2.2.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Современные наружные стены должны отвечать целому ряду самых общих требований, а именно: по прочности и устойчивости; по долговечности, соответствующей классу здания; по огнестойкости; по теплопроводности; по защите от шума; по паропроницанию; по сеймостойкости (в сейсмических районах); по архитектурной выразительности.

При этом в процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных данных следующие основные предпосылки:

•характеристики здания (назначение, этажность, температур- но-влажностный режим, степень огнестойкости и т.д.);

•расположение здания в системе застройки, планировки и благоустройства территории;

•климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, инсоляция, атмосферные осадки, скорость ветра);

•номенклатуру имеющихся строительных материалов для устройства крыши, а также технические возможности строитель- но-монтажных организаций;

•особые условия строительства (сейсмические условия, длительно мерзлые грунты, просадочные грунты, подрабатываемые территории);

•финансовые возможности заказчика.

Подробнее > > > Нормативные требования и рекомендуемая литература.

Физика стен

Внастоящее время в связи с появлением не просто новых материалов, а целых СИСТЕМ ограждающих конструкций (состоящих из разнородных материалов) огромное внимание должно быть уделено пониманию физических процессов, происходящих в наружных стенах. Без этого невозможно грамотное их проектирование и возведение.

Вкачестве ограждающих конструкций наружные стены подвергаются воздействию целого ряда воздействий, тесно связанных с процессами, происходящими как вне здания, так и внутри него (рис. 2.2.2). К ним относятся атмосферные осадки; водяной пар, содержащийся во внутреннем воздухе здания; влага почвы; ветер; солнечная радиация; перепады темпе-

Ä

ÅÇ

êËÒ. 2.2.2 íËÔ˘Ì˚ ̇„ ÛÁÍË, ‚ÓÁ‰ÂÈÒÚ‚Û˛˘ËÂ

М‡ НУМТЪ ЫНˆЛЛ ТЪВМ Л ˆУНУОfl

(ÔÓ Ï‡ÚÂ Ë‡Î‡Ï ÙË Ï˚ TIKKURILA).

кЛТ. 2.2.3 к‡ТФ В‰ВОВМЛВ ‰‡‚ОВМЛfl, У·ЫТОУ‚ОВММУ„У

‚ÂÚ ÓÏ (J.Latta, Walls, Windows and Roofs for the Canadian Climate, 1973).

ратур; химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; а также некоторые другие факторы.

Атмосферные осадки

Наибольшее негативное воздействие оказывает на наружные стены зданий косой дождь с ветром. От этого сильнее всего страдают постройки на побережье, а также высотные, отдельно стоящие здания.

Дождевая вода может попасть внутрь стены через пористую структуру поверхности, отверстия, трещины, щели и неплотные швы. Сильнейшему воздействию дождя подвергаются верхние части стен и углы.

Неисправные водосточные желоба и трубы могут также стать причиной намокания стен. Вертикальные швы водосточных труб должны быть устроены в противоположной от стены

стороне, чтобы предотвратить попадание воды на стену. Расстояние между стеной и водосточными желобами должно быть не менее 30 мм.

Неправильно выполненные оконные откосы могут также привести к попаданию дождевой воды внутрь конструкции стены. Наружные края оконных откосов должны находиться на расстоянии 30 мм от стены, к тому же они должны иметь достаточный наклон, не меньше 300 мм.

Пожарные лестницы, флагштоки, светильники, рекламные плакаты, перила балконов и т.п. необходимо монтировать таким образом, чтобы они не направляли дождевую воду по стене.

Поверхностные воды на земле, снеговые сугробы и брызги дождевой воды воздействуют на цоколь и нижнюю часть фасада. Для того чтобы нивелировать отрицательные воздействия от данного вида нагрузок, следует предусмотреть устройство уклона прилегающей к зданию земли.

Водяной пар

Водяной пар постоянно образуется во внутренних помещениях здания в результате жизнедеятельности людей. Новые конструкции могут иногда обладать исключительно высоким влагосодержанием из-за т.н. конструктивной влажности. Чем выше температура и эффективнее проветривание, тем быстрее происходит процесс высыхания конструкции.

Водяной пар, содержащийся в воздухе внутри здания, в процессе диффузии и конвективного переноса проникает в конструкцию стены и, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, конденсируется. Количество образующейся влаги тем выше, чем больше разница температур снаружи и во внутренних помещениях, поэтому в зимнее время влага довольно интенсивно накапливается в стене. При этом необходимо понимать, что влага внутреннего воздуха может переходить в стеновую конструкцию также и вместе с воздушными потоками сквозь щели, трещины и не-герметичные стыки и швы.

Для того чтобы стена год от года не теряла свою теплоизолирующую способность и конструктивную прочность, необходимо, чтобы вся влага, накапливающаяся в толще стены зимой и летом, выходила наружу.

Негативные последствия этого явления можно предотвратить – либо используя различные конструктивные приемы (прежде всего, устройство вентилируемых зазоров), либо включая в конструкцию стены пароизоляционные материалы (изнутри помещения).

Влага почвы

При отсутствии гидроизоляции грунтовые и осадочные воды в фундаменте здания могут под воздействием капиллярных сил подниматься в цоколь. В случае ненадлежащего устройства изоляции между цоколем и стеновой конструкцией влага может подняться еще выше – в собственно стеновую конструкцию. На рис.2.2.2 представлен ряд конструктивных решений, позволяющих предотвратить проникновение влаги из почвы в цоколь.

Ветер

Потоки ветра, встречая на пути препятствие в виде здания, обходят его – в результате вокруг постройки образуются области положительного и отрицательного давления (рис. 2.2.3). Ветровые нагрузки, увеличивающиеся по высоте здания, необходимо обязательно учитывать при расчетах ограждающих конструкций.

Солнечная радиация

Различные материалы обладают разной чувствительностью к солнечной радиации. Так, например, солнечное излучение практически не оказывает влияния на керамическую плитку, а также на материалы из металлов без нанесенных на них полимерных покрытий. С другой стороны, лакокрасочные материалы подвержены весьма значительному разрушению, которое проявляется в виде растрескивания краски на фасаде. Ряд материалов не изменяет своих физических свойств, но теряет внешнюю привлекательность – например, выцветает (краски и некоторые полимерные покрытия).

Поэтому, выбирая облицовочный материал для строительства зданий в южных районах, следует удостовериться, что он обладает достаточной светостойкостью.

Перепады температур

В качестве ограждающих конструкций наружные стены функционируют в довольно жестком режиме, испытывая влияние перепада температур. Как правило, внутренняя поверхность стен имеет температуру, близкую к той, что существует в

лнЦзх а оДлДСзхЦ лалнЦех

помещении. В то же время температура наружной поверхности меняется в достаточно широких пределах – от весьма значительных отрицательных величин (в зимнюю морозную ночь) до величин, близких к 100°С (в летний солнечный день). Температура наружной поверхности стены в то же время может быть неоднородной из-за неодинаковой освещенности солнцем разных ее участков.

Но, как известно, все материалы в той или иной степени подвержены термическому растяжению и сжатию. Поэтому во избежание деформаций и разрушения очень важно, чтобы материалы, "работающие" в единой конструкции, имели близкие коэффициенты температурного расширения, либо же для обеспечения их совместной работы применялись бы соответствующие технические решения.

Ряду материалов серьезную опасность могут нести частые, иногда ежесуточные перепады температуры от плюса к минусу. Это, как правило, происходит в районах с мягкой и влажной зимой. Поэтому в подобных климатических зонах необходимо обращать самое пристальное внимание на такую важную характеристику материалов, как водопоглощение. При высоком водопоглощении (при положительных температурах) влага проникает и накапливается в порах материала, а