МНОГОСЛОЙНАЯ НАРУЖНАЯ СТЕНА

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении стен различных многоэтажных зданий и сооружений, в частности монолитного домостроения.
В настоящее время в практике строительства широкое распространение получило выполнение наружных стен многослойными.
Известна из патента RU 2243336 (опубл. 2004.12.27) трехслойная наружная стена, содержащая наружный облицовочный слой, внутренний несущий слой и средний теплоизоляционный слой, выполненный из пенополиуретана или другого подобного материала, для обеспечения стабильного положения которого внутри теплоизоляционного слоя проходят армирующие стержни с выступами на их наружной поверхности по их длине, одни концы которых закреплены во внутреннем несущем слое, а другие - в наружном слое. Однако известная стена имеет ряд недостатков, заключающихся в большом количестве используемых комплектующих деталей, узлов, материалов, что в свою очередь требует значительных трудозатрат и времени сборки.
Известна из патента RU 2215097 (опубл 2003.10.27) многослойная монолитная стена, содержащая наружную и внутреннюю стенки несъемной опалубки, которые могут быть выполнены из плит, кирпича, блоков или подобных штучных элементов, между которыми размещен слой заполнителя из полистиролбетона, при этом в слое заполнителя с зазором относительно наружной стенки несъемной опалубки дополнительно установлен каркас из металлических профилей, который прикреплен к внутренней стенке несъемной опалубки и соединен с наружной стенкой несъемной опалубки при помощи гибких связей, причем величина зазора между каркасом из металлических профилей и наружной стенкой несъемной опалубки составляет 0,2-0,5 от толщины слоя заполнителя. Возведение такой стены отличается трудоемкостью, а также высокой стоимостью за счет использования дорогостоящих материалов.
Известна из патента RU 2105109 (опубл 1998.02.20) трехслойная стена с самонесущей каменной облицовкой, содержащая основную несущую стену с пилястрами, слой утеплителя и облицовочный слой, выполненный из ложковых рядов кирпича и сдвоенных тычковых рядов, армированных плоскими сварными каркасами и соединенных с основной несущей стеной стальными анкерами. Для данной стены характерна ее неоднородность, различающиеся коэффициенты термического сопротивления, что снижает качество и теплотехнические характеристики стены.
Наиболее близкой по конструктивным признакам является известная из патента РФ №2187606 (опубл. 2002.08.20) наружная трехслойная стена многоэтажного здания, опирающаяся поэтажно на плиты перекрытий. Стена выполнена с внутренним слоем, например, из ячеистого бетона, и наружной облицовкой, например, из кирпича, между которыми расположен слой из эффективного утеплителя. Наружный и внутренний слои объединены между собой связями. Консольные выступы на торцах плит перекрытий имеют подрезку на толщину наружной облицовки, а торцы выступов выступают наружу. Защиту выступающего наружу торца консольного выступа производят слоем декоративной облицовки, который может западать за плоскость фасада, совпадать с ней либо выступать из ее плоскости.
Существенным недостатком известной стены является наличие достаточно большой площади контакта плиты перекрытия с наружным воздухом, вызывающее необходимость нанесения наружных защитных слоев, что вместе с использованием достаточно дорогих эффективных утеплителей и необходимостью устройства вентилируемого воздушного зазора обуславливает высокую трудоемкость и стоимость строительных и ремонтных работ.
В основу полезной модели поставлена задача создания такой конструкции многослойной монолитной стены, которая позволяет повысить уровень теплозащитных качеств и прочность при технологической простоте и экономичности ее возведения, а также улучшить эксплуатационные характеристики путем сохранения геометрической стабильности теплоизоляции в условиях переменных механических и температурно-влажностных воздействий.
Поставленная задача решается тем, что в многослойной стене, содержащей опирающиеся поэтажно по периметру здания на плиту перекрытия и связанные между собой, по меньшей мере, косвенно наружный облицовочный слой, внутренний слой и размещенный между ними теплоизоляционный слой, при этом наружный облицовочный и внутренний слои, по меньшей мере, частично выполнены из мелкоштучных строительных материалов, причем наружный облицовочный слой выполнен кирпичной кладкой, новым является то, что теплоизоляционный слой выполнен из монолитного пенобетона, а наружный облицовочный слой образован чередующимися с заданным шагом рядами кирпичей, уложенных ложком, и рядами кирпичей, уложенных тычком. При этом стена содержит размещенное заданным образом средство для передачи нагрузки от облицовочного и теплоизоляционного слоев на плиты перекрытий.
Целесообразно в лицевом облицовочном слое чередование рядов кирпичей, уложенных ложком, и рядов кирпичей, уложенных тычком, выполнять через четыре или пять рядов кирпичной кладки.
3
Целесообразно, исходя из расчета теплотехнических характеристик, выбирать плотность пенобетона в интервале 400-600 кг/м.
Целесообразно для удешевления, повышения теплозащитных свойств и обеспечения надежного неразъемного соединения ограждающих слоев с теплоизоляционным слоем непосредственно по их контактным поверхностям, в качестве материала внутреннего слоя применять блоки из пенобетона. Предпочтительно внутренний и теплоизоляционный слои выполнять из пенобетона одинаковой плотности.
Возможны вариантные решения наружных стен: либо с поэтажной передачей нагрузки от наружных стен (как от облицовочного слоя, так и от теплоизолирующего) на плиты перекрытий через опорный элемент, либо с поэтажной передачей нагрузки от теплоизолирующего слоя на плиты перекрытий и передачей нагрузки от облицовочного слоя через опорный элемент на плиты перекрытий через несколько этажей. Возможно размещение средства для передачи нагрузки через каждые два этажа или на уровне третьего, пятого и девятого этажей.
Целесообразно средство для передачи нагрузки выполнять в виде жестко связанного с заданной плитой перекрытия и облицовочным слоем
опорного элемента, например, в виде утопленного в кладку стального столика, выполняющего роль температурного шва для восприятия температурного расширения кирпичной кладки и являющегося разгрузочным элементом в период работ по облицовке.
Применив монолитный материал для междуэтажных перекрытий можно снизить нагрузку на несущие конструкции и получить дополнительную теплоизоляцию.
Целесообразно для снижения стока тепла по основным теплопроводным включениям (мостикам холода) утепление мест стока тепла. Для этого в опорных участках плит перекрытия возможно либо применение термовкладышей (образованных при бетонировании), либо утепление торца плит эффективными теплоизоляционными материалами (пенополистирол, пенофол). В случае исполнения плиты перекрытия из конструкционного керамзитобетона такого утепления не требуется.
Далее сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент стены в аксонометрии.
3
Трехслойная стена содержит облицовочный слой 1 кирпичной кладки на строительном растворе, внутренний несущий слой 2 (образующие несъемную опалубку,) и размещенный между ними теплоизоляционный слой 3, выполненный из монолитного пенобетона плотностью 500 кг/м. Толщина слоя пенобетона подбирается из теплотехнического расчета стены.
Кирпичная кладка облицовочного слоя 1 выполнена из рядов 4 кирпичей, уложенных ложком, и рядов 5 кирпичей, уложенных тычком, при этом возможно опирание рядов 5 тычковых кирпичей на монолитные железобетонные плиты 6 межэтажного перекрытия. Конструктивное решение обеспечивает выполнение надежной связи облицовочного и теплоизоляционных слоев тычковыми рядами 5 кирпича либо через четыре (как показано на фиг.1), либо через пять рядов кирпичной кладки. В этом случае при заливке монолитного пенобетона реализуется схема с жесткими связями, при которых возможно перераспределение нагрузки на более прочную кирпичную кладку облицовочного слоя 1. Ряды 5 тычковых элементов разделяют по высоте слой кладки на отдельные независимые участки и
воспринимают вес каждого участка, разгрузив нижележащую часть облицовочного слоя 1 от вертикальной нагрузки, что позволяет возводить трехслойную стену любой высоты.
Внутренний слой 2 выполнен из пенобетонных блоков 7, с нанесенным на него цементно-песчаным раствором 8. Прочность и устойчивость стены обеспечивается совместной монолитной работой слоев в сечении стены.
Используя пенобетонные блоки высокого качества можно получить стены, требующие только финишной отделки.
В уровне перекрытий первого, третьего и пятого этажей смонтированы опорные элементы 9 в виде стальных столиков, приваренных к закладным деталям плит 6 перекрытий. В уровне остальных перекрытий предусмотрено армирование по ширине кирпичного облицовочного слоя 1 в двух швах через два ряда кладки арматурными сетками 10 и утепление торца 11 плиты 6 теплоизоляционным материалом 12, предназначенным для снижения стока тепла по основным мостикам холода. В качестве таких материалов могут быть использованы например, пенополистирол, пенофол или пенопласт. Общая устойчивость стены и совместное деформирование слоев обеспечиваются связями, установленными с регулярным шагом по высоте стены.
3
Расчетные показатели удельного расхода тепловой энергии на отопление 1 м отапливаемой площади 9-этажного жилого здания с монолитным каркасом из железобетона и общей толщиной стены 0,62 м (0,12 лицевой слой; 0,4 монолитный пенобетон; 0,1 блоки пенобетона) и высотой этажа 3 м существенно ниже нормируемых значений.
Предлагаемая конструкция стены позволяет получить монолитную теплоизоляционную защиту по всему контуру здания при любой его конфигурации, а также проводить все необходимые при возведении стены операции с внутренней стороны здания и организовать непрерывные технологические потоки по разным видам работ, проводить их в удобном положении со смонтированных перекрытий, что снижает общую трудоемкость возведения здания.
По сравнению с известными конструкциями предлагаемая согласно полезной модели стена позволяет повысить теплозащитные свойства сооружения при обеспечении надежности и прочности, и, следовательно,
улучшить его эксплуатационные характеристики (стена «дышит» при высокой ветроустойчивости), а также снизить трудоемкость возведения стен зданий в условиях переменных механических и температурно-влажностных воздействий.
В настоящее время начато экспериментальное строительство жилых домов с предлагаемой технологией возведения стены в условиях сибирской климатической зоны.