CC BY
20Материалы и конструкции
------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Научно-технический и производственный журнал
УДК 536:711.1
Л.Ю. ГНЕДИНА1, канд. техн. наук (igasu_alex@mail.ru), А.А. МУЧКИНА1, студент; А.Н. ЛАБУТИН2, директор
1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(129337, г. Москва, Ярославское ш., 26) 2 ООО «ПОЛИСТИРОЛБЕТОН» (153518, Ивановская обл., Ивановский р-н, д. Лысково, стр. 1)
Устройство вентилируемых фасадов без строительных лесов в высотных зданиях
Рассматривается применение полистиролбетонных блоков при устройстве ограждающих конструкций в вентилируемых фасадах в монолитном домостроении. Преимуществом предлагаемой конструкции перед традиционной технологией устройства навесных вентилируемых фасадов является исключение из технологического процесса применения строительных лесов, что приводит к удешевлению ограждающей конструкции. Приведено подробное описание технологии возведения наружных стен с устройством вентилируемого фасада без строительных лесов и дополнительного утепления. Предлагаемые решения подтверждены патентами РФ. Показано, что примыкание оконных и дверных блоков к телу кладки или панели является проблемным местом в проектируемой ограждающей стеновой конструкции, поэтому дальнейшие научные и конструкторские разработки необходимо осуществлять в этом направлении.
Ключевые слова: жилищное строительство, заливной утеплитель, полистиролбетон, вентилируемый фасад, строительные леса, опалубка, перекрытие.
Для цитирования: Гнедина Л.Ю., Мучкина А.А., Лабутин А.Н. Устройство вентилируемых фасадов без строительных лесов в высотных зданиях // Жилищное строительство. 2018. № 1-2. С. 46-49.
L.U. GNEDINA1, Candidate of Science (Engineering) (igasu_alex@mail.ru), A.A. MUCHKINA1, Student, A.N. LABUTIN2, General Director 1 National Research Moscow State University of Civil Engineering (26, Yaroslavskoe Highway, Moscow, 129337, Russian Federation) 2 OOO "Polistirolbeton", ( bldg.1, Lyskovo Village, Ivanovo District, 153518,Ivanovo Oblast, Russian Federation.
Construction of Ventilated Facades without Scaffolding in High-Rise Buildings
The article considers the use of polystyrene concrete when constructing enclosing structures in ventilated facades in monolithic housing construction. The advantage of the proposed structure over the traditional technology of construction of suspended ventilated facades is the elimination of the scaffolding use from the technological process, which leads to reduction in price of an enclosing structure. The detailed description of the erection technology of external walls with arrangement of the ventilated faade without scaffolding and additional heat insulation is presented. Proposed solutions are confirmed by the RF patents. It is shown that the adjunction of window and door blocks to a body of masonry or a panel is a problem place in the enclosing wall structure designed therefore further scientific and structural developments need be executed in this direction.
Keywords: housing construction, filling insulant, polystyrene concrete, entilated faade, scaffolding, formwork,floor.
For citation: Gnedina L.U., Muchkina A.A., Labutin A.N. Construction of Ventilated Facades without Scaffolding in High-Rise Buildings. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2018. No. 1-2, pp. 46-49. (In Russian).
В 1996 г. между кафедрой «Строительные конструкции» Ивановской государственной архитектурно-строительной академии и фирмой «Лабутин и Ко» возникло научно-производственное сотрудничество, результатом которого явилось: создание сырьевой смеси «ЛИКО» для изготовления заливного утеплителя (Федосов С.В., Ибрагимов А.М., Гнедина Л.Ю., Лабутин А.Н. Сырьевая смесь для изготовления заливного утеплителя // Информационный листок № 82-98. Серия Р. 67.15.55. Иваново: Ивановский ЦНТИ. 1998. 2 с.); ряд публикаций в открытой печати [1-3]; регистрация расчетных программ в Отраслевом фонде алгоритмов и программ [4, 5]; успешное внедрение разработок в строительстве - заливка пазух колодцевой кладки при строительстве пятиэтажного жилого дома (Иваново, Педагогический пер.) и устройство теплоизолирующего слоя на кровле комбината детского питания в Иваново. Наряду с товарным (заливным) утеплителем разработаны сборные
4б| -
блоки (рис. 1), стеновые панели (рис. 2), балки и перемычки из этой смеси (рис. 3), которые прошли всесторонние сертификационные испытания в НИИЖБ им. А.А. Гвоздева и ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко и получили широкое распространение при малоэтажном строительстве в качестве несущих и ограждающих конструкций (рис. 4, 5), монолитном многоэтажном домостроении в качестве ограждающих конструкций (рис. 6, 7), а также при строительстве общественных (рис. 8) и промышленных зданий (рис. 9). Материал и изделия из него доказали свою жизнеспособность и внесены в СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Достоинствами полистиролбетона перед плитными и заливными утеплителями являются:
- доступность сырьевых компонентов;
- простота изготовления (не требуется специального высокотехнологичного оборудования), минимум энерго-
|l-2'2018
Научно-технический и производственный журнал
Materials and structures
Рис. 3. Полистиролбетонная перемычка
Рис. 1. Полистиролбетонный блок с облицовочным слоем
Рис. 2. Стеновые панели из полистиролбетона
затрат на изготовление и сравнительно низкая себестоимость;
- адгезия заливного материала к строительным материалам и конструкциям сопоставима с адгезией строительного кладочного раствора;
- высокие теплотехнические характеристики и сохранение их в течение длительного времени (например, для средней полосы России требуемая толщина блока из полистиролбетона марки 600 по плотности не превышает 200 мм);
- для малоэтажных зданий не требуется массивных фундаментов;
- снижение нагрузки на фундаменты в многоэтажных и высотных зданиях;
- для возведения зданий из сборных элементов не требуется тяжелой грузоподъемной техники;
- экологичность и биостойкость сравнима с бетоном и железобетоном;
- высокая ремонтопригодность;
- возможность формовки по любым лекалам;
- возможность устройства вентилируемых фасадов без строительных лесов.
К недостаткам следует отнести низкую ударную вязкость и необходимость наружной и внутренней отделки стен.
Последний недостаток устраняется с помощью устройства в блоках из полистиролбетона закладных деталей из гнутого листового профиля (рис. 10) [6, 7], к которым крепятся либо направляющие для устройства покрытия из гип-сокартонных листов (внутри помещения), либо крепежные
Рис. 4. Блочное строительство коттеджа
детали для монтажа облицовочной плитки (снаружи помещения). Возможно также устройство вентилируемого фасада, что решает вопросы отвода конденсационной влаги из тела ограждения.
В настоящее время в крупных городах России распространено строительство многоэтажных зданий с вентилируемыми фасадами. Традиционная (классическая) схема устройства вентилируемого фасада на каркасном высотном здании:
- заполнение проемов (кирпичом, газосиликатом, пенобетоном и т. д.);
- установка строительных лесов;
- дополнительное утепление плитами повышенной жесткости;
- устройство достаточно мощного металлического каркаса под фасад;
- облицовка керамогранитом или композитной панелью.
Такая технология устройства вентилируемого фасада
достаточно затратная и трудоемкая.
Несомненным преимуществом по отношению к классической схеме обладает ограждающая стеновая конструкция толщиной 400 мм из полистиролбетонных блоков D-300-400 кг/м3 с устройством вентилируемого фасада без строительных лесов и дополнительного утепления [8].
Рис. 5. Построенный коттедж 1-2'2018 -
Рис. 6. Строительство многоэтажного здания
Материалы и конструкции
цн .1
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 7. Строительство многоэтажного Рис. 8. Общественное здание из пенополи- Рис. 9. Промышленное здание для сельско-
здания
стиролбетонных блоков
хозяйственных целей
Рис. 10. Возведение наружных стен с устройством вентилируемого фасада без строительных лесов дополнительного утепления [8]: а — строительная площадка; б — готовая наружная стена; 1 — монолитные перекрытия; 2 — металлические кронштейны; 3 — керамо-гранит; 4 — металлическая закладная; 5 — полистиролбетонные блоки; 6 — выравнивающие профили; 7 — кляммеры
Работы по возведению данной ограждающей конструкции осуществляются после возведения несущих конструкций стен, колонн и монолитного межэтажного железобетонного перекрытия.
На монолитные перекрытия 1 (рис. 10) при помощи металлических кронштейнов 2 устанавливаются выравнивающие профили 6 с шагом, равным ширине керамогранита 3 или другого отделочного материала. Затем на выравнивающие профили 6 крепятся кляммеры 7 и устанавливается керамо-гранит (3) от перекрытия до перекрытия. После возведения облицовки с внутренней стороны укладываются полистирол-бетонные блоки 5, в которых на верхней грани замоноличена металлическая закладная 4. При помощи металлического кронштейна 2 блок крепится к выравнивающему профилю 6.
Таким образом, возведение ограждающей стеновой конструкции осуществляется без строительных лесов непосредственно с перекрытия.
Утеплять такую стену не нужно, так как толщина поли-стиролбетонных блоков 400 мм, что обеспечивает требуемые нормативные теплозащитные свойства.
С учетом изложенного возведение ограждающей стеновой конструкции с вентилируемым фасадом с межэтажных перекрытий имеет следующие преимущества:
- отсутствуют затраты на установку строительных лесов;
- отсутствуют затраты на утеплитель, гидро- и ветрозащитные пленки;
- затраты на металлическую конструкцию фасада снижены;
- обеспечена надежность конструкции за счет непосредственного крепления керамогранита к стене с вентили-
руемым зазором 30-40 мм (при классическом устройстве вентилируемого фасада керамогранит находится на расстоянии 200-250 мм от стены, что создает мощную ветровую нагрузку);
- сокращено время строительно-монтажных работ и обеспечение непрерывности технологической последовательности возведения ограждающей конструкции (одновременно ведется облицовка и заполнение проемов);
- стоимость строительно-монтажных работ снижена в два раза.
Стоимость 1 м2 данной конструкции (строительно-монтажные работы + материалы + транспорт) 5,5-6 тыс. р. Данная технология отработана на практике. В настоящее время в Иваново осуществляется строительство многоэтажных зданий с устройством вентилируемых фасадов без строительных лесов и дополнительного утепления. Все работы ведутся с межэтажных перекрытий.
Таким образом, можно сделать вывод: появилась возможность отказаться от многослойных ограждающих конструкций с внутренним расположением утепляющего слоя и вернуться на новом качественном уровне к апробированным и хорошо зарекомендовавшим себя конструктивным решениям практически однослойной стены из полистирол-бетона - это значительно снизит единовременные затраты и эксплуатационные расходы. У таких ограждающих конструкций с точки зрения теплопотерь останется только одно узкое место - примыкание оконных и дверных блоков к телу кладки или панели, именно в этом направлении необходимо осуществлять дальнейшие научные и конструкторские разработки.
48
1-22018
Научно-технический и производственный журнал
Materials and structures
Список литературы
1. Федосов С.В., Гнедина Л.Ю. Заливной утеплитель на основе пенополистирола. В кн.: Научные проблемы современного строительства (Материалы ХХХ Всероссийского научно-технического конгресса). Пенза, 1999. С. 142.
2. Гнедина Л.Ю. Оптимальное местоположение утеплителя в многослойных ограждающих конструкциях. В кн. Ученые записки инженерно-технологического факультета ИГАСА. Иваново: ИГАСА, 2000. С. 84-87.
3. Гнедина Л.Ю. Заливной утеплитель «ЛИКО» в трехслойных ограждающих панелях. В кн. Ученые записки инженерно-технологического факультета ИГАСА. Иваново: ИГАСА, 2006. С. 39.
4. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 2867. Расчет температурных полей распределения потенциала переноса массы в трехслойной стеновой панели / Федосов С.В., Ибрагимов А.М., Аксаковская Л.Н. Государственный координационный центр информационных технологий. Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Москва, 2003.
5. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 4977. Расчет толщины теплоизоляционного (среднего) слоя трехслойных стеновых панелей (стена 2) / Федосов С.В., Ибрагимов А.М., Гнедина Л.Ю., Игнатьев С.А. Государственный координационный центр информационных технологий. Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Москва, 2005.
6. Патент № 74142 РФ. Строительный блок из легкого бетона / Лабутин А.Н. Заявл. 15.10.2007. Опубл. 20.06.2008. Бюл. № 8.
7. Патент № 143759 РФ. Ограждающая стеновая конструкция / Лабутин А.Н. Заявл. 11.03.2014. Опубл. 27.07.2014. Бюл. № 9.
8. Патент № 164519 РФ. Ограждающая стеновая конструкция / Лабутин А.Н. Заявл. 15.03.2016. Опубл. 15.06.2016. Бюл. № 9.
9. Гнедина Л.Ю., Ибрагимов А.М., Титунин А.А., Лабутин А.Н. Полистиролбетонные блоки в промышленном и гражданском строительстве // Строительные материалы. 2016. № 10. С. 21-23.
References
1. Fedosov S.V., Gnedina L.Yu. Zalivnoy uteplitel' na osnove penopolistirola. V kn.: Nauchnye problemy sovremennogo stroitel'stva. Materialy XXX Vserossiyskogo nauchno-tehnichescogo kongressa [The liquid insulation based on polystyrene concrete. V kn. Scientific problems of modern construction (Materials XXX of the All-Russian scientific and technical congress)] Penza. 1999, p. 142. (In Russian).
2. Gnedina L.Yu. Optimal'noe mestopolozhenie uteplitelya v mnogosloinykh ograzhdayushchikh konstruktsiyakh. V kn.: Uchenye zapiski inzhenerno-tekhnologicheskogo fakul'teta IGASA [Optimum location of heater in the multilayered protecting designs. In prince: Scientific notes of engineering and technological faculty of IGASA]. Ivanovo: IGASA. 2000, p. 25. (In Russian).
3. Gnedina L.Yu. Z Zalivnoi uteplitel' «LIKO» v trekhsloinykh ograzhdayushchikh panelyakh V kn.: Uchenye zapiski inzhenerno-tekhnologicheskogo fakul'teta IGASA [Optimum location of heater in the multilayered protecting designs. In
prince: Scientific notes of engineering and technological faculty of IGASA]. Ivanovo: IGASA. 2006, p 39. (In Russian).
4. Svidetel'stvo ob otraslevoi registratsii razrabotki № 2867. Raschet temperaturnykh polei raspredeleniya potentsiala perenosa massy v trekhsloinoi stenovoi paneli [The calculation of the temperature fields of the potential distribution of mass transfer in a three-layer wall panels]. Fedosov S.V., Ibragimov A.M., Aksakovskaya L.N. Gosudar-stvennyy koordinatsionnyy tsentr informatsionnykh tekhnologiy. Otraslevoy fond algoritmov i programm. Moskva, 2003.
5. Svidetel'stvo ob otraslevoi registratsii razrabotki № 4977. Raschet tolshchiny teploizolyatsionnogo (srednego) sloya trekhsloynykh stenovykh paneley (stena 2) [The calculation of the thickness of the thermal insulation (middle) layer of sandwich wall panels (wall 2)]. Fedosov S.V., Ibragimov A.M., Gnedina L.Yu., Ignat'ev S.A. Gosudarstvennyy koordina-tsionnyy tsentr informatsionnykh tekhnologiy. Otraslevoy fond algoritmov i programm. Moskva, 2005.
6. Patent RF No. 74142. Stroitel'nyy blok iz legkogo betona [The construction block from light concrete]. Labutin A.N. Declared 15.10.2007. Published 20.06.2008. Bul. No. 8. (In Russian).
7. Patent RF No. 143759. Ograzhdayushchaya stenovaya konstruktsiya [The protecting wall design]. Labutin A.N. Declared 11.03.2014. Published 27.07.2014. Bul. No. 9. (In Russian).
8. Patent RF No. 164519. Ograzhdayushchaya stenovaya konstruktsiya [The protecting wall design]. Labutin A.N. Declared 15.03.2016. Published 15.06.2016. Bul. No. 9. (In Russian).
9. Gnedina L.Yu., Ibragimov A.M., Titunin AA, Labutin A.N. Polystyrene concrete blocks in industrial and civil construction. Stroitel'nye Materialy [Construction materials]. 2016. No. 10, pp. 21-23. (In Russian).
1-2'2018
49
