Гидроизоляция фундаментов
Для предохранения стен от капиллярной сырости в фундаментах устраивают гидроизоляцию – горизонтальную и вертикальную (рис. 3г). По методу устройства различают гидроизоляции: окрасочную, штукатурную (цементную или асфальтную, оклеечную (из рулонных материалов) и оболочковую (из металла).
Горизонтальную гидроизоляцию при отсутствии подвалов целесообразно укладывать в уровне бетонной подготовки пола первого этажа, на 15-20 см выше уровня отмостки. При наличии подвала гидроизоляцию устраивают также и под полом подвала. Во внутренних фундаментах горизонтальную изоляцию укладывают в уровне обреза фундамента (конструктивно горизонтальная гидроизоляция чaще всего представляет собой два слоя рубероида на мастике (кроме сейсмичных районов), или слой цементного раствора 1: 2 толщиной 20÷30 мм .
Вертикальную гидроизоляцию устраивают для защиты стен подвала. Тип гидроизоляции зависит от влажности грунта. При сухих грунтах можно ограничиться двухразовой обмазкой горячим битумом. При сырых грунтах устраивают цементно-известковую штукатурку, после просушки которой производят обмазку битумом за 2 раза или оклейку рулонными материалами. Следует обращать особое внимание на обеспечение совместности работы всех видов гидроизоляции.
При высоком расположении горизонта грунтовых вод (выше пола подвала) могут потребоваться специальные меры усиления конструкции фундаментов и гидроизоляции, вплоть до устройства герметических оболочек из металла. Одновременно проводят меры по понижению уровня грунтовых вод – дренирование и тому подобные мероприятия (рис. ХХ).
Стены. Общие требования и классификация конструкций.
Наружные стены - сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям. Стены воспринимают собственную массу, постоянные и временные нагрузки от перекрытий и крыши, воздействия ветра, сейсмических сил и др. С внешней стороны наружные стены подвержены воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, внешнего шума, а с внутренней - воздействию теплового потока, потока водяного пара.
Выполняя функции ограждающей конструкции, композиционного элемента фасадов; а часто и несущей конструкции, стены должны отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, обладать необходимыми тепло- и звукоизоляционными свойствами, декоративными качествами, быть индустриальными, экономичными (наружные стены составляют 20-25 % стоимости конструкций здания).
Стены могут быть подразделены по следующим признакам:
по местоположению – наружные и внутренние;
по статической работе – несущие, самонесущие и ненесущие (навесные);
по типу и размерам стеновых изделий: мелкоэлементные – кирпич, камень; крупноэлементные – из крупных блоков или панелей;
по материалу стеновых изделий;
по конструкции: термически и акустически однородные (однослойные) и неоднородные (слоистые);
показателю массы;
по способу возведения: традиционная кладка, монолитные; сборные (из крупных блоков и панелей).
Следует отметить, что многие из признаков взаимосвязаны; так материал и изделия, применяемые для стен, тесно связаны с методами возведения зданий.
В зависимости от принятой конструктивной системы здания, наружные и внутренние стены и их элементы могут быть несущими, самонесущими, ненесущими. Несущие стены помимо вертикальной на грузки от собственной массы, воспринимают и передают фундаментам нагрузки от смежных конструкций: перекрытий, перегородок и пр. Самонесущие стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственно массы (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и других элементов стен) передают ее на фундаменты непосредственно либо через цокольные панели, рандбалки или другие конструкции. Ненесущие стены нагружены только собственным весом и ветровой нагрузкой в пределах участка высотой не более 6 м и поэтажно (или через несколько этажей) оперты на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).
Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальными нагрузки, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркасы (внутренние стены, диафрагмы или ствол жесткости).
Несущие и ненесущие наружные стены мо гут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местным повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.
Предельная этажность несущей стены зависит от прочности и деформативности ее материала, характера взаимосвязей с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например, применение панельных легкобетонных стен целесообразно в домах высотой до 9÷12 этажей, несущих кирпичных наружных стен – в зданиях средней этажности, а стен стальной решетчатой оболочковой конструкции – в 70-100- этажных зданиях.
В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают из мелкоразмерных стеновых изделий при кладке из камня (кирпича и стеновых камней объемом 2-8 кирпичей; Вес кирпичей – до 4÷4,3 кг, бетонных камней –до 30 кг; крупноэлементными при стеновых элементах высотой, равной от 1/4 до полной высоты этажа и более.
Крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные.
Крупноблочные стены могут иметь разрезку от двух до четырех рядов по высоте этажа (рис. ХХ). Разрезка - геометрическая схема членения конструкции в ее основной плоскости (фасада для наружных стен). Масса блоков до 3 т.
Крупные стеновые панели, применяемые в массовом строительстве, как правило, имеют размеры «на комнату» или «на две комнаты», т. е. высота панели равна высоте этажа или двух этажей, а ширина - одному или двум планировочным шагам (рис. ХХ).
В зависимости от конструктивной и строительной систем здания, класса капитальности, местных условий для четырех основных типов стен используют следующие основные материалы и изделия:
для бетонных:- легкий бетон (стеновые камни, крупные блоки и панели); - ячеистый бетон (стеновые камни, плиты и крупные панели); - тяжелый бетон (крупные панели);
для каменных: - естественный камень (стеновые камни); - обожженная глина (кирпич, пустотелая строительная керамика); - силикатная масса (кирпич, стеновые камни, крупные блоки);
для небетонных:- листовые и профильные изделия (асбестоцементные, алюминиевые и синтетические); - эффективные утеплители (минеральные и синтетические);
для деревянных: - брусья, бревна, доски, листовые изделия, щиты, панели.
Бетонные и каменные стены применяют в зданиях различной этажности и для различных статических функций. Стены из небетонных материалов используют в зданиях различной этажности только в качестве ненесущей конструкции.
Теплозащитные свойства стен зависят от способности строительного материала передавать теплоту, что характеризуется коэффициентом теплопроводности. Чем меньше величина коэффициента теплопроводности, тем лучше теплозащитные свойства стен.
Теплоустойчивость – тепловая инерция – характеризует способность стены сохранять неизменным тепловое состояние своих внутренних слоев. В ограниченных пределах полезна и воздухопроницаемость стены, так как способствует просушке стен,уменьшает влажность помещений.
Следует отметить, что величина коэффициента теплопроводности меньше у легких пористых материалов, следовательно, они предпочтительнее с позиций теплозащиты. В то же время, плотные материалы предпочтительнее с позиций теплоустойчивости, воздухопроницаемости и прочности.
Наружные стены должны обладать таким сопротивлением паропроницанию, при котором недопустимо или ограничено накопление влаги за холодный период года, поскольку увлажнение стен (при выпадении конденсата в холодный период года) приводит к снижению морозо-, био- и влагостойкости стен, ухудшению теплозащитных свойств.
Меры по ограничению паропроницаемости сводятся к следующему. В тех случаях, когда материал стен или теплоизоляция имеет пористую структуру, на внутренней поверхности стен необходим защитный слой пароизоляции. В случае если материал стен имеет плотную структуру, наиболее плотные слои следует располагать ближе к внутренней поверхности.
К защитным от паров влаги мероприятиям следует отнести и меры по их удалению, если некоторая часть паров проникает в стены. В этих целях материалы большей пористости рациональнее размещать ближе к наружным слоям стены; но не на самой наружной поверхности, которая подвержена воздействиям осадков, ветра и т.п. Поэтому на наружной поверхности необходим защитный слой из плотных структур.
Есть два метода совместного учета ограждающих и несущих свойств стеновых конструкций: совмещение функций и их разделение. В первом случае конструкция получается однослойной, а во втором – многослойной или слоистой. Во втором случае каждый слой обычно имеет свое назначение: несущий, теплоизоляционный, звукоизоляционный, пароизоляционный, отделочный и т.п. Функции прочности обеспечивают бетон, камень, дерево; функции долговечности – бетон, камень, дерево или листовой материал (алюминиевые сплавы, эмалированная сталь, асбестоцемент или др.); функции теплоизоляции – эффективные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, пенополистирол и др.); функции пароизоляции – рулонные материалы (прокладочный: рубероид, фольга и др.), плотный бетон или мастики; декоративные функции – различные облицовочные материалы. В число слоев такой ограждающей конструкции может быть включена воздушная прослойка: замкнутая (толщиной 20мм ≤ δ ≤100 мм) – для повышения ее сопротивления теплопередаче, вентилируемая (40мм ≤ δ ≤150 мм) – для защиты помещения от радиационного перегрева либо для уменьшения деформаций наружного облицовочного слоя стены.
Принципиальная схема возможных решений наружных стен представлена на рис. ХХ. В многослойных конструкциях слои из материалов, имеющих более высокую теплопроводность, теплоемкость, сопротивление паропроницаемости следует располагать с внутренней стороны. Замкнутые воздушные прослойки следует располагать ближе к наружной стороне, вентилируемые – между защитно-отделочным слоем и теплоизоляцией.
Для того, чтобы стеновые ограждения были эффективны особое внимание необходимо уделить местам включения в них железобетонных плит балконов и перекрытий, колонн. В этих местах – «мостиках холода» – оставшихся участков стен недостаточно для тепловой защиты. Меры борьбы – введение эффективного утеплителя (рис. ХХ,II).
Внешние стены в зданиях без подвала следует утеплять на глубину 0,5 м ниже поверхности грунта, в зданиях с подвалом – на глубину 1,0 м.
Выбор материалов и конструкций стены осуществляют с учетом требований ДБНВ.1.7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства». Согласно этим нормам, несущие стены, как правило, должны быть несгораемыми. Предел огнестойкости несгораемых конструкций стен должен составлять не менее 2 ч, в связи с чем, их необходимо выполнять из каменных или бетонных материалов. Высокие требования к огнестойкости несущих стен, а также колонн и столбов обусловлены их ролью в сохранности здания или сооружения. Повреждение при пожаре вертикальных несущих конструкций может привести к обрушению всех опирающихся на них конструкций и здания в целом. Применение трудносгораемых несущих стен (например, деревянных оштукатуренных) с пределом огнестойкости не менее 0,5 ч допускается только в одно-двухэтажных домах.
Рис. ХХ. Схемы решений наружных стен и меры борьбы с «мостиками холода»: а – схема однослойной стены; б – г – многослойных; д – е – мостики холода при заглублении балконных плит и колонн;1 – внутренняя штукатурка; 2 - несущая стена; 3 – наружный отделочный слой; 4 – несущий слой; 5 – утеплитель; 6 – наружная отделка; 7 – слой из раствора или клея; 8 – связь из антикоррозионной стали; 9 – воздуш ная прослойка; 10 и 11 – теплопроводные вклю чения; I – неправильное решение;II- правильное решение
Ненесущие наружные стены проектируют несгораемыми или трудносгораемыми с существенно меньшими пределами огнестойкости (0,25~0,5 ч), так как разрушение этих конструкций от воздействия огня приводит только к локальным повреждениям здания (табл. ПХ).
Долговечность стен обеспечивается применением стеновых материалов, обладающих требуемой морозостойкостью (табл. Х).
Таблица Х
Требуемая морозостойкость каменных материалов внешних частей наружных стен
Элементы конструкций |
Степень долговечности, лет |
|
100 |
50 |
|
Наружные стены или их облицовки в зданиях с влажностным режимом помещений: сухим и нормальным влажным мокрым Выступающие горизонтальные и наклонные элементы каменных конструкций и облицовок, незащищенные водонепроницаемыми покрытиями |
25 35 50
не менее 50 |
15 25 35
не менее 35 |
В современном массовом строительстве зданий большое внимание уделяют звукоизоляции помещений. Внутренние стены должны иметь надежную звукоизоляцию от воздушного шума [Х]. Величины звукоизолирующей способности внутренних стен от воздушного шума характеризуются индексом изоляции IВ , нормативные показатели которого для помещений разного назначения составляют 45÷60 дБ.
Толщину наружных стен выбирают по наибольшей из величин, полученных в результате статического и теплотехнического расчетов, и назначают в соответствии с конструктивными и теплотехническими особенностями ограждающей конструкции. Толщину внутренних стен выбирают по наибольшей из величин, полученных в результате статического и акустического расчетов, а также с учетом необходимых размеров площадок опирания перекрытий.