3.2Конструктивные решения при использовании инновационных строительных материалов, на примере возведения 10-этажного жилого дома

Характеристика объекта исследования.

Многоэтажный жилой дом решен в виде объема, состоящего из трех в плане секций. Размеры в плане:(14,35х56,86) м.

Наружные стены жилого дома переменной толщины по высоте здания керамического красного полнотелого кирпича с последующим утеплением, штукатуркой и окраской.

-высота жилых этажей – 2,8 м;

-высота подвала – 3,0 м;

-высота технического этажа – 2,1 м;

-высота 1-го этажа – 3,5 м.

В квартирах предусмотрены: передняя, гардеробная, холл, раздельные и совмещенные санузлы.

Каждая секция жилого дома оборудована пассажирским лифтом. Размеры лифтовых шахт (1700х2600) мм.

Технико-экономические показатели объемно-планировочного решения здания показаны в таблице 3.4.

Таблица3.4-Технико-экономические показатели объемно-планировочного решения здания.

Наименование	Показатель
1	2
Этажность	10 +подвал
Планировочный тип	3-х секц-е
Строительный объем жилого дома в т.ч. ниже нуля, м3	28639,5291

Продолжение таблицы 3.4

1	2
Площадь застройки,м2	815,941
Общая площадь квартир, м2	7343,5
Жилая площадь, м2	6530,2
Общая площадь помещений торгово-общественного назначения, м2	783,6
Этажность помещений торгово-общественного назначения	1
Периметр здания,м	142,42
Удельный периметр наружных стен = (периметр здания )/(общая площадь типового этажа ),м	0,17
Количество квартир, в шт: 1-комнатные 2-х комнатные 3-х комнатные	81 36 36 9

Фасад здания изображен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 Фасад здания

Пространственная жесткость здания обеспечивается горизонтальными дисками жесткости, образуемыми плитами перекрытия, железобетонными поясами, а так же вертикальным ядром жесткости, образуемым лестнично-лифтовым узлом

На основании инженерно-геологических изысканий под жилой дом разработаны фундаменты из буронабивных свай с монолитным железобетонным ростверком.

Здание кирпичное с продольными и поперечными несущими стенами. Наружные стены в жилом доме выполняются из керамического кирпича с утеплением с внутренней стороны пенобетоном 550 мм. Внутренние стены из сплошного кирпича толщиной 380мм , 510мм. Перегородки – кирпичные из газосиликатных блоков толщиной 120мм.

Перекрытия – железобетонный пустотный настил из сборных ж/бетонных плит. Швы замоноличиваются бетоном марки 200 с заполнителем из мелких фракций.

Кровля плоская рулонная с внутренним водостоком. Уклон кровли i=0.01. Выход на крышу предусмотрен через машинное отделение лифта.Покрытие - железобетонный пустотный настил из сборных ж/бетонных.

Сборные железобетонные лестничные марши и площадки, наборные ступени по металлическимкосоурам.

Окна–деревянные ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОК-4, ОК-5, ОК-6, ОК-7. Двери – деревянные, металлические, металлопластиковые. Д-1, Д-2, Д-3 – двери внутриквартирные. ДО-1, ДО-2, ДО-3 – двери внутриквартирные с остеклением.

ДН-1, ДН-2, ДН-3, ДН-4 – двери наружные и внутриплощадочные.

Б1 – двери балконные.

Входы в здание оборудованы пандусами, навесами для защиты от атмосферных осадков и оснащены тамбурами. Полотно входных дверей оборудовано остекленной панелью из противоударного стекла. Покрытие входных площадок, пандусов выполнены шероховатой поверхностью.

Санитарное оснащение запроектированного здания включает в себя трубопроводы холодной и горячей воды, канализационные и газовые устройства подогрева воды, газовые приборы. В здании оборудованы электрические, слаботочные, телефонные сети, а также освещение.

В подвале дома запроектирован индивидуальный тепловой пункт (ИТП), где размещены пластинчатые теплообменники для отопления и горячего водоснабжения, насосы, приборы учета и контроля.

Система отопления жилого дома подключена к тепловым сетям по независимой схеме через теплообменник. Циркуляция воды в системе отопления осуществляется циркуляционными бесшумными насосами.

Для жилого дома проектируется вытяжная вентиляция с естественным побуждением. Вытяжка из квартир предусматривается через вентканалы кухонь и санузлов. Воздух забирается из верхней зоны помещений кухонь и санузлов в канал-спутник и затем перепускается в сборный канал на вышележащем этаже. Вытяжные каналы выходят транзитом в теплый чердак и далее через сборную шахту на кровлю.

Внедрение инновационного материала является важной составляющей для строительства в период кризиса, это может позволяет значительно снизить стоимость возведения зданий и сооружений, в данной дипломной работе мы рассматриваем замену кирпичных камней блоков, на инновационный. Применяем для строительства данного проекта крупноформатные поризованные керамические блоки марки Porikam.

3.2.1 Выбор вариантов строительства наружних и внутренних стен из крупноформатных поризованных керамических камней

Наружные и внутренние стены зданий подразделяются на несущие, самонесущие и ненесущие.

Несущие стены воспринимают нагрузки от собственного веса, от перекры­тий, покрытия, крыши, ветровые нагрузки (только наружные стены) и передают их на фундамент здания.

Самонесущие стены воспринимают нагрузки от собственного веса стены всех вышележащих этажей, ветровые нагрузки (только наружные стены) и пере­дают их на фундамент здания.

Ненесущие стены (стена-заполнение в каркасно-монолитных зданиях) воспринимают нагрузки только от собственного веса материала стены в пределах одного этажа, а также горизонтальные усилия от ветровых нагрузок, и передают их на междуэтажное перекрытие.

Компоновки кладки наружных несущих и самонесущих стен в зданиях малой и средней этажности (до 10 этажей включительно):

Вариант1.1-наружная однослойная стена из крупноформатных поризованных керамических камней с пазогребневым соединением рабочего размера 510мм формата 14,ЗНФ с облицовочным слоем толщиной 120мм из пустотелого лицевого керамического кирпича по ГОСТ 530-2012.

Вариант1.2-наружная однослойная стена из крупноформатных поризованных керамических камней с пазогребневым соединением рабочего размера 510мм формата 14,ЗНФ с оштукатуриванием с двух сторон.

Вариант1.3 - наружная однослойная стена из поризованных керамических камней формата 2,1НФ с облицовочным слоем из пустотелого лицевого керами­ческого кирпича по ГОСТ 530-2012 общей толщиной 640мм.

Вариант1.4 - наружная однослойная стена из поризованных керамических камней формата 2,1НФ толщиной 640мм с оштукатуриванием с двух сторон.

Вариант 1.5 - наружная двухслойная стена с внутренним слоем из крупноформатных поризованных керамических камней с пазогребневым соединением рабочего размера 380мм формата 10,7НФ, теплоизоляционным слоем из эффективного утеплителя (толщина определяется расчётом) и наружным слоем в виде многослойной защитно-декоративной штукатурки, армированной стеклотканевой сеткой.

Вариант 1.6 - наружная двухслойная стена с внутренним слоем толщиной 380мм из поризованных керамических камней формата 2,1НФ, теплоизоляцион­ным слоем из эффективного утеплителя (толщина определяется расчётом) и на­ружным слоем в виде многослойной защитно-декоративной штукатурки, арми­рованной стеклотканевой сеткой.

Из представленных вариантов компоновки стен под проект внедрения инновационных материалов в строительство 10-этажного жилого дома самым подходящим вариантом является пункт 1.1, так как он не нарушает конструктив здания и соответствует всем строительным нормам.

3.2.2 Указания по возведению наружных и внутренних стен из крупноформатных поризованных керамических камней

При возведении стен зданий из крупноформатных поризованных керамических камней следует руководствоваться требованиями СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» При строительстве зданий со стенами из крупноформатных поризован­ных керамических камней отметка верха фундамента должна быть выше плани­ровочной отметки земли и уровня отмостки. Применение крупноформатных по­ризованных керамических камней для наружных стен подвалов и цоколей не до­пускается.

Перед укладкой первого яруса стен из крупноформатных поризованных керамических камней необходимо выполнить горизонтальную гидроизоляцию.

Перед укладкой камни необходимо очистить от возможных загрязнений и визуально проверить их целостность. Камни с механическими повреждениями (отколотыми кромками, углами) допускается использовать при кладке ненагруженных участков стен.

Кладку из крупноформатных поризованных керамических камней рекомендуется начинать с углов здания и выполнять рядами по всему периметру. Необходимо следить за правильностью высоты рядов с самого начала ведения кладки с помощью натянутого шнура-причалки, горизонтального и вертикального уровней.

Поверхность камней перед нанесением раствора рекомендуется смачивать водой для лучшей адгезии.

Перевязка вертикальных швов кладки из крупноформатных поризованных керамических камней должна составлять не менее 0,4 от высоты камня,для камней высотой 219мм - не менее 87мм. Рекомендуемый шаг однорядной перевязки крупноформатных поризованных керамических камней Porikam™ производства завода «Амстрон» составляет 125мм.

Прочность кладки из крупноформатных поризованных керамических камней, имеющих вертикальные щелевые пустоты, тонкие перегородки и стенки, в значительной степени зависит от качества кладки - полного заполнения швов раствором, его ровности и одинаковой плотности.

Кладку из крупноформатных керамических камней с пазогребневым соединением выполняют с горизонтальными растворными швами толщиной 12мм, вертикальные швы раствором не заполняют. Кладку из рядовых керамических камней выполняют с заполнением вертикальных швов раствором.

При приготовлении и применении строительных растворов следует руководствоваться СП 82-101-98 «Приготовление и применение строительных растворов».

Для исключения попадания раствора в пустоты камня возможно применение металлической, стеклотканевой или бумажной сетки с толщиной нити до 1мм с ячейкой (5x5)мм.

Растворные швы в кладке лицевого слоя должны быть выполнены под расшивку. Расшивку швов следует производить заподлицо или выпуклой.

В случае выполнения кладки из крупноформатных поризованных керамических камней с облицовкой лицевым пустотелым одинарным керамическим кирпичом необходима установка арматурных сеток с целью обеспечения совместной работы слоёв кладки.

Однако, сетчатое армирование не приводит к повышению несущей способ­ности кладки из крупноформатных поризованных керамических камней (п. 7.30 СП 15.13330.2012). Поэтому, в случае использования однослойной кладки (без облицовки), армировать сетками рекомендуется только те участки, на которых необходимо обеспечить совместную работу различных участков конструкции, например, углы здания, места пересечения стен, места опирания перемычек, а также простенки с малой площадью. Армирование рекомендуется выполнять стальными оцинкованными сетками с ячейкой (50х50)мм или (100x100)мм из арма­турной проволоки класса В500 (Вр-1) диаметром 4мм с шагом по высоте через 2или 3 ряда кладки. Нецелесообразно производить армирование кладки, если её несущая способность используется менее чем на 50%.

Сопряжения внутренних и наружных стен из крупноформатных поризованных керамических камней следует осуществлять путём перевязки кладки.

В местах примыкания внутренних ненесущих перегородок к наружным сте­нам из крупноформатных поризованных керамических камней встык без пере­вязки кладки рекомендуется установка металлических плоских полосообразных анкеров длиной (250-300) мм из нержавеющей стали или стали с антикоррозион­ным покрытием. Анкер сгибается под прямым углом, горизонтальная часть ан­кера устанавливается врастворный шов кладки перегородки, а вертикальная часть закрепляется к кладке наружной стены с помощью шурупа или дюбеля.

Аналогичным образом происходит крепление кладки наружной стены заполнения из крупноформатных поризованных керамических камней к монолитным колоннам и стенам каркаса. Пластинчатые соединительные анкера располагают через каждые 2-3 ряда кладки.

Кладка наружных стен в каркасно-монолитных зданиях и перегородок в любых зданиях не доводится до низа вышележащего перекрытия на (10-20) мм. По завершении кладки эта щель заполняется монтажной пеной, пороизолом или другим эластичным материалом.

Несущие перемычки над оконными проемами могут выполняться из стальных труб прямоугольного сечения (гнутого сварного профиля) или других прокатных профилей, а также возможно применение сборных и монолитных же­лезобетонных перемычек, однако их использование в наружных стенах ведет к дополнительным затратам на теплоизоляцию этих участков.

Для снижения воздухопроницаемости наружных стен из крупноформатных поризованных керамических камней кладку с внутренней стороны стены рекомендуется оштукатурить цементно-песчаным раствором толщиной (15-20) мм или применить обшивку из плотных материалов.

Плиты перекрытия следует заделывать в кладку на глубину не менее 120мм и укладываться на слой цементно-песчаного раствора марки не менее

М50 толщиной 15мм, при необходимости устройства выравнивающего слоя при несовпадении порядовки каменной кладки и отметки перекрытия - толщиной не более 45мм. Слой раствора армировать сеткой кладочной с ячейкой 50х50мм из арматурной проволоки 04 В500 (Вр-1).

В местах опирания балок следует предусматривать стальные или железобетонные распределительные «подушки».

Для кладки стен из крупноразмерных поризованных керамических камней при отрицательных температурах должны применяться растворы с химическими противоморозными добавками. При этом необходимо руководство­ваться указаниями СП 15.13330.2012, раздел 10.

Возведение кладки стен зданий из крупноразмерных поризованных керамических камней способом замораживания на обыкновенных растворах (без противоморозных добавок) в течение зимнего периода разрешается при соответ­ствующем обосновании расчётом высотой не более двух этажей и до 8м вклю­чительно. При этом расчёт несущей способности стен, возводимых методом за­мораживания на обыкновенных растворах в момент оттаивания, следует произ­водить с учётом требований п. 10.7 СП 15.13330.2012.

При производстве работ в жаркую и сухую погоду (при относительной влажности воздуха менее 50% и температуре выше 30°С) должны обеспечивать­ся влажностные условия твердения растворов за счёт введения в их состав водо­удерживающих добавок и смачивания водой соприкасающихся с раствором по­верхностей керамических камней.

Кладку парапетов выше уровня плит покрытия в зданиях с наружными стенами из крупноформатных поризованных керамических камней следует выполнять из полнотелого керамического кирпича пластического прессования со­гласно типовым узлам для кирпичных зданий.

Проемы в однослойных стенах из крупноформатных поризованных керамических камней обычно не имеют четвертей. Монтаж оконных блоков должен выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 30971-2012. Крепление дверных и оконных коробок выполняется с применением специальных крепежных изделий, допускается использование оцинкованных гвоздей и металлических ершей. Зазоры между проемом и оконной (дверной) коробкой тщательнозаполняются монтажной пеной, а откосы оштукатуриваются. Подоконную часть наружной стены следует защищать отливом из кровельной стали.

Проемы в кладке из крупноформатных керамических камней с облицовкой кирпичом могут устраиваться с четвертью. В этом случае крепление оконных и дверных коробок аналогично их креплению в кирпичную кладку.

Для крепления в кладку стен из крупноразмерных поризованных керамических камней элементов с небольшим весом следует использовать пластико­вые распорные анкера с областью распора по всей длине. Несущая способность дюбелей зависит в основном от их длины и диаметра.

Для крепления элементов, создающих значительную нагрузку, таких как ку­хонная мебель, дверные и оконные рамы, навесные фасады и т.п. рекомендуется применять специально разработанные для поризованной керамики химические анкера. Для крепления минераловатных плит утеплителя следует использовать тарельчатые дюбели.

Для наружной и внутренней штукатурки стен, выполненных из крупноразмерных поризованных керамических камней, рекомендуется применять специальные штукатурные составы предназначенные для нанесения на поризованную керамику.

3.2.3 Теплотехнические расчеты наружных стен на основе поризованных

керамических камней.

Теплотехнический расчёт наружных стен, выполненных из крупноформатных поризованных керамических камней, и их расчёт по паропроницаемости необходимо выполнять в соответствии с требованиями СП 50.13330.2012 «Теп­ловая защита зданий», СП 23- 101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и ТСН 23-318-2000 РБ «Тепловая защита зданий».

В соответствии с п. 5.1 СП 50.13330.2012 теплозащитная оболочка зда­ния должна отвечать следующим требованиям:

а)приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);

б)удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);

в)температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно- гигиеническое требование).

Требования тепловой защиты здания считаются выполненными при одновременном выполнении требований а), б) и в).

Нормируемое значение приведённого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкций Ro^HopMпри расчёте по поэлементным требованиямследует определять по формуле 3.1 СП 50.13330.2012:

(3.1)

где Rq^tp- базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²°С/Вт, принимаемое в зависимости от градусов суток отопительного периода (ГСОП) региона строительства по таблице 3 СП 50.13330.2012;

m_р - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства, в данном случае принимается равным 1.

Число градусо-суток отопительного периода, °С-сут/год, определяют по формуле 3.2 СП 50.13330.2012:

(3.2)

где t_0T- средняя температура отопительного периода, °С;

z_0T- продолжительность отопительного периода, сут/год, принимаемые по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых - не более 10°С;

t_B - расчётная температура внутреннего воздуха в здании, °С.

Для климатических условий города Уфа: t_B= 18°С - для общественных зданий; t_B= 21°С - для жилых зданий; t_B= 22°С - для зданий дошкольных учреждений; t_0T= -6,0°С - для жилых и общественных зданий; tor= -5,0°С - для лечебно-профилактических и детских учреждений; z_0T= 209 сут - продолжительность отопительного периода для жилых и об­щественных зданий.

z_0T= 224 сут - продолжительность отопительного периода для лечебно-профилактических и детских учреждений.

Нормируемые значения приведённого сопротивления теплопередаче наружных стен отапливаемых зданий R<)^HopMдля города Уфа приведены в таблице 3.5

Таблица3.5-Нормируемые значения приведенного спротивления теплопередаче наружных стен

Наименование здания	Значение ГСОП, °С-сут.	Нормируемое значение сопротивления те­плопередаче наружных стен RoHopM, м2-°С / Вт
Общественные здания	5016	2,70
Жилые дома, общежития, гостиницы, школьные здания	5643	3,37
Здания поликлиник и ле­чебных учреждений, до­мов-интернатов	5824	3,43
Здания дошкольных уч­реждений	6048	3,51

Приведённое сопротивление теплопередаче Ro^npограждающей конструкции при проектировании по поэлементному подходу должно быть не менее нор­мируемого значения.

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания (или любой выделенной ограждающей конструкции) Ro^np, рассчитывается в соответствии с приложением Е к СП 50.13330.2012 с использованием результатов расчетов температурных полей. Для выполнения этого расчёта необходимо использовать фактические геометрические параметры наружной стены (расположение оконных проемов, теплопроводных включений в виде сборных плит перекрытий при бескаркасном строительстве, монолитных пере­крытий в каркасно-монолитном строительстве).

Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций для наружных стен представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6- Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций для наружных стен

Наименование материала, изде­лия или элемента кладки	Плотность в су­хом состоянии, кг/м3	Т еплопроводность кладки в сухом состоянии Ао, Вт/м-°С	Т еплопроводность кладки в условиях эксплуатации А, ХА, Вт/м°С
1	2	3	4
Кладка из кирпича керамического лицевого пустотелого формата 1НФ на цементно-песчаном растворе плотностью 1800кг/м3	1400	0,43	0,52
Кладка из камня керамического рядового формата 2,1НФ на це­ментно-песчаном растворе плотно­стью 1800кг/м3	1090	0,21	0,25
Кладка из камня керамического рядового формата 7НФ на це­ментно-песчаном растворе плотно­стью 1800кг/м3	950	0,18	0,20
Кладка из камня с пазогребневым соединением керамического ра­бочего размера 250мм форматов 10,7НФ и 14,ЗНФ на цементно­песчаном растворе плотностью 1800кг/м3	890	0,19	0,22
Кладка из камня с пазогребневым соединением керамического ра­бочего размера 380мм формата 10,7НФ на цементно-песчаном рас­творе плотностью 1800кг/м3	850	0,16	0,18
Кладка из камня с пазогребневым соединением керамического ра­бочего размера 510мм формата 14,ЗНФ на цементно-песчаном растворе плотностью 1800кг/м3	850	0,16	0,18
Внутренняя цементно-песчаная штукатурка толщиной 20мм	1800	0,58	0,76
Внутренняя «теплая» цементно­перлитовая штукатурка толщи­ной 20мм.	500	0,10	0,12
Наружная декоративно-защитная штукатурка толщиной 10мм	1800	0,58	0,76

Результаты теплотехнических расчетов для кладки наружных несущих и самонесущих стен из крупноформатных поризованныхкерамических камней указан в таблице3.7.

Таблица 3.7-Теплотехнические характеристики наружной несущей или самонесущей стены

Наименование элементов стены (снаружи вовнутрь)	Толщина элементов стены, мм
1	2
Кладка облицовки из кирпича кера­мического лицевого пустотелого фор­мата 1НФ на цементно-песчаном рас­творе плотностью 1800кг/м3	120
Вертикальный растворный шов	10
Кладка из камня с пазогребневым соединением керамического рабо­чего размера 510мм формата 14,ЗНФ на цементно-песчаном рас­творе плотностью 1800кг/м3	510
Внутренний штукатурный слой	20
Общая толщина стены	660
Приведённое термическое сопро­тивление стены Ro, м2*°С/Вт:
при внутренней штукатурке из цементно-песчаного раствора при внутренней штукатурке из цементно-перлитового раствора	3,23
	3,37

Схематическое изображение конструкции стены изображено на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 Схематическое изображение конструкции стены

Как видно из рисунка 3.2 , кладка наружных несущих и самонесущих стен из крупноформатных поризованных керамических камней на цементно-песчаном растворе в варианте компоновки 1.1 (из керамических камней с пазогребневым соединением рабочего размера 510мм формата 14,ЗНФ с облицовочным слоем из пустотелого лицевого керамического кирпича и внутренней штукатуркой легким раствором) .

3.2.4 Определение температурно-влажностного режима наружных стен на

Основе крупноформатных поризованных керамических камней

Защита от переувлажнения ограждающих конструкций должна обеспечиваться путём проектирования ограждающих конструкций с сопротивлением паропроницанию внутренних слоев не менее требуемого значения, определяемого расчетом одномерного влагопереноса.

Согласно п. 8.1 СП 50.13330.2012, сопротивление паропроницаниюRn, м -ч-Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения, определяемой в соответствии с п. 8.5 50.13330.2012) должно быть не меньше наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам 8.1 и 8.2 СП 50.13330.2012:

а) требуемого сопротивления паропроницанию, м2-ч-Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой пе­риод эксплуатации), определяемого по формуле 3.3.

(3.3)

где е_в - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетных температуре и относительной влажности воздуха в помещении, опре­деляемое по формуле:

е_в = (р_в/100)£_в (3.4)

Е_в - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температу­ре внутреннего воздуха помещения t_e,определяемое в соответствии с п. 8.6 СП 50.13330.2012.

Для температуры внутреннего воздуха t_B= 21°С Е_в = 2488 Па.

ср_в - относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая для различных зданий в соответствии с п. 5.7 СП 50.13330.2012. Для помещений жилых зданий ср_в = 55%;

е_в=0,01-55-2488=1368Па.

Rn.H- сопротивление паропроницанию, (м -ч-Па)/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью максимального увлажнения, определяемое по 8.7 СП50.13330.2012.

Сопротивление паропроницанию однослойной или отдельного слоя много­слойной ограждающей конструкции между наружной поверхностью и плоско­стью возможной конденсации определяется по формуле 3.5.

(3.5)

где δ_i -толщина слоя ограждающей конструкции, м;

μ, - расчётный коэффициент паропроницаемости материала ограждающей конструкции, мг/м-ч-Па.

Конструкцию стены в расчёте температурно­влажностного режима исходя из равенства коэффициентов паропроницаемости кладки внутреннего слоя и облицовки принимаем однослойной толщиной 640мм с коэффициентом паропроницаемостиjn_i=0,16 мг/м-ч-Па.

Сопротивлениепаропроницанию,мг/м-ч-Па, многослойной ограждающей конструкции (или её части) равно сумме сопротивлений паропроницанию составляющих её слоёв:

(3.6)

Расположение плоскости максимального увлажнения принимают в соответ­ствии с п. 8.5 СП 50.13330.2012.Плоскость возможной конденсации располагается на расстоянии, равном 2/3 толщины конструкции от её внутренней поверхности.

Таким образом:

R_n._H= 1/3 • (0,64 / 0,16) = 1,33 мг/м-ч-Па.

е_п-среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период, Па, определяемое по СП 131.13330.2012. Для клима­тических условий города Уфае_п = 720Па.

Е - парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максимального увлажнения за годовой период эксплуатации, Па, определяемое по формуле 3.7:

(3.7)

где Е_ь Е₂, Е₃ — парциальные давления водяного пара, Па, в плоскости мак­симального увлажнения, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемые согласно п.8.6 СП 50.13330.2012, по температуре в плоскости максимального увлажнения при средней температуре воздуха соответствующего периода;

z_bz₂, z₃— продолжительность, мес, соответственно зимнего, весеннеосеннего и летнего периодов, определяемая по СП 131.13330.2012 с учетом следующих условий:

а)к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наруж­ного воздуха ниже минус 5 °С;

б)к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;

в)к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наруж­ного воздуха выше плюс 5 °С.

Zi= 4 месяца (декабрь, январь, февраль, март) - месяцы зимнего периода;

tj= - (11,0+13,8+12,7+5,4) = -10,72°С (для города Уфы) - средняя температура наружного воздуха за зимний период, принимаемая по СП 131.13330.2012;

z₂= 2 месяца (октябрь, ноябрь) - месяцы весенне-осеннего периода;

t₂= (3,8 - 4,0) / 2 = - 0,1°С (для города .Уфа) - средняя температура наружного воз­духа за весенне-осенний период, принимаемая по СП 131.13330.2012;

z₃= 6 месяцев (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь) - месяцы летнего пе­риода;

t₃ = (5,2+13,2-h17,6H-19,4+17,0+11,2) / 6 = 13,93 °C(для города Уфа) - средняя температура наружного воздуха за летний период, принимаемая по СП131.13330.2012.

Температуру, °С, ограждающей конструкции в плоскости максимального увлажнения за каждый из рассматриваемых периодов определяем по формуле: 3.8.

(3.8)

где t_B- расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая для жилого здания равной 21°С;

t_n- средняя температура наружного воздуха, °С, за рассматриваемый пери­од;

R_X;- сопротивление теплопередачи части многослойной ограждающей кон­струкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения, м²-°С/Вт;

R/^CJ1- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции.

Далее по температурам t_xbt_x2и t_x3в соответствии с п. 8.6 СП 50.13330.2012 определяем парциальные давления водяного пара в плоскости максимального увлажнения за каждый из рассматриваемых периодов.

t_xi= -3,35°С, Ei= 462 Па;

t_x2⁼ 4,8°С, Е₂⁼ 860 Па;

t_x3= 15,6°С, Е₂= 1772 Па.

Парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максималь­ного увлажнения за годовой период эксплуатации:

Е = (462 * 4 + 860 * 2 + 1772 * 6) /12 = 1183 Па.

Парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максималь­ного увлажнения за годовой период эксплуатации:

Е = (340 • 4 + 727 • 2 + 1683 • 6) / 12 = 1076 Па.

Таким образом, получаем:

R_nl^Tp= ((1368 - 1183) / (1183 - 720)) • 1,33 = 0,53 м²-ч-Па/мг.

Определяем фактическое сопротивление паропроницанию, (м²-ч-Па)/мг, для рассматриваемых компоновок наружных стен (в пределах от внутренней по­верхности до плоскости максимального увлажнения) по формуле 3.9.

R_n= I (Si/ pi), (3.9)

где Sj- толщина слоев от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации, м;

- коэффициент паропроницаемости слоев от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации, мг/м-ч-Па.

R_n= 0,02 / 0,09 + 0,426 / 0,16 = 2,88 (м²-ч-Па)/мг.

Сравниваем значение R_nс нормируемым значением R_ni^Tp. В случае, если R_n>R_ni^Tp, накопление влаги за годовой период эксплуатации отсутствует.

Сравниваем значение R_nс нормируемым значением R_n2^Tp. В случае, если R_n>R_n2^Tp₅сверхнормативного увлажнения стены в зимний период не происходит.

Получаем что ,однослойная стена из крупноформатных поризованных керамических камней с пазогребневым соединением рабочего раз­мера 510мм формата 14,ЗНФ с облицовочным слоем толщиной 120мм из пусто­телого лицевого керамического кирпича:

R_n= 2,88 (м²-ч*Па)/мг >R_ni^Tp= 0,53 м²-ч-Па/мг >R_n2^Tp= 0,51 м²-ч-Па/мг.

Таким образом, в однослойных стенах из крупноформатных поризованных керамических камней (без дополнительного утепления) накопления влаги за годовой период эксплуатации и сверхнормативного увлажнения за пе­риод с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха не происходит.

3.2.5 Конструктивные узлы при строительстве жилого 10-этажного дома с

применением крупноформатных поризованных камней

В данном разделе описаны конструктивные узлы при применении крупноформатных поризованных керамических блоков марки Porikam.

На рисунке 3.3 показан вертикальный разрез глухой наружной стены в пределах одного этажа

Рисунок 3.3 - вертикальный разрез глухой наружной стены в пределах одного этажа

Вертикальный разрез наружной стены с оконным проемом в пределах од­ного этажа, показан на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4-Вертикальный разрез наружной стены с оконным проемом в пределах од­ного этажа

-узел сопряжения несущий стены со сборным перекрытием вариант с балконом, показан на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5-Узел сопряжения несущий стены со сборным перекрытием вариант с балконом

-внешний угол наружной стены, показан на рисунке 3.6,3.7.

Рисунок 3.6- Четный ряд кладки камня (2,4,6,…..)

Рисунок 3.7- Нечетный ряд кладки камня (1,3,5,….)

-узел сопряжения наружной и внутренней несущих стен, показан на рисунке 3.8 и 3.9.

Рисунок 3.8-Четный ряд кладки камня (2,4,6,…..)

Рисунок 3.9 Нечетный ряд кладки камня (1,3,5…..)

-схема армирования кладки металлической сеткой, показан на рисунке 3.10.

Рисунок 3.10 Схема армирования кладки металлической сеткой