8 Техническая эксплуатация зданий и сооружений

Работы сопровождать рисунками, схемами, таблицами.

Пример:

Техническая эксплуатация кирпичных стен

Стены в зданиях и сооружениях выполняют различные функции. Основное их назначение заключается в защите помещений от влияния климатических факторов (перепад температур, солнечная радиация, осадки, ветер) и других различных воздействий (радиация, ультразвук и т.п.), а также в передаче временных и постоянных нагрузок на фундаменты. При неблагоприятном сочетании вышеуказанных факторов стены в процессе эксплуатации могут терять свое функциональное предназначение, что приводит к необходимости выполнения работ по их ремонту и усилению.

Факторы, приводящие к разрушению стен, подразделяются на две группы: силовые и влияние окружающей среды.

Силовые факторы: неравномерные осадки зданий, увеличение эксплуатационных нагрузок, разрушение мест опирания несущих конструкций, увеличение прогибов перемычек над проемами.

Влияние окружающей среды связано с чрезмерным увлажнением и промерзанием стен; агрессивным воздействием пыли и газов, выделяемых во время работы автотранспорта и предприятий; биологическим воздействием различных грибков, зелени и т.п.

Для обеспечения сохранности и долговечности стен зданий и сооружений необходимо содержать в исправности кровельные покрытия крыш и покрытия всех выступающих частей фасадов, водосточные трубы, карнизы, отделочные слои наружных стен, а внутри помещений поддерживать нормальный микроклимат.

Основными дефектами кирпичных и каменных стен являются:

• отсыревание и замокание (особенно в местах установки водосточных труб, умывальников, ванн и кухонных раковин);

• появление волосяных трещин как в теле стен, так и в местах сопряжения с балконными плитами, эркерами и

• непосредственно под ними, особенно в наиболее нагруженных частях стен;

• расслоение рядов кладки, разрушение и выветривание стенового материала;

• провисание и выпадение отдельных кирпичей из оконных и дверных перемычек;

• промерзание.

Основные причины появления сырости и замокания стен следующие:

• чрезмерное увлажнение ограждающих конструкций стен во время строительства (применение влагоемких и гигроскопичных материалов, нарушение правил транспортирования и хранения материалов, переувлажнение при выполнении мокрых процессов и т.п.);

• атмосферное увлажнение как результат нарушения режима эксплуатации (повреждение кровельных покрытий и карнизных свесов водосточных труб, недостаточный вынос карниза при неорганизованном водостоке; увлажнение стен "косым дождем"; повреждение покрытий парапетов, карнизов, балконов и т.д.);

• техническое или бытовое увлажнение из-за проектных ошибок (ошибки при теплотехническом расчете толщины стен, приводящие к образованию точки росы на их внутренней поверхности; отсутствие пароизоляции на внутренней поверхности и наличие влагопроницаемого слоя на наружной поверхности в помещениях с мокрыми технологическими процессами - бани, прачечные; выделение большого количества влаги при сгорании бытового газа и т.д.);

• увлажнение от грунтовых вод ("старение" или повреждение гидроизоляционного материала, отсутствие или брак при устройстве гидроизоляции, поднятие уровня грунтовых вод при обводнении участка застройки и т.д.).

Основные причины промерзания стен:

• ошибки при проектировании (не учтены уровень грунтовых вод и их агрессивность, занижены толщины конструкций стен и т.д.);

• нарушение технологии производства строительно-монтажных работ (применение влагоемких материалов или материалов с заниженными теплотехническими характеристиками, отсутствие дополнительной теплоизоляции в местах опирания плит перекрытий или балок и т.д.);

• неправильная эксплуатация зданий и сооружений (повреждение гидроизоляции и кровли и, как следствие, увлажнение стен, протечки инженерных коммуникаций и т.д.).

Трещины и деформации в стенах зданий и сооружений возникают в результате неисправности фундаментов и осадки оснований, отсутствия температурных и осадочных швов, промерзания стен, перенапряжения стен под опорами балок и в перемычках, низкой прочности каменных материалов и раствора, промерзания грунтового основания и т.д.

Сохранность и долговечность стен зданий и сооружений, как и других несущих и ограждающих конструкций, обеспечивается грамотной технической эксплуатацией данного конструктивного элемента и всего здания в целом.

При наличии постоянной сырости на внутренних поверхностях наружных стен или на внутренних стенах, особенно в санитарных узлах, необходимо установить причину повышенной влажности, проверив при этом состояние и функционирование санитарно-технических систем, а также состояние облицовки стен в санузлах, ванных комнатах и кухнях.

При наличии сырых пятен на стенах требуется отбить штукатурку в этих местах, выявить причины образования сырости, устранить источник, просушить эти места и восстановить штукатурку.

При обнаружении на стенах зданий и сооружений трещин глубиной 3 см и более следует немедленно установить маяки, организовать за ними наблюдение с записью результатов контроля в специальном журнале. В случае развития трещин, что фиксируется по разрыву маяка, надо срочно принять меры по временному укреплению стен до проведения специальной экспертизы и разработки необходимых мероприятий по устранению причин выявленных деформаций. Только после этого выполняются работы по заделке трещин.

В процессе эксплуатации особое внимание обращают на те места стен, где в зимнее время наблюдается их промерзание и повышенное продувание.

В местах, где возникает усиленное промерзание и продувание, необходимо отбить штукатурку откосов у оконных и дверных проемов, тщательно проконопатить паклей, смоченной в гипсовом растворе, зазоры между оконными (дверными) коробками и поверхностью стен с последующим восстановлением штукатурки.

При промерзании наружных углов зданий и сооружений требуется утеплить стены изнутри, используя эффективный утеплитель, или дополнительно установить в этих углах стояки центрального отопления.

Если усиленное продувание и промерзание наблюдается в местах прохождения осадочных швов, то необходимо тщательно проконопатить осадочный шов промасленным жгутом и восстановить отделочный слой.

Нижние части углов стен в арочных сквозных проездах зданий защищают от повреждения путем заделки уголков или обшивки углов зданий листовым железом на высоту 1,5...2 м от поверхности отмостки.

Пробивать оконные и дверные проемы в стенах зданий без разрешения начальника КЭЧ района запрещается.

Для стен крупнопанельных и крупноблочных зданий характерны следующие дефекты: потеря герметичности и раскрытие трещин вертикальных и горизонтальных швов, разрушение защитного слоя арматуры панелей, коррозия закладных деталей и соединительных элементов, разрушение раствора в швах, трещины в панелях и блоках, разрушение или отслоение утепляющего слоя в двухслойных панелях, промерзание стен и др.

Техническая эксплуатация стен крупнопанельных зданий имеет свои особенности.

В случае обнаружения на внутренней поверхности стен трещин глубиной 3 см и более, а также отслоения фактурного слоя или облицовочной плитки необходимо установить маяки. Если по показаниям маяков дальнейшее развитие деформаций стен прекратилось, то трещины следует заделать раствором и материалом, однородным с материалом стен.

При дальнейшем развитии деформаций результаты наблюдений доводятся до сведения руководства КЭЧ района и принимаются срочные меры к временному креплению или усилению поврежденных участков стен.

В случае появления трещин на наружной фактуре блоков или панелей, не связанных с понижением несущей способности стен, следует установить пределы распространения трещин, а также прочность сцепления фактурного слоя с основным материалом стен путем легкого простукивания деревянным молотком. При наличии глухого звука, свидетельствующего о недостаточном сцеплении цементно-песчаного фактурного слоя со стеновым материалом, все поврежденные участки необходимо отбить с последующим восстановлением фактурного слоя на том же растворе с предварительной подготовкой поверхности основания.

При выпучивании облицовки стен или выпадении отдельных плиток следует простучать стены деревянным молотком, снять слабо держащиеся плитки и установить их вновь на цементно-песчаном растворе после насечки и промывки водой или укрепить плитки специальными анкерами. Если запасные плитки отсутствуют, то поврежденные места затирают цветным цементно-песчаным раствором заподлицо со смежными плитками, не допуская нарушения внешнего облика фасада здания.

При появлении протечек или продуваний через стыки наружных стен производится герметизация стыков. При отсутствии герметика стыки проконопачивают просмоленным жгутом и оштукатуривают с наружной и внутренней стороны.

При обнаружении продувания или промерзания в местах сопряжения оконных или дверных (балконных) коробок с панелями необходимо дополнительно проконопатить и загерметизировать щели по периметру между коробками и откосами стеновых панелей.

В случае появления влаги или плесени над окнами в местах сопряжения плит перекрытий с наружной стеной и в местах, где установлены подоконные блоки, необходимо горизонтальные швы с наружной стороны очистить от раствора и тщательно проконопатить их промасленным жгутом с последующей зачеканкой цементно-песчаным раствором на саморасширяющемся цементе. После устранения причин увлажнения сырые места стен со стороны помещения требуется просушить.

При проведении осмотров в полносборных зданиях особое внимание следует обращать на внутренние несущие стены с вентиляционными панелями. Для того чтобы обеспечить нормальный воздухообмен в помещениях, надо проверить вентиляционные каналы путем опускания гири на веревке с чердака или крыши, а при засорении каналов - прочистить их.

При появлении сырости на внутренних поверхностях крупноблочных зданий в местах прохождения каналов мусоропроводов необходимо утеплить стены слоем "теплого" штукатурного слоя или шлакобетона толщиной 6...8 см по металлической сетке.

Наличие постоянной сырости в наружных углах зданий из крупных блоков или панелей свидетельствует о недостаточной их теплоустойчивости. Чтобы не допустить этого, углы с внутренней стороны дополнительно утепляют после тщательной просушки стен или устанавливают в них стояки центрального отопления.

При промерзании многослойных наружных стеновых панелей вследствие некачественного их изготовления на заводе или излишнего увлажнения утеплителя необходимо в местах промерзания вскрыть теплоизоляционный слой до железобетонной оболочки, заменить утеплитель на более эффективный и восстановить защитный слой. Работы следует производить в теплое время года с оформлением акта на скрытые работы по возможности с участием завода-изготовителя панелей.

В случае появления конденсата или наледи на стенках встроенных в подоконные блоки кухонь холодных шкафов или на их дверцах необходимо утеплить стенки шкафов и дверцы, уплотнить притворы в дверцах, проверить работоспособность приборов для открывания вентиляционных отверстий.

При значительной теплопроводности тонкой наружной стенки холодного шкафа в летние солнечные дни повышают теплоустойчивость наружной стены путем ее облицовки эффективными теплоизоляционными материалами с устройством воздушной прослойки между стеной и утеплителем.

В случае высокой влаго- и воздухопроницаемости горизонтальных и вертикальных стыков должны быть выполнены работы по их герметизации.

В стенах крупноблочных и крупнопанельных зданий запрещается пробивать оконные и дверные проемы. В течение первого года эксплуатации полносборных домов не разрешается завешивать стены коврами и другими плотными материалами, устанавливать вплотную к ним громоздкую мебель (шкафы, гардеробы и т.п.

Расчет звукоизоляции ограждающей конструкции.

Требуется определить индекс изоляции воздушного шума межквартирной однослойной панели сплошного сечения из железобетона, толщиной 160 мм и сравнить полученное значение с нормативными значениями для межквартирных стен жилых домов с комфортными условиями категории Б.

Для стен и перегородок между квартирами в домах категории - Б R_н=52 дБ (табл. 6. СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).

Для практических целей расчета используется расчетно-графический метод, который позволяет построить ориентировочную частотную характеристику звукоизоляции однослойного плоского ограждения сплошного сечения с поверхностной плотностью по СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающий конструкций» таб. 9 (в практической таб. 1 и 2).

Частотная характеристика изоляции воздушного шума конструкцией в нормируемом диапазоне частот (100-3150 Гц) изображается в виде ломаной линии ABCD. Построение частотной характеристики производится в следующей последовательности.

1. Вычисляем значение поверхностной плотности конструкции по формуле:

где - плотность материала конструкции, принимаем 2500 кг/ м³,

H - толщина конструкции, принимаем для межквартирной перегородки 0,16 м.

m= 2500 х 0,16 = 400 кг/м³

2. Находим координаты т. В.

2.1. Абсциссу т. В (частоту f_в) определяем по табл. 1. в зависимости от толщины и плотности материала конструкции.

При =2500 кг/м³ f_в=29/H=29/0,16=181,3 Гц. Далее по табл.2 находим пределы, в которых находится вычисленное значение - f_в=200Гц.

2.2 Ординату т. В (значение R_в) определяем в зависимости от поверхностной плотности m по формуле:

R_в = 20 lg m – 12 = 20 lg 400 -12= 40, 04 дБ

Округляем до 0,5 дБ, следовательно, R_в = 40 дБ.

3. Из т. В влево проводим горизонтальный отрезок ВА до пересечения с началом координат, соответствующему частоте 100 Гц.

4. Из т. В вправо проводим отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву (т.е. 17-18^◦) до т. С с ординатой R_с = 65 дБ т. к. т. С лежит за пределами нормируемого диапазона частот (3150 Гц), то горизонтальный отрезок СD отсутствует.

Таблица 8.1 – Данные плотности материала

Таблица 8.2 – Данные среднегеометрической частоты и границы

Среднегеом. частота 1/3- октавной полосы	Границы 1/3- октавной полосы
50	45-56
63	57-70
80	71-88
100	89-111
125	112-140
160	141-176
200	177-222
250	223-280
315	281-353
400	354-445
500	446-561
630	562-707
800	708-890
1000	891-1122
1250	1123-1414
1600	1415-1782
2000	1783-2244
2500	2245-2828
3150	2829-3563

Индекс изоляции воздушного шума R_в (дБ) ограждающей конструкции с известной частотной характеристикой изоляции воздушного шума определяется путём сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой звукоизоляции, построенной по нормируемым значениям. Величиной индекса изоляции воздушного шума R_в будет являться ордината смещенной оценочной кривой звукоизоляции в 1/3-октавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

Сопоставляем полученную частотную характеристику нашей конструкции с оценочной кривой звукоизоляции, построенной по значениям, приведенным в табл. 3 (столбец 3).

Определяем сумму неблагоприятных отклонений частотной характеристики звукоизоляции конструкции от оценочной кривой звукоизоляции (табл. 3, столбец 4).

Т.к. сумма неблагоприятных отклонений (среднее неблагоприятное отклонение меньше или равно 2 Дб; максимальное неблагоприятное отклонение меньше или равно 8 Дб). Значит, не смещаем график. Если получилаось больше, то смещаем нормативную кривую на …. Дб.

Необходимый индекс изоляции воздушного шума ограждения должен быть более или менее равен нормативному индексу изоляции воздушного шума:

Согласно СНиП 23-03-2003 принимаем индекс изоляции воздушного шума R_в (дБ) ограждающей конструкции 52 дБ.

Вывод: межквартирная однослойная панель из железобетона, толщиной 160 мм удовлетворяет требованиям СНиП по изоляции воздушного шума межквартирными стенами жилых домов с комфортными условиями категории Б.

Расчет воздухопроницаемость кирпичной стены дома, эксплуатируемого в услови­ях г. Тамбова. При обследовании установлено, что дом имеет 16 этажей. Высота этажа 3,3 м. Стена сложена из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе c = 1800 кг/м^з. Тол­щина стены 0,64 м (2,5 кирпича). Стена оштукатурена c внутренней стороны известково-песчаным рас­твором толщиной 0,02 м c = 1600 кг/м^з. C наружной стороны стена выполнена неоштукатуренной c расшивкой швов. Температура внутреннего воздуха в зимний период t_в = 20 °С. Относительная влаж­ность внутреннего воздуха = 55 %. Определить снижение сопротивления теплопередаче стены и температуру внутренней поверхности стены при наличии в ней инфильтрации воздуха.

Решение. Устанавливаем данные, необходимые для расчета. Так как t_в= 20 °С, = 55 %, по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» табл. 1 имеем, что влажностный режим помещений нормальный. По прил. В СНиП 23-02-2003 район строительства здания относится к сухой зоне. Следовательно, условия эксплуатации стены A (табл. 2). Тогда по СНиП II-3-79^* «Строительная теплотехника» прилож.3^* принимаем для материалов стены коэффициенты теплопроводности равными : для кладки из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе c = 1800 кг/м^з - = 0,70 Вт/(м°С); для известково-песчаной штукатурки c = 1600 кг/м^з - = 0,70 Вт/(м°С). Темпера­тура наружного воздуха за наиболее холодную пятидневку составляет t_н= - 28 °С СНиП 23-01-99^* «Строительная климатология» таб. 1^* с обеспеченностью 0,98):, а расчетная скорость ветра в январе равна v = 5 м/с (СНиП 23-01-99^* «Строительная климатология» таб. 1^* стлб. 20):

Определяем требуемое сопротивление воздухопроницанию стены

Для этого вначале по формуле вычисляем значения и (гамма):

Высота зданйя составляет H = 3,3*16 = 52,8 м. Тогда по формуле имеем:

Требуемое сопротивление по формуле c учетом того, что для наружных стен нормативная воздухопроницаемость равна G_n = 0,5 кг/(м²ч), составляет

.

По формуле на основании данных табл. находим фактическое сопротивление воздухопро­ницанию стены:

Так как > эксплуатируемая кирпичная стена отвечает требованиям по защите от воздухопроницания.

Определяем снижение сопротивления теплопередаче стены при инфильтрации через нее воздуха. Для этого по формуле производим расчет сопротивления теплопередаче стены при отсутст­вии фильтрации:

и определяем количество воздуха, проходящего через конструкцию:

Подставляя полученные значения R_o и G в формулу, находим сопротивление теплопередаче стены при наличии инфильтрации воздуха через нее:

где - удельная теплоемкость воздуха;

Таким образом, сопротивление теплопередаче снизилось при инфильтрации на:

Определяем по формуле температуру внутренней поверхности стены при инфильтрации воз­духа.

Вначале вычислим:

Тогда

Температура на внутренней поверхности стены без фильтрации воздуха по формуле составляет:

В соответствии с нормативными требованиями температура на внутренней поверхности наружной стены должна быть не ниже Здесь = 4°С принято по табл. 5 СНиП 23-02-23.

Видно, что стена не обеспечивает санитарно-гигиенических требований по теплозащите <. Условия еще более ухудшаются за счет инфильтрации воздуха через стену <

Вывод: Для уменьшения вредного влияния инфильтрации воздука необходимо повысить сопротивление воздухопроницанию стены за счет устройства более плотной штукатурки, например, цементно-­песчаной. Возможно, также на нижних этажах оштукатурить наружную поверхность стен.

Следует отметить, что для обеспечения требований норм необходимо не только повысить - сопро­тивление воздухопроницанию, но и обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче. Выбор конст­руктивного решения требуемой теплозащиты должен учитывать необходимость повышения уровня воз­дуконепроницаемости стен.