

Балконы, лоджии и эркеры служат для повышения эксплуатационных качеств зданий и архитектурного оформления. Балкон (17) открытая огражденная площадка, выступающая за плоскость наружной стены. Балкон состоит из несущей конструкции, пола и ограждения. Лоджия - терраса, встроенная в габариты здания, огражденная с трех сторон стенами и открытая только со стороны фасада. Эркер - закрытый балкон, увеличивающий полезную площадь. В плане эркерам придают прямоугольную, многоугольную или треугольную форму.

Отдельные опоры - стойки в виде столбов (колонн), которые поддерживают перекрытия, крышу, стены и передают нагрузки от них на фундаменты.

Перекрытия - конструкции, которые разделяют внутреннее пространство здания на этажи. Кроме того, перекрытия несут нагрузку от людей, машин, оборудования и собственную силу тяжести. В зависимости от расположения в здании перекрытия бывают междуэтажные (6), разделяющие смежные по высоте этажи; чердачные (10), отделяющие верхний этаж от чердака, а также надподвальные, отделяющие первый этаж от подвала.

Перекрытия делают деревянные, из монолитного железобетона, сборных железобетонных плит, гипсошлаковых блоков и т. д. Их опирают непосредственно на колонны или на деревянные, стальные и железобетонные балки.

Перекрытие образует с верхней стороны пол (7), с нижней - потолок. Для звуко- и теплоизоляции на верхнюю часть перекрытия настилают изоляционные материалы, а по ним устраивают пол дощатый, паркетный, из керамических и пластикатных плиток, линолеума, цементного раствора, камня, асфальта, ксилолита.

Окна и фонари служат для освещения и проветривания помещения. Оконный проем (4) с вставленной коробкой и остекленными переплетами называется окном. Через окна помещения освещаются естественным светом и вентилируются. Окна не должны обладать повышенной звуко- и теплопередачей. В больших помещениях - цехах, залах - в дополнение к окнам на крышах устраивают световые и вентиляционные фонари, которым придают различную форму.

Вставляемые в оконные проемы коробки занимают только часть стены по ее толщине. Оставшиеся части с наружной и внутренней сторон за пределами коробки называются откосами, а между коробками - заглушинами (9). Когда применяют одинарные коробки или спаренные переплеты, заглушин между ними не бывает. Откосы подразделяются на внутренние и наружные. С внутренней стороны в нижней части окна устанавливают широкую плиту - подоконник (8), а с наружной - узкую плиту из цементного раствора - слив (19).

Двери делают в стенах и перегородках. Для этого устраивают проемы, в которых укрепляют коробки с дверным полотном. Наружные и внутренние дверные проемы, как и оконные, имеют откосы, а при двойных коробках и заглушины.

Лестницы состоят из наклонных маршей (25) со ступенями и горизонтальных площадок (26). Лестницы изготовляют из дерева, железобетона, металла и других материалов. На лестницах обязательно устанавливают ограждения - перила (27), которые чаще всего состоят из металлических стоек и пластмассового или деревянного поручня.

Крыша служит для защиты здания от дождя, снега, ветра. Она состоит из несущей части и ограждения. К несущей части относятся стропила (11), к ограждению - кровля (14), положенная на обрешетку (13) или по железобетонным плитам и стяжкам.

Кровли устраивают из асбестоцементных волнистых листов, плоских плиток, дерева, рулонных материалов - толя, пергамина и рубероида, положенных на дегтевых, битумных или других мастиках, а также из кровельной стали. На крышу выходят дымовые или вентиляционные трубы (15) и слуховые окна (16).

Фасад здания является лицом всей постройки. Именно поэтому после строительства всё чаще осуществляется отделка фасада многоэтажного дома. Это позволяет не только придать постройке эстетичный вид, к примеру, обычной панельной пятиэтажке, но и дополнительно утеплить ее.

Как проводятся отделочные работы

Чтобы провести наружную отделку высотных зданий, потребуется специализированный персонал. Промышленные альпинисты – это бригады рабочих, которые проходят специальную подготовку, и получают разрешение на высотные работы.

В их экипировку входят все необходимые средства: лебёдки, зацепы и подъёмники, всё это позволит в короткие сроки качественно выполнить отделку.

Варианты отделки

Многоэтажные дома можно разделить на две группы по способу отделки:

Жилой многоэтажный дом. Как правило, для отделки выбирается определённый материал и составляется договор с рабочими.
Жилой дом смешанного типа. Это когда на первых этажах размещаются магазины и офисы. Для таких построек нужен индивидуальный подход в выборе материала, потому что для отделки нижних этажей потребуется совершенно другое оборудование и материалы.

Что влияет на выбор материала

Современный рынок предлагает различные материалы для отделки многоэтажных застроек. В первую очередь при выборе материала нужно учитывать следующие факторы:

Особенности конструкции высотки.
Функциональность материала.
Климатические условия.

Обратите внимание! Как правило, именно климатический фактор оказывает наибольшее влияние на выбор материала, потому что многие варианты отделки позволяют не только придать зданию эстетичный вид, но и дополнительно утеплить его.

Мокрый фасад

Такое название отделка получила за то, что в материале, которым производится отделка, присутствует жидкость. Говоря проще, отделка производится при помощи штукатурки, а вода используется для разведения смеси.

Фасадные системы мокрого типа могут быть трех вариантов исполнения:

Оштукатуренные фасады на основе минерального теплоизоляционного материала. В этом варианте для утеплителя используется минеральная вата, которая крепится к армирующему слою. После отделки здание подлежит финишной отделке минеральной или силикатной штукатуркой.
Органические фасадные системы. Здесь в качестве утеплителя применяется пенополистирольная плита, которая также монтируется на армирующий слой. А отделка проводится силиконовой или органической штукатуркой.
Комбинированные фасады. В этих системах применяются любые виды утеплителя, а для отделки используется органический материал.

Вентилируемые фасады

Вентилируемый фасад

Такие системы также создают хорошую теплоизоляцию, а фасады многоэтажных домов, отделанные таким способом, приобретают индивидуальный вид.

Сегодня такие фасады используются для отделки любого здания. Технология сборки проводится следующим образом.

Вначале по всей поверхности монтируется металлический каркас.
Между ним укладывают утеплитель.
Финальный этап – монтаж верхнего экрана.

Обратите внимание! Этот вариант хорош тем, что при монтаже фасада между стеной здания и финишным покрытием остаётся воздушная прослойка, которая служит хорошей вентиляцией. Благодаря этому стены не намокают, и на них не заводится грибок.

Преимущества вентилируемых фасадов

Преимущества вентилируемой технологии

У вентилируемых фасадов масса положительных сторон.

Теплоизоляция

Применение утеплителей позволяет экономить на отоплении, а также снизить несущую нагрузку стен, благодаря уменьшению толщины кирпичной кладки.

Защита от атмосферных воздействий

Конструкция фасада устроена таким образом, что влага, попадающая на стены, выводится через дренаж, минуя стены и материал утепления. В то же время ветрозащитная мембрана, установленная внутри фасада, предотвращает выветривание волокон.

Пожаробезопасность и звукоизоляция

Материалы, используемые для устройства вентилируемых фасадов, препятствуют распространению огня. А звукопоглощающие свойства, которыми обладает система, в два раза повышают звукоизоляцию бетонных стен.

Фото – жилые дома отделанные системой вентилируемый фасад.

Дом обработан по современным технологиям

Отличное решение для высотных кирпичных построек

Высотка с вентилируемым фасадом

Вентилируемый фасад может быть выполнен из разных материалов.

Материалы

Богатая цветовая палитра

При отделке многоэтажного дома системой вентилируемого фасада используются несколько видов материалов:

Алюминиевая панель. Этот материал хорош благодаря своим антикоррозийным качествам, долговечности, а учитывая небольшой вес, монтировать его можно на поверхность любого сооружения.
Виниловый сайдинг. Панелями этого материала очень удобно обшивать фасады двухэтажных зданий, а также наружные перекрытия многоэтажек. Срок его службы до 50 лет. По прочности алюминиевые панели превосходят виниловые, но главный аргумент виниловых панелей – это небольшая стоимость, к тому же он, как и первый вариант, обеспечивает утеплителю надёжную изоляцию.
Композитные фасадные панели. Это неприхотливый материал, он долговечен, прост в уходе и имеет аккуратный вид. Кроме перечисленных материалов, для финишного покрытия вентилируемых фасадов используются мрамор или керамогранит. Это, конечно, по-своему красивый материал, но, учитывая тяжелый вес, перед проведением такой облицовки придётся позаботиться об устройстве усиленной несущей конструкции.
Стеклянный фасад. Такая отделка только набирает популярность в России, и считается одним из перспективных направлений. Конструируются такие фасады из плит высокопрочного стекла, которые крепят на металлический каркас.

Современные технологии позволяют существенно преобразить любую высотную постройку и дополнительно обеспечить защиту несущих конструкций.

Читайте также: