CC BY
319
УДК 699.86.022.3
НЕДОСТАТКИ ЗДАНИЙ МОНОЛИТНО-КАРКАСНОЙ КОНСТРУКЦИИ г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
А.В. Кузнецов Аннотация
В связи с тем, что был принят федеральный закон «Об энергосбережении», потребовались качественные преобразования нормативной базы. В нормативные документы были включены показатели эффективного использования энергии, расхода энергии на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию. Рассматриваются различные решения зданий монолитно-каркасной конструкции. Ставится вопрос о существующих дефектах в конструктивных узлах, их не соответствие с существующими строительно-нормативными требованиями.
Ключевые слова: строительство; проектирование; строительная
теплотехника; энергосбережение зданий, защита отдельных частей зданий и сооружений.
Введение
Возведение зданий монолитно-каркасной конструкции является наиболее эффективным способом строительства. При этом, наружные ограждающие конструкции таких домов имеют показатели, которые не удовлетворяют нормативным требованиям с позиции теплотехники. В статье рассматриваются основные типы конструктивных узлов и ставятся вопросы о необходимости решения существующих проблем теплового режима зданий. 1
1. Краткое описание конструкций монолитно-каркасных зданий
В настоящее время в нашей стране наблюдается рост строительства многоэтажных жилых зданий монолитно-каркасной конструкции с поэтажным опиранием стен на консольные выпуски дисков перекрытий. Такой подход позволяет наиболее чётко разделить конструктивные элементы здания по функциональному назначению на несущие и ограждающие конструкции.
На рис. 1 представлен один из примеров строящегося жилого дома. Несущими элементами являются пространственные каркасы,
воспринимающие все приложенные нагрузки: вертикальные и
горизонтальные. Наружные ограждающие конструкции устраивают в виде поэтажно опёртых стен, воспринимающих ограниченную нагрузку в пределах этажа. В монолитно-каркасном здании наружные стены выполняются многослойными, например, из пенобетона и кирпичной облицовкой.
Рис. 1 Возведение жилого здания в г. С.- Петербурге с выпусками плит
перекрытий на фасад
Для обеспечения высокого качества потолков, диски перекрытий выполняются плоскими с гладкой поверхностью. Образовавшееся большое пространство способствует организации свободной планировки и её трансформации.
2. Краткий обзор существующих конструктивных узлов монолитнокаркасных зданий
В настоящее время существует несколько вариантов решения конструктивных узлов зданий подобной конструкции - вследствие того, что до конца не решены проблемы с позиции энергосбережения. Так например, в г. С. -Петербурге за последние годы было построено несколько зданий монолитно-каркасной конструкции, например: квартал 29А, озеро Долгое, корп. 17, Комендантский пр. д.11,район ст. метро Купчино- квартал 32 и др. На рис. 2 приведены конструктивные узлы рассматриваемых домов. В варианте а) консольные выпуски монолитных ж.б. перекрытий на фасад имеют размеры 250х180 мм и устроены с шагом 1000 мм. Конструкция стены состоит из наружного лицевого кирпичного слоя -толщиной 120 мм и внутреннего из пенобетона- толщиной 300 мм. Воздушный зазор между ними составляет 60 мм. Предварительный расчёт в программном комплексе COSMOS показал, что применение стен со слоем пенобетона толщиной 300 мм, по варианту а) не обеспечивает
требуемый температурный режим в помещении, предписанный нормативными документами.
Рис.2 Узлы сопряжения наружных ограждений зданий монолитно-каркасной конструкции с дисками перекрытий.
1- наружная облицовка из кирпича; 2- пенобетонные стеновые блоки; 3- монолитное железобетонное перекрытие; 4- полистирольный утеплитель;
В варианте б) конструкция наружной стены полностью опирается на перекрытие. В целях уменьшения влияния мостика холода - в выпусках плит перекрытий на фасад с заданным шагом равным 150 мм, устанавливаются полистирольные термовкладыши, размерами 250х100х180 мм. Наружная стена представляет собой однородную многослойную конструкцию толщиной 432 мм. Внешний облицовочный слой- кирпич толщиной 120 мм, затем следует изоляционный из пенобетона- толщиной 300 мм и с внутренней стороны устанавливается лист гипсокартона- толщиной 12 мм.
Существует вариант конструкции [1], где предусмотрено применять на ячейку каркаса по одной или две сплошные плиты перекрытия, выпускаемые в кассетных установках домостроительными комбинатами. В этом случае, ограждающие конструкции также выполняют в виде поэтажно опёртых наружных стен и внутренних перегородок, размещаемых в требуемом месте диска перекрытия. Приведённые на рис. 3 ограждающие конструкции могут быть однослойными и многослойными.
Наружные стены рассматриваемых узлов включают кладку из различных штучных изделий, например, ячеистобетонных или керамических камней.
а )
б )
Рис.3 Узлы сопряжения наружных стен с дисками перекрытий а) однослойная стена; б) многослойная стена; 1 - сборные многопустотные плиты перекрытия; 2- крайний монолитный ригель; 3- кладка из ячеистобетонных камней; 4-наружная облицовка из кирпича; 5- утеплитель; 6- компенсационная прокладка
(пенополистирол); 7- раствор
3. Причины возникновения температурно-влажностных дефектов в зданиях монолитно-каркасной конструкции
В рассматриваемых зданиях, имеющих такую конструктивную схему, не совсем ясно каким образом обеспечиваются требуемые условия теплового комфорта. Например, железобетонная плита перекрытия [2], независимо от того, имеет она теплоизолирующие вкладыши или нет, всё же является теплопроводным включением в ограждающей конструкции. Как следствие- появляется «мостик холода», теряется большое количество тепла, увеличиваются затраты на отопление здания, внутри помещения неравномерно распределяются температуры.
В рассматриваемых стеновых конструкциях, где в качестве теплоизолирующего слоя применялся монолитный пенобетон, не всегда выдерживается заданная проектом эксплуатационная влажность [3], равная 12%. Взятые образцы проб имели отличную от проектной влажность, в большую сторону, что является нарушением п.8.5. [4]. Так как
проникновение водяных паров в толщу теплоизоляции значительно ухудшает теплопроводные характеристики материала.
Существующее многообразие конструктивных узлов объясняется тем, что проектировщиками до конца не решен целый ряд вопросов, например :
- обеспечение необходимых условий комфортности с позиций санитарно-гигиенических требований;
- оказываемое влияние теплопроводных включений на теплопотери в жилых домах;
- не в полной мере выполняется требование п.5.2.3 [4];
- влияние гидрофизических свойств [5] монолитного пенобетона на теплоизоляционные качества наружного ограждения;
4. Заключение
В работе проведён анализ существующих жилых зданий монолитно-каркасной конструкции. При эксплуатации таких домов в г. С. - Петербурге были обнаружены отклонения от нормативных показателей, а именно: образование мостиков холода в узлах сопряжения плит перекрытий со стеновыми ограждающими конструкциями, что явилось причиной нарушения температурно-влажностного режима в жилых помещениях, и привело к ухудшению комфортных условий проживания в них.
Натурные исследования выявили некоторые причины появления таких дефектов. Устранение этих недостатков требует дальнейшего рассмотрения, путём сопоставления полученных теоретических результатов с практическими.
Библиографический список
1. Мордич А.И., Белевич В.Н. Современные многоэтажные здания на основе сборно-монолитных каркасов - залог эффективности предприятий стройиндустрии. -Межд. конференция и выставка по производству бетона и сборных бетонных конструкций. ICCX St. Petersburg 2005. - c. 127-130.
2. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий.-М.:Стройиздат - 1973- с.287.
3. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий
4. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
5. Микульский В.Г., Куприянов В.Н. и др. Строительные материалы М.: АСВ, -2000- с.536.
