Выбор толщины стены
Рост цен на энергоносители обратил повышенное внимание к проблеме недостаточной энергетической эффективности зданий т.к. массовое «отопление улиц» стало слишком дорогим удовольствием. Следствием чего стало принятие в 2000 году СНиПа 23-01-99 (Строительная климатология) и внесение поправок в СНиП II-3-79 (Строительная теплотехника), в дальнейшем был принят СНиП 23-02-2003 (Тепловая защита зданий), в результате чего требуемое сопротивление теплопередаче стены было увеличено практически в 2 раза.
Таким образом, практически все построенные в прошлом веке дома вдруг внезапно перестали соответствовать расчетам Госстроя РФ, однако после наступления 2000 года, температура в этих домах резко не упала, и никто не замерз. Тем не менее, вновь строящиеся дома, должны соответствовать нормативам Госстроя РФ, в первую очередь речь идет о государственных объектах. Частный застройщик может более гибко подходить к вопросу выбора толщины стены, учитывая свои финансовые возможности, планируемое топливо для системы отопления (газ, электричество, солярка и т.д.), сезонность проживания.
Согласно СНиП 23-02-2003 можно рассчитать:
Нормируемое сопротивление теплопередаче Rreq, м² °С/Вт
Нормируемое минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rmin, м² °С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередаче Rk, которое обеспечивает максимально допустимый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и внутренней поверхностью стены (4°С) для самого холодного времени года, т.е. минимальное значение при котором не происходит дискомфорта от охлаждения стены зимой.
В результате получаем следующие значения:
Таким образом, значение сопротивления теплопередачи наружной стены может быть в диапазоне от Rcomfort до Rreq теплопередаче R = 2,86 м² °С/Вт, что достаточно для строительства конструкции наружной стены в Белгородском регионе.
Теплотехнические характеристики наружных ограждений определяются исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, а также из условий энергосбережения.
Проектирование тепловой защиты жилых и общественных зданий с круглогодичной эксплуатацией должно вестись из условий энергосбережения. Для Белгородского региона нормативно рекомендовано приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен Rreq = 2,86 м² °С/Вт. При этом фактические значения сопротивлений должны приниматься не менее Rreq(min) = 1,80 м² °С/Вт.
Для зданий сезонной эксплуатации, которые периодически используются в холодный период года, тепловая защита должна назначаться из санитарно-гигиенических и комфортных условий. Для Белгородского региона требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен составляет Rcomfort = 1,24 м² °С/Вт (для обеспечения температурного перепада Δtn к концу наиболее холодной пятидневки в пределах 4°С).
По результатам теплотехнического расчета завод «АэроБел» рекомендует следующие конструкции стены с применением газобетона:
Однослойная стена из блоков АЭРОБЕЛ, оштукатуренная с двух сторон.
Стена из блоков АЭРОБЕЛ с облицовкой из кирпича.
При проектировании тепловой защиты большое внимание должно уделяться также воздухопроницаемости стен и защите их от переувлажнения.
Неконтролируемая воздухопроницаемость («продувание») может свести на нет все усилия по «утеплению» стены. При устройстве многослойных утепленных стен неконтролируемая воздухопроницаемость возникает часто вследствие случайных ошибок при производстве работ либо становится результатом конструктивных просчетов.
Однослойная газобетонная стена столь проста (и в проектировании, и в строительстве), что риск случайных и сознательных ошибок при ее устройстве стремится к нулю. Если хотя бы с одной стороны стена отделана «мокрым» способом – опасность продувания практически исключается.
Наружные стены, выполненные из газобетонных блоков АЭРОБЕЛ, могут быть: однослойными (однородными) и многослойными.
Однослойные стены.
Однослойные стены из газобетонных блоков АЭРОБЕЛ выполняются толщиной не менее 400 мм с отделкой декоративной штукатуркой.
Многослойные стены.
В многослойных конструкциях стен, где внутрений слой состоит из газобетонных блоков АЭРОБЕЛ, где используют его теплоизоляционные свойства и необходимую по расчету несущею способность, то для наружной облицовки применяют облицовочный камень, лицевой керамический, клинкерный или силикатный кирпич, сайдинг, навестные вентилируемые фасады с воздушным зазором. Существуют различные конструкции двухслойной каменной кладки с облицовочным слоем из лицевого кирпича, причем внутрений газобетонный слой выполняет функцию теплозащиты и воспринимает нагрузку, а наружная лицевая кладка служит, в частности, для защиты от атмосферных воздействий. Наружная облицовка из лицевого кирпича является самонесешей стеной толщиной в ½ кирпича (ложковые ряды).
Кладка блоков выполняется на клеевом растворе. Толщину растворных горизонтальных швов кладки из блоков следует принимать равной 2 мм. Допускается отклонения по толщине швов в пределах ± 1 мм с обеспечением среднего размера 2 мм в пределах этажа.
Кладка облицовочного кирпича выполняется на цементно-песчаном растворе. Толщина горизонтальных швов кладки из цементно-песчаного раствора принимается равной 12 мм с отклонением в пределах ± 1 мм обеспечением среднего размера 12 мм в пределах этажа.
Толщина вертикальных швов кладки из кирпича может приниматься от 8 до 15 мм.
Кладка наружных стен из газобетонных блоков производится с цельной перевязкой не менее 1/3 блока в каждом ряду.
В двухслойных и многослойных стенах связь между облицовочным и основным слоем производится посредством стальных или пластиковых связей, забиваемых в блоки через три-четыре ряда лицевого кирпича, или анкерных пластин, закладываемых в кладочные швы газобетонных блоков;
Требования к материалам
Для возведения стен из газобетонных блоков следует применять клеевые растворы марок по временному сопротивлению сжатия не менее 50,75 кгс/см².
Рекомендуемые марки клея:
- при производстве работ в теплый период года — клей для газобетона «АЭРОБЕЛ»;
- при производстве работ в холодный период года — клей зимний для газобетона «АЭРОБЕЛ».
Клеевой раствор обладает в свежеприготовленном состоянии подвижностью и водоудерживающей способностью, обеспечивающей возможностью получения ровного клеевого шва, а в затвердевшем состоянии иметь необходимую прочность и равномерную плотность.
При выборе состава, а также изготовлении, выдержке и испытании растворов для кладки следует руководствоваться ГОСТ 28013-98, СП 82-101-98, ГОСТ 5802-86.
Выполнение кладки на малоподвижных неэластичных растворах не допускается.
Для отделки внутренней и наружной поверхностей стен рекомендуется применять шпаклевочные и штукатурные смеси, разработанные специально для газобетонных блоков.
Облицовка
Кирпич должен соответствовать требованиям ГОСТ 7484-78, ГОСТ 379, ГОСТ 530-2007 и иметь марку по морозостойкости - не менее F25, по прочности не менее М100. Марка раствора должна быть не менее М100. Расчет элементов несущих стен по предельным состояниям первой и второй группы следует производить в соответствии с требованиями СНиП II-22, СНиП 52-01, Пособия по СНиП II-22 и СТО ХХ.13330-001-2012.
Армирование газобетонных блоков
Для армирования стен следует применять арматуру по ГОСТ 57-82 (2003):
- для сетчатого армирования — арматуру А-1 и Вр-1;
- для продольной и поперечной арматуры, анкеров и связей — арматуру классом А-1, А-11 Вр-1.
Для закладных деталей и соединительных накладок следует применять сталь в соответствии с главой СНиП II-23-81 по проектированию стальных конструкций.
Перемычки
Для перекрытия оконных и дверных проемов следует принимать U-блоки АЭРОБЕЛ или железобетонные перемычки по ГОСТ 948-84 (1991).
Допускается перекрытие проемов осуществлять стальными уголками по ГОСТ 8509-93(2003) или ГОСТ 8510-86 (2003).
Анкера и связи
Анкера и связи применяются для крепления к стенам облицовки из кирпичной кладки, навесных вентилируемых фасадов, внутренних стен и перегородок.
В качестве анкеров и связей могут использоваться:
- стальные или пластиковые связи диаметром 4-8 мм, забиваемые в газобетонные блоки;
- полосовые или Т-образные анкерные пластины 2 мм, укладываемые в швы кладки;
- элементы крепления навесных вентилируемых фасадов (с учетом типа системы), закрепляем с применением специальных дюбелей.
Внешний вид и характеристики некоторых анкеров и крепежных элементов приведены в приложении.
Все металлические элементы, устанавливаемые в кладку, должны изготавливаться из нержавеющей стали или из обычной стали с антикоррозийным покрытием. Антикоррозийное покрытие должно выполняться в соответствии с ГОСТ 231118-99 и СНиП 2.03.11-85.
Для крепления бытовых приборов, шкафов полок и т. п. могут применяться распорные нейлоновые или металлические дюбели, подбираемые с учетом нагрузки.
Особенности конструирования наружных стен из газобетонных блоков «АЭРОБЕЛ»
Расчет несущей способности наружных стен из газобетонных блоков производится в соответствии с требованиями СНиП II-22-81 и «Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81) и СТО ХХ.13330-001-2012.
Допустимую высоту (этажность) стен и размеры простенков следует определять расчетом по предельным состояниям первой и второй групп согласно СНиП II-22-81 и СТО ХХ.13330-001-2012.
Минимальная ширина простенка здания для несущих стен - 600 мм, для ненесущих стен - 300 мм.
Расчет поперечных или продольных стен, обеспечивающих устойчивость и прочность здания при ветровых нагрузках, следует производить согласно «Пособию по проектированию каменных и армокаменных конструкций».
Длина опирания междуэтажных железобетонных плит перекрытий и плит покрытий на несущей стене должна быть не менее 120 мм. Под опорными участками плит перекрытий для предотвращения местного смятия газобетонных блоков следует предусматривать железобетонный армированный пояс шириной не менее 250 мм и толщиной 120 мм. Если проектом предусмотрен армирующий пояс из U -блоков, то его устройство аналогично устройству перемычек из U-блоков по всему периметру здания.
Во внутренних несущих стенах армированный пояс следует устраивать на всю ширину стены.
Армирование производится двумя плоскими каркасами, с диаметром арматуры не менее 10 мм, с поперечными стержнями диаметром 6 мм, привареные шагом 150 мм. Класс бетона В 20.
В однослойных и двухслойных стенах между торцом железобетонного пояса и газобетонными блоками (вдоль наружной стены) следует предусматривать дополнительный слой теплоизоляции из эффективного утеплителя толщиной не менее 30 мм.
В местах приложения местных нагрузок в случае, когда это требуется по расчету на смятие, следует предусматривать установку распределительных плит толщиной, кратной толщине ряда кладки, но не менее 150 мм, армированных по расчету двумя сетками с общим количеством арматуры не менее 0,5 % объема бетона.
По высоте этажа наружные стены следует дополнительно армировать стержнями, укладываемые в предварительно прорезанные пазы. Пазы заполняются клеем после укладки арматуры и замоноличиваются. Площадь сечения арматуры должна составлять не менее 0.78 см².
Сопряжения наружных и внутренних стен следует осуществлять перевязкой кладки из блоков наружной стены и изделий (кирпича, газобетонных блоков) внутренней стены, а также с применением металлических и стеклопластиковых анкеров.
Допускается крепление перегородок к стенам Т-образными анкерами или металлическими скобами, которые укладываются в стену в уровне горизонтальных швов перегородок и стен.
При установке анкеров между продольными и поперечными стенами, они должны быть установлены не менее чем в двух уровнях в пределах одного этажа.
Анкеры и гибкие связи следует проектировать из коррозийно-стойких сталей или сталей защищенных от коррозии, а также из полимерных материалов. Суммарная площадь сечения гибких стальных связей должна быть не менее 0,4 см² на 1 м²поверхности стены.
Сечение полимерных связей устанавливается из условия равной прочности стальным связям.
Гибкие связи в многослойных стенах с утеплением и наружным облицовочным слоем из кирпича или камня должны обеспечивать возможность восприятия силовых, температурно-усадочных и осадочных деформаций по вертикали. Связи должны выполняться с закреплением в несущей стене и облицовочном слое.
Температурно-усадочные швы в стенах каменных зданий должны устраиваться в местах возможной концентрации температурных и усадочных деформаций, которые могут вызвать недопустимые по условиям эксплуатации разрывы кладки, трещин, перекосы и сдвиги кладки по швам (по концам протяженных армированных и стальных включений, а также в местах значительного ослабления стен или проемами).
Расстояние между температурно-усадочными швами должны устанавливаться расчетом или приниматься согласно СНиП II-22-81.
Герметизацию швов следует предусматривать с применением упругих прокладок (шнуров) типа «вилатерм» и неотверждающийся атмосферостойких мастик.
Деформационные швы в стенах, связанных с железобетонными или стальными конструкциями, должны совпадать со швами в этих конструкциях. При необходимости, в зависимости от конструктивной схемы зданий, в кладке стен следует предусматривать дополнительные температурные швы без разрезки швами в этих местах железобетонных или стальных конструкций.
Необходимо предусматривать защиту стен от увлажнения со стороны фундаментов, а также со стороны примыкающих тротуаров и отмосток — устройством гидроизоляционного слоя выше уровня тротуара или верха отмостки. Гидроизоляционный слой следует устраивать ниже пола подвала.
Для подоконников, поясков, парапетов и тому подобных выступающих частей стен, особо подверженных увлажнению, следует предусматривать защитные покрытия из кровельной стали цементного раствора и др. Выступающие части стен должны иметь уклоны, обеспечивающие сток атмосферной влаги.
С целью защиты цокольной части наружных стен из газобетонных блоков в зоне опирания на цоколь рекомендуется выполнять со свесом по отношению к цоколю здания не менее чем на 50 мм, но не более 1/3 толщины кладки. Высота цоколя — не менее 500 мм.
Для облицовки цоколя выше гидроизоляции рекомендуется применяется сплошной лицевой кирпич пластического прессования, плиты из тяжелого бетона и природного камня твердых пород.
При опирании деревянных балок междуэтажных перекрытий на стену из газобетонных блоков торец балки должен устанавливаться в гнездо, вырезанное в стене. Глубина опирания балки- не менее 250 мм. Частота установки балок определяется расчетом. Балка устанавливается на центрирующую пластину из цементно-песчаного раствора. Конец балки оборачиваем линокромом, торец остается открытым. Балка анкеруется в стене с помощью металлической скобы.
Стены подземной части и цоколя предпочтительно проектировать из бетона и железобетона. Допускается выполнение стен подземной части из газобетонных блоков при тщательном выполнении гидроизоляции и обработке блоков гидрофобизаторами.
При толщине штукатурки более 5 мм ее необходимо армировать щелочестойкой сеткой. При этом должно быть предусмотрено дополнительное конструктивное армирование в верхних углах и нижних углах проемов, в подоконных зонах, по длине перемычек, по высоте выступающих углов.
При толщине штукатурки менее 5 мм допускается армировать только верхние и нижние углы проемов, подоконные зоны, участок стены по длине перемычек, по высоте выступающих углов.
Армирование осуществляется по аналогии с армированием тонкослойной штукатурок в утепляющих системах.
Оконные блоки могут устанавливаться в наружных стенах как с четвертями, так и без четвертей. Крепление оконных блоков производится к газобетонным блокам с применением дюбелей, строительных шурупов или анкерных пластин.
В однослойных и двухслойных стенах следует предусматривать обязательное утепление оконных проемов термовкладышами из пенополистирола или жестких минераловатных плит, располагаемых по периметру оконных откосов.
В ненесущих стенах с поэтажным опиранием на межэтажные плиты перекрытий вверхней части стены каждого этажа следует предусматривать горизонтальный деформационный шов высотой 10-20 мм, заполняемым упругим теплоизоляционным материалом. С наружной стороны шов рекомендуется герметизировать шнуром типа «Вилотерм» и атмосферостойкой мастикой.
В наружных выступающих углах, при расположении колонн каркаса здания в толще стен, следует предусматривать вкладыши из газобетонных блоков виде откосов размерами не менее 350*350мм.
При проектировании зданий с подобными стенами следует предусматривать теплый чердак.
Карнизы и парапеты наружных стен должны закрепляться анкерами, заделываемыми в нижних участках кладки.
Расстояние между анкерами не должно превышать 2 м, если концы анкеров закрепляются отдельными шайбами. При закреплении концов анкеров за балку или за концы прогонов расстояние между анкерами может быть увеличено до 4 м. Заделка анкеров должна располагаться не менее чем на 150 мм ниже того сечения, где они требуются по расчету.
При железобетонных чердачных перекрытиях концы анкеров следует заделывать под ними.
При необходимости выполнения элементов наружных стен сложных геометрических форм с криволинейными и иными очертаниями, а также участков стен, размеры которых не кратны размеру блока, нестандартные изделия из газобетонных блоков «АЭРОБЕЛ» могут быть получены путем резки с помощью механических или ручных пил. Скрытая проводка и фурнитура может быть установлена в специально прорезанных штробах.
