Многослойные наружные стены с наружной облицовкой кирпича

Многослойные наружные стены – какую выбрать?

Конструкции многослойных наружных стен

В статье рассмотрим из каких материалов следует выполнить конструкции наружных многослойных и однослойных стен дома. Наружные стены являются одним из важнейших конструктивных элементов дома.Существуют разные типы конструкций наружных стен – однослойные, двухслойные и трехслойные.

Почти 20-30% тепла уходит через наружные стены, поэтому особое внимание следует уделить теплоизоляции стен. Коэффициент теплопередачи наружных конструкций (чем он меньше, тем стена теплее) определяет, будет ли тепло в доме. Высокий параметр теплопередачи можно получить, возводя как однослойные, так и двухслойные наружные стены, а также трехслойные – достаточно выбрать качественный утеплитель для строительства дома. Качество утеплителя определяется показателем его плотности.

Как выбрать многослойную наружную стену для дома?

Подбирая материалы для стен – в зависимости от того, будет ли состоять из одного или нескольких конструкционных слоев – следует руководствоваться различными параметрами. Если планируете делать наружные стены однослойными, теплоизоляционный материал, из которого они должны быть изготовлены – играет одну из ключевых ролей в создании комфорта в вашем доме. Сохранение тепла в многослойных стенах, определяется толщиной и плотностью изоляции – поэтому при выборе материала для стен стоит сосредоточиться на долговечности, энергоеффективности и экологичности материала.

Однослойные стены – как достичь тепла в доме?

Конструкция однослойной стены относительно проста – она ​​состоит из одного слоя каменной или кирпичной стены и отделочного слоя (штукатурка, сайдинга, краска или облицовки плиткой). Несущий слой выполняет одновременно изолирующую и защитную функцию. Однослойные стены быстро возводимые конструкции, так как не требуют затрат по утеплению стен. Но для реализации однослойных стен требуются знания и навыки строительных работа, что не менее важно следует соблюсти все правила по ведению кладки и не экономить на растворе. Неточности в конструкции стен могут привести к появлению мостиков холода (критических мест в стене, через которые уходит тепло), поэтому при укладке однослойных стен все работы должны выполняться качественно и надежно.

Однослойная наружная стена

Чтобы однослойные стены имели хороший коэффициент теплопередачи, приближённый к энергоэффективным домам, для этого требуются материалы с очень хорошей теплоизоляцией. На рынке также доступны газобетонные и керамзитобетонные блоки, благодаря которым можно возводить очень теплые однослойные стены – коэффициент теплопередачи составляет 0,19 м²∙K/Вт., при толщине стенки 48 см.

Двухслойная стена

Двухслойная стена состоит из несущей части толщиной 25-30 см (чаще всего это керамические блоки, силикатный кирпич, ячеистый бетон) и слоя теплоизоляции толщиной 12-20 см. Таким образом, общая толщина двухслойных стен может составлять 50 см. Самый популярный способ утепления стен, возводимых в два слоя, – это метод, называемый легким мокрым. Изоляция крепится к стенам с помощью клеевого раствора и специальных штифтов. Затем они покрываются цементно-известковым раствором, армируются сеткой, и покрываются штукатуркой.

Хорошим материалом для однослойной стены являются керамзитобетонные блоки утепленные пенополистиролом. Такой тип обычно имеет ширину около 40 см и позволяет получить коэффициент теплопередачи менее 0,2 м²∙K/Вт. На втором месте стоят керамические блоки с утеплителем из минеральной ватой. Стены из керамических блоков толщиной 440 мм достигают до 0,18 м²∙K/Вт.

Конструкция двухслойной наружной стены

Еще одним способом утепления двухслойных стен является так называемый сухой способ монтажа. Он заключается в монтаже каркаса (деревянного, стального или ПВХ) к стенам дома и размещении теплоизоляции между его элементами – чаще всего это минеральная или каменная вата. К конструкции обрешетки закрепляют элементы навесного фасада, составляющие отделочный слой (обычно сайдинг или облицовка плиткой). Изоляция размещается между элементами конструкций. Обычно укладывают два слоя утеплителя – каждый имеет толщину 5-6 см.

Конструкция двухслойной наружной стены

Трехслойные стены

Трехслойные стены, как уже стало понятно – состоят из трех слоев. Первый из них, это несущая часть, определяет, прежде всего несущую способность. Второй слой – утеплитель – отвечает за теплоизоляцию, а третий – отделочный слой, отвечающий за устойчивость наружных стен к внешним факторам. Благодаря такой конструкции трехслойная стена является наиболее эффективной – параметры теплоизоляции сравнимы с параметрами двухслойных стен, поэтому нет больших проблем с получением коэффициента стены на уровне 0,2. м²∙K/Вт. Кроме того, трехслойная конструкция это лучшая защита дома от влаги и шума.

Трехслойная наружная стена

Несущая часть обычно выполнена из керамического кирпича или силикатного кирпича, а так же газобетонных блоков. Конструкция может достигать до 30 см. В качестве утеплителя можно использовать полистирольные плиты или минеральную вату толщиной 12-20 см. Между утеплителем из минеральной (каменной ) ваты и фасадным слоем оставьте вентиляционный зазор 2-4 сантиметра – это позволяет влаге испаряться. Влага может проникать, чем разрушает конструкцию изнутри. Влага в наружной конструкции образовывает конденсат, поэтому следует позаботиться об обустройстве паробарьера. Фасадный слой обычно облицовывают клинкерным кирпичом толщиной 6,5-12 см. Общая толщина трехслойных стен начинается от 38 см. Для возведения наружных многослойных стен, можно использовать любые доступные материалы на рынке, главное выбрать качественный утеплитель и подобрать отделку по душе.

Конструктивные решения наружных стен

1. Газобетонный блок; 2. Клей.

1. Многослойные стены

Если внутренний слой кладки состоит из газобетона, где используют его высокие теплоизоляционные свойства и необходимую по расчету несущую способность, то для наружной облицовки применяю

2.1. Облицовочный камень

2.2. Лицевой керамический, клинкерный или силикатный кирпич

Существуют различные конструкции двухслойной каменной кладки с облицовочным слоем из лицевого кирпича, причем внутренний газобетонный слой выполняет функцию теплозащиты и воспринимает нагрузку, а наружная лицевая кладка служит, в частности, для защиты от атмосферных воздействий. Для повышения теплотехнических свойств двухслойной наружной стены с облицовкой может быть предусмотрен также дополнительный теплоизоляционный слой, в связи с чем двухслойная кладка может быть выполнена в следующих конструктивных вариантах:

1. Газобетонный блок; 2. Гибкая связь; 3. Лицевой кирпич; 4. Клей; 5. Внутренний отделочный слой; 6. Теплоизоляционный слой; 7. Воздушный зазор.

Наружная облицовка из лицевого кирпича является самонесущей стеной толщиной в ½ кирпича (ложковые ряды). Кирпич должен соответствовать требованиям ГОСТ 7484, ГОСТ 379, ГОСТ 530 и иметь марку по морозостойкости не менее F25, по прочности — не менее М100. Марка раствора должна быть не менее М100. Гибкие связи между облицовочным (кирпичным) и внутренним (газобетонным) слоями должны выполняться из нержавеющей стали ГОСТ 5632 (в виде скоб, полос, планок, забивных или вклеенных нагелей, саморезов) или стеклопластика, устанавливаться в швы наружной кирпичной кладки и забиваться (врезываться) в тело газобетонных блоков в количестве не менее трех с площадью поперечного сечения связей не менее 0,5 см 2 на 1 м 2 стены (СТО НААГ 3.1-2013, СТО 501-52-01-2007 Часть I).

Для наружной отделки, наносимой непосредственно на поверхность кладки (штукатурка, окраска, наклейка плитки или каменных плит), существуют дополнительные ограничения. Слой такой отделки должен обладать достаточной паропроницаемостью, т.е. обеспечивать удаление из кладки начальной технологической влаги и не вызывать значительного увлажнения кладки за отделкой в отопительный сезон.

Оштукатуривание наружных стен из газобетонных блоков может осуществляться:

• непосредственно по газобетонной кладке (в случае обеспечения требуемых параметров теплозащиты однородными стенами);

В этом случае штукатурные составы должны быть на известковой основе и иметь относительно невысокую плотность – до 1300 кг/м 3 или ниже и сопротивление паропроницанию R_vp≤0,5 м 2 ·ч·Па/мг;

• по слою утеплителя (в случае необходимости дополнительного утепления стен из блоков);

В случае использования в качестве наружной отделки системы фасадной теплоизоляционной композиционной (СФТК) или, как говорят, штукатурной системы утепления главным требованием является условие свободного выхода водяного пара из наружной стены. Для этого каждый последующий слой конструкции при движении изнутри наружу (газобетонная кладка, теплоизоляционный слой, штукатурный армированный слой, декоративный штукатурный и окрасочный слои) должен обладать меньшим сопротивлением паропроницанию, чем предыдущий. Сопротивление паропроницанию (для отделочных покрытий на основе тонкослойных штукатурок и отделочных покрытий без штукатурных слоев) должно бчыть R_vp≤0,5 м 2 •ч•Па/мг, а его плотность до 1600 кг/м 3 .

Если конкретизировать, то мы рекомендуем использовать, во-первых, теплоизоляционные плиты на основе минеральной ваты, а во-вторых – фасадные краски на силикатной или силиконовой основе по минеральной декоративной штукатурке. В случае использования полимерных штукатурок, окрашенных в массе, они также должны быть на силикатной или силиконовой основе.

1. Газобетонный блок; 2. Наружная штукатурка – тонкослойная штукатурная система (армированный штукатурный слой и декоративная штукатурка); 4. Клей для газобетона; 5. Внутренний отделочный слой; 7. Теплоизоляционный слой.

2.4. Сайдинг, облицовочные материалы для навесных фасадных систем: керамогранит, фиброцементные и HPL-панели, металлические и композитные кассеты, профлист, терракотовые (керамические) плитки, бетонные плитки типа «Марморок» и пр.

Необходимость и достаточность утеплителя и его толщины определяется теплотехническим расчетом. Предпочтение следует отдавать однородным стенам без дополнительного утепления, как наиболее надежным и долговечным конструктивным

решениям наружных стен. В случае дополнительного утепления при выборе основания под утепление следует руководствоваться следующим правилом: чем выше плотность газобетонной кладки, тем выше окажется вырывающее усилие на анкер.

Поэтому при дополнительном утеплении для стен из газобетонных блоков, выполняющих несущие функции и являющихся основанием для утеплителя, следует отдавать предпочтение изделиям с более высокой маркой по плотности (D). Например, марка изделий по плотности D600 в данном случае более предпочтительна, чем марка D500, которая в свою очередь более предпочтительна, чем марка D400.

1. Газобетонный блок; 3. Сайдинг виниловый, фиброцементный или деревянный; 4. Клей; 5. Внутренний отделочный слой; 6. Воздушный зазор; 7. Теплоизоляционный слой.

При этом нужно учесть совокупность действующих на точку крепления навесного фасада нагрузок (ветровой, от собственного веса, гололедной) и подобрать анкерное крепление, способное их воспринимать. Производители профессионального строительного крепежа располагают в своих товарных линейках специальными крепежными изделиями для газобетона, как механических (распорных, резьбовых и др.), так и клеевых (химических). Отверстия в газобетонной кладке следует выполнять перфоратором с буром в режиме безударного бурения или при помощи специального пробойника для ячеистых бетонов. Пробойник уплотняет внутреннюю поверхность отверстия, что приводит к увеличению нагрузочных характеристик для фасадного анкерного дюбеля.

Вырывающая нагрузка, которую выдерживает фасадный дюбель-шуруп 10х100 из газобетона D600, в котором просверлено отверстие при помощи бура составляет 400 – 450 кгс.

Фасадный дюбель для крепления кронштейнов навесного вентилируемого фасада.

Тот же дюбель, установленный в отверстие в газобетоне, сделанное при помощи специального пробойника выдерживает вытягивающую нагрузку в 650 кгс.

Пробойник для отверстий в газобетоне под установку фасадных дюбелей

Химический (клеевой) анкер со шпилькой диаметром 10 мм и глубиной анкеровки 100 мм, установленный в отверстие, сделанное при помощи обычного бура, выдерживает вытягивающую нагрузку в 700-800 кгс.

Инжекционная масса химического (клеевого) анкера

Шпилька резьбовая для устройства клеевого анкера

В случае применения конического сверла химический (клеевой) анкер со шпилькой диаметром 10 мм и глубиной анкеровки 100 мм выдерживает вытягивающую нагрузку в 1400 кгс.

Коническое сверло для конических отверстий под химические (клеевые) анкеры

Так же существуют специальные конструктивные решения, позволяющие снизить воздействие нагрузок, передающихся от фасадных элементов на стены. Одно из таких решений представлено на схеме ниже. В данном конструктивном решении крепление основных несущих кронштейнов фасада осуществляется в диски перекрытий монолитного каркаса здания. Открытые диски монолитных перекрытий в представленном конструктивном решении представляют собой слабый с точки зрения теплотехнической однородности участок наружной стены. Поэтому кладку стен из газобетона предлагается вести «на выносе» (глубиной 50÷75 мм), что допустимо при поэтажном опирании стен на монолитные перекрытия. В образующуюся при этом горизонтальную нишу между стенами выше- и нижележащего этажей закладывается эффективный утеплитель с соответствующей глубине ниши толщиной. В этом случае отпадает необходимость в выполнении сквозной просечки на наружных участках монолитных перекрытий для последующего заполнения их полистирольным утеплителем. В целом, предлагаемое конструктивное решение обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным исполнением вентилируемых фасадов, а именно:

• не требует дополнительного утепления, что определяет его более низкую себестоимость;

• обладает высокими противопожарными показателями (стены из газобетонных блоков имеют степень огнестойкости не менее REI 240);

• имеет более высокие показатели по надежности (за счет уменьшения количества слоев в конструкции наружного стенового ограждения) и долговечности (эксплуатационному сроку службы до первого капремонта);

• обладает более высокой теплотехнической однородностью (практически отсутствуют сквозные теплопроводные включения или их влияние значительно уменьшено).

Портал о строительстве и ремонтных работах

Кладка многослойных наружных стен

С целью улучшения тсплофизических свойств, экономии стеновых материа­лов и снижения массы зданий их наружные стены из мелкоштучных кладочных материалов могут быть выполнены многослойными:

♦ смешанная кладка (в два слоя) — из двух видов каменного материала, на­пример, из кирпичам искусственных камней, кирпича и природных теса­ных камней и др., в том числе и кладка с облицовкой;

♦ облегченная кладка (втри и более слоев) — между слоями каменного мате­риала имеют прослойки из теплоизоляционных материалов, воздуха и др.;

♦ наружная тепловая изоляция стен зданий.

Смешанная кладка. При использовании смешанной кладки стен из различных материалов повышается архитектурная выразительность зданий и атмосферо — стойкость конструкций, улучшаются теплозащитные свойства стен за счет при­менения пористых или пустотелых каменных материалов с низкой плотностью.

Для облицовки стен, выполняемой одновременно с кладкой, используют: лицевой (отборный, окрашенный или офактуренный) кирпич и керамические или силикатные камни и плиты; тонкопиленые плиты из природного камня, а также пустотелые или кессонные (имеющие по периметру ребро) керамические плиты и блоки; бетонные вибропрсссованные камни, которые могут быть с кан­нелюрами, рустованные, с рваной поверхностью и т. д.

При смешанной кладке должна быть обеспечена надежная перевязка кладки основного материала с облицовочным. Рационально применять лицевой кир­пич, плиты и камни, допускающие облицовку стены одновременно с кладкой без применения металлических креплений. Кладку выполняют на цементном растворе с перевязкой облицовочного слоя с основным массивом кладки стены тычковыми рядами.

Кладку из керамических камней и кирпича начинают с укладки тычкового ряда из кирпича. Затем выкладывают три ряда наружной версты из кирпича. Внут­реннюю часть стены выкладывают из камней по цепной системе перевязки. Связь наружной версты, выложенной из кирпича, с остальной частью кладки обеспе­чивается тычковым рядом наружной версты и ложковым рядом кирпича (в за­бутке).

Кладку из кирпича и силикатного камня начинают с укладки тычкового ряда камней. Затем из кирпича выкладывают два ряда внутренней версты по цепной системе перевязки. Уложив из камней ложковую версту, выкладывают из кир­пича внутреннюю часть стены, перевязывая ее с наружной верстой. Для лицевой поверхности используют кирпичи или камни с одинаковым оттенком и правиль­ными гранями и углами.

Кладку из легкобетонных камней и кирпича ведут ярусами высотой не более 1,1 м с перевязкой кладок не реже, чем через каждые три ряда. Начинают кладку с укладки тычкового прокладного ряда, выкладываемого из кирпичей. Затем ук­ладывают первый, второй и третий ложковые ряды кирпичной облицовки, пос­ле чего ряд из камней и т. д.

Для кладки стен из ячеистых блоков рекомендуется применять легкие кла­дочные растворы, приготовленные на цементном или цементно-известковом вяжущем и легких заполнителях. В зоне опирания перекрытия рекомендуется укладывать ряд кирпича «плашмя» на растворе. Для зданий более трех этажей в местах опирания плит перекрытия и перемычек, как правило, ставят сетку из арматуры класса S500 диаметром 5 мм с ячейкой 70×70 мм.

Для облицовки стен одновременно с их кладкой, кроме плоских, применяют следующие типы защемляемых кладкой плит:

♦ кессонные, для заделки ребер которых в процессе кладки оставляются бо­розды соответствующего профиля;

♦ L-образной формы, устанавливаемые полкой на кладку с защемлением последующей кладкой, выполняемой на высоту данного ряда плит;

♦ Г-образной формы, которые навешивают горизонтальной полкой на сте­ну, выложенную на высоту одного ряда плит.

При кладке с одновременной облицовкой защемляемыми плитами следует учитывать разницу в обжатии и усадке раствора в швах стен и облицовки. Гори­зонтальные швы заполняют раствором в процессе облицовки и кладки при вы­соте стены до Юм. При высоте сверх 10 м в нижней части стен швы остаются не заполненными до момента, когда нагрузки на стену достигнут не менее 85% про­ектных.

Вертикальные швы в облицовке заполняют раствором в процессе возведения стен. Подвижность цементно-песчаного раствора должна соответствовать глу­бине погружения стандартного конуса 6—8 см; раствора, применяемого для за­ливки пазух, — 8—10 см. Плоские плиты одновременно с кладкой укладывают с прокладными рядами или с креплением металлическими деталями.

Установку с прокладными рядами производят с чередованием прислонных и прокладных рядов облицовки. Сначала укладывают угловые и маячные плиты. Затем натягивают причалку и по шнуру устанавливают промежуточные элементы облицовки, закрепляя их временными связями, после чего выкладывают внутрен­нюю часть стены, устанавливают металлические связи, заделывают их в кладку.

При кладке с одновременной облицовкой ширину зоны материалов увеличи­вают до 1,5 м, а мктериалы размещают в два ряда: в первом, ряду — кирпич, во втором — облицовочные материалы

Облегченная кладка. Облегченная кладка является теплосберегающей и состо­ит из двух продольных стенок (облицовочный и внутренний слои) и воздушной прослойки, которая может быть заполнена утеплителем (теплоизоляционный слой), внешний вид стен при этом не отличается от привычных однослойных.

Облицовочный слой наружных стен, обеспечивающий архитектурные и эс­тетические качества фасадов зданий, должен обладать требуемой долговечнос­тью и с надлежащей степенью надежности защищать теплоизоляционный слой от опасных внешних воздействий (ультрафиолетовое излучение, атмосферная влага, открытый огонь и т. д.), способных привести к изменению эксплуатаци­онных свойств теплоизоляционного материала.

Внутренний слой наружных стен является несущим. Он обеспечивает воспри­ятие собственного веса (возможно, и веса вышерасположенных конструкций — перекрытий, оборудования и др.), а также веса теплоизоляционного и облицо­вочного слоев и действующих на стены или их отдельные участки в стадиях воз­ведения и эксплуатации внешних силовых и температурных факторов.

Теплоизоляционный слой, толщина которого определяется теплотехничес­ким расчетом, обеспечивает требуемое нормативное сопротивление теплопере­даче ‘наружных стен (по современным нормам — для стен из штучных материа­лов — не менее 2,0 м2 • °С/Вт).

Облицовочный слой. Наружный слой стены, обычно толщиной 120 мм (пол­кирпича), кладётся из облицовочного кирпича, камней керамических или сили­катных, из цементно-песчаных вибропрессованных блоков-оболочек, лицевых каменных материалов и т. д.

Для обеспечения трешиностойкости облицовочного слоя при сезонных ко­лебаниях температур и усадке кладки в нем прсхіусматривают деформационно­усадочные швы, устраиваемые на всю высоту здания или облицовочного слоя с шагом не более:

♦ для стен с облицовочным слоем из силикатного кирпича, вибропрсссован- ного кирпича и блоков повышенной пустотности — 6 м;

♦ для стен с облицовочным слоем из керамического (глиняного) кирпича — 9 м.

При поворотах наружных стен швы располагают на расстоянии не более по­ловины указанных значений и не менее 1 м от точки пересечения плоскостей наружных поверхностей стен.

При высоте наружных стен или их отдельных участков более 15 м предусмат­ривают горизонтальную разрезку облицовочного слоя на температурные отсеки.

Деформационно-усадочные швы облицовочного слоя должны исключать воз­можность проникновения атмосферной влаги в толщу стены. Вертикальные и горизонтальные зазоры деформационно-усадочных швов облицовочного слоя заполняются герметизирующими или уплотняющими материалами (бутил-кау — чуковой мастикой или уплотняющими микропористыми резиновыми или по — лихлорвиниловыми прокладками).

Внутренний слой. Внутренний несущий слой кладут из стеновых материалов любого типа, атолщину его определяют расчетом по несущей способности и ус­тойчивости. При кладке из кирпича она обычно составляет 120 мм для самоне­сущих стен и несущих стен под монолитные или деревянные перекрытия в кот­теджах, 250 мм — для несущих стен в домах до пяти этажей и 380 мм — в более высоких зданиях.

Для исключения трещинообразования в кладке облицовочного и внутренне­го слоев из кирпича всех видов в местах поворота наружных стен предусматрива­ется конструктивное армирование плоскими сварными каркасами с продольны­ми стержнями диаметром 4—5 мм или отдельными стержнями (см. рис. 6.8, г). Шаг каркасов по высоте составляет не более 500 мм, а длина армируемых участ­ков — не менее 500 мм.

При опирании внутреннего слоя на несущие элементы (балки, плиты и т. д.), работающие на изгиб, при пролетах 3 м и более в нижней зоне кладки с первого шва предусматривается конструктивное непрерывное армирование плоскими каркасами с продольными стержнями диаметром 4 мм. Количество армирован­ных швов зависит от пролета несущего элемента (балки, перемычки, плиты и т. д). При пролете до 4,5 м устраивают один шов, от 4,5 до 6,0 м — два, от 6,0 до 7,5 м — три и т. д.

Арматурные связи в виде сварных арматурных сеток устанавливают в гори­зонтальных швах кладки на уровне перекрытий по углам, в местах примыкания продольных стен к поперечным, а также на уровне верха и низа простенков.

Завершают облегченную кладку тремя-четырьмя рядами сплошной кладки с использованием металлического армирования в виде сетки или прутков.

Связи слоев. Связь между облицовочным и внутренним слоями могут обеспе­чивать поперечные вертикальные стенки-диафрагмы (рис. 6.11, а), которые рас­полагают на расстоянии 1 м друг от друга (по теплотехническим требованиям — не менее 760 мм). Каждый кирпич в диафрагме устанавливают с зазором 2—3 см относительно кирпича наружного ряда. В целях утепления этот зазор раствором не заливают (за исключением периметров оконных и дверных проемов). Такая кладка называется колодцевой (системы Герарда и Попова-Орлянкина), она была предложена более 60 лет назад и успешно применялась при строительстве в СССР в годы первых пятилеток.

Кирпичные диафрагмы можно замснитьгибкими связями (рис. 6.11, б): сталь­ными, полимерными или стеклопластиковыми прутками диаметром 2-8 мм. Прутки следует устанавливать на расстоянии не более 1 м друг от друга. Между облицовочным и несущими слоями никаких иных связей нет, сплошная кладка отсутствует даже по контуру оконных и дверных проемов.

Стальными элементами связей служат в основном стержни диаметром 6 мм класса S240 (AI). Обычные малоуглеродистые стали должны иметь антикорро­зионное покрытие.

Связи слоев наружных стен должны иметь надежную анкеровку и не допус­кать возможности не предусмотренного расчетами деформирования слоев из плоскости. В пределах утеплителя гибкие связи укладывают в слое цементного раствора толщиной не менее 30 мм (растворные диафрагмы).

Теплоизоляционный слой. Теплоизоляционные слои наружных стен (обычно 50— 150 мм) следует устраивать с применением засыпных, заливочных, плитных или рулонных материалов. Дело в том, что пустоты не являются идеальным тепло-

изолятором. Конвективный теплообмен (перенос теплоты от движения воздуха в неравномерно нагретой газообразной среде) снижает ожидаемый эффект теп­ловой изоляции. Для устранения этого недостатка пустоты заполняют пористым материалом, причем, чем он легче, тем стены «теплее». Теплоизоляционный слой должен быть, по возможности, однородным, не иметь разрывов, трещин и дру­гих дефектов и повреждений, снижающих теплозащитные характеристики стен.

В качестве теплоизоляционных засыпок применяют минеральные вещества, смешанные с цементно-песчаными растворами (керамзит, легкий шлак, легкий бетон, содержащие минимальный объем цемента). Хорошей засыпкой может быть смесь опилок, песка и извести-пушонки в соотношении по массе 2:2:1,
требующая поливки каждого слоя сметанообразным известковым раствором. Кладку выполняют ярусами высотой до 1 м в пределах всего периметра наруж­ных стен. Засыпку укладывают слоями толщиной 400—500 мм со штыкованием.

Заливочным материалом в трехслойной стене между внешним и внутренним кирпичными рядами в основном служит легкобетонная смесь разной консис­тенции — в зависимости от проектных требований. После ее затвердевания сте­на приобретает большую прочность и имеет хорошую зашиту от наружного шума. Прочность стенового бетона может быть повышена путем его армирования5.

Удобнее всего в облегченной кладке использовать плитные утеплители. Плит­ный утеплитель устанавливают между диафрагмами ярусами вплотную к внутрен­нему слою стены, соблюдая полное примыкание плит друг к другу и к диафраг­мам. Их прикрепляют к внутренней поверхности стены с помощью битумных или синтетических связующих, фиксаторов-полосок, стержней из стеклопласти­ка и стали со специальными упорами, специальных шурупов и др. Стыки между плитами, устанавливаемыми в несколько слоев, следует устраивать вразбежку не менее 100 мм в смежных слоях.

Наружные стены в основном проектируются с устройством вентилируемой воздушной прослойки толщиной 10—40 мм — тип «экран». Фиксаторы-полоски длиной 150-200 мм могут быть вырезаны из тех же плит и установлены у верхних краев враспор к утеплителю и наружной стене на расстоянии 50—60 см друг от друга. В результате утеплитель закрепляется в вертикальном положении, а меж­ду утеплителем и наружной стеной остается необходимый воздушный зазор.

Для вентиляции воздушной прослойки в облицовочном слое предусматрива­ют специальные продухи (отверстия) общей площадью не менее 150 см2 на 20 м2 стены фасада. Их выполняют по высоте стены не более чем через 3 м. Верхние продухи предусматривают в карнизной части стены. В качестве отверстий могут служить оставляемые в стене проемы или несколько швов кладки, не заполнен­ные раствором в определенном порядке. Для этих целей также можно использо­вать щелевой кирпич, уложенный таким образом, чтобы через отверстия в воз­душную прослойку мог свободно проникать наружный воздух.

Продухи, как правило, устраивают с шагом по длине стены:

♦ при жестких связях облицовочного и внутреннего слоев кладки стены, ус­траиваемыми сплошными из кирпича — в каждом отсеке;

♦ при жестких дискретных (прерывистых) связях слоев — с шагом не более 3 м;

♦ при гибких связях слоев — с шагом не более 6 м.

Попадание раствора в вентилируемую прослойку в процессе ведения кладки недопустимо. Для предотвращения проникновения в толщу стены мелких гры­зунов и птиц вентилирующие проемы закрывают специальными защитными приспособлениями (стальными сетками, решетками и т. д.) с ячейками разме­ром не более 5 мм.

Эксплуатация многослойных ограждающих конструкций

Рубрика: Технические науки

Статья просмотрена: 2348 раз

Библиографическое описание:

Еноткина, Сусанна А. Эксплуатация многослойных ограждающих конструкций / Сусанна А Еноткина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2011. — № 6 (29). — Т. 1. — С. 49-52. — URL: https://moluch.ru/archive/29/3272/ (дата обращения: 21.09.2021).

Первое предложение, использовать в России наружные стены из облегченной кладки, было сделано в 1829 году инженером Герардом. Кладка состояла из внутреннего и наружного кирпичных слоев, пространство между которыми заполнялось засыпным органиче­ским утеплителем. Слои соединялись между собой металлическими скобами, закрепляемыми в просверленные в кирпиче отверстия. Однако большого распространения в то время данная конструкция не получила, из-за недолговечности применяемых материалов[1].

Слоистые кладки – вариант трехслойных кладок:

несущий или самонесущий слой — кирпич,

газобетонных и др.;

средний слой — эффективный утеплитель;

защитно-декоративная облицовка — кирпич

— другие мелкоштучные материалы.

На Западе наружные многослойные стены впервые начали возводить в Анг­лии в середине XIX века.

После принятия Госстроем России решения, отраженного в нормативных документах[2,3], о поэтапном переходе на ограждающие конструкции, обладающие повышенным сопротивлением теплопередаче, проектировщики стали активно применять многослойные ограждения с использованием эффективного утеплителя и кирпичной облицовки из лицевого пустотелого кирпича. Использование эффективного утеплителя позволяет удовлетворить требования по теплотехническим показателям ограждающих конструкций, а облицовочный кирпич обеспечивает эстетическое восприятие, подчеркивая архитектурную выразительность здания. Имитация кирпичной кладки является средством привлечения потенциальных покупателей.

Однако в последние годы на объектах, возведенных с использованием технологии слоистых кладок, стали происходить обрушения различных по площади фрагментов кирпичной облицовки. Согласно статистическим данным за минувшие пять лет по Москве и Подмосковью было зафиксировано более 420 отказов фасадных систем подобного рода.

По итогам обследования, проводившегося в рамках реализации городской программы ремонта фасадов каркасно-монолитных жилых домов, возведенных по данной технологии, в аварийном состоянии на сегодняшний день находится 36 объектов. Специалисты считают, что в ближайшие 5–6 лет количество «проблемных» домов может резко возрасти. Только в течение 2008 года в столице было зафиксировано 4 случая выпадения кирпича из лицевого слоя[4].

Чтобы предотвратить возможные негативные последствия, обусловленные использованием подобных конструктивных решений при проектировании наружных стен, Минмособлстрой издал распоряжение от 23.05.2008 №18 «О применении трехслойных стеновых ограждающих конструкций . », запрещающее муниципальным образованиям Московской области, застройщикам, проектным и подрядным организациям применять при проектировании на территории Московской области для зданий и сооружений трехслойные стеновые ограждающие конструкции с внутренним слоем из плитного эффективного утеплителя и лицевым слоем из кирпичной кладки[5].

Основные причины обрушений (носят комплексный характер):

недочеты при проектировании;

отступления от проекта;

применение ненадлежащих материалов;

некачественное выполнение строительных работ.

Например, были отмечены [4,6]:

отсутствие горизонтальных и вертикальных деформационных швов;

отсутствие связей между наружной кладкой и внутренним слоем;

неправильная установка утеплителя;

многочисленные дефекты кладки, обусловленные низким уровнем квалификации каменщиков и сложностью контроля процессов кладки и установки утеплителей;

проблема с выполнением примыканий наружной и внутренней кладок к железобетонному перекрытию и со свесом наружной кладки с опорного уголка;

конденсация влаги внутри конструкции: водяной пар, в результате диффузии попадающий в толщу конструкции, может привести к увлажнению утеплителя и снижению его теплозащитных свойств;

отсутствие конструктивных мероприятий по защите стен от атмосферного увлажнения;

недостаточное количество крепежных соединений на углах здания и участках стен с проемами;

использование связей, опорных и крепежных элементов, подверженных коррозии;

недостаточная анкеровка связей;

применение блоков с низкой прочностью.

Начиная с 2005 года, проектирование стеновых конструкций стало осуществляться по альбому «Здания с монолитными железобетонными несущими конструкциями. Наружные стены из легкобетонных блоков с облицовкой кирпичом. Технические решения», разработанному ЦНИИЭП жилища совместно с ЦНИИСК им. БА Кучеренко на основе действующих норм[7]. Многослойные ограждения имеют значительные преимущества над однослойными конструкциями, однако недостатки их с присутствием человеческого фактора значительно возрастают.

Преимущества многослойных кладок:

сравнительно небольшая толщина и вес;

применение обеспечивает высокое сопротивление теплопередаче наружных стен;

достигается снижение материалоемкости;

огнестойкость (стены с облицовкой из кирпича можно применять в зданиях любой степени огнестойкости);

привлекательный внешний вид;

простой набор материалов;

привычный способ монтажа конструкций;

возможность вести строительно-монтажные работы круглый год.

высокая трудоемкость возведения;

дефицит квалифицированной рабочей силы;

пониженный коэффициент теплотехнической однородности, обусловленный наличием в кирпичной или блочной кладке теплопроводных включений в виде строительных элементов из бетона и других материалов (металлические связи);

включения в зонах, где диски перекрытий выходят на контакт с наружным воздухом, обеспечивают теплопотери от стены не менее 20%. В некоторых системах теплопотери через диски перекрытий могут превышать 50%;

раздельная деформация слоев: температурные деформации внутреннего железобетонного каркаса и наружной кирпичной кладки будут существенно различаться. Дело в том, что железобетонные конструкции будут всегда работать только при положительных температурах, поскольку весь каркас закрыт средним теплоизоляционным слоем. А лицевой кладке придется работать зимой практически при отрицательной температуре;

данные системы обладают ограниченными возможностями для выравнивания фасадов при отступлении от проектных отметок. То есть, если каркас выполнен с отступлением от проектных отметок по вертикали, то выровнять его при помощи кладки очень сложно;

большой объем скрытых видов работ;

трудность соблюдения в процессе кладки предусмотренных проектом размеров горизонтального шва между верхним рядом кладки и перекрытием;

практически неремонтопригодные (даже небольшого объема ремонтно-восстановительных работ потребуется полный демонтаж системы);

допуски при возведении железобетонных конструкций не соответствуют требованиям, например, перекрытий, выступает, а часть «утоплена», поэтому опирание облицовки во многих случаях составляет 2-3 см вместо 10-12см по проекту.

Присутствие недостатков приводит к появлению следующих дефектов (рис 1-3)[8].

Рис.3 Горизонтальные трещины в штукатурке по сетке в уровне горизонтального деформационного шва

Применение материалов в данных конструкциях требует особого внимания, так как не вся разновидность представленная на рынке подходит именно для таких фасадов.

Факторы, влияющих на эффективность работы и продолжительность срока службы наружных ограждающих конструкций.

Ячеистый бетон, применяемый во внутреннем слое многослойных стен, должен быть класса не менее В 1,5 плотностью не меньше 600 кг/м3

Однако результаты исследований говорят о том, что использование в многослойных кладках ячеистого бетона класса В0,5; В 1 уже становится нормой, а это вещь просто недопустимая, тем более что у него совсем небольшой срок эксплуатации.

Недопустимость использования некоррозионно-стойких сталей. Через три года от таких связей остается черный след в кладке, коррозия «съедает» все, несмотря на цинковый слой и дополнительное лакокрасочное покрытие.

Нельзя устанавливать блоки на раствор, поскольку через полторы-две недели в кладке начинаются усадочные процессы, в результате получается, что блоки стоят фактически насухо. Такие блоки положено ставить только на специально разработанные для этих целей клеевые составы.

Невозможность применение пенополистирола с небольшой объемной массой. Во-первых, он дает достаточно большую усадку в процессе эксплуатации. Во-вторых, это материал весьма непрочный. Он крошится, и при его укладке остаются достаточно большие щели и зазоры между листами, что провоцирует выпадение конденсата на внутренних поверхностях стены. Обеспечить его плотное прилегание к перекрытиям, в угловых зонах или в местах примыкания других конструктивных элементов практически невозможно.

Распространенный дефект обусловлен попаданием в горизонтальный шов под перекрытием дождевых вод.

На стадии проектирования закладываются материалы без учета реальных процессов, протекающих в конструкции, и возможности их совместной работы в данной системе.

Связи, которые сегодня применяются, как правило, не учитывают ни ветровые нагрузки, ни пульсационную составляющую. Каменщик может спокойно взять проволоку из отходов, куски арматуры, которые, например, не могут держать отрывную нагрузку.

Часть строительных экспертов утверждают, что это неремонтопригодные конструкции, и коль скоро их невозможно реанимировать, существует только один выход — полный демонтаж кирпичной облицовки. А часть специалистов предлагают некие конструктивные решения, которые, по их мнению, позволят исправить положение и существенно продлить срок безопасной эксплуатации фасадов[4].

Решения проблем с обрушениями:

первую очередь необходимо повышать качество строительства;

необходимо в нормативах четко сформулировать требования к конструкциям и материалам стенового ограждения;

есть возможность рассматривать работу ограждающей конструкции в виде многослойной кладки по принципу работы навесного фасада. Ведь в этом случае обязательно встал бы вопрос о необходимости расчета сезонного влагонакопления и устройства продухов, обязательному устройству вертикальных деформационных швов, И в то же время решился бы вопрос об устройстве горизонтальных деформационных швов в месте примыкания кладки к междуэтажным перекрытиям;

нужно получать определенные действующие документы, за возведением этой системы и ее эксплуатацией должен осуществляться такой же надзор, как и за возведением систем с мокрыми штукатурными слоями, навесными системами и светопрозрачными конструкциями;

восстановить выполненный фасад в виде штукатурки по кладке. Можно восстановить штукатурку с применением примитивных мер: разрезкой, устройством деформационных возможны и другие варианты. Например, устройство штукатурной системы наружного утепления;

кладки с опиранием на уголок и связями из черного металла необходимо разбирать;

кладки с полным опиранием лицевого кирпича на плиту перекрытия можно ремонтировать, если, в результате обследования будет установлен факт наличия и удовлетворительного состояния связей;

для домов с трехслойной кладкой и полным опиранием лицевого кирпича на плиту перекрытия можно рекомендовать устройство продухов;

где принято решение о разборке наружной облицовкой стены рекомендуется применение навесных фасадных систем с опиранием в торцы междуэтажных перекрытий. Такие системы на сегодняшний день есть, они официально разрешены, прошли процедуру технической оценки пригодности и рекомендованы к применению;

на объектах, основанием которых обладает достаточной несущей способностью, можно применять и мокрые системы наружного утепления. Наружный слой кирпича при этом разбирается. Там, где существует возможность лавинообразного обрушения, все стены должны разбираться кроме зон, где есть полное опирание. Как правило, это зоны лоджий и балконов;

разработаны специальные ремонтные спиралевидные связи из нержавеющей стали, которые при закреплении в слабонесущих основаниях выполняют сверлящую функцию, то есть могут быть установлены при помощи перкуссионного ударного инструмента[9].

Опыт использования многослойных кладок во всем мире исчисляется не одним десятилетием, но активное внедрение их на российский рынок без учетов особенностей нашей страны, ее климата, отсутствия опыта возведения накладывает свой отпечаток. Слоистые конструкции имеют свои достоинства, которые очень высоко ценятся в нашей политике энергосбережения, и недостатки, которые в большинстве своем устранимы. Прежде всего, это должно достигаться качественно продуманной нормативной базой, квалифицированными кадрами и строгим надзором. Только совместив в едино эти главные составляющие, строители получат ожидаемый всеми результат, ведь проще добиться качественного возведения здания, чем искать эффективные способы аварийного ремонта.
Литература:

Кардо-Сысоев. Практика строительного дела//Госстройиздат, 1932 г., C. 398

СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. – М.: Госстрой России, 2004

СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты зданий. — М.: Госстрой России, 2001

Кузнецова Г.. Слоистые кладки в каркасно-монолитном домостроении// Технологии строительства, 2009,№1. С.6-22

Распоряжение Минмособлстроя от 23.05.2008 № 18 «О применении трехслойных стеновых ограждающих конструкций с внутренним слоем из плитного эффективного утеплителя и лицевым слоем из кирпичной кладки при строительстве гражданских зданий на территории Московской области»

Ищук М.К. Российский опыт возведения наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки //Технологии строительства, 2009,№2. С.28-37

Здания с монолитными железобетонными не­сущими конструкциями. Наружные стены из легкобетонных блоков с облицовкой кирпи­чом. Технические решения. ЦНИИЭП жилища, 2005 г.

Ищук М.К. Дефекты наружных стен из многослойной кладки//Итеграл. 2001.№1. С. 20-22.

Павлова М.О., Моськина О.Ю., Пыхяла Я.Э.. Современные исследования и разработки способов ремонта, реконструкции, реставрации и мониторинга каменных конструкций в России и Европе// Технологии строительства, 2009,№3