3.3. Железобетонные наружные стеновые панели

Железобетонные наружные стеновые панели чаще всего выполняют по однорядной разрезке, т. е. высотой на один этаж и длиной на одну или две комнаты, а по конструктивному исполнению они бывают однослойными, двухслойными и трёхслойными (рис. 3.4 и 3.5). Все стеновые панели снабжаются подъёмными петлями и закладными деталями для крепления одной панели к другой и для связей с другими конструктивными элементами зданий.

а) Однослойные железобетонные наружные стеновые панели

Такие панели изготавливают из лёгкого конструктивно-теплоизоляционного бетона на пористых заполнителях или из автоклавных ячеистых бетонов (рис. 3.5). С наружной стороны однослойные панели покрывают защитно-отделочным слоем из цементного раствора толщиной 20–25 мм или 50–70 мм, а с внутренней стороны – отделочным слоем толщиной 10–15 мм, т. е. такие панели можно условно называть «однослойными». Толщину наружных защитно-отделочных слоёв назначают в зависимости от природно-климатических условий района строительства, и их выполняют из паропроницаемых декоративных растворов или бетонов либо из обычных растворов с последующей окраской. Отделка наружного фасадного слоя может также выполняться керамическими, стеклянными плитками или тонкими плитками из пиленого камня либо дроблёными каменными материалами.

Рис. 3.4. Наружные железобетонные одно-, двух- и трёхслойные стеновые панели:

а – однослойная; б – двухслойная; в – трёхслойная; 1 – лёгкий конструктивно-теплоизоляционный бетон; 2 – наружный защитно-отделочный слой; 3 – конструктивный бетон; 4 – эффективный утеплитель

Рис. 3.5. Составные элементы поперечных сечений наружных железобетонныхстеновых панелей: а – с наружным защитно-отделочным слоем; б – с наружным защитно-отделочным и внутренним отделочным слоями; в – из ячеистого бетона; г – двухслойная с внутренним несущим слоем; д – трёхслойная с жёсткими связями между бетонными слоями; е – трёхслойная с гибкими связями между слоями;1 – конструктивно-теплоизоляционный или ячеистый бетон; 2 – наружный защитно-отделочный слой; 3 – внут-ренний отделочный слой; 4 – наружный и внутренний несущие слои; 5 – лёгкий теплоизоляционный бетон; 6 – арматура; 7 и 8 – элементы гибкой связи из антикоррозионной стали; 9 – эффективный утеплитель;δ– толщина утепляющего слоя

Однослойные панели армируют по контуру сварным каркасом из сеток, а над оконными проёмами – сварным пространственным каркасом. Для исключения раскрытия трещин в углах проёмов снаружи укладывают перекрёстные стержни или Г-образные сетки (рис. 3.6).

Однослойные панели из автоклавных ячеистых бетонов не могут изготавливаться размером по высоте на всю этажную стену и из них выполняют стены с линейной ленточной разрезкой. Арматура таких панелей защищается от коррозии путём покрытия антикоррозионным составом.

Рис. 3.6. Схема армирования однослойной легкобетонной панели наружной стены:

1 – каркас перемычки; 2 – подъёмная петля; 3 – арматурный каркас; 4 – Г-образная арматурная сетка в фасадном слое

Из-за высокой паропроницаемости лёгких бетонов и в связи с этим возможностью образования конденсата водяных паров внутри однослойных панелей и его замерзания при низкой температуре наружного воздуха, такие панели целесообразно применять для зданий с невысокой относительной влажностью внутреннего воздуха (не более 60 %). Толщина однослойных панелей 240–320 мм, но не более 400 мм.

б) Двухслойные железобетонные наружные стеновые панели

Двухслойные стеновые панели состоят из внутреннего несущего слоя, выполненного из тяжёлого или лёгкого конструктивного бетона, и наружного утепляющего слоя из конструктивно-теплоизоляционного лёгкого бетона. Толщина внутреннего несущего слоя не менее 100 мм, а толщина наружного утепляющего слоя определяется расчётом на теплозащиту. Снаружи двухслойные стеновые панели имеют защитно-отделочный слой из цементного раствора толщиной 20–25 мм с такой отделкой, как и в однослойных панелях.

Так как внутренний несущий слой из плотного бетона в двухслойных панелях имеет низкую паропроницаемость, то такие панели могут применяться в зданиях с высокой относительной влажностью внутреннего воздуха. Армирование двухслойных стеновых панелей выполняют аналогично однослойным панелям, т. е. арматурный каркас размещают в несущем и утепляющем бетонных слоях, но рабочую арматуру перемычек располагают в несущем бетонном слое. Общая толщина двухслойных стеновых панелей не более 400 мм (рис 3.7).

в) Трёхслойные железобетонные наружные стеновые панели

Трёхслойные наружные стеновые панели состоят из внутреннего и наружного слоёв, выполненных из тяжёлого или плотного лёгкого конструктивного бетона, между которыми укладывают утепляющий слой из эффективного теплоизоляционного материала. Толщина утепляющего слоя определяются расчётом на теплозащиту, а толщины внутреннего и наружного бетонных слоёв зависят от конструктивного решения стеновой панели и величины воспринимаемых нагрузок.

Внутренний слой панелей армируют пространственным каркасом, а наружный слой – арматурной сеткой. В зависимости от конструктивного исполнения трёхслойные стеновые панели бывают с гибкими или жёсткими связями между внутренним и наружным бетонными слоями (рис. 3.5 и 3.8). Гибкими связями служат металлические стержни в виде вертикальных подвесок и горизонтальных подкосов, соединяющих арматурный каркас внутреннего слоя и арматурную сетку наружного слоя стеновой панели, т. е. их крепят сваркой или привязывают к пространственному арматурному каркасу внутреннего слоя и арматурной сетке наружного слоя. Металлические стержни гибких связей выполняют из коррозионностойкой стали или они имеют антикоррозионное покрытие в зоне утеплителя.

Гибкие связи обеспечивают независимую работу бетонных слоёв стеновой панели и исключают температурные усилия между слоями. Наружный слой в панелях с гибкими связями выполняет ограждающие функции и его толщина должна быть не менее 50 мм. Толщина внутреннего слоя в трёхслойных панелях с гибкими связями в несущих и самонесущих стеновых панелях – не менее 80 мм, а в ненесущих панелях – не менее 65 мм.

Рис 3.7. Двухслойная бетонная панель наружной стены: 1 и 2 – закладные детали для крепления радиаторов отопления; 3 – подъёмные петли; 4 – арматурный каркас; 5 – внутренний несущий слой; 6 – наружный защитно-отделочный слой; 7 – слив; 8 – подоконная доска; 9 – легкобетонный теплоизоляционный слой;Н– высота этажа;В– длина панели;h– толщина панели;δ– толщина теплоизоляционного слоя

В трёхслойных стеновых панелях с жёсткими связями внутренний и наружный бетонные слои соединяются с помощью вертикальных и горизонтальных бетонных армированных рёбер. Жёсткие связи обеспечивают совместную статическую работу бетонных слоёв стеновых панелей и защищают соединительные арматурные стержни от коррозии. Соединительные арматурные стержни располагают в бетонных связевых рёбрах и их прикрепляют сваркой или привязывают к арматурному каркасу внутреннего слоя и арматурной сетке наружного слоя.

Недостаток от устройства жёстких связей в наружных стеновых панелях – это сквозные теплопроводные включения, образуемые рёбрами, что может приводить к выпадению конденсата на внутренней поверхности стен. Для уменьшения влияния теплопроводности рёбер на температуру внутренней поверхности стен их выполняют толщиной не более 40 мм и желательно из лёгкого бетона, а внутренний бетонный слой утолщают до 80–120 мм. Толщина наружного слоя не менее 50 мм. Наружная отделка трёхслойных стеновых панелей выполняется также как и одно- и двухслойных. Во всех панелях наружных стен закладные детали для крепления к другим конструктивным элементам размещают в несущем слое.

Рис. 3.8. Трёхслойные бетонные панели наружных стен и связи их бетонных слоёв:

а – схема расположения гибких связей; б – то же жёстких связей: 1 – подвеска; 2 – распорка; 3 – подкос; 4 – ребро из бетона внешних слоёв; 5 – ребро из лёгкого бетона; 6 – внутренний бетонный слой; 7 – наружный бетонный слой; 8 – арматурный каркас внутреннего слоя; 9 – арматурная сетка наружного слоя; 10 – арматура рёбер; 11 – эффективный утеплитель