9.Обеспечение защитных свойств ограждающих конструкций

Общие сведения.

Современные наружные стены должны отвечать целому раду 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 сейсмостойкости (в ейсмических райо­нах), по архитектурной выразительности.

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

• характеристики здании (назначение, этажность, температурно-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 дли уст­ройства крыши, а также технические возможности строитель­но-монтажных организаций.

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

• финансовые возможности заказчика

Физика стен.

В настоящее 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.В качестве ограждающих конструкции наружные стены подвергаются воздействию целого ряда воздействий, тесно свя­занных с процессами, происходящими как вне здании, так и внутри него К ним относятся атмосферные осадки, водяной пар, содержащийся во внутреннем воздухе здания, влага почвы, ветер, солнечная радиация, перепады температур, 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 3О мм. Неправильно выполненные оконные откосы могут так­же привести к попаданию дождевой воды внутрь конструкции стены Наружные края оконных откосов должны находиться на расстоянии 80 мм. от стены, к тому же они должны иметь до­статочный наклон, не меньше 300 мм. Пожарные лестницы, 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 отданного вида нагрузок, следует предусмотреть устройство уклона прилегающей к здание 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 негерметичные 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.

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.

Распределение давления обусловленного ветром.

Заштрихованная зона – область увеличения давлен

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 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 100С.(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, что бы материалы, работающие в единой конструкции, имели близкие коэф-ты температурного расширения, либо же для обеспечения их совместной работы применялись бы соответствующие технические решения. Ряду материалов серьезную опасность могут нести частые, и ногда ежесуточные перепады температуры от + к -. Это, как правило, происходит в районах с мягкой и влажной зимой. Поэтому в подобных климатических зонах необходимо обращать внимание на такую важную хар-ку матер-ов, как водопоглащение. При высоком водопогл-нии (при + температурах) влага проникает и накапливается в порах материала, а при отрицательных – замерзает и, расширяясь, деформирует его структуру. В результате происходит прогрессирующее разрушение материала, приводящее к образованию трещины.

Понятие о влажности. Способность материала или конструкции сохранят свои качества при воздействии влаги и положительных температур называется влагостойкостью, при отрицательных температурах – морозостойкостью. При воздействии влаги содержащегося растворенного агрессивного вещества – стойкостью против коррозии. Нормальный режим помещения для жилых и общественных зданий температура внутреннего воздуха – 18-22С с содержанием влаги в воздухе 45%.

Химически агрессивные вещества, содержащиеся в воз­духе

Как правило, в больших городах или вблизи крупных предприятий в атмосфере наблюдается достаточно высокая концентрация химически агрессивных веществ, например се­роводорода и углекислого газа Поэтому для всех элементов, ограждающих конструкции здания, в таких районах необхо­димо использовать материалы, стойкие к воздействию хими­ческих веществ, присутствующих в воздухе.

Звукоизоляция. Звукоизол. называется ослабление звука данной ограждающей конструкцией, выраженное в децебелах. Основной принцип звукоизоляции – создание преград на пути звуковой волны.