Рекомендации по проектированию навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором для нового строительства и реконструкции зданий

Просмотров 1 Обновлено 17.11.2016

1.1. Одним изнаиболее эффективных способов решения задачи сокращения энергетических затратна отопление зданий в соответствии с требован...

1.1. Одним изнаиболее эффективных способов решения задачи сокращения энергетических затратна отопление зданий в соответствии с требованиями II этапа энергосбережения СНиП II-3-79* и МГСН2.01-99 является многослойная конструкция утепления и отделки наружных стенс вентилируемым воздушным зазором между слоем наружной отделки фасада (экраном)и слоем утеплителя, расположенных с внешней стороны несущих конструкций наружнойстены. Такие системы утепления и отделки наружных стен и зимой и летомпозволяют поддерживать режим теплообмена таким, что это создает достаточнокомфортные условия проживания, а во время отопительного сезона позволяет непревышать нормативный расход энергоресурсов на отопление помещений.

1.2. Известнооколо 20 отечественных и зарубежных систем утепления и отделки наружныхограждений зданий с вентилируемым воздушным зазором, часть из них применяется вг. Москве, в том числе, «Марморок», «Союз «Метроспецстрой»,»Техноком» (Интерал), «Каптехнострой» и др. При этомтехническими параметрами отдельной системы владеют только предприятия (фирмы) -разработчики этой системы. А у многих проектных организаций, работающих в г.Москве данные необходимые для применения систем наружных ограждений свентилируемым воздушным зазором, в разрабатываемых проектах отсутствуют.

1.3.Рекомендации по проектированию навесных фасадных систем с вентилируемымвоздушным зазором для нового строительства и реконструкции зданий являютсяметодическим и справочным пособием при разработке проектов наружных ограждений,где применяется фасадная система с вентилируемым воздушным зазором и всоответствии с поставленной задачей, содержат следующие данные:

— Профессиональныйрешения и отличительные особенности систем с вентилируемым воздушным зазором;

— возможностисистем по архитектурному оформлению фасадов;

— комплектующиематериалы и изделия систем (несущие конструкции, утеплитель, облицовочныефасадные материалы и др.);

— состависходных данных для проектирования систем;

— определениеосновных параметров систем;

— прочностныерасчеты несущих конструкций систем;

-теплоПрофессиональный расчеты систем;

-технико-экономические показатели систем;

— основныеположения по производству работ и контролю качества;

— основныеположения по эксплуатации систем.

1.4.Методический материал, приводимый в Рекомендациях, базируется на рядеконкретных систем, на примере которых практически могут быть рассмотрены всеконструктивные и отделочные элементы, применяемые в системах с вентилируемымвоздушным зазором, а также разработаны методики прочностных и теплотехническихрасчетов, выполнение которых необходимо при проектировании конкретных объектов.

В настоящихРекомендациях рассматриваются системы, уже зарекомендовавшие себя в результатеих применения в практике строительства, в том числе, в г. Москве, и Профессиональныйрешения которых с необходимыми обоснованиями в настоящее время (сентябрь 2001г.) рассматриваются в Федеральном центре сертификации Госстроя РФ дляоформления Технических свидетельств. К таким системам относятся следующие:»Марморок», «Союз «Метроспецстрой»,»Каптехнострой», «Гранитогрес», «Техноком»(Интерал), «Мосрекон-М», «Краспан» и «U-KON».

1.5. НастоящиеРекомендации предназначены для проектных и инвестиционных организаций,работающих в области жилищно-гражданского строительства.

2. Назначение и область применения систем

2.1. Все системыпредназначены для наружной отделки и утепления наружных стен жилых игражданских зданий в соответствии с II этапом энергосбережения СНиП II-3-79* и МГСН2.01-99, в том числе, для строящихся и реконструируемых зданий в г. Москве.Вместе с тем, все рассматриваемые системы могут применяться только для отделкифасадов зданий без дополнительной теплоизоляции наружных стен.

2.2. Предельнаявысота зданий, для которой можно применить конкретную систему, и другиеограничения приводятся в соответствующем разделе Приложения к Техническомусвидетельству Госстроя РФ на применяемую систему.

3. Конструктивные решения систем

3.1.Принципиальное конструктивное решение всех систем утепления и наружной отделкинаружных стен зданий одинаково и заключается в том, что на несущие конструкциинаружной стены с внешней стороны устанавливают и фиксируют сплошной слой плитутеплителя и элементы несущего каркаса, посредством которого на стене, сопределенным зазором относительно слоя утеплителя, монтируется плитный илилистовой отделочный материал (экран). Зазор между экраном и слоем утеплителянеобходим для эффективного удаления влаги и паров, мигрирующих из помещенийчерез наружную стену на улицу.

3.2. Отличиемежду системами заключается в различных способах крепления плит утеплителя нанесущих конструкциях наружной стены, в материале и геометрии отдельныхэлементов несущего каркаса, а также в схеме их расположения на поверхностиоснования, в выборе отделочных материалов и способе их крепления к несущемукаркасу. Кроме того, системы отличаются способами решения архитектурного обликафасада, в том числе, по возможности придания зданиям индивидуальнойвыразительности.

Отличительныеособенности каждой системы будут приводиться в дальнейшем изложении ихконструктивных решений.

3.3. В настоящихРекомендациях используется следующая терминология:

основание — несущие конструкции наружнойстены, на которые крепятся элементы системы, это может быть стена из кирпича,бетона, бетонных блоков, легкого бетона и т.п.;

несущийкаркас- комплексэлементов из металла или дерева, соединенных между собой и с основанием, накоторый на определенном расстоянии от основания крепится облицовочный материал(плитный или листовой);

элементынесущего каркаса:

— кронштейны(консоли) крепятся дюбелями и анкерными винтами непосредственно к основанию,наиболее развитый размер этого элемента расположен по нормали от основания, засчет его изменения в основном решается величина, на которую облицовочный слойотнесен от основания, остальные элементы каркаса крепятся к кронштейнам;

— вертикальные игоризонтальные профили — это линейные элементы несущего каркаса, функциикоторых в разных системах разные. В одних системах облицовочные плиты или листыкрепятся к вертикальным профилям, а горизонтальные профили являются основой, ккоторой с определенным шагом крепятся вертикальные профили, а в других системах- наоборот, есть системы, в которых один из этих элементов (вертикальный илигоризонтальный профиль) вообще отсутствует. Эти элементы соединяются междусобой и с кронштейнами с помощью болтов, заклепок или саморезов из оцинкованнойили нержавеющей стали, заклепки могут быть алюминиевыми;

экран — внешнийоблицовочный слой системы, выполненный из облицовочных плит или листов.

3.4.Система «Союз «Метроспецстрой»

Разработчик ипоставщик основных комплектующих деталей системы — ЗАО «Союз»Метроспецстрой».

Адрес: 103012,Москва, Б. Черкасский пер., д. 4, стр. 2. Тел./факс 921-00-49, тел. 928-81-55.

По проектированию и применению этой системы в 2001 г.выпущены Рекомендации [19]. Здесь приводятся ее основные конструктивные решенияи отличительные особенности.

Несущий каркассистемы включает кронштейны основные и промежуточные, вертикальныепромежуточные профили и горизонтальные профили, к которым крепится облицовочныйматериал. Все элементы несущего каркаса выполнены из анодированного алюминия,их изготовителем является завод «Металлоконструкция» (г. Видное,Московская область).

В качествеутеплителя применяются минераловатные плиты, которые крепятся к основаниюспециальными дюбелями. Если применяется утеплитель без кашированной внешнейповерхности, его укрывают паропроницаемой влаговетрозащитной пленкой.

Для формированияэкрана могут применяться различные отделочные материалы: плиты из природного камня(мрамора или гранита), стеклофибробетона, керамогранита и др. При этом для плитиз природного камня используется специальный горизонтальный профиль,вертикальные полки которого входят в пазы, выфрезерованные в верхнем и нижнемторцах облицовочных плит.

Остальныеотделочные материалы крепятся к горизонтальному профилю другого сечения спомощью кляммеров из нержавеющей стали или алюминиевых.

Конструктивноерешение системы показано на рис. 3.1-3.3.

В данной системеархитектурный облик фасада создается за счет выбора цвета и фактуры фасаднойповерхности, кроме того, пластика фасада может быть достигнута за счетустройства облицовочного слоя на разных расстояниях от основания, а с помощьюспециального каркаса и облицовочных плит непрямоугольной формы можно создаватьна фасаде более сложные архитектурные формы.

3.5. Система»Марморок»

Разработчик ипоставщик основных комплектующих деталей ООО «Компания РВМ-2000».

Адрес: 125047,Москва, ул. 4-ая Тверская-Ямская, дом 31. Тел. 250-44-96, факс 251-50-59.

По проектированию и применению этой системы в 2001 г.выпущены Рекомендации [18]. Ее конструктивные решения и основные отличительныеособенности следующие.

В системе применяютсятри вида элементов несущего каркаса: кронштейны, горизонтальные и вертикальныепрофили, которые выполнены из листовой оцинкованной стали толщиной от 0,55 до1,5 мм. На полках вертикального профиля с шагом 100 мм выштампованы крючки иполоски для фиксации облицовочных плиток. В отличие от других систем здесьутеплитель надежно закреплен на основании без дюбелей, только элементаминесущего каркаса. Выполняется это следующим образом: после установки консолей сшагом по вертикали, равным высоте плит утеплителя к ним крепятся горизонтальныепрофили, на которые устанавливается горизонтальный ряд плит утеплителя. Еслиэто предусмотрено проектом, плиты утеплителя вместе с горизонтальными профилямипокрываются влаговетрозащитной пленкой, после чего на горизонтальные профили сшагом по горизонтали 300 мм крепятся вертикальные профили, окончательноприжимая утеплитель к основанию. В качестве облицовочного материала применяетсяплитка «Марморок», изготовленная прессованием из каменной крошки нацементном вяжущем и покрытая гидрофобным составом. Плитка, имеющая с заднейстороны специальную складку, навешивается на крючки вертикального профиля ификсируется полоской. Крючки и полоски во время монтажа плиток, отгибаются врабочее положение. Конструктивное решение системы поясняется рис. 3.4 и 3.5.

В этой системеархитектурное решение фасада может быть достигнуто за счет примененияоблицовочных плиток разного цвета и фактуры, а также сочетанием различныхцветов. Могут применяться такие архитектурные детали, как венчающие ипромежуточные карнизы, пояски, обрамления окон и дверей, венчающие элементы ввиде фиал и шатровых участков крыши. Эти архитектурные детали выполняютсяпреимущественно из оцинкованной листовой стали с полимерным цветным покрытиемспособом гнутья из предварительно выкроенной заготовки.

3.6.Система «ИНТЕРАЛ»

Разработчиксистемы — ООО «ИнтерАЛ-Инжиниринг».

Адрес: 119530,Москва, пр-д Стройкомбината, дом 5. Тел. 441-22-33, 441-23-22, факс 442-93-73.

Изготовитель элементов системы — ООО»Экспериментальный завод Техноком — специальные технологии и монтаж».

Монтаж систем -ООО «Техноком БАУ» и ООО СПМУ «Спецмонтаж».

Несущий каркассистемы состоит из двух основных элементов: кронштейнов и вертикальныхпрофилей. В зависимости от вида облицовочного материала расстояния от основаниядо экрана, места установки на фасаде здания и других факторов могут применятьсяразличные кронштейны и вертикальные профили. Кронштейны применяются двух типов:»С» — образный с флажком и «L» — образный.

«С» -образные кронштейны выпускаются с флажками разных размеров. «L»-образные — с разным выносом от основания. Кроме того, выпускаются специальныекронштейны: угловые, для откосов и т.п. Чертежи кронштейнов приведены на рис. 3.6.

Вертикальныепрофили в этой системе применяются нескольких типов, сечения приводятся на рис.3.7.

Кронштейны изготавливаютсялибо из стальных оцинкованных, либо алюминиевых листов, а вертикальные профили- преимущественно из прессованного алюминия.

В этой системе,также как и в других, в качестве утеплителя применяются минераловатныевлагостойкие плиты преимущественно с каптированной поверхностью. Плитыутеплителя и влаговетрозащитная пленка крепятся к основанию специальнымидюбелями с широкой тарельчатой шляпкой. Поскольку в приводимых далее системах,кроме системы «Мосрекон», отсутствует специфика, которая может влиятьна конструктивное решение слоя утеплителя, далее возвращаться к этому вопросунет необходимости.

Для устройстваэкрана применяется довольно широкий диапазон облицовочных материалов, в томчисле листы фибробетона, плиты керамогранита, многослойные алюминиевые листы,кассетные панели из оцинкованной стали или алюминия. Листы фибробетонаизготавливаются с различными фактурными слоями: гладкоокрашенные, покрытыекрошкой натурального камня различных цветов. Толщина листов 4¸10 мм, поставляются листы размерами 1200´2500 мм и 1200´3050 мм. Торговые марки поставляемых листов — «Minerit»,»Eternit» и др.

Плитыкерамогранита торговых марок «AGROB BUCHTAL»,»IMOLA» и др. поставляются размерами 600´600 мм, 600´300 мм и 600´900 мм различных цветов ифактуры.

Многослойныеалюминиевые листы с пластиковой или минеральной прослойкой торговых марок»Alucobond», «Reynobond» и «Alpolic»,в том числе и с цветным покрытием. Толщина листов 3 мм, 4 мм и 6 мм. Размерпоставляемых листов 1100 мм и 1500 мм ´ 3200 мм.

Кассетные панелииз оцинкованной стали или алюминиевых листов с цветным покрытием PVDF илиполиэстерным.

Дляперечисленных выше облицовочных материалов существуют разные способы ихкрепления на вертикальных профилях несущего каркаса.

Фибробетонныелисты крепятся к полкам вертикальных профилей саморезами или заклепками изоцинкованной стали или алюминиевыми, шляпки которых окрашиваются под цветфактурного слоя облицовочного материала.

Для крепления воблицовочном материале и полках вертикальных профилей сверлятся отверстия.Конструктивное решение системы показано на рис. 3.8 и 3.9.

Крепление плиткерамогранита может выполняться двумя способами: с открытым креплением, котороевыполняется с помощью кляммеров из нержавеющей стали, укрепленных заклепками наполках вертикального профиля, и со скрытым креплением, для которого квертикальным профилям дополнительно крепятся специальные горизонтальныепрофили, а к тыльной стороне плит керамогранита посредством цангового анкеракрепятся по 4 кронштейна, которые легко фиксируются на 2-х горизонтальныхпрофилях (рис. 3.10).

Многослойныеалюминиевые листы можно крепить к вертикальному профилю заклепками так же, какэто делается при креплении фибробетонных листов, либо изготовить из листакассетную панель и крепить невидимым способом к специальным вертикальнымпрофилям П-образного сечения со штифтами (рис. 3.11 и 3.12).

При изготовлениикассетных панелей из листа выкраивается заготовка, края которой загибаются,чтобы получить корытообразную панель. В боковых вертикальных стенках панелиделаются просечки, посредством которых панель навешивается на втулки,закрепленные в вертикальных профилях.

Архитектурныйоблик фасада так же, как и в других системах, можно создать за счет подборкинужных облицовочных материалов, их цвета и его сочетаний, кроме того, в этойсистеме из листовых материалов (многослойные алюминиевые листы, листы изоцинкованной стали и алюминия) можно выкраивать и выгибать различныеархитектурные формы.

3.7.Система «U-KON»

Разработчикомсистемы и поставщиком комплектующих деталей является ООО»Алкон-Трейд».

Адрес: 113054,Москва, ул. Дубининская, д. 69, кор. 3. Тел. 235-88-98, 952-78-00. Изготовительэлементов системы — ООО «Агрисовгаз».

В системе в качестве облицовочного материалаприменяются композитные листы «Alucobond» и «Dibond»с различной отделкой фасадной поверхности, в том числе анодированной, с цветнымпокрытием различных цветов и под натуральный камень; в системе могутприменяться листовые материалы из алюминия и фибробетона с различнымипокрытиями, плиты керамогранита и из натурального камня, а также другиематериалы.

Элементынесущего каркаса системы выполнены из алюминиевых составов Al Mg Si 0,75 F 22 и Al Mg Si 0,5 F 25, и включают: кронштейны,салазки, вертикальные и горизонтальные профили, дренажи и различные крепежныеэлементы. Среди крепежных элементов есть кляммеры из нержавеющей стали.

Базовая схеманесущего каркаса представляет собой укрепленные на основании кронштейны, ккоторым заклепками прикреплены вертикальные профили. Облицовочные материалы(листовые, штатные, кассетные панели) в этой схеме крепятся к вертикальномупрофилю. Исключением являются случаи, когда плиты керамогранита и натуральногокамня «скрытым» способом прикрепляют к горизонтальным профилям,установленным на вертикальные профили.

В системеприменяются несколько видов кронштейнов, в том числе кронштейны, воспринимающиевертикальные (собственный вес) и горизонтальные (ветровые) нагрузки отвертикального, профиля и кронштейны, воспринимающие только горизонтальнуюнагрузку, что обеспечивает возможность вертикальному профилю перемещаться,вследствие температурных деформаций. В случае жесткого крепления вертикальногопрофиля на кронштейне (без возможности вертикального перемещения) соединениеосуществляется с помощью салазок (рис. 3.13).

В зависимости отоблицовочного материала и способа его крепления применяются различныевертикальные профили, в том числе П-образного и двутаврового сечений (рис. 3.14).

Креплениелистового облицовочного материала к вертикальным профилям производитсязаклепками или прижимными профилями, а кассетные панели, с помощью вырезов набоковых ребрах, навешиваются на штифты установленные в П-образные вертикальныепрофили (рис. 3.11 и 3.12).

Скрытоекрепление плит из натурального камня и керамогранита выполняется аналогичноспособам, изложенным, соответственно в разделах 3.4 и 3.6 (рис. 3.1 и 3.10).

Кроме того,компанией «Алкон-трейд» хорошо отработана технология созданияобъемных форм любой сложности по методике холодной фрезеровки и сгиба панелей»Alucobona» и «Dibond»

3.8. Системы»Гранитогрес» и «Каптехнострой»

Разработчик ипоставщик комплектующих деталей системы «Гранитогрес» — ООО «Гранитогрес».

Адрес: 119146,Москва, ул. 2-ая Фрунзенская, д. 8, офис 28. Тел./факс 248-22-80, 248-22-89,242-54-37.

Разработчиком и поставщиком комплектующих деталейсистемы «Каптехнострой» являются ЗАО «Каптехнострой» и ООО»КТС-Каптехнострой», входящие в инженерно-строительное объединение»Каптехнострой».

Адрес: 115553,Москва, ул. Высокая, д. 3. Тел. 721-85-51, 116-42-56.

В системах основными элементами несущего каркасаявляются кронштейны и вертикальные профили, на которые крепятся облицовочныематериалы. Горизонтальные профили применяются только в случае скрытогокрепления плит керамогранита.

Вертикальныепрофили из прессованного алюминия, для обеих систем поставляются предприятием»MOCMEK» г. Видное Московской области. Это же предприятие поставляеталюминиевые кронштейны для системы «Каптехнострой», а ООО»Гранитогрес» кронштейны изготавливает на собственном производстве изсоответствующего алюминиевого листа.

В системахприменяются следующие способы отделки фасадов:

— плитамикерамогранита размеров от 300´300 мм до 1200´1200 мм со скрытым и открытым креплением, поставляемыми из Италии,Германии, Испании, Португалии, Турции и России;

— фибробетоннымиплитами с покрытием крошкой натурального камня или гладкоокрашенными,производимыми в Финляндии, Бельгии и России.

Кроме того, всистеме «Каптехнострой» применяются вертикальные панели из алюминия сцветным порошковым или анодированным покрытием, а также панели из многослойныхалюминиево-пластиковых материалов (типа «Алюкобонд» и др.), а всистеме «Гранитогрес» — кассетные панели из оцинкованной и окрашеннойлистовой стали.

Для отделочныхматериалов, упомянутых в последнем абзаце, требуются специальные несущиекаркасы.

Все отделочныематериалы, за исключением вертикальных алюминиевых и кассетных панелей,крепятся на вертикальном профиле через упругий резиновый уплотнительспециальной формы, изготовленный из высококачественного морозостойкого каучука.

Открытоекрепление плит керамогранита на вертикальном профиле производится скобами(кляммерами) из нержавеющей стали, окрашенными под цвет облицовочногоматериала.

Скрытоекрепление плит производится сверлением с тыльной стороны плиты несквозныхконусообразных отверстий, в которые входят самораспорные винты, установленные вскобах, надетых на горизонтальный профиль.

Фибробетонныеплиты крепятся к полкам вертикального профиля оцинкованными саморезами илизаклепками через предварительно просверленные отверстия.

Вертикальныеалюминиевые панели крепятся на специальном каркасе посредствомвзаимодействующих деталей, имеющихся на тыльной стороне панели и нагоризонтальном профиле несущего каркаса.

Листы измногослойных алюминиево-пластиковых материалов крепятся к вертикальным профилямсаморезами или заклепками.

Кассетные панелииз многослойных алюминиево-пластиковых листов или из оцинкованной и окрашеннойлистовой стали снабжены прорезями на боковых гранях, посредством которых онинавешиваются на втулки, закрепленные в вертикальных профилях несущего каркаса»П»-образного сечения.

В этих системахсредства для обогащения фасадов архитектурными деталями те же, что и в системахпо п.п. 3.6и 3.7.

Конструктивноерешение систем с различными отделочными материалами показано на рис. 3.15¸3.18.

3.9. Система»Краспан»

Разработчикомсистемы является ООО «Профис» (г. Красноярск), а поставщикомкомплектующих деталей и исполнителем подрядных работ — ООО»Фаско-Строй» (г. Москва).

Адрес: 109088,Москва, Дубровский пр-д, д. 9. Тел. 274-02-51, 274-02-57.

Конструкции несущего каркаса системы выполняютсяпреимущественно из оцинкованной стали и включают: кронштейны, горизонтальные ивертикальные профили. На последние крепятся облицовочные фасадные плиты.

Кронштейны из оцинкованнойстали толщиной 1,5 мм изготавливаются семи основных типоразмеров, их рабочиедлины изменяются от 55 до 200 мм.

Горизонтальныепрофили «Г»-образного и «П»-образного сечений выполняютсяиз оцинкованной стали толщиной 1,2 мм.

Вертикальныепрофили, целый и половинчатый, тоже выполняются из оцинкованной стали толщиной1,2 мм, кроме них есть угловые фасонные вертикальные профили из оцинкованнойстали толщиной 0,6 мм или алюминиевого листа толщиной 0,7 мм.

Монтажныеэлементы вертикального профиля по высоте не должны скрепляться друг с другом,при этом стыки этих монтажных элементов должны совпадать по высоте сгоризонтальными стыками облицовочных плит.

Также в системеесть ряд фасонных элементов из оцинкованной стали или алюминия для устройствавертикальных или горизонтальных швов, оконных откосов, сливов и т.п.

В качествеоблицовочного материала в этой системе применяются фасадные плиты завода»Краспан» (г. Красноярск) на основе высокопрочных прессованныхволокнисто-цементных плит толщиной 8 мм. Выпускается 2 типа плит: плиты»Краспан Колор» с гладкой окрашенной поверхностью различных цветов иплиты «Краспан Стоун» с натуральной каменной крошкой, связанной сплитой высококачественными синтетическими смолами.

Фасадные плитыкрепятся к полкам вертикальных профилей саморезами или заклепками черезспециальную резиновую прокладку. Вертикальные и горизонтальные швы прикрываютсяспециальными металлическими накладками, окрашенными под цвет фасаднойповерхности плит.

Конструктивноерешение системы поясняется рис. 3.19 ¸3.21.

3.10. Система»Мосрекон»

Разработчиком ипоставщиком основных комплектующих деталей и материалов системы является ОАО»ВНИИжелезобетон».

Адрес: 111524,Москва, ул. Плеханова, д. 7. Тел. 176-27-04, факс 368-35-70.

В отличие от других, в этой системе отсутствуюткронштейны и горизонтальные профили. Несущий каркас этой системы включаетанкерные шпильки, на которые навешиваются все остальные элементы системы,включая плиты утеплителя, вертикальные профили с крючками и облицовочнуюплитку, висящую на этих крючках.

Достигается этоза счет того, что анкерная шпилька, с помощью дюбеля надежно укрепленная восновании, имеет свободную длину достаточную, чтобы закрепить на ней всеперечисленные выше элементы системы. На свободном конце анкерной шпильки естьрезьба, благодаря которой плоская металлическая пластина-шайба прижимаетплитный утеплитель к основанию, а на конце анкерной шпильки на проектномрасстоянии от утеплителя на резьбе устанавливается фигурная пластина с гайкой,к которой болтами или заклепками крепится вертикальный профиль из алюминия илиоцинкованной стали. Величина прижима утеплителя ограничена защитной втулкой,одетой на анкерную шпильку. Длина втулки равняется проектной толщине плит утеплителя.

В системеприменяется облицовочная плитка из мелкозернистого бетона плотностью 1800¸2200 кг/м3 и облегченная плотностью 1500¸1800 кг/м3 с объемным или поверхностным окрашиванием иводоотталкивающим покрытием. Размеры облицовочной плитки: длина — 600 мм,высота -116, 216 и 316 мм, толщина — 27 мм.

В местахпримыкания системы к карнизам, балконам, проемам, парапетам и т.п.дополнительно применяются различные металлические изделия.

Конструктивноерешение системы поясняется рис. 3.22¸3.24.

3.11. Материалыи изделия, применяемые при реализации систем в проектах и на практике, должныполностью соответствовать данным, приведенным в разделах 2 и 5 Приложения кТехническому свидетельству Госстроя России на применяемую систему.

1 — основание;
2 — кронштейн (опорный профиль);
3 — анкер HILTI НCL12´100;
4 — вертикальный промежуточныйпрофиль;
5 — горизонтальный несущийпрофиль;
6 — плиты из натурального камня;
7 — теплоизоляция;
8 — паронитовая прокладка;
9 — ветровлагозащитная мембрана TYVEK;
10 — болт M5, гайка М5, шайба

Рис. 3.1. Система «Союз»Метроспецстрой» с облицовочными плитами из натурального камня,вертикальный разрез

1 — основание;
2 — кронштейн (опорный профиль);
3 — анкер HILTI НCL12´100;
4 — вертикальный промежуточныйпрофиль;
5 — горизонтальный несущийпрофиль;
6 — плиты из керамогранита;
7 — теплоизоляция;
8 — паронитовая прокладка;
9 — ветровлагозащитная мембрана TYVEK;
10 — кляммер

Рис. 3.2. Система «Союз «Метроспецстрой»с облицовочными плитами из керамогранита, вертикальный разрез

1 — основание;
2 — кронштейн (опорный профиль);
3 — анкер HILTI НCL12´100;
4 — вертикальный промежуточныйпрофиль;
5 — горизонтальный несущийпрофиль;
6 — плиты из керамогранита;
7 — теплоизоляция;
8 — дюбель EJOT TID-T;
9 — паронитовая прокладка;
10 — ветровлагозащитная мембрана TYVEK;
11 — кляммер;
12 — уголок 50´50´2 мм

Рис. 3.3. Система «Союз»Метроспецстрой» с облицовочными плитами из керамогранита,горизонтальный разрез угла здания

1 — основание;
2 — горизонтальный профиль;
3 — вертикальный профиль;
4 — кронштейн;
5 — крючок для установкиотделочной плитки;
6 — отгибаемая полоска дляфиксации отделочной плитки;
7 — ветровлагозащитная мембрана;
8 — дюбель;
9 — саморез;
10 — утеплитель;
11 — плитка «Марморок»

Примечание: условносочетание горизонтального профиля, расположенного в зоне утеплителя, показаносплошными линиями.

Рис. 3.4. Система «Марморок», вертикальныйразрез

1 — основание;
2 — горизонтальный профиль;
3 — вертикальный профиль;
4 — кронштейн;
5 — дюбель;
6 — саморез;
7 — утеплитель;
8 — плитка «Марморок»

Рис. 3.5. Система «Марморок»,горизонтальный разрез на углу здания

Рис. 3.6. Система «Интерал», кронштейны

Рис. 3.7. Система «Интерал», вертикальные профили (поперечное сечение)

Рис. 3.8. Система «Интерал», вертикальныйразрез системы с облицовкой из фибробетонных плит

Рис. 3.9. Система «Интерал», горизонтальный разрез системы с облицовкойиз фибробетонных плит

1. Основание.
2. Кронштейн (С-образный элементи флажок).
3. Анкерный болт.
4. Вертикальный профиль.
5. Утеплитель.
6. Экран (фибробетонные плиты).
7. Заклепка.
8. Паронитовая прокладка.
9. Кронштейн для скрытогокрепления плит.
10. Распорный винт.
11. Горизонтальный профиль.

Рис. 3.10. Система «Интерал», вертикальный разрез системы с облицовкойплитами керамогранита со скрытыми креплениями

1. Основание.
2. Кронштейн L-образный.
3. Анкерный болт.
4. Вертикальный профильП-образный.
5. Утеплитель.
6. Экран (кассетная панель).
7. Штифт для навески кассетныхпанелей.
8. Паронитовая прокладка.
9. Заклепка.

Рис. 3.11. Система «Интерал» и др., вертикальный разрез системы с облицовкойкассетными панелями

1. Основание.
2. Кронштейн L-образный.
3. Анкерный болт.
4. Вертикальный профильП-образный.
5. Утеплитель.
6. Экран (кассетная панель).
6а. Экран (угловая кассетнаяпанель).
7. Штифт для навески кассетныхпанелей.
8. Паронитовая прокладка.
9. Заклепка.

Рис. 3.12. Система «Интерал» и др., горизонтальный разрез системы с облицовкойкассетными панелями

Рис. 3.13. Система «U-KON», кронштейны

Рис. 3.14. Система «U-KON», виды вертикальныхпрофилей, дренаж и салазки

1. Основание.
2. Кронштейн.
3. Анкерный болт креплениякронштейна.
4. Вертикальный профиль.
5. Резиновая прокладка.
6. Облицовочная плита изкерамогранита («Гранитогрес»).
7. Скоба (кляммера).
8. Утеплитель.
9. Тарелочный дюбель крепленияутеплителя.
10. Паронитовая прокладка.

Рис. 3.15. Системы «Гранитогрес» и»Каптехнострой» с облицовкой плитами из керамогранита, прикрепленнымик несущему каркасу кляммерами

1. Основание.
2. Кронштейн.
3. Анкерный болт креплениякронштейна.
4. Вертикальный профиль.
5. Горизонтальный профиль.
6. Кронштейн для скрытогокрепления облицовочных плит.
7. Распорный винт.
8. Облицовочная плита изкерамогранита («Гранитогрес»).
9. Утеплитель.
10. Тарелочный дюбель крепленияутеплителя.
11. Паронитовая прокладка.

Рис. 3.16. Системы «Гранитогрес» и»Каптехнострой» с облицовкой плитами из керамогранита со скрытымкреплением

1. Основание.
2. Кронштейн.
3. Анкерный болт креплениякронштейна.
4. Вертикальный профиль.
5. Резиновая прокладка.
6. Облицовочная плита изфибротетона.
7. Саморез крепления облицовочнойплиты.
8. Утеплитель.
9. Тарелочный дюбель крепленияутеплителя.
10. Паронитовая прокладка.

Рис. 3.17. Системы «Гранитогрес» и»Каптехнострой» с облицовкой прессованными плитами из фибробетона

1. Основание.
2. Кронштейн (универсальный).
3. Дюбель крепления кронштейна.
4. Вертикальный профиль.
5. Горизонтальный стержень ввертикальном профиле для навески кассетной панели.
6. Кассетная панель.
7. Утеплитель.
8. Дюбель для крепленияутеплителя.
9. Паронитовая прокладка.

Рис. 3.18. Системы «Гранитогрес» и»Каптехнострой» с облицовкой кассетными панелями

1. Основание.
2. Кронштейн.
3. Анкерный болт.
4. Горизонтальный несущийпрофиль.
5. Вертикальный профиль.
6. Вертикальный профиль(половинный).
7. Утеплитель.
8. Дюбель полимерный длякрепления утеплителя.
9. Фасадная плита»Краспан».
10. Заклепка стальная длякрепления фасадных плит.
11. Металлическая планкавертикального шва.
12. Паронитовая прокладка.

Рис. 3.19. Фрагмент конструктивного решения фасаднойсистемы «Краспан»

1. Основание.
2. Кронштейн.
3. Анкерный болт.
4. Горизонтальный несущийпрофиль.
5. Вертикальный несущий профиль.
6. Паронитовая прокладка.
7. Стальная заклепка.
8. Резиновая уплотнительнаяпрокладка.
9. Теплоизоляция.
10. Фасадная плита»КРАСПАН».
11. Влаговетрозащитнаяпаропроницаемая пленка «TYVEK».
12. Фасонный расшивочный элемент.

Рис. 3.20. Система «Краспан», вертикальныйразрез

Рис. 3.21. Система «Краспан»,горизонтальный разрез

1. Основание.
2. Анкерная шпилька.
3. Втулка.
4. Плоская пластина (креплениеутеплителя).
5. Гайка.
6. Фигурная пластина с гайкой.
7. Утеплитель.
8. Вертикальный профиль.
9. Облицовочная плитка.

Рис. 3.22. Вертикальный разрез системы»Мосрекон-М»

Рис. 3.23. Горизонтальный разрез системы»Мосрекон-М»

1. Основание.
2. Утеплитель.
3. Анкерная шпилька.
4. Плоская пластина.

Рис. 3.24. Система «Мосрекон-М», схемаразмещения анкерных шпилек на фасаде здания (пример)

4. Исходные данные для проектирования систем

4.1.Проектно-сметная документация на систему для конкретного объекта разрабатываетсяна основе задания на проектирование, подготовленного в соответствии ссуществующим в г. Москве порядком и утвержденного заказчиком.

Задание напроектирование обязательно должно содержать требование о соответствии системы II этапуэнергосбережения СНиПII-3-79* и МГСН2.01-99.

4.2. Задание напроектирование должно включать следующие исходные данные:

— архитектурныечертежи фасадов здания, включающие данные о фактуре и цвете облицовочныхматериалов, чертежи архитектурных деталей (карнизов, обрамления проемов и т.п.)и другие необходимые данные, если это не входит в состав работ по данномузаданию;

— строительныечертежи наружных стен от фундаментов до парапетов, включая узлы, поясняющиерешение и размеры всех конструкций;

— данные отразработчиков фундаментов о величине допустимой дополнительной нагрузки настены здания;

— план участка, гдерасположено здание.

Дляреконструируемых зданий задание на проектирование дополнительно должносодержать акт обследования наружных стен здания, где указывается состояниеповерхности фасадов, результаты испытаний на усилия, с которыми принятые дюбелиможно вырвать из стены, и геодезическую съемку поверхностей фасадов с данными овеличине отклонений их отдельных участков от вертикальной плоскости.

4.3. К заданиюна проектирование должно быть приложено Приложение к Техническому свидетельствуГосстроя России на выбранную для применения фасадную систему.

5. Определение основных параметров систем

5.1. К основнымпараметрам систем следует отнести:

— тип и размероблицовочных плит;

— характеристикупринятых плит утеплителя: марку, размеры, теплопроводность и др., а такженеобходимость или ее отсутствие применения ветровлагозащитной пленки;

— величинувоздушного зазора;

— схемуразмещения на фасаде здания элементов несущего каркаса с размерами и принятойноменклатурой этих элементов;

— тип и маркудюбелей для крепления к основанию элементов несущего каркаса и плит утеплителя.

5.2. Типоблицовочных плит, их цвет и фактуру поверхности определяет главный архитекторпроекта, если эти данные отсутствуют в задании на проектирование.

5.3. Вкачестве утеплителя следует принимать минераловатные плиты, на которые имеютсяПрофессиональный свидетельства Госстроя России, разрешающие их применение в фасадныхсистемах с вентилируемым воздушным зазором. Толщина плит утеплителяопределяется теплотехническим расчетом (методики теплотехнического и другихнеобходимых в этой работе расчетов приводятся ниже).

5.4.Рекомендации по выбору величины воздушного зазора содержатся в разделе 7″ТеплоПрофессиональный расчеты систем».

5.5. Схемаразмещения на фасаде элементов несущего каркаса принимается с учетом следующихфакторов:

— размераоблицовочных плит, который определяет шаг установки элементов (вертикальных илигоризонтальных профилей), непосредственно к которым крепятся облицовочные плиты;

— расстояния отоснования до экрана с учетом величин фактического отклонения плоскости фасадаот вертикальной плоскости;

— геометриифасада здания (основания), на котором крепится система, размещения на фасадепроемов, балконов и лоджий, козырьков и т.п., поскольку следует минимизироватьколичество элементов несущего каркаса и облицовочных плит нестандартногоразмера, а также решить конструкцию примыкания системы к элементам фасада,выступающим или отступающим от его плоскости;

— результатовпрочностных расчетов, определяющих допускаемые шаги крепления элементовнесущего каркаса к основанию и друг к другу, поперечные сечения элементов,принятый крепеж и т.п.

5.6. Тип и маркадюбелей для крепления к основанию элементов несущего каркаса и плит утеплителяпринимаются исходя из следующих условий:

— материалаоснования;

— наличияТехнического свидетельства Госстроя России, разрешающего применение конкретныхдюбелей в системах с вентилируемым воздушным зазором;

— результатовпрочностных расчетов системы;

— толщины плитутеплителя;

— результатовиспытания дюбелей на вырывание.

6. Прочностные расчеты систем

6.1. Методические предпосылки

Прочностныерасчеты включают проверку прочности и деформаций металлических профилей,анкерных болтов и стержней, несущих нагрузки от их собственной массы, массыоблицовочных плит, утеплителя и от давления ветра, стыковых соединений профилеймежду собой, их креплений к основным несущим конструкциям здания. Нагрузку отсобственной массы профилей в случаях, когда она относительно мала, возможно неучитывать.

Физико-механическиеМонтаж материалов профилей, их соединений и крепежных элементов следуетпринимать по СНиП [3, 4].

Нагрузки отсобственной массы облицовочных плит и утеплителя принимаются по техническимусловиям или паспортным данным предприятий-изготовителей. Временные нагрузки ответра принимаются по СНиП [2], в данном случае для Iветрового района г. Москвы. Кроме того, учитываются дополнительные коэффициентык ветровым нагрузкам в соответствии с письмом ЦНИИСКа № 1-945 от 14.11.2001 г.

Усилия:изгибающие моменты, поперечные и продольные силы; прогибы определяются с использованиемосновных положений сопротивления материалов и строительной механики.Коэффициенты надежности по нагрузкам gf,а также единый коэффициент надежности по ответственности gп =0,95 принимаются по СНиП [2].

При проверкепрочности и деформаций элементов и стыковых соединений формулы СНиП [3, 4]трансформируются по форме к условиям примеров.

Подробно методикарасчета проиллюстрирована в приводимых ниже примерах (п.п. 6.6¸6.8). В примерах исходные параметры даны дляконкретных материалов и конструкций (п. 6.2). В то же время приведеннаяметодика, где все расчетные формулы даются как в буквенном, так и в числовомвыражениях со ссылками на нормативные источники, может быть использована и длядругих вариантов и сочетаний материалов и конструктивных решений.

6.2.Монтаж материалов

Расчетныесопротивления несущих профилей и заклепок, изготовленных из алюминиевых сплавовмарок АД31Т1, АМг2М и АМг2Н2, согласно [3] (МПа): профилей: на растяжение,сжатие и изгиб R = 120; на сдвиг Rs = 75; на смятие Rlp = 90; модуль упругости Е = 7 104; соединений на заклепках:на срез Rrs = 70; на смятие Rrp = 110; Коэффициент условийработы gc =1.

Расчетныесопротивления стальных профилей согласно [4] (МПа): на растяжение,сжатие и изгиб Ry = 230; на сдвиг Rs = 133; на смятие Rlp = 175; модуль упругости Е = 21 104. Коэффициент условийработы gc =1.

Расчетныесопротивления стальных болтов и заклепок по [4] (МПа): на растяжение Rвt =170; на срез Rвs = 150. Коэффициент условийработы gв = 0,8.

Тип, конструкцияи допускаемое усилие на 1 болт с дюбелем подбираются по Отопление дачиам фирм с учетомматериала и состояния стены.

Утеплитель -минераловатные плиты «Венти-Баттс» плотностью g= 110 кг/м3, толщиной d = 150 мм — для всех систем.Прочность на сжатие утеплителя «Венти-Баттс» при 10 % деформации 0,02МПа.

6.3. Расчетные схемы

Направлениякоординатных осей приняты:

ось х -горизонтальная в плоскости стены;

ось у -горизонтальная по нормали к стене;

ось z -вертикальная в плоскости стены.

Расчетные схемывертикальных и горизонтальных профилей, кронштейнов, анкерных болтов дляразличных систем неодинаковы, поэтому приводятся в примерах (п.п. 6.6¸6.8).

Заклепочные иболтовые соединения между профилями и со стеной, анкеровка в стене,рассчитываются на действие усилий среза от вертикальных нагрузок, растяжения,изгиба и вырыва от совместного действия вертикальной и ветровой нагрузок.

Типы систем дляпримеров выбраны с учетом их разнообразия как по материалам, так и по набору ипоследовательности установки элементов креплений: «Мосрекон»,»Интерал» и «Гранитогрес». Эти системы могут служитьаналогами для расчета всех других подобных систем.

6.4.Ветровые нагрузки

Поскольку этинагрузки одинаковы для всех систем, то они обобщаются в данном разделе.

Горизонтальныенагрузки от ветрового давления приняты условно для высоты Н = 80 м; нормативноезначение ветрового давления для I ветрового района w0 = 0,23 кПа; коэффициент»К» для зданий высотой 80 м, тип местности «В», по табл. 6[2]К = 1,45; аэродинамический коэффициент принимается максимальным — для угловыхзон здания С = 2; коэффициент gр = 1,3, учитывающийпульсационную составляющую ветровой нагрузки и коэффициент gm — 1,2 увеличения среднейвеличины ветрового давления (gр и gm — по рекомендации ЦНИИСК,как дополнение к СНиП [2]).

Нормативнаяветровая нагрузка qyn = wn = 0,23×1,45×½-2½×1,3×1,2 = 1,04 кПа = 1040 Н/м2.Расчетная нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке gf = 1,4×[2]:qy = 1040×1,4 = 1456 Н/м2.

Далее расчетпрофилей и их креплений производится лишь для участков около углов здания. Приэтом для средних зон фасада образуется запас прочности подконструкций. Воизбежание перерасхода материалов при необходимости могут быть увеличены шагикронштейнов в одном или в обоих направлениях с соответствующим перерасчетомпрочности и жесткости несущих элементов и их креплений.

Расчет длясредних зон фасада отличается величиной аэродинамического коэффициента С = 0,8и определением коэффициента gр по формуле (8) СНиП [2].

6.5. Рекомендации поконструированию

В приведенныхпримерах размеры, шаги, материал профилей и элементов креплений приняты,главным образом, для иллюстрации методики расчета. При выявлении в некоторыхдеталях и узлах крепления излишнего запаса прочности их параметры приразработке реальных проектов рекомендуется уточнять.

6.6.Пример расчета системы «Мосрекон»

6.6.1.Исходные данные

В данном примере принят вариант облицовки плитками измелкозернистого бетона плотностью g = 2200 кг/м3,длиной 600 мм, высотой 116¸316 мм, приведенной толщиной20 мм. Крепление плит — профилями из нержавеющей стали толщиной d= 1 мм.

Соединениепрофилей — стальными болтами Æ 5 мм, анкеровка к стене -стальными анкерами-шпильками Æ 12 мм с дюбелями. Утеплитель- по п. 6.2,крепится к стене этими же шпильками.

Шагивертикальных профилей и анкеров-шпилек вдоль здания lх = 0,3 м, шаги анкеров-шпилекпо вертикали hz = 0,6 м.

6.6.2. Расчетные схемы

Расчетная схемавертикальных профилей в направлении оси «у» — трехпролетная балка,неразрезная на промежуточных и шарнирно закрепленная на верхней и нижней опорах(рис. 6.1);в направлении оси «z» — растянутыйстержень.

Пролеты внаправлении оси «z» номинальносоответствуют шагам анкеров-шпилек, при этом расчетные пролеты уменьшаются засчет фигурных пластин и составляют lz = 0,5 м.

К вертикальнымпрофилям и анкерам-шпилькам прикладывается вертикальная нагрузка отсобственного веса и веса облицовочных плит и горизонтальная ветровая нагрузка.

Расчетная схемаанкеров-шпилек — защемленная консоль с вылетом lу, диктуемым толщиной утеплителяи воздушного зазора (рис. 6.2), в данном примере lу= 190 мм.

6.6.3.Нагрузки

Вертикальныенагрузки (Н/м2): от веса облицовочных плит: нормативная qzn = 2200×20×10-3×101 = 440;расчетная qz = gf×qzn = 1,1×440 = 484; от веса утеплителяqутn =110×150×10-3×101 = 165; qут = 1,3×165 = 215; собственным весом профилей пренебрегается.

Горизонтальныеветровые нагрузки — по п. 6.4.

Рис. 6.1. Расчетные схемывертикального профиля

а — навертикальные нагрузки;

б — на ветровые нагрузки

Рис. 6.2. Расчетная схема анкера-шпильки

а — схема нагрузок;

б — момент от вертикальнойнагрузки;

в — поперечная сила

6.6.4. Расчет вертикальногопрофиля

Геометрические Монтаж

Для поперечногосечения профиля: d = 1 мм; А = 55 мм2;J = 1189 мм4; W = 116 мм3; Аn =52 мм2; Jn = 1130 мм4; Wn = 110 мм3; So = 656 мм3; t = 2 мм.

Определениеусилий

Нагрузки на 1 мпрофиля (Н/м): вертикальные от плит: нормативная pzn = qzn×lx = 440×0,3 = 132; расчетная pz = qz×lx = 484×0,3 = 143; горизонтальные от ветра: нормативная руn =qyn×lx = 1040×0,3 = 312; расчетная ру = qy×lx = 1456×0,3 = 437.

Изгибающиемоменты в плоскости, нормальной к стене (Нм): от вертикальной нагрузки:нормативной Мвn = Ктабл×pzn×qzn×lz2 = 0,25×132×0,52 = 8,3;расчетной Мв = 0,25×145×0,52 = 9,2; от горизонтальной нагрузки: нормативной Мrn =Ктабл×pуn×lz2 = 0,1×312×0,52 = 7,8; расчетной Мr = 0,1×437×0,52 = 11,1.

Продольноеусилие Nz = pz×lz = 145×0,5 = 73 Н. Поперечные силы: у средних опор Qy.c. =ру×lz/2 + Мr/lz = 437×0,5/2 + 11,1/0,5 = 131,5 Н; у крайних опор Qy.c.= 437×0,5/2 — 11,1/0,5 = 87,1 Н.

Проверкапрочности профиля на растяжение с изгибом

По формуле (50)[4]

gn £ gc; ×0,95 = 167,5 МПа < 230×1 = 230 МПа;

прочность нарастяжение с изгибом обеспечивается.

Проверкапрочности на сдвиг в горизонтальной плоскости в направлении оси «у»

По формуле (29)[4]на сдвиг у опор:

×gn £ Rs×gc; ×0,95 = 36,3 МПа < 133×1 = 133 МПа;

прочностьпрофиля на сдвиг обеспечивается.

Проверкапрочности крепления профиля к фигурной пластине

Креплениепроизводится двумя стальными болтами d = 5 мм, расчетной площадьюсечения Аn = 10,7 мм; ns = 2. Расчетные нагрузки на 1узел (Н): вертикальная Nz = qz×lx×hz = 484×0,3×0,6 = 87,1; горизонтальная Ny = qylx hz = 1456×0,3×0,6 = 262,1. Продольноерастягивающее усилие N = Ny = 262,1 Н; поперечная сила Qz = Nz = 87,1 Н.

По формуле (127)[4]на срез

£ Rвs×gв; ×0,95 = 3,87 МПа < 150×0,8 = 120 МПа;

по формуле (129)на растяжение

£ Rвt×gc; ×0,95 = 12,9 МПа < 230×1 = 230 МПа;

прочностьболтов на срез и растяжение обеспечивается.

Проверкажесткости вертикального профиля

Проверяетсяпрогиб в направлении оси «y», т.е. по нормали кстене, от действия нормативной ветровой нагрузки руn =312 Н/м, с изгибающим моментом на средних опорах Мгn =7,8 Нм.

По формуламстроительной механики

f/l = 0,5/500 = 1/1000, что меньше предельно допустимойвеличины [f/l] = 1/200; жесткость профиля достаточна.

6.6.5. Расчет анкеров-шпилек

ГеометрическиеМонтаж

Диаметр d = 12мм, расчетный диаметр do = 9,7 мм; расчетная площадьсечения Аn = 73,9 мм2; Wn = 89,6 мм3;расчетные сопротивления по п. 6.2.

Определениеусилий

Расчетныенагрузки на 1 анкер (Н): вертикальная Nz = (qz + qут)×lx×hz = (484 + 215)×0,3×0,6 = 125,8; горизонтальная Ny = qy×lx×hz = 1456×0,3×0,6 = 262,1. Изгибающий момент от вертикальной нагрузки М = Ктабл×Nz×lу = 0,5×125,8×0,19 = 12,0 Нм. Продольноерастягивающее усилие N = Ny = 262,1 Н. Поперечная сила Qz = Nz = 125,8 Н.

Проверкапрочности анкера на растяжение с изгибом

По формуле (50)[4]

;

×0,95 = 130,6 МПа < 170×0,8 = 136 МПа;

прочностьанкеров-шпилек на растяжение с изгибом обеспечивается.

Проверкапрочности анкера на срез

По формуле (127)[4]:Qz×gn = 125,8×0,95 = 119,5 Н < Rвs×gв×Аn×ns = 150×0,8×73,9×1 = 8868 Н; прочность анкеров-шпилек на срез обеспечивается.

6.7. Пример расчета системы «Интерал»

6.7.1. Исходные данные

В данном примерепринят вариант с облицовочными плитами из керамогранита плотностью g= 2500 кг/м3, размеры плит 600´600 мм, толщина d= 10 мм. Крепление плит — алюминиевыми профилями с С-образным кронштейном ификсирующим флажком; толщина вертикальных профилей — 2 мм, флажков икронштейнов — 3,5 мм.

Шагивертикальных профилей и кронштейнов вдоль здания lх = 0,3 м, шаги кронштейнов повертикали lz = 1,2 м.

Креплениекронштейна к стене — одним стальным болтом Æ10 мм с дюбелем.

Утеплитель -минераловатные плиты — по п. 6.2, крепится к стене независимо от облицовки,стальными распорными стержнями Æ5 мм с шляпками Æ80 мм.

6.7.2. Расчетные схемы

Расчетная схемавертикальных профилей — двухпролетная, неразрезная на промежуточной опоре ишарнирно опертая по концам, балка (рис. 6.3).

Пролеты внаправлении оси «z» соответствуют шагамкронштейнов.

К вертикальнымпрофилям прикладывается вертикальная нагрузка от собственного веса и весаоблицовочных плит с эксцентрицитетом относительно плоскости заклепочногосоединения lу и горизонтальная ветровая нагрузка.

Расчетная схемафиксирующих флажков — стойки двухпролетной рамы (рис. 6.3), ригелем которой являетсявертикальный профиль, а опорами — кронштейны. Длина флажков диктуется толщинойслоя утеплителя и воздушного зазора. К флажку прикладывается вертикальнаянагрузка от профиля с облицовкой и горизонтальная ветровая нагрузка (рис. 6.4).Через флажок эти нагрузки передаются на кронштейны.

Расчетная схемакронштейна — консоль с вылетом lу (рис. 6.5),диктуемым толщиной слоя утеплителя и конструкцией соединения с флажком. Накронштейны через вертикальные профили-флажки передаются вертикальные и ветровыенагрузки.

Расчетная схемаанкерных болтов для крепления утеплителя — консоль с вылетом ly = dут.

6.7.3. Нагрузки

Вертикальныенагрузки (Н/м2): от веса облицовочных плит: нормативная qzn = 2500×10×10-3×101 = 250;расчетная qz = gf×qzn = 1,1×250 = 275; от веса утеплителя- по п. 6.5.3; собственным весом алюминиевыхпрофилей пренебрегается.

Горизонтальныенагрузки от ветрового давления — по п. 6.4.

6.7.4.Расчет вертикального профиля

ГеометрическиеМонтаж

Для поперечногосечения профиля с отверстием Æ5 мм: d= 2 мм; А = 260мм2; Аn = 250 мм2; J = 55993мм4; Jn = 46839 мм4; Wn = 1142 мм3; t = d= 2 мм; So = 1371 мм3.

Определениеусилий

Нагрузки на 1 мпрофиля (Н/м):

— вертикальныеот плит: нормативная рzn =qzn×lx = 250×0,3 = 75; расчетная pz = qz×lx = 275×0,3 = 82,5;

— горизонтальныеот ветра: нормативная рyn =qyn×lx = 1040×0,3 = 312; расчетная pу = qy×lx = 1456×0,3 = 437.

Изгибающиемоменты в плоскости, перпендикулярной стене (Нм):

— отвертикальной нагрузки: нормативной Мn = Ктабл×рzn×lz×ey = 0,25×75×1,2×0,13 = 2,9; расчетной М1= К×рz×lz×ey = 0,25×82,5×1,2×0,13 = 3,2;

— от ветровойнагрузки: нормативной М2n = Ктабл×рyn×lz2 = 0,125×312×1,22 = 56,2;расчетной М2 = 0,125×437×1,22 = 78,7.

Продольноеусилие Nz = рz×lz = 82,5×1,2 = 99 Н.

Поперечная сила:Qy =ру×lz/2 + М2/lz = 437×1,2/2 + 78,7/1,2 = 328 Н.

Рис. 6.3. Расчетныесхемы вертикального профиля

а — навертикальные нагрузки;

б — на ветровые нагрузки

Рис. 6.4. Расчетная схема флажка

а — геометрия;

б — схема нагрузок и усилия в опорном сечении 0-0;

в — то же в верхнем выступе

Рис. 6.5. Расчетная схема кронштейна

а — схема нагрузок;

б — эпюра моментов;

в — эпюра поперечных сил

Проверкапрочности профиля на растяжение с изгибом

По формуле (29)[3]

;

×0,95 = 68,1 МПа < 120×1 = 120 МПа;

прочность нарастяжение с изгибом обеспечивается.

Проверкапрофиля на сдвиг (срез)

По формуле (21)[3]

×gn £ Rsgc

×0,95 = 4,56 МПа < 75×1 = 75 МПа;

прочность насдвиг (срез) обеспечивается.

Проверкапрочности крепления профиля к флажку

Креплениепроизводится двумя алюминиевыми заклепками d = 4,8 мм, площадью сечения А= 18,1 мм2.

Усилия среза водной заклепке (Н): от вертикальной нагрузки Q1 = Nz/2 = 99/2 = 50; отизгибающего момента Q2 = M1/z = 3,2×103/45 = 71; от горизонтальной нагрузки Q3 = Qy/2 = 328/2 = 164; суммарные: Qz = Q1 = 108; Qy = Q2 + Q3 = 71 + 164 = 235.

По формулам(73), (74) [3]:

×gn £ Rrs (на срез) и

×gn £ Rrs, (на смятие);соответственно:

×0,95 = 12,6 МПа < 70 МПа;

×0,95 = 23,8 МПа < 110 МПа.

прочностьзаклепочного соединения на срез и смятие обеспечивается.

Проверкажесткости вертикального профиля

Проверяетсяпрогиб в направлении оси «у», т.е. по нормали к стене, от действиянормативной ветровой нагрузки рyn =312 Н/м, с изгибающим моментом на средней опоре М2n =56,2 Нм.

По формуламстроительной механики

f/l — 0,82/1200 = 1/1463, что меньше предельнодопустимой величины [f/l] = 1/200, жесткость профилядостаточна.

6.7.5. Расчет флажка

ГеометрическиеМонтаж

1) опорногопоперечного сечения (с учетом двух вырезов) h = 30 мм; lк= 130 мм; d = 3,5 мм; Аn =30×3,5 = 105 мм2; Wn = 3,5×302/6 = 525 мм3;Jn = 3,5×303/12 = 7875 мм4;Sn = 3,5×152/2 = 394 мм3;

2) вертикальныхвыступов: h = 10 мм; lк = 10 мм; d= 3,5 мм; А = 10×3,5 = 35 мм2; W = 3,5×102/6 = 58 мм3; J = 3,5×103/12 = 292 мм4; S = 3,5×52/2 = 44 мм3.

Усилия

От вертикальнойнагрузки, передаваемой вертикальным профилем Nz = 99 Н; от горизонтальнойнагрузки Ny = рy×lz = 437×1,2 = 525 Н.

Проверкапрочности опорного сечения на растяжение с изгибом и сдвиг (срез)

Плечовертикальной нагрузки относительно расчетного сечения ly = 130 мм. Изгибающий момент М = Ктабл×Nz×ly = 0,5×99×0,13 = 6,4 Нм. Продольное растягивающее усилие Ny = 525 Н; поперечная сила Qz = Nz = 99 Н.

По формуле (29)[3]на растяжение с изгибом

×0,95 = 16,3 МПа < 120×1 = 120 МПа;

прочностьопорного сечения на растяжение с изгибом обеспечивается.

По формуле (21)[3]

×0,95 = 1,34 МПа < 75×1 = 75 МПа;

прочностьопорного сечения на сдвиг (срез) обеспечивается.

Проверкапрочности вертикальных выступов на изгиб и сдвиг (срез)

Плечогоризонтального усилия в верхнем выступе lz = 10 мм; плечо внутреннейпары z = 45 мм.

Горизонтальноеусилие в верхнем выступе: от вертикальной нагрузки Ny,1 = My/z = 6,4×103/45 = 142Н; от горизонтальной (ветровой) нагрузки Ny,2= Ny/2 = 525/2 = 263 Н; суммарное Nv = Ny,1 + Nv,2 = 142 + 263 =405 Н.

Изгибающиймомент в основании выступа М = Ny×lz = 405×10×10-3 = 4,1 Нм;поперечная сила Qy = Ny = 405 Н.

По формулам,аналогичным с опорным сечением:

на изгиб ×0,95 = 67 МПа < 120 МПа;

на сдвиг (срез) ×0,95 = 16,6 МПа < 75 МПа;

прочностьвыступа на изгиб и сдвиг (срез) обеспечивается.

6.7.6. Расчет кронштейна

ГеометрическиеМонтаж приопорных сечений

в = 50 мм; t = d= 3,5 мм; А = в×d= 50×3,5 = 175 мм2; J = 50×3,53/12 = 179 мм4; W = 50×3,52/6 = 102 мм3; S = 50×1,752/2 = 77 мм3.

Усилия

Вертикальноерасчетное усилие, передаваемое флажком Nz = 99 Н с плечом еу= 0,03 м. Горизонтальное расчетное усилие на одну ветвь кронштейна Ny(1)= Ny,2 = 263 Н с эксцентрицитетом eZ = 0,01 м.

Изгибающиймомент в ветви: М = Nz×еу + Ny(1)×еz = 99×0,03 + 263×0,01 = 5,6 Нм; максимальнаяпоперечная сила Qz = Nz = 99 Н; продольная сила вветви Ny(1) = 263 H.

Проверкапрочности приопорных сечений кронштейна на растяжение (сжатие) с изгибом

По формуле (29)[3]

gn £ R×gс;

×0,95 = 53,6 МПа < 120 МПа;

прочность нарастяжение (сжатие) с изгибом обеспечивается.

Проверкапрочности кронштейна на сдвиг (срез)

По формуле (21)[3]×gn £ Rsgc от вертикальной нагрузки

×0,95 = 11,6 МПа < 75 МПа;

прочность насдвиг (срез) обеспечивается.

Проверкапрочности в вырезах кронштейна на смятие

Площадь смятия Авр= 3,5×3,5 = 12,25 мм2:усилие Nвр= Ny(1) = 263 Н.

Напряжениясмятия

×0,95 = 20,4 МПа < Rвр = 90 МПа;

прочность насмятие в вырезах обеспечивается.

6.7.7. Расчет креплениякронштейна к стене

Креплениепроизводится одним стальным болтом Æ 12 мм с расчетным диаметром9,7 мм и расчетной площадью сечения Аn = 73,9 мм2; Wn = pr3/4 = 0,785×4,853 = 89,6 мм3. Расчетные сопротивления — по п. 6.2.

Изгибающиймомент в болте М = Nz×eу = 99×0,03 = 3 Нм; поперечная сила Qz = Nz,1 = 99 Н; продольная сила Ny = Nу,2 = 525 Н.

По формуле (50)[4]

×gn £ Rвt×gв;

×0,95 = 38,6 МПа < 170×0,8 = 136 МПа;

прочность болтовна растяжение с изгибом обеспечивается.

По формуле (127)[4]:

Qz×gn £ Rвs×gв×An = Nв;

99×0,95 = 94 Н < 150×0,8×73,9 = 8868 Н;

прочность болтовна срез обеспечивается.

6.7.8. Расчет креплений утеплителя

На 1 м2стены принимается 4 распорных стержня: на 1 стержень с расчетной площадьюсечения А = 19,6 мм2, приходится Аут.1 = 0,25 м2.

При диаметрешляпки dш =80 мм утеплитель может воспринять усилие сжатия не более [N] = Ryт×Аш = 0,02×p×802/4 = 100,5 Н.

Контроль заограничением этого усилия осуществляется по величине деформации обжатияутеплителя под шляпкой, которая при dут = 150 мм не должна превышатьD = 0,1×150 = 15 мм.

Поперечная сила,приходящаяся на 1 стержень от веса утеплителя, Qz = 1,3×110×0,15×0,25×101 = 53,4 Н.

По аналогии с п.6.6.7: Qz×gn = 53,4×0,95 = 50,7 Н < 150×0,8×19,6 = 2352 Н;

прочностьстержней на срез обеспечивается.

6.8.Пример расчета системы «Гранитогрес»

6.8.1. Исходные данные

В данном примерепринят вариант облицовки керамической плиткой «Гранитогрес»плотностью g = 2500 кг/м3,размеры плит 600´600 мм, толщина d= 10 мм. Крепление плит — алюминиевыми профилями; толщина вертикальных профилей- 2 мм, кронштейнов — 3,5 мм. Несущий кронштейн принят высотой 150 мм.Соединение профилей алюминиевыми заклепками Æ 4, 8 мм, анкеровка к стене -стальными болтами Æ 12 мм с дюбелями.

Шагивертикальных профилей и кронштейнов вдоль здания lх = 0,6 м, что соответствуетширине плит, шаги кронштейнов по вертикали lz = 1,0 м.

Утеплитель — поп. 6.2,крепится к стене независимо от облицовки стальными распорными стержнями Æ 5 мм с шляпками Æ 80 мм.

6.8.2. Расчетные схемы

Расчетные схемывертикальных профилей: в направлении оси «у» — двухпролетная балка,неразрезная на промежуточной и шарнирно закрепленная на верхней и нижней опорах(рис. 6.6),в направлении оси «z» — растянутый стержень.Пролеты в направлении оси «z» соответствуют шагамкронштейнов.

К вертикальнымпрофилям прикладывается вертикальная нагрузка от собственного веса и весаоблицовочных и горизонтальная ветровая нагрузка.

Расчетная схеманесущего кронштейна — консоль с вылетом lу (рис. 6.7),диктуемым толщиной слоя утеплителя и воздушного зазора. Кронштейн крепится кстене двумя болтами и воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки,передаваемые от вертикального профиля.

Расчетная схемавспомогательного кронштейна — стержень, работающий на растяжение от ветровойнагрузки; крепится к стене одним болтом.

6.8.3. Нагрузки

Вертикальныенагрузки (Н/м2): от веса облицовочных плит: нормативная qzn = 2500×10×10-3×101 = 250;расчетная qz = gf×qzn = 1,1×250 = 275; от веса утеплителя- по п. 6.6.3;собственным весом алюминиевых профилей пренебрегается.

Горизонтальныеветровые нагрузки — по п. 6.4.

6.8.4. Расчет вертикального профиля

ГеометрическиеМонтаж

Для поперечногосечения профиля: d = 2 мм; А = 260 мм2;Аn = 250 мм2; J = 55993 мм4; Jn = 46839 мм4; Wn = 1142 мм3; t = d= 2 мм; So = 1371 мм3.

Рис. 6.6. Расчетные схемы вертикального профиля

а — навертикальные нагрузки;

б — на ветровые нагрузки

Рис. 6.7. Расчетная схема несущего кронштейна

а — схема нагрузок;

б — момент от вертикальнойнагрузки;

в — поперечная сила

Определениеусилий

Нагрузки на 1 мпрофиля (Н/м):

— вертикальныеот плит: нормативная рzn =qzn×lx = 250×0,6 = 150; расчетная pz = qz×lx = 275×0,6 = 165;

— горизонтальныеот ветра: нормативная руn = qуn×lx = 1040×0,6 = 624; расчетная ру= qy×lх = 1456×0,6 = 874.

Изгибающиемоменты в плоскости, перпендикулярной стене, с максимальным значением надсредней опорой (Нм):

— от нормативнойветровой нагрузки

Мn =руn×lz2/8 = 624×12/8 = 78;

— от расчетной

М = ру×lz2/8 = 874×12/8 = 109,3.

Продольноеусилие:

Nz = pz×2lz = 165×2×1 = 330 Н.

Поперечная силау средней опоры:

Qy,e = pу×lz/2 + М/lz = 874×1/2 + 109/1 = 546 Н;

у крайних опор:

Qy,e =874×1/2 — 109/1 = 328 Н.

Проверкапрочности профиля на растяжение с изгибом

По формуле (29)[3]

×gn £ R×gc;

×0,95 = 92,2 МПа < 120×1 = 120 МПа;

прочностьпрофиля на растяжение с изгибом обеспечивается.

Проверкапрофиля на сдвиг (срез)

По формуле (21)[3]

×gn £ Rsgc;

×0,95 = 7,6 МПа < 75×1 = 75 МПа;

прочностьпрофиля на сдвиг (срез) обеспечивается.

Проверкапрочности крепления вертикального профиля к несущему кронштейну

Креплениепроизводится двумя алюминиевыми заклепками d = 4,8 мм, площадью сечения А= 18,1 мм2, с расчетными сопротивлениями по п. 6.2.

Усилия среза водной заклепке (Н): от вертикальной нагрузки Qz = Nz/2 = 330/2 = 165; отгоризонтальной ветровой нагрузки Qy,1 = Qy/2 = 328/2 = 164.

По формулам(73), (74) [3]:

На срез ×0,95 = 12,1 МПа < Rs = 70 МПа;

На смятие ×0,95 = 23,1 МПа < Rгр = 110 МПа;

прочность заклепочного соединения на срез и смятиеобеспечивается.

Проверкажесткости вертикального профиля

Проверяетсяпрогиб в направлении оси «у», т.е. по нормали к стене, от действиянормативной ветровой нагрузки pуn =624 Н/м, с изгибающим моментом над средней опорой Мn =78 Нм.

По формуламстроительной механики

f/l = 0,77/1000 = 1/1300; что меньше предельнодопустимой величины [f/l] = 1/200; жесткость профилядостаточна.

6.8.5. Расчет прочности несущего кронштейна

ГеометрическиеМонтаж вертикального сечения

hz =150 мм; t = d = 3,5 мм; А = hz×d = 150×3 = 450 мм2; Аn = (150 — 2,13)×3 = 372 мм2; J = 3×1503/12 = 843750 мм4; Jn = 796787 мм4; W = 3×1502/6 = 11250 мм3; Wn = 10624 мм3; S = 3×1502/8 = 8438 мм3; So = 7970 мм3. Шагинесущих кронштейнов: lх = 0,6 м; lz = 2 м.

Усилия

Nz = 330 Н с плечом lу = 0,17 м; Ny = 2Qy = 656 Н.

Изгибающиймомент от вертикальной нагрузки: М = Nz×еу = 360×0,17 = 61,2 Нм; продольнаясила Ny = 656 Н; поперечная сила Qz = Nz = 330 Н.

Проверкапрочности кронштейна на растяжение с изгибом

По формуле (29)[3]

×gn £ R×gс;

×0,95 = 6,6 МПа < 120 МПа;

прочностькронштейна на растяжение с изгибом обеспечивается.

Проверкапрочности кронштейна на сдвиг (срез)

По формуле (21)[3]

×gn £ Rsgc;

×0,95 = 0,9 МПа < 75 МПа;

прочность насдвиг (срез) обеспечивается.

6.8.6. Расчетвспомогательного кронштейна

Расчетпроизводится только на действие горизонтальной ветровой нагрузки. ГеометрическиеМонтаж вертикального сечения: hz = 80 мм; t = d= 3,5 мм; А = hz×d= 80×3 = 240 мм2.

Шагикронштейнов: lх = 0,6 м; lz= 1,0 м.

Продольная сила,передаваемая от вертикального профиля Ny = 2Qye = 2×546 = 1092 Н.

По формуле (1) [3]

£ R×gcна растяжение

×0,95 = 4,3 МПа < 75 МПа;

прочностькронштейна на растяжение обеспечивается.

6.8.7. Расчет креплениякронштейнов к стене

Креплениепроизводится: несущего двумя, а вспомогательного одним, стальными болтами Æ 12 мм, расчетной площадью сечения Аn = 73,9 мм2.Расчетные сопротивления по п. 6.2.

Изгибающиймомент в несущем кронштейне из плоскости стены М = 61,2 Нм. Продольная сила внесущем кронштейне Ny = 328 Н, во вспомогательном — Ny = 1092 Н.

В несущемкронштейне растягивающее усилие в 1 болте (Н): от изгибающего момента NM = M/Z = 61,2 103/70 =874; от продольной силы — NN = Ny/2 = 328/2 = 164; суммарное Ny,1= NM + NN = 874 + 164 = 1038; усилиесдвига Qz = 2 Nz = 330 Н.

Вовспомогательном кронштейне растягивающее усилие в болте Ny,1= Ny = 1092 Н.

По формуле (129)[4]×gn £ Rвtgв на растяжение:

в несущемкронштейне

×0,95 = 13,3 МПа < 170×0,8 = 136 МПа;

вовспомогательном кронштейне

×0,95 = 14,1 МПа < 170×0,8 = 136 МПа;

прочность болтовна растяжение обеспечивается.

По формуле (127)[4]:gn×Qz£ Rвs×gв×An×ns на срез в несущем кронштейне330×0,95 = 314 Н < 150×0,8×73,9×2 = 17736 Н; прочность болтов на срез обеспечивается.

6.8.8. Расчет крепленияутеплителя — по п. 6.7.8.

7. ТеплоПрофессиональный расчеты систем

7.1. Введение

В настоящемразделе анализируются принципы теплотехнического проектирования различныхсистем наружных стен с вентилируемыми воздушными зазорами между экраном итеплоизоляционным слоем, приводятся рекомендации по теплотехническим расчетамосновных технических параметров систем, в том числе даются основные параметрыприточных полостей и воздушной прослойки.

Принципытеплотехнического проектирования включают методы теплотехнических расчетов,расчеты воздухообмена и влагообмена в воздушных прослойках.

Методикатеплотехнических расчетов базируется на требованиях СНиП II-3-79* [5] и МГСН2.01-99 [10].

Основное отличиеприведенной в работе методики от теплотехнических норм [5, 10] вкомплексной оценке теплового, воздушного и влажностного режима рассматриваемойсистемы.

7.2. Основные, используемые втексте, понятия

Прослойка междустеной и экраном, вентилируемая наружным воздухом; швы, зазоры, щели -приточные, воздухозаборные (полости, отверстия), вытяжные, воздуховыводящие.Такими зазорами могут являться как вертикальные, так и горизонтальные стыковыешвы панелей экранов, но преимущественно горизонтальные (при уплотнениивертикальных).

Экраны-панелимогут быть из различных атмосферостойких, долговечных материалов, в т.ч.утепленных. В последнем случае температура в прослойке будет выше, чем при неутепленных экранах.

Условныйкоэффициент паропроницаемости — приведенный коэффициент паропроницаемости,учитывающий сопротивление паропроницанию материалов экрана и швов-стыков междуоблицовочными панелями.

7.3. Основные положения по проектированию систем наружных стен свентилируемой воздушной прослойкой

Припроектировании зданий с вентилируемыми фасадами следует учитывать особенностиэкранируемых стен.

Минимальныйразмер полости* (щели) для притока воздуха рекомендуется 10¸15 мм при размерах плитэкрана 600´600 мм и более.

___________

* — то же, что швы-зазоры.

Толщина воздушной прослойки должна быть, как правило,60 мм, минимальная 30 мм (минимально допустимое расстояние от экрана доближайшей точки на поверхности утеплителя).

Толщинавоздушной прослойки при материале экрана с коэффициентом паропроницаемости 0,01и менее рекомендуется 50-60 мм, а толщина экрана не более 10 мм.

Сечение полости(щели)* для вытяжки воздуха не должно быть менее сечения полости (щели) дляпритока.

______________

* — то же, что швы-зазоры.

Отверстияследует выполнять так, чтобы не было их закупорки.

При назначенииуказанных размеров имеется в виду, что в расчетах условного коэффициентапаропроницаемости вентилируемых фасадов с учетом стыковых швов учитываетсятолько площадь приточных (либо вытяжных) полостей — швов (отверстий).

7.4. Правила теплотехнического проектирования наружных ограждений свентилируемым фасадом

Теплотехническоепроектирование наружных стен с вентилируемыми фасадами включает в себя дваэтапа. Причем второй этап применяется, если после первого этапа расчетов невыявится надежность рассматриваемой конструкции в теплотехническом отношении.

Первый этап

Назначаетсяконструктивное решение стены, в т.ч. параметры экранов, приточных и выводныхщелей с учетом раздела 7.3.

Выполняетсятеплотехнический расчет наружной стены с экраном, т.е. определяется необходимаятолщина теплоизоляции, исходя из требований 2-ого этапа СНиП II-3-79* (98) [5] и сучетом требований МГСН2.01-99 [10].

Выполняетсярасчет влажностного режима стены по методике СНиП II-3-79* (98) [5] сучетом коэффициента паропроницаемости по глади экрана в соответствии с табл.Приложения 3 [5].

Проверяетсярасчетом упругость водяного пара на выходе из прослойки по формуле (7.18)с учетом параметров стены данных в разделе 7.7 при расходе воздуха равнымнулю.

Если влажностнойрежим стены удовлетворяет требованиям норм строительной теплотехники, то наэтом теплотехническое проектирование заканчивается.

Если влажностнойрежим экранированных стен не удовлетворяет требованиям СНиП II-3-79* (98) [5], топодбирается такой материал стены и экрана, чтобы с ним конструкция стеныудовлетворяла требованиям СНиП [5].

Если расчетвлажностного режима наружного ограждения с вентилируемым фасадом показалневыполнение требований СНиПII-3-79* (98) [5], а другой материал стены и экрана подобратьнельзя, то переходят ко второму этапу теплотехнического проектирования.

1) Определяетсяусловный коэффициент паропроницаемости экрана с учетом швов по методике раздела7.6.6.

2)С учетом этого коэффициента паропроницаемости проводят расчет по методике СНиП II-3-79* (98 г.).

3)Определяется влажностный режим рассматриваемой конструкции в годовом цикле сучетом средних месячных температур по методике данной в разделе (7.6.3).

4) С учетомрезультатов расчета по пп. 2, 3 анализируются результаты, при необходимостикорректируются материалы и их толщины в конструкции с целью исключениявлагонакопления в годовом цикле. В основном, проведенных упомянутых расчетовдля определения применимости конструкции, бывает достаточно. В других случаяхрасчет может быть продолжен в следующей последовательности.

5)С учетом этажности здания и района строительства определяется скорость движениявоздуха в прослойке за экраном и расход воздуха по разделу (7.6.4).

Для выполненияп. 5определяется термическое сопротивление воздушной прослойки по формуле (7.16).

6) Определяетсятемпература на выходе из воздушной прослойки по формуле (7.15).

7) Определяетсядействительная упругость водяного пара на выходе из прослойки еу поформуле (7.18)определяется количество влаги на выходе из прослойки и проверяется условие еу< Ен, где Ен — максимальная упругость водяного пара навыходе из прослойки. Анализируются результаты расчетов и корректируетсяконструкция стены.

7.5. Нормативные требования

Требования ктеплотехническим характеристикам конструкций содержатся в СНиП II-3-79* [5] МГСН2.01-99 [10] и проекте СНиП 22.01.03 «Теплозащитазданий».

Требования ксопротивлению теплопередаче конструкций приведены в [5], исходя изсанитарно-гигиенических и комфортных условий и условий энергосбережения. Таккак требования из условия энергосбережения являются более жесткими, они иприняты в настоящей работе в качестве критерия оценки системы.

Согласно [5]требования по второму этапу нужно принимать для зданий, строительство которыхначинается с 1 января 2000 года.

На основе [5 и 10]составлена таблица 7.1 исходных расчетных данных, где представленытребуемые сопротивления теплопередаче наружных стен жилых домов.

Значениянормативных требований к наружным ограждениям жилых зданий

Таблица 7.1

№ пп

Название нормативного документа

Требуемое сопротивление теплопередаченаружных стен

ГСОП

СНиП23.01.01-82

МГСН2.01-99

3,159

5027

СНиП 23.01-99

СНиП II-3-79* (98 г.), табл. 16

3,13

4943

7.6. Методикатеплотехнического расчета наружных стен с вентилируемой воздушной прослойкой

7.6.1. Общие требования

Расчет наружныхстен с экраном и вентилируемой воздушной прослойкой основан на расчететеплотехнических характеристик стен и расчета влажностного режима.

Теплотехническийрасчет наружных стен с вентилируемой прослойкой в соответствии с настоящимразделом включает в себя:

— подбор толщинытеплоизоляционного слоя;

— определениявлажностного режима в годовом цикле и в соответствии действующимитеплотехническими нормами;

— определениепараметров воздухообмена в прослойке;

— определениетепловлажностного режима прослойки;

— определениеусловного приведенного коэффициента паропроницаемости экранов с учетомшвов-зазоров между панелями-экранами.

Таким образом,для определения области применения стен с вентилируемой воздушной прослойкойпроизводится несколько теплотехнических расчетов: расчет теплового режима стени прослойки и влажностного режима стены и прослойки.

7.6.2. Определение толщины теплоизоляционного слоя

Методикатеплотехнического расчета разработана в соответствии с рядом документов,подготовленных ЦНИИЭП жилища и НИИСФ как авторами СНиП II-3-79*, и полностью удовлетворяетнормативным требованиям [5, 10].

В основуконструктивных решений наружных стен при определении приведенных сопротивленийтеплопередаче фрагментов принимаются толщины утеплителя, рассчитанныепредварительно по формуле:

. (7.1)

где: Rоred- требуемое приведенное сопротивление теплопередаче стен, м2×°С/Вт;

r — коэффициент теплотехнической однородности по табл. 7.2; 7.3.

Таблица7.2

Значения r кирпичных утепленных снаружистен

Толщина, м

Коэффициент r при l, Вт/м°С

стены (без дополнительного утепления)

утеплителя

0,04

0,05

0,08

0,38

0,1

0,705

0,726

0,73

0,15

0,693

0,713

0,723

0,2

0,68

0,7

0,715

0,51

0,1

0,694

0,714

0,73

0,15

0,682

0,702

0,72

0,2

0,667

0,687

0,702

0,64

0,1

0,685

0,7

0,715

0,15

0,675

0,69

0,705

0,2

0,665

0,68

0,695

Примечания:

1. В таблице даны r для худшего в теплотехническом отношенииучастка (с оконным проемом).

2. Для получения значений r с учетом глухих участков, в т.ч. торцевыхстен, приведенные в таблице значения умножаются на 1,05.

Таблица7.3

Значения r бетонных (керамзитобетонных)утепленных снаружи стен

Толщина, м

Коэффициент r при l, Вт/м°С

панели (без дополнительного утепления)

утеплителя

0,04

0,05

0,08

0,3

0,05

0,9

0,92

0,95

0,1

0,84

0,87

0,88

0,15

0,81

0,84

0,85

0,35

0,05

0,87

0,9

0,93

0,1

0,8

0,83

0,86

0,15

0,78

0,81

0,83

0,64

0,05

0,82

0,87

0,9

0,1

0,77

0,8

0,83

0,15

0,75

0,78

0,8

0,2

0,74

0,765

0,785

Для проверки правильности принятых толщин утепляющихслоев определяются приведенные сопротивления теплопередаче наружных стен дляосновных «фрагментов». Каждый рассчитываемый фрагмент делится наотдельные участки, характеризуемые одним или несколькими видами теплопроводныхвключений.

Средневзвешенноезначение приведенного сопротивления теплопередаче слоистых наружных стенопределяется (на секцию) по формуле:

, (7.2)

где:

— сумма площадей фрагментовнаружных стен (k — количество фрагментов стен), м2;

Fi, Roiпр — соответственно площадь иприведенное сопротивление теплопередаче i-го фрагмента стен, м2°С/Вт;

___________

*) Ror cр то же, что Rопр cp.

Если Ror cр > Roreq*) по табл. 1б СНиП II-3-79* [5], конструкция стеныудовлетворяет требованиям теплотехнических норм. Если Rorcр < Roreq пр, то следует либо увеличитьтолщину утепляющего слоя, либо рассмотреть возможность включения в проектэнергосберегающих мероприятий (утепление узлов и т.п.).

___________

*) Roreq= Roтр.

Для практическихрасчетов допускается при определении Rопр и его коэффициентатеплотехнической однородности наружных стен с вентилируемой прослойкойприменять табл. 7.2, 7.3.

Для расчетасредневзвешенного значения многослойных наружных стен при наличии в стенахглухих (без проемов) участков может быть также использована формула:

Ror cр = Ror×n, (73)

где:

n = 1,05 — коэффициент, учитывающий наличие глухихучастков в наружных стенах (см. примечание к табл. 7.2)

7.6.3. Определение влажностного режима наружных стен

Влажностныйрежим наружных стен определяется двумя методами. По СНиП II-3-79* (98 г.) и исходя из балансавлаги в годовом цикле.

Определениевлажностного режима наружных стен в годовом цикле производится в следующейпоследовательности:

1. Определяютсяисходные данные для расчета; 2. Определяются сопротивления паропроницанию слоевконструкции наружной стены, параметры внутреннего и наружного воздуха; 3.Определяется приток и отток влаги (пара) к рассматриваемому сечению поформулам:

и , (7.4)

где

ев, еn -упругость водяного пара внутреннего и наружного воздуха;

еt — то же, в рассматриваемом сечении;

Rп.вн.сл. — сопротивление паропроницанию от внутреннейповерхности до границы зоны возможной конденсации (с учетом пограничного слоя);

еt — определяется по формуле:

, (7.5)

— сумма сопротивленийпаропроницанию слоев до рассматриваемого сечения,

Rп -сопротивлений паропроницанию всей стены.

По указаннымформулам определяется упругость водяного пара еt, в характерных сечениях конструкции в годовом цикле.

Если еt окажется больше максимальной упругости водяного пара Е, то в данномсечении будет конденсат. Если в годовом цикле окажется увеличение накоплениявлаги в конструкции, то ее надо корректировать, добиваясь исключениявлагонакопления в годовом цикле.

7.6.4. Определение параметров воздухообмена в прослойке

Движение воздухав прослойке осуществляется за счет гравитационного (теплового) и ветровогонапора. В случае расположения приточных и вытяжных отверстий на разных стенахскорость движения воздуха в прослойках Vпр может определяться последующим формулам

, (7.6)

где кн кз — аэродинамические коэффициенты наразных стенах здания, по СНиП2.01.07-85 [2];

VH — скорость движения наружного воздуха;

к — коэффициентучета изменения скорости потока по высоте по СНиП 2.01.07-85;

Н — разности высот от входа воздуха в прослойкудо ее выхода из нее;

tcp, tн — средняя температуравоздуха в прослойке и температура наружного воздуха.

Sx — сумма коэффициентовместных сопротивлений.

Другим вариантомопределения Vпр служит формула:

, (7.7)

gн, gпр- плотности наружного воздуха и в прослойке.

Другой вариантопределения Vпр по разности давлений воздуха на входе и выходе:

по формуле:

, (7.8)

где:

DРD = DРвх — DРвых (7.9)

При расположениивоздушной прослойки на одной стороне здания, можно принять кн = кз.В этом случае, если пренебречь изменением скорости ветра по высоте формула (7.6)примет вид:

, (7.10)

Формула (7.7)примет вид:

, (7.11)

В формуле (7.7) gпр- плотность воздуха в прослойке.

Указанныеформулы применены в технической системе. При этом gимеет размерность кг/м3.

В системе СИ вчислителе «g» будет отсутствовать, а «g»имеет размерность Н/м3.

Из полученных поуказанным формулам скоростей движения воздуха выбирается наименьшая,корректируется с учетом потерь давления на трение по известным из курса»Вентиляция» методам.

Расход воздуха впрослойке определяется по формуле:

W = Vпр×3600×dnp×gпр (7.12)

где dпр- толщина воздушной прослойки, м, шириной 1 м, или площадь Fпр, м2.

7.6.5. Определение параметровтепловлажностного режима прослойки

Температуравходящего в прослойку воздуха tо определяется по формуле:

, (7.13)

где tв, tH — расчетные температурывнутреннего и наружного воздуха;

m — коэффициент, равный 0,26 в системе СИ и 0,3 — в технической.

Остальныеобозначения даны в [17].

Допускаетсяопределять температуру воздуха, входящего в прослойку по формуле

tо = n×tn, (7.14)

где n = 0,95.

Температуравоздуха по длине прослойки определяется по формуле:

, (7.15)

где кв и кн — коэффициенты теплопередачивнутренней и наружной частей стены до середины прослойки;

hy — расстояние от приточных до вытяжных отверстий.

При определениитермического сопротивления прослойки Rпр следует пользоватьсяформулами:

Rпр = , (7.16)

где aпр = 5,5 + 5,7 Vпр + aл, (7.17)

где aл -коэффициент лучистого теплообмена;

Св -переводной коэффициент: в технической системе равен 1, а в СИ В = 3,6.

Действительнаяупругость водяного пара на выходе из прослойки определяется по формуле:

еу, (7.18)

Полученная поданной формуле величина упругости водяного пара на выходе из прослойки еудолжна быть меньше максимальной упругости водяного пара Еу.

Если еу> Еу, то необходимо изменить геометрические параметры прослойкистены здания.

В формуле (7.18)Мв и Мн равны соответственно:

; , (7.19)

где:

Rвп и Rпн — сумма сопротивленийпаропроницанию от внутренней поверхности до воздушной прослойки и от воздушнойпрослойки до наружной поверхности;

ев и ен — действительная упругость водяного пара свнутренней стороны стены и снаружи;

е0 -упругость водяного пара воздуха, входящего в прослойку;

, (7.20)

п — переводнойкоэффициент.

7.6.6. Методика определенияусловного приведенного коэффициента паропроницаемости с учетом швов-зазоровмежду панелями экранами

Для расчетаиспользуются либо коэффициенты паропроницаемости материалов — экрана по СНиП II-3-79* (98г), либополученные экспериментально.

Расчетприведенного коэффициента паропроницаемости экранов с учетом швов-зазоров производитсяв следующей последовательности:

1) Определяетсяусловное сопротивление паропроницанию в стыковых швах по формуле:

м2×ч×Па /мг (м2×ч×мм рт. ст.)/г, (7.21)

где в — коэффициент перевода из системы И в техническую, равен 7,5; втехнической в = 1;

hш = 6,5.

Sxш — местные, по щели сопротивления проходувоздуха (по таблицам курса «Вентиляция»).

dэ — толщина экрана, м.

2) Определяетсясопротивление паропроницанию плит экрана по его глади по формуле:

, (7.22)

где mэ -коэффициент паропроницаемости экрана по СНиП II-3-79* (98) [5].

3) Определяетсяприведенное сопротивление паропроницанию экрана с учетом стыковых швов по формуле:

=, (7.23)

SF -суммарная расчетная площадь экрана, м2;

Fгл- площадь экрана без швов, м2;

F¢ — площадь зазоров, через которые поступает воздух. Как правилоплощадь выходных щелей-зазоров в верхней части экрана не учитывается;

Rп и Rп¢ — см. выше;

4) Определяетсяусловный приведенный коэффициент паропроницанию экрана с учетом зазоров поформуле:

, (7.24)

7.7. Пример теплотехнического расчета наружных стен свентилируемой воздушной прослойкой

7.7.1. Общие положения

Вышеуказанныеметодики расчета пригодны для всех типов конструктивных систем вентилируемыхфасадов. В качестве примера ниже будет рассмотрено пять систем: Гранитогресс,Краспан, Мосрекон, Мармарок и Метроспецстрой. Две последних системы рассмотреныв [18,19];поэтому результаты расчетов будут приведены в обобщенном виде. В первыхтрех системах расчет будет приведен в различных объемах, необходимых дляпонимания его сущности.

7.7.2. Система Гранитогресс

7.7.2.1. Конструктивные отличия

Облицовочныйматериал — плитки «Керамогранит» итальянского производства, которые с помощьюскоб (кляммер) крепятся к вертикальным несущим элементам.

Размер плиток600 ´ 600 ´ 10 мм.

Вертикальныеэлементы заклепками крепятся к кронштейнам, которые дюбелями укреплены наосновании (несущие конструкции наружной стены).

Расстояние отоснования до облицовочных плит регулируется подбором кронштейнов нужной длины.

Для снижениятеплопередачи через кронштейн, между ним и основанием ставится прокладка изпаронита.

7.7.2.2. Исходные данные

Для расчетапринимается кирпичная стена толщиной 0,51 м, плотностью 1600 кг/м3из керамических пустотелых кирпичей с l = 0,64 Вт/м °С. Снаружи стены утепленыминераловатными плитами «Фасад баттс» с l = 0,045 Вт/ м °С. Завоздушной прослойкой расположены плиты-экраны. Монтаж плит-экрановсистемы «Гранитогресс» приняты как для гранита.

Условия монтажасистемы — реконструкция пятиэтажных жилых домов в г. Москве.

Между экраном иутеплителем расположена воздушная прослойка. Ее толщина dпрможет в расчете варьироваться. Назначаем ее первоначальную толщину всоответствии с МГСН2.01-99 dпр = 60 мм [10]. В дальнейшем также рассчитывается вариант столщиной прослойки 30 мм.

Прослойка заэкраном вентилируется. Прослойка закрывается снаружи плитами-экранами высотой600 мм. В нижней части конструкции приточная щель, а в верхней -условно-вытяжная. Причем в чистоте, площадь щелей-отверстий, которые считаютсяприточными, равна 0,028 м2. Высота (ширина) горизонтальной приточнойщели 10 мм.

Вдействительности движение воздуха в прослойке может быть различным и зависящимот направления и скорости движения ветра и других факторов. Поэтому принятоерасстояние от входных до выходных щелей 0,6 м является в некоторой степениусловным.

7.7.2.3 Расчет толщины теплоизоляции

Толщинатеплоизоляции из минваты типа «Фасад-Баттс» равна:*)

где:

3,13 — требуемоесопротивление теплопередаче стен для гор. Москвы;

0,692 -коэффициент теплотехнической однородности, см. табл. 7.2;

0,175 — термическоесопротивление воздушной прослойки по СНиП II-3-79* (98 г.) [5],которое затем уточняется расчетом.

Сопротивлениетеплопередаче по глади наружной стены при толщине утеплителя из минваты типа»Фасад-Баттс»:

=4,47 (4,395) *) м2×°С/Вт,

______________

*) Над чертой толщины слоев, под чертой — коэффициентытеплопроводности [5].

где: 0,51; 0,15; 0,02 -толщина кирпичной кладки, утеплителя и экрана.

Приведенноесопротивление теплопередаче наружной кирпичной стены с экраном с учетомкоэффициента теплотехнической однородности r = 0,72 с учетом глухихучастков (0,692 ´ 1,05 = 0,72):

= 4,47×0,72 = 3,2 м2×°С/Вт.(3,15) *)

____________

*) В скобках — при термическом сопротивлениипрослойки, определенном с учетом движения воздуха, (см. ниже).

7.7.2.4. Влажностныйрежим наружных ограждающих конструкций по СНиП II-3-79* (98 г.) [5]

Влажностныйрежим наружных стен характеризуется процессами влагонакопления, зависящими отряда внешних факторов и физических характеристик материалов, в т.ч. отсопротивления паропроницанию конструкции.

Расчетноесопротивление паропроницанию Rп, м2×ч×Па/мг (до плоскости возможнойконденсации) должно быть не менее большего из требуемых сопротивленийпаропроницанию , из условия недопустимости накопления влаги за годэксплуатации и из условияограничения влаги в конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами.

Расчет ведется сучетом того, что зона возможной конденсации располагается на внешней границеутеплителя и наружного слоя.

В периодэксплуатации в зимних условиях температура воздуха tв = 20 °С, а относительнаявлажность j = 55 %.

На рис. 7.1дана расчетная схема наружной стены из керамических камней-кирпича, утепленнойминватой на основе базальтовых волокон с вентилируемой воздушной прослойкой иэкраном.

При этомкоэффициент паропроницаемости экрана принят, как для гранита, в связи сотсутствием других данных в СНиПII-3-79* (98 г.) [5].

Расчетноесопротивление паропроницанию наружной стены до зоны возможной конденсации Rп, м2 ч Па/мг:

Rп = = 4,09 м2×ч×Па/мг

(В техническойсистеме Rп = 30,25 м2×ч×мм рт. ст/г).

Расчетноесопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, Rпн, м2×ч×Па/мг, расположенной междунаружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации равно:

Rпн == 1,25 м2×ч×Па/мг

(В техническойсистеме = 6,66 м2×ч×мм рт. ст/г)

Требуемоесопротивление паропроницанию Rп1, м2×ч×Па/мг из условиянедопустимости накопления влаги за год эксплуатации, формула (34) [5]:

= = 1,72 м2×ч×Па/мг

Требуемоесопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в наружной стеновойпанели за период с отрицательными температурами наружного воздуха Rп2, м2×ч×Па/мг, формула (35) СНиП II-3-79* [5]:

==3,6 m2×ч×Па/мг

h = = = 12,75

Как видно израсчета, Rп > > и влажностный режимконструкции должен быть удовлетворительным.

Однако, притолщине экрана, например, 30 мм, то = 5,16 > Rп и влажностный режимконструкции будет неудовлетворительным.

В соответствии сразделом 7.4проводим расчет упругости водяного пара по формуле (7.18), с учетом заданныхпараметров конструкции, при учете характеристик экрана по глади при расходевоздуха близком нулю:

еу = 3,

где: Мв == 0,033; Мн == = 0,15.

Эта величиназначительно превосходит Е = 2 — максимальную упругость водяного пара, чтоприводит к обильному конденсату. Данный вывод существенно уточняет результатырасчета по СНиП II-3-79*(98) [5].

При учете щелейзазоров:

еу = 1,66,

что меньше максимальнойупругости водяного пара на высоте из прослойки, что однако не исключаетобразование конденсата по глади (см. расчет выше). Поэтому рекомендуетсяпринять максимальные параметры прослойки в соответствии с разделом 7.3.

Учитываявышеизложенное, производим расчет влагонакопления в стене в годовом цикле.

7.7.2.5. Расчетвлажностного режима стены по годовому балансу влаги

Расчет длябольшей наглядности проводится как в технической системе, так и в системе СИ,что не влияет на конечный результат. Расчет выполнен по приведенной выше методике(раздел 7.6.3).Монтаж материалов и конструкций и исходные данные для расчетапредставлены в табл. 7.4 и на рис. 7.1.

Параметрывнутреннего воздуха в отопительный период tв = 20 °С, j= 55 %, в летний и переходный период (tв > 8 °С) (неотопительный)параметры внутреннего воздуха приняты равными параметрам наружного воздуха.

Параметрынаружного воздуха приняты по СНиП 2.01.01-82 и СНиП II-А.6-72(относительная влажность воздуха). Влагосодержание воздуха принято поприложению 3 книги К.Ф. Фокина «Строительная теплотехника ограждающихчастей здания», 1973 г.

Рассчитываетсястена с воздушной прослойкой с экраном-панелью из природного камня, имеющегобольшее приведенное (см. ниже) сопротивление паропроницанию.

В табл. 7.5¸7.7 представлены показателивлажностного режима стены по сечениям (см. рис. 7.1), а также показателивлагонакопления в граммах, характеризующие влагозащитные свойства конструкций.

Как видно втабл. 7.5,при наличии сплошного экрана-панели из природного камня с октября по март впрослойке будет конденсат. Это указывает на опасность наличия большой площадиглухих экранов без швов-зазоров.

В табл. 7.6-7.7даны показатели влагонакопления в конструкции при наличии пароизоляции.

Как видно втабл. 7.6и 7.7наличие пароизоляции более в 30 раз уменьшает влагонакопление.

Задачейвентилируемой прослойки является выявление возможности замены пароизоляции.Поэтому для иллюстрации этого производятся нижеследующие расчеты.

Определяемвлажностный режим наружной стены системы «Гранитогресс» с учетом приведенногокоэффициента паропроницаемости с учетом стыковых швов (m= 0,070 МКГС), m = 0,52 (СИ).

Сопротивлениепаропроницанию до зоны возможной конденсации:

Rп = = 4,09

Сопротивлениепаропроницанию наружного слоя:

Rп = = 0,019

Сопротивлениепаропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за год эксплуатации:

= = 0,026

таким образом, по этомуусловию накопления влаги не будет.

1 — раствор;
2 — кирпичная кладка;
3 — минеральная вата;
4 — панель экрана;
5 — воздушная прослойка;
6 — зона возможной конденсации.

Рис.7.1. Схема наружной стены для расчета влажностного режима.

Исходныеданные для расчета влажностного режима стены в годовом цикле

Таблица7.4.

Наименованиематериала

Номер слоя

Коэффициент

Плотность кг/м3

Толщина слоя

Термическое сопротивление слоев м2×°С/Вт

Сопротивление паропроницанию слоев м2×ч×Па/мг

теплопроводности

Вт/м °С

паропроницаемости в системе

СИ мг/м×ч×Па

технической г/м×ч×мм рт.ст.

Внутреннийвоздух

—

0,115

—

Цементно-песчаныйраствор

0,93

0,09

0,012

1800

0,015

0,016

0,1667

Кирпичнаякладка

0,64

0,14

0,0186

1600

0,51

0,797

3,64

Минвата

0,045

0,51

0,068

170

0,15

3,33

0,28

Воздушнаяпрослойка

—

0,03¸0,06

0,17

Панель-экран(Краспан)

0,93

0,03**

(0,114)

0,004

(0,015)

1800

0,008

0,0086

0,266

Гранитогрес

3,49

0,008

(0,52)

0,001

(0,07)

2800

0,01

1.25

Наружныйвоздух

0,043

*) При расположении пароизоляции между кирпичной кладкой и утеплителемнумерация слоев сдвигается в большую сторону.

**) В скобках коэффициент паропроницаемостис учетом щелей зазоров.

Таблица7.5.

Распределение влажности вкирпичной стене толщиной d = 0,51 м, с утеплениемминватой d = 0,15 м и защитным экраном,воздушной прослойкой

(по глади m = 0,008 мг/м×ч×Па)

МЕСЯЦЫ

III

VII

VIII

XII

Ro =4,4805, Rвн.сл. =4,43

tн

-10,2

-9,6

-4,7

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

4,2

-2,2

-7,6

tв

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

30,2

29,6

24,7

15,8

22,2

27,6

tп

-9,9

-9,3

-4,4

4,2

4,4

-2,0

-7,3

Еt

1,96

2,07

3,17

6,19

10,24

13,46

15,58

13,81

9,59

6,27

3,88

2,47

Rп =6,87289, Rпвн.сл. =4,36

ен

1,604

1,62

2,41

4,026

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

4,828

3,132

2,0485

ев55

9,647

9.647

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

9,647

Dе

8,043

8,027

7,237

5,671

—

4,819

6,545

7,598

еt

4,54

4,56

5,06

6,06

6,59

5,53

4,83

Часы

744

672

744

720

744

720

744

720

744

720

744

Qвн.сл.

1311,8

1167,9

1105,4

570,7

-836,4

576,3

952,4

1224,8

Qнар.сл.

105,4

120,3

225

619,9

1450,8

426,9

214,3

124,8

1206,5

1047,6

880,4

-49,0

-2287,2

149,4

738,2

1100,0

SDQ

3194,0

4241,7

5122,9

5073,1

2285,8

149,4

887,6

1987,6

Конденсат

Таблица7.6.

Распределение влажности по кирпичной стене толщиной d = 0,51 м, с утеплением минватой d = 0,15 м пароизоляцией изполиэтиленовой пленки и защитным экраном (по глади m = 0,008 мг/м×ч Па)

МЕСЯЦЫ

III

VII

VIII

XII

Ro =4,4805, Rвн.сл. =4,43

tн

-10,2

-9,6

-4,7

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

4,2

-2,2

-7,6

tв

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

30,2

29,6

24,7

15,8

22,2

27,6

tп

-9,9

-9,3

-4,4

4,2

4,4

-2,0

-7,3

Еt

1,96

2,07

3,17

6,19

10,24

13,46

15,58

13,81

9,59

6,27

3,88

2,47

Rп =14,1729, Rпвн.сл. =11,65

ен

1,604

1,62

2,41

4,026

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

4,828

3,132

2,0485

ев55

9,647

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

9,647

Dе

8,043

8,027

7,237

5,671

—

4,819

6,545

7,598

еt

3,03

3,04

3,69

5,02

5,68

4,29

3,40

Часы

744

672

744

720

744

720

744

720

744

720

744

Qвн.сл.

490,9

436,7

413

213,5

-274,4

356,1

1224,8

Qнар.сл.

105,4

120,3

225,0

619,9

1273,3

214,3

124,8

1206,5

1047,6

880,4

-4064

-1547,6

141,8

332,2

SDQ

860,1

1170,5

1364,8

958,4

-589,2

141,8

475,0

Таблица7.7.

Распределение влажности в кирпичной стене толщиной d = 0,51 м, с утеплением минватой d = 0,15 м и защитным экраном d = 0,02 м, воздушной прослойкой и пароизоляцией из нескольких слоевполиэтиленовой пленки

МЕСЯЦЫ

III

VII

VIII

XII

Ro =4,4805, Rвн.сл. =4,43

tн

-10,2

-9,6

-4,7

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

4,2

-2,2

-7,6

tв

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

30,2

29,6

24,7

15,8

22,2

27,6

tп

-9,9

-9,3

-4,4

4,2

4,4

-2,0

-7,3

Еt

1,96

2,07

3,17

6,19

10,24

13,46

15,58

13,81

9,59

6,27

3,88

2,47

Rп =21,4229, Rпвн.сл. =18,95

ен

1,604

1,62

2,41

4,026

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

4,828

3,132

2,0485

ев55

9,647

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

9,647

Dе

8,043

8,027

7,237

5,671

—

4,819

6,545

7,598

еt

2,54

2,56

3,26

4,68

5,39

3,89

2,94

ПЭ-2сл. d = 0,0032

Rп = 28,7729, 3 слоя — 26,25

еt

2,31

2,32

3,04

4,52

5,25

3,70

2,71

ПЭ-3сл. d = 0,0048

Rп = 36,0729, 4 слоя — 33,55

еt

2,16

2,18

2,91

4,42

5,16

3,58

2,58

ПЭ-4сл. d = 0,0064

Часы

744

672

744

720

744

720

744

720

744

720

744

DQ 2 сл.

196,3

148,2

29,2

-488,6

4,7

156,9

ПЭ — 2сл.

вар. 6

SDQ 2 сл.

357,8

506,1

535,3

46,6

4,7

161,6

DQ 3 сл.

112,5

73,6

-41,5

-525,1

78,6

ПЭ — 3сл.

вар. 7

SDQ 3 сл.

191,0

264,6

223,1

78,6

DQ 4 сл.

65,0

31,4

-81,4

-545,8

34,3

ПЭ — 4сл.

вар. 8

SDQ 4 сл.

99,3

130,7

49,4

34,3

Сопротивлениепаропроницаемости из условия ограничения влаги в конструкции за период сотрицательными температурами:

Как следует изанализа полученных данных, учет швов-зазоров в экране дает существенный запаспо паропроницаемости. Увеличение толщины экрана в три раза не приводит кувеличению Rп1 и Rп2 больше Rп. Однако в действительностинадо учитывать нижеследующее обстоятельство.

Указанный выводсправедлив для случая, когда один стык работает на приток, а другой вышележащийна вытяжку. В действительности экран может оказаться в зоне практическогоотсутствия разности давлений по высоте прослойки в некоторых местах.

Учитываявышеизложенное и то, что при отсутствии движения воздуха в прослойке влажностныйрежим в ней может определяться местными сопротивлениями паропроницаемости, вт.ч. по глади экрана, ниже выполняется подробный расчет воздушного ивлажностного режима прослойки.

Расчеты длябольшей наглядности выполняются в технической системе и системе СИ.

7.7.2.6. Определение скоростидвижения воздуха в прослойке системы «Гранитогресс»

Определяетсяскорость движения воздуха в прослойке при температуре наружного воздуха минус28 °С. Расчет делается по формулам (7.10¸7.11) при расстоянии от проточных отверстий(входа) до выхода h = 0,6 м. Толщина прослойки 0,06 м и 0,03 м.

Температуравходящего в прослойку воздуха по формуле (7.14):

tх = -28×0,95 = -26,6 °С.

Скоростьдвижения воздуха в прослойке по формуле (7.10):

= 0,115 м/с,

где 0,6 — расстояние отвходных до выходных отверстий, м.

Расход воздухапри V = 0,115 м/с по формуле (7.12):

W = 0,115×3600×1,405×0,06 = 34,9 кг/м×ч

Эквивалентныйдиаметр прослойки равен:

= 0,113 м

Потери давленияна трение Drтр

при dэ = 0,11 м и при ´ 1,405 = 0,00124

DРтр = 0,00065 мм. вод. ст. = 0,0065Па

DРпри V = 0,115, = 0,0051 мм вод. ст.= 0,051 Па.

Искомая разностьдавлений за вычетом потерь по длине.

DР = 0,051 — 0,0065 = 0,0446Па или 0,00446 мм вод. ст.

Уточненнаяскорость воздуха в прослойке

= 0,107 м/с.

Трение уменьшаетскорость движения воздуха на 7 %.

Расход воздухачерез прослойку толщиной 0,06 и 0,03 м для обоих вариантов при расстоянии отвходных до выходных отверстий h1 = 0,6 м:

при dпр= 0,06 м; W1 = 0,107×3600×1,405×0,06 = 32,5 кг/м×ч

при dпр= 0,03 м; W2 = 0,107×3600×1,405×0,03 = 16,24 кг/м×ч

Скоростьдвижения воздуха в прослойке при температуре наружного воздуха минус 10,2 °С,определяется аналогично.

Расчет делаетсяпо формуле (7.10):

При температуревходящего в прослойку воздуха по формуле (7.14):

-9,69 °С,hy = 0,6 м.

= 0,066 м/с,

а с учетом потерь на трение V = 0,061м/с.

При указаннойусловной толщине прослоек 0,06 и 0,03 ширине их 1 м и при расстоянии от входныхдо выходных отверстий hy = 0,6 м расход воздухасоставит через прослойку при tп = -10,2 °С

при dпр= 0,06 м: W1 = 0,061×3600×1,32×0,06 = 17,4 кг/м×ч

при dпр= 0,03 м: W2 = 0,061×3600×1,32×0,03 = 8,7 кг/м×ч

Как следует изанализа полученных результатов, при уменьшении расстояния от входных довыходных отверстий в три раза расход воздуха уменьшается в 1,6-1,7 раза.

7.7.2.7 Определение теплового ивлажностного режима воздушной прослойки

Поскольку расчетвлажностного режима в годовом цикле выполнялся при среднемесячной температуреянваря, расчет делается при этой температуре.

Определяемупругость водяного пара еу выходящего из прослойки по формуле (7.18).Для этого определяем величины входящих в формулу показателей.

Температуравходящего в прослойку воздуха по формуле (7.14) при

tн = -10,2 °С (Е = 1,91) tо = 0,95×(-10,2) = -9,69 °C (E = 2).

Относительнаявлажность наружного воздуха принимается равной 85 %.

Расстояние отвходных до выходных стыков-щелей 0,6 м. У всех систем суммарное сопротивлениепаропроницанию внутренних слоев до прослойки одинаково.

Сначала расчетделается с учетом швов между экранами.

Условная толщинапрослойки 0,03 м.

Величины,входящие в формулу (7.18): = 0,033.

Условноесопротивление паропроницанию наружного слоя

= 0,143,

где m = 0,07 — коэффициентпаропроницаемости с учетом швов (см. раздел 7.7.2.5, табл. 7.4).

Упругостьводяного пара входящего в прослойку воздуха составляет:

ео= 2 ´ 0,85 = 1,7.

Температурувыходящего из прослойки воздуха примем равной температуре входящего, т.е. -9,69°С, а Е = 2 мм рт. ст.

Определяемупругость водяного пара воздуха еу, выходящего из прослойки поформуле (7.18)при расстоянии от входа до выхода воздуха 0,6 м.

ев×Мв + ен×Мн = 9,65×0,033 + 1,624×7 = 11,696

ен= 1,91×0,85 = 1,624; = 1,1

Мв + Мн= 7,033; h = 0,6 м:

= 1,63

Если расходвоздуха в прослойке принять близким нулю, то в этом случае:

= 1,66, что меньше максимальнойупругости водяного пара на выходе из прослойки Е = 2. Следовательно, дажеотсутствие движения воздуха в прослойке не приведет к образованию конденсата,что характерно в местах близких к швам-стыкам.

Для того чтобыпроиллюстрировать, насколько при экранах типа «Гранитогресс» возможнообразование конденсата зависит от движения воздуха в прослойке, проведем расчетвлагонакопления по глади экрана. В этом случае:

ев×Мв + ен×Мн = 0,328 + 1,6240,15 = 0,57,

где:

= 0,15,

где:

= 6,66,

где:

0,0015 -коэффициент паропроницаемости (0,008 в системе СИ), по глади экрана,

Мв+ Мн = 0,033 + 0,15 = 0,183

Упругостьводяного пара lу, выходящего из прослойки:

= 1,716, что меньше Е.

Если принятьрасход воздуха, близким нулю, как показал расчет в разделе 7.7.2.4,то:

что значительнопревосходит Е = 2 максимальную упругость водяного пара на выходе из прослойки,что приведет к обильному конденсату в отличие от предыдущего варианта.

Учитывая такуювозможность при наличии экранов типа керамогранит, т.е. с низкой паропроницаемостьюследует принять толщину прослойки 60 мм, а высоту зазора стыкового шва 20 мм.

В этом случаедаже при Dр = 0,6´0,0025 = 0,0015 мм вод. ст. Скорость движения воздуха в прослойкесоставит при tн = -10,2.

= 0,064, а с учетом трения 0,06м/сек.

При расходевоздуха W = 3600×0,06×0,06×1,32 = 3,3 кг/ч (2,5 м2/ч);е = 1,73, что меньше максимальной упругости водяного пара на выходе изпрослойки.

Рассмотреннаявыше система характеризует худший вариант с точки зрения накопления влаги поглади экрана, но лучший у стыков-швов за счет их малого сопротивленияпаропроницания.

Конденсат врассматриваемой конструкции стены, как следует из [21],в воздушной прослойке на экране выпадает только при условном приведенномкоэффициенте паропроницаемости экрана с учетом стыков-щелей m= 0,12 мг/п.ч.Па и менее.

Теперьрассмотрим вариант — лучший, с точки зрения влагонакопления по глади, но сбольшим, чем в предыдущем варианте условным сопротивлением паропроницаниемшва-стыка.

7.7.3. Система «Красная»

7.7.3.1. Конструктивные отличия

В этой системев качестве облицовочного материала применяются высокопрочные прессованныеволокнисто-цементные листы размером 1200´1600´8 мм, которые выпускаютсялибо окрашенными полиэфирными красителями, либо с крошкой натурального камня,приклеенного к листу синтетической смолой.

Листы крепятся кметаллическим вертикальным элементам несущего каркаса посредством заклепок.Между листами и вертикальными элементами каркаса устанавливается специальнаярезиновая прокладка в виде сплошной полосы. Вертикальные элементы в своюочередь крепятся к горизонтальным элементам, а последние к кронштейнам, которыедюбелями укреплены на основании (несущей конструкции наружной стены).

В пространствомежду основанием и облицовкой с воздушным зазором относительно облицовкиустанавливаются негорючие минераловатные плиты утеплителя расчетной толщины.Расстояние между основанием и облицовкой, необходимое для установки плитутеплителя и устройства воздушного зазора, получается за счет выбора кронштейновтакой длины, которая удовлетворяет изложенным выше требованиям.

7.7.3.2. Влажностный режимнаружных ограждающих конструкций по СНиП II-3-79* (98 г.) [4]

При этомкоэффициент паропроницаемости экрана принят, как для бетона в связи сотсутствием других данных в СНиПII-3-79* (98 г.) [5].

Расчетноесопротивление паропроницанию наружной стены до зоны возможной конденсации Rп, м2×ч×Па/мг:

= 4,09 м2×ч×Па/мг

(В техническойсистеме Rп = 30,25 м2×ч×мм рт. ст./г).

Расчетноесопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, Rп, м2×ч×Па/мг, расположенной междунаружной поверхностью и поверхностью возможной конденсации равно:

= 0,266 м2×ч×Па/мг

Требуемоесопротивление паропроницанию Rп1, м2×ч×Па/мг из условиянедопустимости накопления влаги за год эксплуатации, формула (34) [5]равно 0,365 м2×ч×Па/мг.

Посколькуусловие Rп > Rп1тр и Rп2тр, рассматриваемая конструкцияудовлетворяет требованиям теплотехнических норм.

В соответствии сразделом 7.4по формуле (7.18)определяем упругость водяного пара на выходе из прослойки при расходе воздухаблизким нулю, используя параметры стены в разделе 7.7, при учете экрана по глади:

Rпв = 30,25; = 0,033; = 2; Мн = = 0,5

евМв +енМн = 9,65×0,033 + 0,29×0,5 = 0,46; Мв + Мн = 0,033 + 0,5 = 0,533

= 0,86

При учете щелейзазоров

= 0,86

что больше максимальнойупругости водяного пара выходящего из прослойки Е = 0,39, следовательно,необходим дальнейший расчет влажностного режима в годовом цикле (расчет см.ниже табл. 7.10)или принятие максимальных толщин прослойки по разделу 7.3. Расчет в годовом циклепоказывает наличие конденсата на внутренней поверхности экрана, которыйвысыхает в марте.

7.7.3.3. Определение скоростидвижения воздуха в прослойке системы «Красная»

Расчет делаетсяпри температуре -28 °С и -10,2 °С.

Скоростьдвижения воздуха в прослойке при температуре наружного воздуха минус 28 °С.Расчет делается по формулам (7.10-7.11) при расстоянии от входадо выхода воздуха hy = 1,8 м.

Температуравходящего в прослойку воздуха по формуле (7.14):

tx = -28´0,95 = -26,6 °С.

Скоростьдвижения воздуха в прослойке по формуле (7.10):

= 0,185 м/с,

где 1,8 — расстояние отвходных до выходных щелей-стыков,

6 — суммасопротивлений всей конструкции.

Скоростьдвижения воздуха в прослойке по формуле (7.11):

= 0,185 м/с.

Скоростьдвижения воздуха в прослойке по формуле (7.8) при DР:

DР = 1,8×0,008 = 0,014 мм вод. ст.

= 0,180 м/с.

Скоростьдвижения воздуха по всем трем формулам одинакова.

Расход воздухапри V = 0,18 м/с по формуле (7.12):

W = 0,180×3600×1,405×0,06 = 54,7 кг/м×ч.

Эквивалентныйдиаметр прослойки равен

= 0,113 м.

Потери давленияна трение:

при dэ = 0,11 м и при ×1,405 = 0,0024 мм вод. ст.

DРтр = 0,0011 мм вод. ст. или 0,011Па.

Скорость впрослойке соответствует = 0,0139 мм вод. ст.или 0,139 Па.

Искомая разностьдавлений за вычетом потерь по высоте прослойки

DР = 0,139 — 0,011 = 0,128 Па(0,0128 мм вод. ст.)

Уточненнаяскорость воздуха в прослойке

= 0,172 м/с.

Трение уменьшаетскорость движения воздуха на 4,4 %.

Определениескорости движения воздуха при толщине прослойки 0,03 м.

Эквивалентныйдиаметр прослойки равен

= 0,058 м

при DРтр= 0,002 мм вод. ст. (0,02 Па) (DР = 0,0139 — 0,02 = 0,0119 ммвод. ст.)

Уточненная скорость воздуха в прослойке

V = = 0,16 м/с — или на 8% меньше, чем без учета трения.

При толщинепрослойки 30 мм:

W = 0,16×3600×1,405×0,03 = 24,20 кг/м×ч.

Определяемскорость движения воздуха в прослойке при температуре наружного воздуха -10,2°С.

Температуравходящего в прослойку воздуха по формуле (7.14):

tx = -10,2×0,95 = 9,69 °С

при h = 1,8м:

= 0,11 м/с,

а с учетом потерь на трение V = 0,104м/с.

Расход воздухапри условной толщине прослойки dпр = 0,06 м на ширину 1 м:

W = 0,104×3600×0,06×1,32 = 29,6 кг/м×ч

при dпр= 0,03 м: W = 0,104×3600×0,03×1,32 = 14,8 кг/ч.

7.7.3.4. Определениетеплового и влажностного режима воздушной прослойки

Определяемтемпературу входящего в прослойку воздуха при tH = -28 °C поформуле (7.14):

to = 0,95×tн = 0,95 (-28) = -26,6 °С.

Определяемтемпературу выходящего из прослойки воздуха tу по формуле (7.15);при толщине прослойки 0,06 м:

= -26,8 °С,

где hy = 1,8 м — расстояние междувходными и выходными щелями-стыковыми швами;

W = 48,3кг/ч — расход воздуха через прослойку.

Определяем tупри hy = 1,8 м и dпр = 0,03 м, W = 14,8кг/м×ч и tн = -10,2 °С (средняятемпература января).

= -9,52 °С,

Таким образом,можно принять температуру выходящего из прослойки — минус 26,8 °С и 9,52 °С.

В расчетах tупринято: термическое сопротивление воздушной прослойки Rвп при h = 1,8 м по формуле (7.16):

= 0,11 м2×°С×ч/ккал (0,096 м2×°С/Вт),

где aвп- коэффициент теплообмена по формуле (7.17):

aвп = 5,5 + 5,7Vпр + aл =5,5 + 5,7×0,18 + 2,44 = 9,0 ккал/м2×ч×°С (10,4 Вт/м×°С)

aл — коэффициент лучистоготеплообмена

= 2,44.

В расчетах tутакже принято: коэффициенты теплопередачи внутреннего и наружного слоев Кви Кн.

= 0,233;

при = 10;

К = Кв+ Кн = 0,233 + 10 = 10,233 Вт/м2×°С

при tн = -28°С,А = Кв×tв + Кн×tн = 0,233×20 + 10×(-28) = -275,3

при tн = -10,2 °С, А = 0,233×20 + 10×(-10,2) = -97,34

Термическоесопротивление воздушной прослойки при tн = -10,2 °С принимается такимже как при tн = -28 °C.

Температуравходящего в прослойку воздуха по формуле (7.14) при tн = -28 °С, tо = 0,95×(-28) = -26,6 °С, Е = 0,4, е0 = 0,34, а при tн = -10,2 °С, Е = 1,91, tо = 0,95×(-10,2) = 9,69 °С, ео = 1,7.

Определяемупругость водяного пара еу выходящего из прослойки по формуле (7.18)при tн =-28 °С.

Для этогоопределяем величины входящих в формулу показателей.

Относительнаявлажность наружного воздуха принимается равной 85 %.

Расстояние отвходных до выходных отверстий 1,8 м, расход воздуха в прослойке 52,2 и 29,6кг/мм при dпр = 0,06 м; 24,2 и 14,8 кг/ч(см. выше) при толщине прослойки 0,03 м.

Расчетпроводится в соответствии с разделом 7.6.5.

= 0,033,

где 30,25 — сопротивлениепаропроницанию наружного слоя.

Условноесопротивление паропроницанию наружного слоя

= 0,527; = 1,886,

где m= 0,015 — с учетом швов-зазоров.

Мв+ Мн = 0,033 + 1,886 = 1,92

Мв×ев + Мн×ен = 0,033×9,65 + 1,88×0,29 = 0,87

= 0,345,

что меньшедопускаемых 0,39, т.е. максимальной упругости водяного пара;

при толщинепрослойки 0,03 м:

= 0,35.

При толщинепрослойки 0,03 м и tH = -10,2 °С

= 1,72,

где Мв×ев + Мн×ен = 0,033×0,65 + 1,88×1,63 = 3,25,

что меньшемаксимальной упругости водяного пара.

Однако,упругость водяного пара по прослойке увеличивается, откуда можно сделать вывод,что влажностным режимом прослойки и возможность конденсатообразования определяетсявлажностным режимом стены до прослойки, т.е. количеством влаги, проходящей впрослойку из помещения.

Ниже даетсяопределение скорости движения воздуха и расчета в воздушной прослойке стенысистемы «Мосреком». Других расчетов для этой системы не делается,поскольку она имеет промежуточные значения коэффициентов паропроницаемости поглади и с учетом зазоров щелей.

7.7.4. Система с ВВЗ «МосреконМ»

7.7.4.1. Конструктивные отличия

Облицовочныйматериал — навесная плитка по типу «Марморок» длиной 600 мм, высотой116, 216 и 316 мм, толщиной 27 мм, которая навешивается на крючки вертикальногонесущего профиля. Последний крепится к основанию (несущая часть наружной стены)посредством анкерных шпилек. Свободный конец анкерных шпилек снабжен резьбой.На этой резьбе гайками закрепляются плоские пластины, которые удерживаютутеплитель в проектном положении и фигурные пластины, к которым заклепкамикрепятся вертикальные несущие профиля. Расстояние от основания до облицовочныхплиток определяется длиной анкерной шпильки и длиной ее резьбы.

7.7.4.2. Определение скоростидвижения воздуха в прослойке системы «Мосрекон»

Притемпературе -28 °С

По формуле (7.10):

= 0,63 м/с,

где DРпр= 0,168 мм вод. ст.

Потери давления DРтр= 0,01 мм вод. ст.

С учетом трения DР= 0,168 — 0,01 = 0,158 мм вод. ст.

= 0,606 м/с или на 4 % меньше, чем без учетатрения.

Расход воздухапри толщине прослойки 0,03 м:

W = 3600×0,606×1,405×0,03 = 92 кг/м×ч (65,5 м3/м×ч).

Притемпературе -10,2 °С

По формуле (7.10):

= 0,37 м/с

= 0,055 мм вод. ст.

Потери давления:

Ртр= 0,004 мм вод. ст.

DР= 0,055 — 0,004 = 0,051 мм вод. ст.

= 0,355 м/с.

Расход воздухапри толщине прослойки:

W = 0,355×3600×0,03×l,32 =50,6 кг/м×ч.

При такомрасходе воздуха будет обеспечено осушение прослойки, что подтверждаетсярасчетами системы «краспан» (см. выше).

7.7.3. Заключение полученнымрезультатам

В своднойтаблице 7.8приведены геометрические Монтаж экранируемых фасадов различныхконструктивных систем, а также значения их влажностных характеристик.

Как видно изтабл. 7.8,влажностный режим в воздушной прослойке у экрана зависит от сопротивленияпаропроницания материала экрана. В случае, если в расчете учитывается экранматериала эквивалентного природному камню или граниту по глади без учетащелей-стыков, то влажностный режим не удовлетворяет требованиямтеплотехнических норм, а с учетом щелей-стыков (т.е. в районе стыков)удовлетворяет. Это относится как к системе «Метростроя», так и ксистеме «Гранитогрес».

Как правило, приусловном коэффициенте паропроницаемости экрана с учетом щелей, равном m= 0,19 мг/м×ч×Па (0,025 г/м×ч×мм рт. ст.) и более опасности недопустимого влагонакопления у экрананет. Этой величине соответствует площадь приточной щелей 0,025 м2 нам2 экрана.

В системе»Краспан» в «Мосрекон» площадь приточных щелей-отверстийсоставляет 0,007 в 0,003 м2 на м2 экрана; в этом случаеудовлетворение требований по влагонакоплению обеспечивается во многом благодаряболее высокой, чем у системы «Гранитогресс» паропроницаемости экрана.Чем длиннее (выше) прослойка, тем больше скорость движения воздуха и егорасход, а, следовательно, и эффективность выноса влаги.

Так при длинепрослойки от 0,6 до 21 м скорость движения воздуха возрастает от 0,107 до 0,606м/с, т.е. в 5,6 раза, также как и расход воздуха.

С другойстороны, чем длиннее (выше) прослойка, тем меньше условный (с учетом щелей)коэффициент паропроницаемости и тем больше вероятность недопустимоговлагонакопления по глади экрана. Поэтому истинную величину влагораспределения встене с вентилируемым фасадом можно получить, рассчитав и проанализировав ее всоответствии с разделом (7.6.3.).

Для того чтобывыявить количество влаги, конденсирующейся в прослойке у экрана для примеравыполнен расчет влажностного режима стен ряда из рассматриваемых систем вгодовом цикле.

Результатырасчетов, проведенных по вышеприведенной методике (см. раздел 7.6.3)даны в табл. 7.9,7.10,7.5.

Как видно изтабл. 7.5,данной выше, максимальное количество влаги выпадает на поверхности экрана (безучета швов) из природного камня (с m = 0,008 мг×м/ч×Па) 5122,9 г/м2 за744 часа или 6,9 г/м2×ч. При учете швов (табл. 7.9)количество влаги на экране составляет 452 г/м2 или 0,062 г/м×ч.

Таблица7.8.

Система

Экран

Высота прослойки,

Высота шва,

мм

Площадь шва м2 на

м2/отверстийв чистоте и швов

Коэффициент газопроницаемости

Сопротивление паропроницанию Rп Rп1тр Rп2тр

при m поглади/при m сучетом швов

Количество конденсата у экрана, 2/м2×ч

Скорость движения воздуха м/сек. впрослойке за экраном при толщине прослойки, мм

Упругость водяного пара, мм рт. ст. (сучетом швов)

условный с учетом швов (щелей) в системе

по глади в системе

Входящего в прослойку

Выходящего из прослойки

Расход воздуха, кг/м×ч

размер, м

материал

толщина,

мм

20-30

50-60

СИ

техн.

СИ

техн.

по глади

с учетом швов

-28

-10,2

-28

-10,2

-28

-10,2

-28

-10,2

Метрострой

0,6´0,6

природныйкамень

10-30

0,025

—

0,187

0,025

0,008

0,001

4,28

5,4

—

7,7

—

6,9

0,06

0,24

36,5

0,14

20,5

0,24

0,14

0,34

1,7

0,38

1,75

Марморок

0,1´0,6

бетон

0,018

—

0,45

0,06

0,03

0,004

4,28

1,44

—

3,745

—

0,24

36,5

0,14

20,5

0,24

72,8

0,144

0,34

1,7

0,36

1,73

—

гранит

—

0,12

0,016

0,46

—

0,34

1,7

0,35

1,72

Краспан

1,2´1,8

цемент.

1,8

0,007

—

0,114

0,015

0,03

0,004

4,11

0,36

—

2,35

—

0,16

24,2

1,104

14,8

0,17

52,2

0,104

29,6

0,34

1,7

0,35

1,72

Гранитогрес

0,6´0,6

плитки*)с покраской керамогранит

0,6

0,028

—

0,52

0,07

0,008

0,0015

4,4

0,03

4,2

0,35

0,107

16,24

0,061

8,7

0,107

32,5

0,061

17,4

—

1,7

—

1,63

Мосрекон

0,2´0,6

бетон

—

0,003

0,083

0,011

0,03

0,004

4,13

» 0,46

0,606

0,355

50,6

—

_____________

*) полиэфирными красителями.

Таблица7.9.

Распределение влажности в кирпичной стене, утепленнойминватой с защитным экраном (с учетом швов, m = 0,187 мг/м×ч×Па)

МЕСЯЦЫ

III

VII

VIII

XII

Ro = 4,4805, Rвн.сл. = 4,4313

-10,2

-9,6

-4,7

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

4,2

-2,2

-7,6

tв

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

30,2

29,6

24,7

15,8

22,2

27,6

tп

-9,9

-9,3

-4,4

4,2

4,4

-2,0

-7,3

Еt

1,96

2,07

3,17

6,19

10,24

13,46

15,58

13,81

9,59

6,27

3,88

2,47

ен

1,604

1,62

2,41

4,026

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

4,828

3,132

2,0485

ев55

9,647

Dе

8,043

8,027

7,547

5,621

4,819

6,515

7,599

еt

1,97

1,99

2,74

4,28

5,05

3,43

2,40

Часы

744

672

744

720

744

720

744

720

744

720

744

Qвн.сл.

1119,88

1027,41

Qнар.сл.

1074,55

1264,21

Конденсатна экране будет в январе в количестве 45 г/м2 и высохнет в феврале

45,33

-236,80

SDQ

45,33

Таблица7.10.

Распределение влажности в кирпичной стене толщиной d = 0,51 м, утепленной минватой толщиной d = 0,15 м с защитным экраном (с учетом швов m = 0,12 мг/м×ч×Па)

МЕСЯЦЫ

III

VII

VIII

XII

Ro = 4,4805, Rвн.сл. = 4,4813

-10,2

-9,6

-4,7

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

4,2

-22

-7,6

tв

11,6

15,8

18,1

16,2

10,6

30,2

29,6

24,7

15,8

22,2

27,6

tп

-9,9

-9,3

-4,4

4,2

4,4

-2,0

-7,3

Еt

1,96

2,07

3,17

6,19

10,24

13,46

15,58

13,81

9,59

6,27

3,88

2,47

Rп = 5,2551, Rпвн.сл. = 4,9559

ен

1,604

1,62

2,41

4,026

5,939

7,941

9,615

9,391

7,001

4,828

3,132

2,0485

ев55

9,647

Dе

8,043

8,027

7,547

5,621

4,819

6,515

7,599

еt

2,06

2,08

-2,82

4,35

5,10

3,50

2,48

Rп. нар.сл. = 0,2992

Часы

744

672

744

720

744

720

744

720

744

720

744

Qвн.сл.

1154,40

1027,41

972,35

Всреднемесячные периоды выпадение конденсата будет наблюдаться с декабря пофевраль в максимальном количестве 314,8 г/м2 в феврале и высыхаетв марте.

1077,44

Qнар.сл.

885,24

1011,70

1889,84

1048,4

268,76

16,72

-917,48

29,33

SDQ

298,09

314,8

-602,68

29,33

7.8. Заключение (Рекомендациипо проектированию)

Теплотехническоепроектирование систем наружных стен с вентилируемым фасадом выполняется вследующей последовательности (в дополнение к разделу 7.4):

1.Назначаются проектные размеры щелей-зазоров, воздушной прослойки и экранов облицовки в соответствии сразделом (7.3).При этом следует выполнять следующие требования:

— толщинавоздушной прослойки между экраном и уплотнителем не должна быть меньше 30 мм;

— площадьвоздуховыводящей полости не должна быть меньше площади приточной;

— если экранвыполняется из влагонепроницаемых или почти влагонепроницаемых материалов(металл, стеклопластик, гранит с коэффициентом паропроницаемости менее m= 0,038 мг/м 4 Па) площадь приточных щелей не должна быть меньше 0,015 ¸ 0,020 м2 на м2 экрана.

— Нерекомендуется высота (ширина) стыковых швов (совмещающих функции приточныхщелей) менее 15 мм.

2. Определяетсятолщина утеплителя в соответствии с разделом — 7.6.2.

3.Рассчитывается влажностный режим конструкции в соответствии со СНиП II-3-79* (98) (с учетом коэффициентепаропроницаемости по глади экрана).

4. Рассчитываютусловный приведенный коэффициент паропроницаемости со щелями-зазорами (с учетомраздела 7.6.6.).

5.Рассчитывается упругость водяного пара по формуле (7.18) при отсутствии расхода воздуха в прослойке.

6. Если врезультате расчета по п. 3 ¸ 5положительны и соблюдены требования п. 1, то конструкция стены считаетсяудовлетворительной, если же нет, то расчет продолжают в следующейпоследовательности:

— определяетсявлажностный режим конструкции стены в годовом цикле;

— определяетсятепловой (температура), воздушный (скорость движения воздуха) и влажностный(упругость водяного пара) режим конструкции стены, в т.ч. прослойки;

— корректируютсяэлементы конструкции наружной стены для выполнения всех требованийтеплотехнических норм.

Приложение7.1

Определение приведенного коэффициента паропроницанию.Система «Краспан»

Условноесопротивление паропроницанию зазоров в стыковых соединениях плит (толщина плит0,008 м; приведенная площадь швов на м2 плит 0,007 м2;ширина (высота) шва 0,015 м)

= 0,005 м2×ч×мм рт. ст/г (0,00067 м2×ч×Па/мг),

где:

6,5 — условныйкоэффициент паропроницания стыковых швов;

4,2 — сумма дополнительныхсопротивлений.

Сопротивлениепаропроницанию плит по глади:

= 2 м2×ч×мм рт. ст/г (0,266 м2×ч×Па/мг)

Приведенноесопротивление паропроницанию м2 плит:

= 0,529 м2×ч×мм рт. ст/г (0,07 м2×ч×Па/мг)

Приведенныйкоэффициент паропроницаемости:

= 0,015, (в системе СИ m= 0,114)

Система«Гранитогресс» (как природный камень — гранит)

Условноесопротивление паропроницанию зазоров в стыковых соединениях плит (толщина плит10 мм, высота шва — 10 мм, площадь швов 0,028 м2 на м2экрана):

= 0,00415

Сопротивлениепаропроницанию по глади:

= 6,66

Приведенноесопротивление паропроницанию:

= 0,145

Приведенныйкоэффициент паропроницания:

= 0,07 г/ч×м×мм рт. ст. (в системе СИ m= 0,525 мг/м×ч×Па)

Система«Мосрекон»

Условноесопротивление паропроницанию зазоров в стыковых соединениях плит-экранов(средняя толщина плит 0,02 м; площадь швов на м2 плит 0,003 м2,в т.ч. площадь входных отверстий в чистоте 55 %):

= 0,009

Сопротивлениепаропроницанию по глади экранов:

= 5,

где: 0,02 — средняя толщинаэкрана, м.

Приведенноесопротивление паропроницанию:

= 1,88

Приведенныйкоэффициент паропроницания:

= 0,011 (В системе СИ m= 0,083)

Приложение7.2

Расчет температурных полей у оконных откосов

Исследуемаянаружная стена выполнена из эффектного кирпича (расчетная теплопроводность 0,64Вт/м×°С) толщиной 510 мм.Заполнения оконных проемов выполнены из деревянных оконных блоков сдвухкамерными стеклопакетами — толщина оконной коробки 60 мм. Пространствомежду коробкой и откосом запенивалось пенополиуретаном l= 0,04 Вт/(м×°С). Рассчитывался верхнийузел примыкания оконного блока к откосу (в зоне железобетонных перемычек).

Для расчетовприняты следующие варианты расположения оконного блока в проеме:

для стенытолщиной 510 мм с наружным утеплением из минераловатных плит l= 0,04 Вт/(м×°С) толщиной 150 мм ивентилируемой воздушной прослойкой толщиной 60 мм:

— с заглублениемот наружной поверхности кирпичной стены на 120 мм (рис. 1);

— заподлицо снаружной поверхностью кирпичной стены (рис. 2).

Для выполненияэффективности расположения оконного блока в проеме определялось распределениетемператур на поверхности откоса со стороны помещения и количество теплоты,проходящей через этот откос, на основе расчета на ЭВМ температурных полей попрограмме СТП. Для расчета приняты следующие Монтаж окружающейвоздушной среды:

— расчетнаятемпература внутреннего воздуха tint = 20 °С;

— расчетнаязимняя температура наружного воздуха text = -28 °С;

— коэффициент теплоотдачивнутренней поверхности наружной стены aint= 8,7 Вт/(м2×°С);

— коэффициенттеплоотдачи наружной поверхности наружной стены aext= 23 Вт/(м2×°С);

— расчетнаяотносительная влажность воздуха внутри помещения jint= 55 %;

— температураточки росы td = 10,7 °С.

В результатерасчета температурных полей вышеупомянутых вариантов было установлено изменениетемпературы на внутренней поверхности откоса и количество теплоты, теряемоечерез него, для каждого варианта размещения оконного блока в проеме (рис. 1-2).

При расчетныхусловиях минимальная температура в углу примыкания оконной коробки к откосу tminдля вариантов составила: 1) 7,5 °С; 2) 15,5 °С.

Зона выпаденияконденсата на внутренней поверхности откоса составила: 1) 6 мм; 2) отсутствует.

Количествотеплоты, теряемое через оконный откос: 1) 18,7 Вт; 2) 7,8 Вт.

Таким образом,наиболее эффективным вариантом расположения оконного блока в проеме явилсявариант — размещение оконного блока заподлицо с наружной поверхностью кирпичнойстены, утепленной снаружи. В этом случае железобетонные перемычки защищены отнепосредственного взаимодействия с наружным воздухом эффективным утеплителем,что положительно сказывается на тепловом режиме откоса проема со сторонпомещения.

Рис. 1. Температурные поля уоконного откоса, вариант 1

Рис. 2. Температурные поля уоконного откоса, вариант 2

8. Состав проектно-сметной документации

8.1. Составрабочего проекта или рабочей документации на систему наружных огражденийфасадов с вентилируемым воздушным зазором определяется Положением о единомпорядке предпроектной и проектной подготовки строительства в г. Москве, 2аяредакция, приложение к распоряжению мэра Москвы от 11.04.2000 г. № 378-РМ и, втом числе, включает следующие разделы: общую пояснительную записку,архитектурную часть, Автоматизация систем отопленияскую часть, Автоматизация систем отопленияскую часть по решениюархитектурных деталей, специальные части (водосток, антенны, рекламу и т.п.) исметы.

8.2. В общей пояснительнойзаписке приводятся следующие данные:

— архитектурнаяконцепция решения фасадов здания и отдельных архитектурных элементов;

— данные оконструктивном решении системы и ее элементов;

— данные орешении специальных устройств на фасаде;

— данные обэффективности энергосбережения принятых технических решений, результатытеплотехнических расчетов;

— экологическаяхарактеристика системы;

— основныетехнико-экономические показатели системы.

8.3.Архитектурная часть включает чертежи фасадов здания, отдельных архитектурныхэлементов и узлов. На чертежах приводится цветовое решение фасада и егоотдельных элементов.

8.4.Автоматизация систем отопленияская часть включает чертежи всех конструктивных элементов системы, сузлами и деталями, а также полную спецификацию всех применяемых материалов иизделий.

8.5. Специальнаячасть включает чертежи фасадов с привязкой мест размещения специальныхустройств, узлы и детали конструкций крепления этих устройств на фасаде, атакже спецификацию оборудования, материалов и изделий, предусмотренныхпроектом.

Кроме того,проектом должны быть предусмотрены устройства, обеспечивающие возможностьбережного обслуживания фасада (включая очистку) в процессе его эксплуатации.

8.6. Сметы наустройство системы составляются на основе действующих нормативов, единичныхрасценок, фактической стоимости оборудования и материалов, а также утвержденныхзаказчиком калькуляций на отдельные виды работ и элементы конструкций.

9. Экономические показатели систем

Стоимостьфасадной системы с вентилируемым воздушным зазором для конкретных зданийзависит от многих факторов, в том числе, от размеров здания, архитектурногорешения фасадов, оборудования и оснастки, применяемых для монтажа системы, атакже структуры подрядной организации и ее коммерческой политики. В связи с этимконечная стоимость системы может колебаться в значительных пределах.

В целях болееобъективной экономической оценки систем приведены прямые затраты, приходящиесяна 1 м2 системы на рядовом участке фасада.

Затратыприводятся поэлементно (стоимость элементов несущего каркаса, включая крепеж,стоимость утеплителя, стоимость облицовочного материала и стоимость монтажа)для всех рассматриваемых систем — таблица 9.1., перечень применяемых вэтих системах облицовочных материалов и их стоимость — таблица 9.2. Данные для таблиц предоставленыфирмами-разработчиками систем.

Таблица9.1

Величина прямых затрат на устройство фасадных системс вентилируемым воздушным зазором

№№ п.п.

Наименование системы

Затраты (стоимость) у.е.

Детали каркаса

Утеплитель

Облицовочный материал

Монтаж

Всего

Мармарок

15-18

66-69

Метроспецстрой

включаядюбели

плитымраморные

23,5

85,5

Краспан

-«-

10,5

панели»Краспан»

55,5

Гранитогрес

Каптехнострой

-«-

матовые

Мосрекон

11,8

51,8

Интерал

включаядюбели

керамикавидимое крепление

керамикаскрытое крепление

125

кассетныепанели композит.

125

U-KON

18-20

включаядюбели

56, 54

касетнаяпанель «Алюкобонд»

119,54-121,54

Примечания: стоимость утеплителя толщиной 150 мм.

Облицовочные материалы дляфасадных систем с вентилируемым воздушным зазором

Таблица9.2.

№№ п/п

Вид облицовочного материала

Размер плит, мм

Стоимость 1 м2

у.е.

Кто изготавливает

В каких системах применяется

Плиты мраморные

от 300´300´20 до 1000´800´30

Метроспецстрой

Плиты гранитные

от 300´300´20 до 1000´800´30

Метроспецстрой

Плитка «Марморок»

600´1,05´30 (25)

«Марморок» Швеция

РВМ-2000

Плитка «Мосрекон»

116

600´216´27

316

2,14

ВНИИжелезобетон

Мосрекон

Плитка керамогранитная»Гранитогрес» матовая

600´600´10

Касальгранде, Падана, Италия

Гранитогрес

То же

400´400´8

17,5

Касальгранде, Падана, Италия

Гранитогрес

То же полированная

600´600´10

42¸55

Касальгранде, Падана, Италия

Гранитогрес

То же полированная

400´400´8

Касальгранде, Падана, Италия

Гранитогрес

Плиты керамогранитовые матовые

600´600´10

30¸40

Чезар, Леонардо, КОЭМ, Италия

Каптехнострой, Метроспецстрой, Интерал, U-KON

10.

То же полированные

600´600´10

44¸51

Чезар, Леонардо, КОЭМ, Италия

Каптехнострой, Метроспецстрой, Интерал, U-KON

11.

Плиты керамические

600´600´8

600´600´10

600´900´8

600´900´10

26¸35

«AGROB BUCHTALKERAMIK» (Германия)

Интерал

600´600´10

600´900´10

28¸45

«COOPERATIVACERAMICA D¢IMOLA»(Италия)

600´600´10

600´900´10

30¸60

«MIRAGEDRANITO CERAMICO» (Италия)

12.

Фиброцементные плиты окрашенные

1200´3000´8

1200´2500´8

з-д «Краспан» Красноярск

Краспан, Метроспецстрой, U-KON

13.

Тоже с крошкой натурального камня

1200´3000´8

1200´2500´8

з-д «Краспан» Красноярск

Интерал, Каптехнострой, U-KON

14.

Тоже, Сем Стоун

1200´3000´8

1200´2500´8

Финляндия

Интерал, Каптехнострой, Гранитогрес, U-KON

15.

Минерит

10 без окраски

16.

Панели алюминиевые

600´250

Мосмек

г. Видное

Каптехнострой

17.

Листы «Алюкобонд» многослойныеМ

1000, 1200, 1500 ´ 1500

Алюкобонд Германия

U-KON, Интерал, Каптехнострой

18.

Кассетная панель «Алюкобонд»

19.

Кассетные панели из оцинкованной стали илиалюминия

Гранитогрес

Гранитогрес, U-KON

20.

Листы многослойные «REYNOBOND»

1250´2500

1250´3200

1250´4000

1500´3000

1500´4000

«REYNOLDSALUMINIUM FRANCE» Франция

Интерал

21.

Кассетные панели «REYNOBOND»

54¸61

Интерал

22.

Фибробетонные плиты цветные

600´600´10

600´400´10

600´300´10

от 20

ООО «Фибробетон» Москва

10. Основные положения по производству работ и системеконтроля качества

10.1. Длявыполнения работ по монтажу системы здание разбивается на захватки иопределяется порядок и последовательность перемещения монтажников с однойзахватки на другую.

10.2. Величина захватоки их количество в каждом случае определяются с учетом многих факторов, в томчисле размеров фасадов здания, величины бригады монтажников, оснащениястроительной организации оборудованием и оснасткой, условиями комплектациистроительства материалами, изделиями и др. Захваткой может быть вся высотафасада, а можно фасад по высоте разделить на несколько захваток, учитываяналичие промежуточных карнизов, поясков и другие факторы. Также вгоризонтальном направлении захваткой может быть весь фасад, только одна секцияили может быть принят какой-либо другой способ деления фасада на захватки.Разбивка фасадов здания на захватки и выбор средств для работы монтажников навысоте (подмостки, люльки, подъемные платформы и т.п.) выполняется в проектеорганизации строительства или в технологических картах.

10.3. Примонтаже системы на реконструируемых зданиях работы начинаются с очистки фасадаот несвязанных с основанием элементов, таких как отслоившиеся штукатурка,краска и т.п. Кроме того, фасад надо освободить (демонтировать) от специальныхустройств: водостоков, различных кронштейнов, антенн, вывесок и др.

10.4. Монтажсистемы начинается с разметки фасада, установки маяков, по которой будутустанавливаться и крепиться к основанию кронштейны. Разметка выполняется спомощью геодезических приборов, уровня и отвеса. Установка и креплениекронштейнов, вертикальных или горизонтальных профилей в пределах захватки можетпроизводиться снизу вверх и наоборот, в зависимости от решений, принятых в ПОС.

10.5. Послеразметки фасада в нем сверлятся отверстия под дюбели для крепления кронштейновк основанию посредством анкерных винтов. Для снижения теплопередачи в местепримыкания кронштейна к основанию между ними на анкерный винт одеваетсяпаронитовая прокладка.

В случаях, когдаоснованием является кирпичная кладка, нельзя устанавливать дюбели в швы кладки,при этом расстояние от центра дюбеля до ложкового шва должно быть не менее 35мм, а от тычкового — 60 мм. Минимальное расстояние от края конструкции додюбеля оговаривается специальными рекомендациями фирмы-изготовителя.

Категорическизапрещается сверлить отверстия для дюбелей в пустотелых кирпичах или блоках спомощью перфоратора.

10.6. Ккронштейнам крепятся вертикальные или горизонтальные профили, которые являютсябазой для устройства отделочного слоя фасада в пределах проектных допусков.Поэтому установка каждого профиля, его положение в вертикальной плоскостипроверяется соответствующими приборами: теодолитом, отвесом и др.

10.7. К началумонтажа плит утеплителя захватка, на которой производятся работы, должна бытьукрыта от попадания влаги на стену и плиты утеплителя.

Исключениеммогут быть случаи, когда монтажники не покидают рабочие места до тех пор, покавсе смонтированные плиты не закроют предусмотренной проектом ветровлагозащитнойпленкой.

10.8. Монтажплит утеплителя начинается с нижнего ряда, который устанавливается на стартовыйпрофиль, цоколь или другую соответствующую конструкцию, и ведется снизу вверх.Если плиты утеплителя устанавливаются в 2 ряда, следует обеспечить перевязкушвов. Плиты утеплителя должны устанавливаться плотно друг к другу так, чтобы вшвах не было пустот. Если избежать пустот не удается, они должны быть тщательнозаделаны тем же материалом. Вся стена (за исключением проемов) непрерывно повсей поверхности должна быть покрыта утеплителем установленной проектомтолщины. Крепление штат утеплителя к основанию производится пластмассовымидюбелями тарельчатого типа с распорными стержнями. В случае примененияветровлагозащитной пленки установленные плиты утеплителя сначала крепятся коснованию только двумя дюбелями каждая плита и только после укрытия несколькихрядов пленкой устанавливаются остальные, предусмотренные проектом, дюбели.Полотнища пленки устанавливаются с перехлестом 100 мм.

10.9. Монтаж облицовкифасада начинается после полного окончания монтажа плит утеплителя. Как правило,монтаж облицовочных плит начинается с нижнего ряда и ведется снизу вверх. Вовремя монтажа, отделочных плит следует следить за тем, чтобы воздушный зазорпозади отделочных плит был чист и без каких-либо посторонних включений.

10.10. Впроцессе монтажа элементов системы должен выполняться пооперационный контролькачества работ и составляться акты на скрытые работы. Это должно выполняться всоответствии с действующей в подрядной организации «Системой управленияконтролем качества продукции», где указано, какие параметры итехнологические процессы контролируются, и лица, ответственные за выполнениеэтой работы. В составе комиссии, подписывающей акты на скрытые работы, должныбыть лица (представители проектной организации), выполняющие авторский надзор.

10.11. Работы помонтажу системы могут выполнять организации, специалисты которых прошлиобучение и имеют лицензию на право выполнения указанных работ от организации -разработчика системы или его официального представителя.

11. Правила эксплуатации системы

11.1. В процессестроительства и эксплуатации здания не допускается крепить непосредственно коблицовочному материалу любые детали и устройства.

11.2. Не следуетдопускать возможность попадания воды с крыши здания на облицовочную плитку, длячего надо содержать желоба на крыше и водостоки в рабочем состоянии.

11.3. Уход заоблицовкой фасада, заключающийся в ее регулярной очистке и периодическомвосстановлении, продлит срок службы облицовки.

11.4. Промывкаводой является одним из наиболее эффективных способов очистки облицовки. Дляпромывки воду подают шлангами под давлением 2-3 атм.

Рекомендуетсясочетать промывку с ручной очисткой поверхности щетками или скребками.

11.5. Поврежденияоблицовочных плит заделывают различными мастиками и составами, в том числе, наоснове жидкого стекла, канифоли, цементно-известковой смеси и др. в зависимостиот вида облицовочных плит.

11.6. Послеочистки и ремонта поверхность облицовочных плит следует обработать средствами,создающими на ней защитную оболочку. Для этого существуют средства на основепчелиного воска, растворы, вступающие в химическое взаимодействие с природнымкамнем, пропитывающие растворы с последующей полимеризацией и т.п.

11.7. Плиты сдефектами, не подлежащими восстановлению, заменяются в соответствии синструкцией разработчика системы.

12. Перечень нормативных документов и литературы

1. СНиП 2.08.01-89* Жилыездания.

и МГСН 3.01-01

2. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.

3. СНиП 2.03.06-85 Алюминиевые конструкции.

4. СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

5. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника.

(изд.1998 г.)

6. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

7. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика.

8. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций откоррозии.

9. СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий исооружений.

10. МГСН 2.01-99 Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.

11. ГОСТ17177-94 Материалы и изделиястроительные теплоизоляционные. Методы испытаний.

12. ГОСТ22233-93 Профили прессованные изалюминиевых сплавов для ограждающих конструкций. Общие Профессиональный условия.

13. ГОСТ26805-86 Заклепка трубчатаядля односторонней клепки тонколистовых строительных металлоконструкций.Профессиональный условия.

14. ГОСТ 27180-86 Керамические плитки. Методы испытаний.

15. ГОСТ 7025-78 Материалыстеновые и облицовочные. Методы определения водопоглощения и морозостойкости.

16. ГОСТ 481-80 Паранитовые листы.

17. Рекомендации по проверке и учетувоздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций жилых зданий. ЦНИИЭПжилища, Москва, 1983.

18. Рекомендации по проектированию и применению длястроительства и реконструкции зданий в г. Москве системы с вентилируемымвоздушным зазором «Марморок». Правительство Москвы, Москомархитектура,Москва, 2001 г.

19. Рекомендации по проектированию и применению длястроительства и реконструкции зданий в г. Москве системы с вентилируемымвоздушным зазором из алюминиевых профилей производства ЗАО Союз»Метроспецстрой». Правительство Москвы, Москомархитектура, Москва,2001 г.

ПриложениеПредложения по дальнейшемуразвитию конструктивно-технологических решений фасадных систем с вентилируемымвоздушным зазором

1. При разработке данныхпредложений перед разработчиками ставились следующие задачи:

— разработатьфасадную систему с использованием преимущественно материалов отечественногопроизводства;

— снизитьтрудоемкость монтажа и повысить теплоизоляцию наружных стен путем использованиязаливочных вспенивающихся композиций;

— снизить вес истоимость системы в целом за счет применения более эффективных и менеедефицитных материалов.

Здесьпредставлены два варианта новых систем с использованием вспенивающихсяполимерных заливочных композиций и декоративно-облицовочных изделий, полученныхиз исходных продуктов и материалов, освоенных отечественной промышленностью.

Оба вариантатребуют опытной проверки и предлагаются в качестве экспериментальныхконструкций утепления и отделки зданий. Они могут использоваться пристроительстве и ремонте гражданских зданий с наружными стенами любойконструктивной системы.

Ниже излагаютсяконструктивные решения, технология монтажа, сведения о материалах и обоснованиецелесообразности проведения эксперимента по внедрению обеих систем.

2.Система на опорных стержнях с воздушным зазором, образованным гофрами.

2.1. Система представляет собойлегкую навесную конструкцию из гофрированных листов, удерживаемых в рабочемположении опорными стержнями с растяжками. Между основанием и гофрированнымилистами образуется полость, в которой путем вспенивания заливочных полимерныхкомпозиций, формируется монолитный утеплитель.

2.2. Опорный стержень состоит издвух частей: основная часть, длиной 75 мм, квадратного сечения, остальная частьдлиной — 60 мм представляет собой винт, который вворачивают в дюбельустановленный в основание. Внутри квадратной части стержня — отверстие срезьбой под такой же винт. Стержни с растяжками располагаются на фасаде с шагом400 (600) мм по горизонтали и — 600 (900) мм по высоте. Это унифицированныедетали, отформованные из конструкционного стеклопластика, которые могут бытьизготовлены на заводах «Тверьстеклопластик» или Бийском заводе стеклопластиковпо ТУ 2296-001-20994511. Они могут быть стальными с защитным антикоррозийнымпокрытием, или из алюминиевых сплавов, а также других материалов.

2.3. В каждую намеченную точкуустанавливают один или два стержня (вворачиваемых друг в друга) в зависимостиот расчетной толщины утеплителя стены. Между основанием и стержнемустанавливается растяжка нижележащего стержня.

2.4. На свободный конец каждогостержня надета стальная оцинкованная фигурная деталь подвески, котораяпредназначена для фиксации и крепления гофрированных листов, являющихсязащитным экраном утеплителя, обеспечивающих продольную жесткость конструктивнойсистемы, образующих воздушные каналы для удаления влаги и служащих опорой дляфасадной декоративной облицовки.

2.5. Фигурная деталь состоит из2-х частей — внутренней с отверстием для зацепа растяжки и внешнейкорытообразной для опоры гофрированных листов.

Обе частисоединены точечной сваркой и изготавливаются из стального листа толщ. 1,5-2 мм.Деталь надевается на торец опорного стержня и приклеивается холодной полимернойсваркой.

2.6. После монтажа опорныхстержней с растяжками на них, порядно, устанавливаются и крепятся гофрированные(асбестоцементные, или из других негорючих материалов) листы. Диеты дляувеличения паропроницаемости перфорированны. Они углами опираются накорытообразную часть фигурной детали и прижимаются к ней, сегментного сеченияшайбой и болтом. Шайба рассчитана на фиксацию 4-х гофрированных листов,сходящихся у опорного стержня. Конструктивное решение системы показано на рис. 12.1¸12.5

2.7. В случае применениягофрированного листа без перфорации предусмотрен вариант устройства воздушнойпрослойки в углублениях гофра листа со стороны утеплителя. Для этого (нагребни) листа, со стороны утеплителя, перед его установкой, наклеиваетсяпаропроницаемая пленка. Пространство между ней и гофром остается не заполненнымпри вспенивании утеплителя, образуя, таким образом, каналы для проветриванияконструкции ограждения.

2.8. Полость между стеной игофрированным листом заполняется жидкой композицией пенопласта марки «Пеноизол»(смолы ВПС-Г, пенообразователя АБСФК, и катализатора отверждения -ортофосфорной кислоты и воды) или ФРП-1 (смолы РФ-1172 (б.ФРВ-1А и ВАГ-3).Монтаж обоих пенопластов см. — в приложении.

Заполнениепроизводится поэтапно рядами с помощью установки ГЖУ-1 ЗАО «МЕТТЕМ» — для«Пеноизола» и установки НПО «Полимерсинтез» или «Кубань Ф» — для ФРП-1.

2.9. После полного заполненияполости между основанием и гофром вспененной полимерной композицией,производится облицовка фасада тонкой, коробчатой рельефной, декоративнойплиткой — стальной эмалированной или цветной полимерной (напримерстеклопластиковой). Плитки крепятся к гофрированным листам шурупами-саморезами.

3. Система из пространственных элементов с воздушнымзазором, между просечной сеткой и экраном

3.1. Несущей основой этоговарианта является фахверковая конструкция, собираемая из автономно несущих,унифицированных пространственных элементов, которые могут изготавливаться, поиндивидуальному заказу, на любом предприятии металлоизделий.

3.2. Элемент представляет собойлегкую пространственную конструкцию, которая состоит из арматурных стержней ивертикальных «Z»-образных каркасов, а также стального просечноголиста с горизонтальными гофрированными полосами, соединенными с ней точечнойэлектросваркой.

Размер элемента600´400 или 750´500 мм, (рис. 7) ширина «Z»-образного каркаса от 100 до200 мм — зависит от заданной толщины заливочного утеплителя.

3.3. На выступающих частяхгофрированных полос толщ. 1,5 мм закреплены (сваркой) полосы из мягкой листовойстали, которые при монтаже наружной облицовки сгибаются в скобы и служат опоройи креплением, тонких (толщ. 8-10 мм) декоративно-защитных плиток фасада (изизвестняка, туфа, ракушечника, мрамора, керамики).

Послеизготовления каждый элемент фахверка, в собранном виде, покрываетсяантикоррозийной защитой — оцинковкой, или составом ВН-30 (горячим способом),или покрытием типа «Земля».

3.4. Элементы фахверка крючками «Z»-образногокаркаса навешиваются на скобы, установленные на основании. Установка скобпроизводится по уровню в вертикальном и горизонтальном направлениях, точно поразмерам элемента. Нивелировка (выравнивание) плоскости фасада производитсяпосредством прокладок разной толщины под скобы в процессе установки их наосновании. Каждая скоба предназначена для навески 4-х смежных элементов (двухверхних крючков и двух нижних).

3.5. После монтажа одного рядаэлементов фахверка, полость между ним и стеной заполняется жидкойвспенивающейся композицией ФРП-1 или «Пеноизол» (см. п. 12.2.8 и приложение).

Выступившая пенав стыках элементов, после ее отверждения, срезается.

Развивающеесядавление при вспенивании композиции, и ее адгезия к прилегающим материаламстены, фахверка и каркаса обеспечивают полное (без пустот) заполнениепространства, прочное сцепление и объединение всей конструкции ограждения вмонолит, а, следовательно, ее устойчивость, прочность и надежность работы вовремени.

3.6. После заполнения утеплителемвсей полости между фахверком и основанием приступают к обрамлению торцовпроемов окон и балконных дверей, а после их выполнения — к облицовке всегофасада здания.

3.7. Стена облицовывается тонкимиплитками естественного камня (туфа, известняка, ракушечника или керамики).Облицовка выполняется постановкой плиток на отогнутые полосы мягкой сталифахверка, установленные на гофрах горизонтальных полос просечного листа (п. 12.3.4) с приклейкой мастикой «Драйфлекс» илимастикой № 51, а затем сгибом полос и прижимом ими облицовочных плиток.

3.8. Конструктивное решение угловпредлагаемой системы утепления к оконным проемам дано на рис. 12.6¸12.8.

Отличительнойчертой обеих систем от изложенных в разделе 3 является то, что они легче повесу, менее трудоемки в монтаже, изготавливаются исключительно изотечественного сырья и материалов. В них не используется дефицитнаятонколистовая оцинкованная сталь. Применяемые заливочные утеплители болееэффективны по теплоизоляции и дешевле, чем плиты из твердой минеральной ваты.Они исключают образование пустот и воздушных прослойков, неизбежных при укладкеплит, т.к. при вспенивании все пустоты и трещины заполняются. Происходит обволакивание(деталей каркаса) и склеивание утеплителя со всеми контактирующими материалами,в том числе с каркасом и основанием. Образованный таким образом монолит гасит ипредотвращает вибрацию наружного каркаса системы и сопутствующий шумовойэффект, присущих системам, собираемых из погонажных элементов и плит.

Есть иопределенные ограничения при работе с заливочными полимерными композициями.Монтажные работы с ними следует производить преимущественно при температуревыше 0 град. С. Возможно их выполнять и при более низких температурах — доминус 10 град. С, но при условии подогрева этих композиций до + 30 — 35 град.С, утепления емкостей их хранения, подающих шлангов и заливочных установок.

Таким образом, всевышеизложенное показывает, что сейчас своевременно и целесообразно начатьосвоение и внедрение новых систем утепления зданий с применением заливочныхполимерных композиций. Это вызвано, в первую очередь, возможностью снизить весэтих конструкций, их стоимость и трудоемкость монтажа, а также повыситьэффективность теплоизоляции.

Если принятьнесущие элементы конструкций утепления примерно равными по весу новых и системприменяемых сейчас, где используются полужесткие плиты из минеральной ваты(марки Венти-Баттс) с Y = 110 кг/м3, тотолько по слою теплоизоляции, предлагаемые заливочные утеплители будут легчеминераловатных в 1,5-4 раза. Внедрение их даст сокращение веса 1 м2утеплителя (при толщине его — 15 см) на 7,5 — 13,7 кг, т.е. на каждые 100 м2стены новые системы будут легче на 0,7-1,37 тонн.

Существующиецены на эти утеплители также существенно различны:

— 1 м3полужестких МВП (по данным комбината «Мосасботермостекло» Московской обл. на08.11.01 г.) стоит 2249,39 руб.

— 1 м3пенопласта марки «Пеноизол» от 165 руб.

— 1 м3пенопласта марки ФРП-1 — от 918 руб.

Следует такжеучесть значительное сокращение трудозатрат при монтаже заливочнойтеплоизоляции. При ней не требуется расхода полимерцементной мастики, котораянеобходима для приклейки МВП к основанию, их предварительного раскроя инеизбежных отходов, сверления отверстий и установки дюбелей для крепления плит,а также затраченного на все это время.

Кроме этогоследует учитывать и эффективность теплоизоляционных качеств заливочных утеплителей,которые выше и к тому же возрастают за счет сокращения многочисленных мостиковхолода (пустот, раковин, воздушных прослоек, неплотных прилеганий плит друг кдругу, а также к несущему каркасу и др.).

Все это дастэкономию тепла, а, следовательно, и топлива.

1. Основание.
2. Составной анкерный болт.
3. Гофрированный лист сперфорацией.
4. Болт крепления гофрированноголиста с шайбами.
5. Вспененный заливочныйутеплитель.
6. Воздушная прослойка.
8. Фасадная облицовка из металлических листов, покрытых цветными полимернымисоставами

Рис. 12.1. Конструктивное решение системы сприменением гофрированных листов, смонтированных «встык»

1. Основание.
2. Составной анкерный болт.
3. Гофрированный лист сперфорацией.
4. Болт крепления гофрированноголиста с шайбами.
5. Вспененный заливочныйутеплитель.
6. Воздушная прослойка.
7. Растяжка.
8. Фасадная облицовка из металлических листов, покрытых цветными полимернымисоставами

Рис. 12.2. Вертикальный разрез системы (узел)

1. Основание.
2. Составной анкерный болт.
3. Гофрированный лист сперфорацией.
4. Болт крепления гофрированноголиста с шайбами.
5. Вспененный заливочныйутеплитель.
6. Воздушная прослойка.
7. Растяжка.
8. Фасадная облицовка из металлических листов, покрытых цветными полимернымисоставами.
9. Слив.
10. Металлический экран.
11. Минераловатный вкладыш по периметру проема

Рис. 12.3. Узел примыкания системы к оконному проему (вертикальный разрез)

Рис. 12.4. Конструктивное решение системы сприменением гофрированных листов, смонтированных «внахлест»

1. Основание.
2. Составной анкерный болт.
3. Гофрированный лист сперфорацией.
4. Болт крепления гофрированноголиста с шайбами.
5. Вспененный заливочныйутеплитель.
6. Воздушная прослойка.
7. Растяжка.
8. Фасадная облицовка из металлических листов, покрытых цветными полимернымисоставами.

Рис. 12.5. Вертикальный разрез системы (узел)

1. Рамка из арматурных стержней.
2. «Z»-образный каркас.
3. Просечной лист.
4. Гофрированная полоса стальная.

Рис. 12.6. Пространственныйэлемент

1. Основание.
2. Пространственный элемент.
3. Просечной лист.
4. Гофрированная полоса(стальная).
5. Скоба для крепленияоблицовочных плит.
6. Облицовочная плита.
7. Скоба на основании дляподвески пространственных элементов.
8. Утеплитель.

Рис.12.7. Система с применением несущих пространственных элементов

1. Основание.
2. Пространственный элемент.
3. Облицовочные плиты.
4. Огнестойкий утепляющийвкладыш.
5. Вспененный заливочныйутеплитель.
6. Просечной лист.
7. Металлический слив.
8. Однокомпонентный заливочныйППУ «Вилан-405».

Рис.12.8. Узел примыкания системы к оконному проему. Вертикальный разрез

Монтаж и стоимость утеплителей «Пеноизол»,ФРП-1 и МВП

Карбамидный пенопласт марки«Пеноизол».

Его компонентывыпускают: ТОО фирма «Филин» г. Королев и ООО фирма «Стройдеталь» г. Сергиев -Посад (обе Московская обл.)

Профессиональный и экономическиепоказатели:

Плотность, кг/м3 -25

Коэффициент теплопроводности, Вт (м. град. С) — 0,029

Прочность на сжатие, МПА/см2 (кг/см2) — 0,03 (0,3)

Горючесть — не поддерживает горение, самозатухает — Г2; В2

Стоимость компонентов, руб. -137,5

С учетом оборудования и переработки (20 %)

составит, руб. -165

Фенольно-резольныйпенопласт марки — ФРП-1

Его компоненты выпускают:

Химкомбинаты в г. Новомосковске, г. Кемерово, г. Ново-шахтинске.

Профессиональныйи экономические показатели:

Плотность, кг/м3 -40-50

Коэффициент теплопроводности, Вт (м. град. С) — 0,038

Прочность на сжатие МПА/см2 (кг/см2) — 0,1(1,0)

Горючесть — не поддерживает горения, самозатухает — Г1; В1.

Стоимость компонентов, руб. -765

с учетом оборудования и переработки (20 %), руб. — 918

Минераловатныеплиты (MBП) — ВЕНТИ-GATTC

Комбинат Мосасботермостекло (г. Железнодорожный, Московской обл.)

Плотность, кг/м3 -10

Коэффициент теплопроводности

МВП полужестких (Y = 110 кг/м3) Вт(м. град. С) — 0,037

Прочность на сжатие, при 10 % деформации, МПА, — 0,02

Горючесть -негорючий

Стоимость: полужестких МВП, Y = 110 кг/м3 — 2249,39 руб./м3

Содержание

Услуги по монтажу отопления водоснабжения

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > resant.ru/otoplenie-dachi.html

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.

( Пока оценок нет )

Engineer к Отопление дома29.12.2024
Отопление дома — это важный аспект в создании комфортного и уютного жилья. В России, с её суровыми зимами, вопрос отопления…
Engineer к Отопление дома21.12.2024
Отопление дома играет важную роль в создании комфортных условий проживания. В России, где климатические условия могут быть суровыми, особенно важно…
Engineer к Монтаж отопления21.12.2024
Монтаж отопления — это комплекс работ, направленных на установку и настройку систем отопления в жилых и коммерческих зданиях. Процесс монтажа…
Engineer к Котельная дома17.12.2024
Котельная дома — это важный элемент системы отопления, который обеспечивает подачу тепла в жилые и коммерческие помещения. Правильное проектирование и…
Engineer к Водоснабжение дома08.12.2024
Водоснабжение дома является одной из ключевых составляющих комфортного и безопасного проживания. В условиях современного мира, когда экологическая ситуация становится все…