wrapper

Энергоэффективный дом

1. Несущие и самонесущие стены

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.

Ствол жесткости — вертикальный полый сквозной стержень на всю высоту здания, являющийся несущей конструкцией. Ствол жесткости обычно располагают в центральной части здания; во внутреннем пространстве ствола размещают лифтовые, вентиляционные шахты и другие коммуникации. В зданиях большой протяженности предусматривают несколько стволов жесткости.

В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.

Требования к различным типам стен существенно отличаются. В первых двух случаях очень важны прочностные характеристики, т. к. от них во многом зависит устойчивость всего здания. Поэтому материалы, используемые для их возведения, подлежат особому контролю. Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных (стены) и горизонтальных (перекрытия) несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.

2. Основные типы конструкций стен

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные.

В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций:

  • бетонные стены — из монолитного бетона, крупных блоков или панелей;
  • каменные стены — ручной кладки, стены из каменных блоков и панелей;
  • стены из небетонных материалов — фахверковые и панельные, каркасные и бескаркасные. О фахверке и всем, что с ним связано, см. здесь: http://de.wikipedia.org/wiki/Fachwerkhaus, http://fachwerk-lehmbau.de/page.1.html;
  • деревянные стены — рубленые из бревен или брусьев, каркасно-обшивные, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.

Классификация конструкций наружных стен и их применение вкратце описаны в табл. 5.1.

На сегодняшний день наиболее применяемыми конструктивными системами являются бескаркасная (стеновая) и каркасная системы. Следует отметить, что в современных условиях часто функциональные особенности здания и экономические предпосылки приводят к необходимости сочетания обеих конструктивных систем. Поэтому сегодня все большую актуальность приобретает устройство комбинированных систем.

3.  Применение наружных стен

Таблица 5.1. Конструкции наружных стен и их применение

 

Тип стены

Эскиз конструкции

Статическая функция

Применение

 

 

 

 

 

 

 

Бетонная (панельная или монолитная)

 

Несущие стены

Самонесущие стены

Ненесущие стены

Здания любой этажности

Здания средней, повышенной средней и малой этажности

 

Несущие стены

Самонесущие стены

Ненесущие стены

Здания любой этажности

Здания средней, повышенной средней и малой этажности

 

Несущие стены

Самонесущие стены

Ненесущие стены

Здания любой этажности

Здания средней, повышенной средней и малой этажности

 

Бетонная (крупно-блочная)

 

Несущие стены

Самонесущие стены

Здания повышенной средней, средней и малой этажности

 

Из небетонных материалов

 

 

Некаркасная (сэндвич)

 

Ненесущие стены

Здания любой этажности

 

Из небетонных материалов

 

 

Каркасная

 

Ненесущие стены

Здания любой этажности

 

Из небетонных материалов

 

 

Каркасная

 

Ненесущие стены

Здания любой этажности

 

 

Каменная

 

 

Сплошная

 

Несущие стены

Здания повышенной средней, средней и малой этажности

 

 

Каменная

 

 

Сплошная

 

Несущие стены

Здания повышенной средней, средней и малой этажности

 

 

Каменная

 

 

Слоистая

 

Несущие стены

Самонесущие стены

Здания средней и малой этажности

 

 

Каменная

 

 

Несущие стены

Самонесущие стены

Здания средней и малой этажности

 

 

Деревянная

 

 

Рубленая бревенчатая

 

Несущие стены

Здания малой этажности

 

Деревянная

 

Рубленая из брусьев

 

Несущие стены

Здания малой этажности

 

Деревянная

 

Каркасно-панельная

 

Несущие стены

Здания малой этажности

 

Обозначения:

1 — кирпич; 2 — мелкий блок; 3, 4 — утеплитель и воздушная про слойка; 5 — легкий бетон; 6 — автоклавный ячеистый бетон; 7 — конструктивный тяжелый или легкий бетон; 8 — бревно; 9 — конопатка; 10 — брус; 11 — деревянный каркас; 12 — пароизоляция; 13 — воздухонепроницаемый слой; 14 — обшивка из досок, водостойкой фанеры, ДСП или др.; 15 — обшивка из неорганических листовых материалов; 16 — каркас; 17 — вентилируемый воздушный зазор.

4. Критерии теплоизоляции стен

В процессе анализа теплоизоляции стен и их защиты от внешних воздействий необходимо учитывать следующие критерии:

  • Стена как несущая конструкция. В процессе нового строительства необходимо еще на этапах проектирования задуматься о том, каковы могут быть механические воздействия на несущие стены и как могут на них по влиять неравномерные просадки фундамента или вибрации грунта вблизи автострад или промышленных предприятий. Этот вопрос тесно взаимосвязан с решениями, принимаемыми при закладке фундамента. Если вам предстоит вести строительство в неблагоприятных условиях наподобие только что перечисленных, необходимо предусмотреть соответствующее усиление несущей способности конструкции.
  • Эксплуатационные воздействия — климатические воздействия и взаимовлияние параметров микроклимата помещений на работу стены и, соответственно, стены на микроклимат помещений. К основным факторам, влияющим на работу стены и на комфортность проживания, можно отнести разность температур наружного и внутреннего воздуха, атмосферные осадки, влажность воздуха внутри отапливаемого помещения, ветровые нагрузки. Требования, предъявляемые к сопротивлению теплопередаче наружных стен, обусловлены не только заботой об экономии энергетических ресурсов, но и соображениями комфортности проживания. Самое существенное воздействие на стены оказывает косой дождь.

    Ветер с силой бросает воду на стены, что, при недостаточно продуманной конструкции стены в целом или отдельных ее узлов, может привести к намоканию конструкции и даже к проникновению воды внутрь помещений. Помимо дождя, на нижнюю часть стен воздействие оказывает подтаивающий снег, лежащий вплотную к цоколю здания или на балконных плитах и козырьках. Наконец, оказывают неблагоприятное влияние и брызги, отскакивающие от придомовой отмостки или от балконных плит. Самыми уязвимыми для протечек местами стен являются обрамления оконных проемов (и особенно устройство подоконного водоотлива) и примыкания к стенам различных горизонтальных и наклонных конструкций: входных тамбуров, козырьков, кровель, перильных ограждений, балконов. Рост влажности строительных материалов почти всегда приводит к увеличению их теплопроводности, а это, в свою очередь, ведет к снижению сопротивления стены теплопередаче и повышению расхода энергии на обогрев здания.