Конструктивные решения теплоэффективных ограждающих конструкций

Теория расчета и проектирования строительных конструкций Часть1 Проектирование ограждающих конструкций Лекция 2 Конструктивные решения теплоэффективных ограждающих конструкций Лектор - к.т.н., доцент А.М. Гайсин через кровлю через стены через входные двери через окна через подвал Конструктивные решения теплоэффективных наружных стен Возможное расположение утеплителя в многослойной стене утеплитель кирпич URSA керамический керамогранитная плитка кирпич пустотелый 12 100 50 250 гипсокартон кирпич облицовочный 20 утеплитель 640 710 20 30 Недостатки размещения утеплителя с внутренней стороны несущего слоя  расположение теплоизоляционного материала не защищает несущую конструкцию стены от температурных воздействий, вызванных перепадом температур наружного воздуха;  в узлах примыкания к наружным стенам панелей перекрытий и внутренних стен неизбежно возникновение ―тепловых мостиков‖, резко ухудшающих приведѐнное сопротивление теплопередачи наружных стен в целом  не реализуется теплоаккумулирующая способность массива кладки, изолированной от внутренних источников тепла слоем утеплителя;  не исключается возможность выпадения конденсата под слоем теплоизоляционного материала на внутренней поверхности кладки, охлаждающейся в холодное время года до температуры точки росы. Недостатки размещения утеплителя с внешней стороны несущего слоя  необходимость формирования облицовочного слоя, что значительно повышает материалоемкость и трудоемкость наружных стен;  невозможность сохранения фасада при реконструкции исторических памятников архитектуры Возможное расположение утеплителя в многослойной стене утеплитель кирпич URSA керамический керамогранитная плитка кирпич пустотелый 12 100 50 250 гипсокартон кирпич облицовочный 20 утеплитель 640 710 20 30 В РБ сегодня применяются следующие основные конструктивные решения теплоэффективных наружных стен: 1. 2. 3. 4. 5. 6. трѐхслойная стена на основе штучных стеновых материалов; наружная трѐхслойная стена в составе панельной серии 121 у; трѐхслойная стена по системе «Вентилируемый фасад»; фасадная теплоизоляция с оштукатуриванием по сетке; стена в несъѐмной пенополистирольной опалубке монослойная стена на основе конструкционнотеплоизоляционных материалов трѐхслойная стена на основе штучных стеновых материалов наружная трѐхслойная стена в составе панельной серии 121 у трѐхслойная стена по системе «Вентилируемый фасад»; оконный блок + - внутренняя стеновая панель фасадная теплоизоляция с оштукатуриванием по сетке 20 440 20 240 плита перекрытия Облицовка 120 20 20 120 120 опорная рамка утеплитель 680 внутренняя стеновая панель 140 200 100 стена в несъѐмной пенополистирольной опалубке стена с использованием конструкционно-теплоизоляционных материалов трѐхслойная стена на основе штучных стеновых материалов 10 1 10 250 1 Гибкие связи устанавливать через 120 H h 380 10 250 3 10 250 10 Воздушная прослойка 450 мм или 600 мм по высоте 2 1 1-1 2 65 65 65 65 65 65 10 10 10 10 10 10 10 250 10 10 10 10 10 10 10 65 65 65 65 65 65 10 1 120 h 380 H - общая толщина стены Структура трехслойной стены 1 - облицовочный слой в виде кладки из кирпича; 2 - плитный утеплитель; 3 - несущий слой в виде кладки из кирпича; 3 1-1 Воздушная прослойка 190 10 190 10 2 10 10 190 10 H 3 1 10 1 390 10 390 10 2 H 190 h 90 90 h 1 190 Гибкие связи устанавливать через 450 мм или 600 мм по высоте 1 10 3 Гибкие связи Совместная работа несущего и облицовочного слоев на действие ветровой нагрузки в структуре трехслойной стены, а также самонесущая способность облицовочного слоя обеспечивается с помощью периодически устанавливаемых гибких связей (металлические и неметаллические). Номенклатура металлоизделий Группы металлоизделий Маркировка 1.1 Тип металлоизделия  арматуры, мм Группы металлоизделий 4,5,6 1.Одиноч ные связевые элементы 1.2 2.Плоские связевые каркасы Маркировка Тип металлоизделия  арматуры, мм 2.7 3,4 3.1 4,5,6 3.2 4,5,6 4,5,6 3.Регулируемые связи 2.1 3,4,5 2.2 3,4 3.3 2.3 3,4 3.4 2.4 3,4,5 2.5 3,4 2.6 ,4 3,4 3,4 L 100х8 30 ГОСТ 14806-69-НI-5 Lшва=100мм 25 L 100х8 Стык опорных столиков на кронштейне Опорный железобетонный столик под облицовку К недостаткам можно отнести следующее:  малая ремонтопригодность;  ограниченная доступность к наблюдению за внутренними элементами. наружная трѐхслойная стена в составе панельной серии 121 у оконный блок + - 20 240 440 20 плита перекрытия внутренняя стеновая панель Облицовка 120 20 20 120 120 опорная рамка утеплитель 680 внутренняя стеновая панель 140 200 100 Конструкция опорной рамки 600 1 600 2 2 600 635 1245 155 1 1245 3070 1- 1 2- 2 10 130 200 15 470 100 15 120 120 120 155 15 140 15 470 200 115 635 К недостаткам можно отнести следующее:  малая ремонтопригодность;  ограниченная доступность к наблюдению за внутренними элементами. трѐхслойная стена по системе «Вентилируемый фасад» 1 - стеновая ограждающая конструкция; 2 – теплоизоляционный материал; 3 – воздушная прослойка; 4 – защитно-декоративная панель; 5-7 – металлические или деревянные подконструкции. СВФ «Краспан» СВФ «Мармарок» А A 1-1 97 48 1 100 1 12 12 40 48 160 25 1 A 1 - плитка "Марморок" Рис. 4.5 - Вертикальный профиль для плит типа А К недостаткам можно отнести следующее:  низкий коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции;  сложность системы в исполнении, требующей более точного геодезического обеспечения, точности геометрии самого здания и высокого уровня профессионализма от строителей;  высокие требования к физическому состоянию основания;  высокая стоимость. фасадная теплоизоляция с оштукатуриванием по сетке Система оштукатуривания по сетке 1 – выравнивающая основа; 2 – минеральный клеевой состав; 3 – утеплитель; 4 – дюбель; 5 – армирующая сетка; 6, 7 – фасадная штукатурная система Наружная стена здания, толщина по пасчету Адгезивный (клеящий) слой, толщина 3 - 5 мм Слой утеплителя, толщина по расчету Базовый штукатурный слой, толщина 3 - 6 мм Армирующая сетка из стекловолокна Грунтовочный слой (праймер), толщина 0.5 - 1 мм Колерующий слой (цветопраймер), толщина 0.5 - 1 мм Фактурный отделочный слой, толщина 2 - 3 мм ~ 150 6 - 10 Дюбель (пластиковый или металлический) К недостаткам можно отнести следующее:  относительно невысокая долговечность гидроизоляционного штукатурного покрытия;  плохая совместимость штукатурной системы с архитектурными деталями на фасаде здания;  высокая механическая повреждаемость облицовки первого этажа. стена в несъѐмной пенополистирольной опалубке Общий вид стандартного опалубочного блока системы «ААБ» А – крепежная полоса; В – многогранное соединительное устройство; С – внутренняя перегородка; D – горизонтальная усиливающая выборка; Е – вертикальный паз Блок несъемной изолирующей пенополистирольной опалубки системы ААБ 1 5 6 7 2 2 100 200 200 200 200 200 100 67 425 294 3 67 4 160 1 1-1 1 6 7 200 200 200 750 50 67 2 100 425 5 294 3 5 67 4 160 1 8 6 3 425 1200 1 7 К недостаткам можно отнести следующее: помимо недостатков вышеприведенного варианта конструктивного решения можно отметить неблагоприятный температурновлажностный режим эксплуатации в зимний период, связанный с возможностью значительного дополнительного увлажнения конструкционного слоя (железобетона) при образовании конденсата на границе с внутренним слоем пенополистирола, способствующий снижению теплозащиты стены в целом. монослойная стена на основе конструкционно-теплоизоляционных материалов с использованием автоклавных газобетонных блоков Вариант 1. Газобетонные автоклавные блоки Вариант 2. Газобетонные автоклавные блоки с облицовкой из кирпича воздушная прослойка 410 R=3-3,5 м2 0С/Вт 450-460 R=3,2-3,7 м2 0С/Вт Фрагмент разреза каркасно-монолитного здания со стеной-заполнением на основе автоклавных газобетонных блоков (план) монослойная стена на основе конструкционно-теплоизоляционных материалов с использованием высокопустотных керамических стеновых изделий Продукция концерна Wienerberger AG Porotherm 51 Porotherm 38 Porotherm 44 Porotherm 25 Продукция завода ―Победа — Knauf‖ RAUF 2,1 NF RAUF 11,3 NF RAUF 10,8 NF RAUF 14,5 NF; Варианты конструктивных решений стен с использованием высокопустотных керамических изделий Rw = 3,35…3,56 м2оС/Вт Rw = 3,56…3,78 м2оС/Вт Rw = 3,52…3,72 м2оС/Вт трѐхслойная стена на основе штучных стеновых материалов наружная трѐхслойная стена в составе панельной серии 121 у трѐхслойная стена по системе «Вентилируемый фасад»; оконный блок + - внутренняя стеновая панель фасадная теплоизоляция с оштукатуриванием по сетке 20 440 20 240 плита перекрытия Облицовка 120 20 20 120 120 опорная рамка утеплитель 680 внутренняя стеновая панель 140 200 100 стена в несъѐмной пенополистирольной опалубке стена с использованием конструкционно-теплоизоляционных материалов Конструктивные решения теплоэффективных покрытий Традиционная плоская кровля 1 – гидроизоляционный слой; 2 – утеплитель; 3 – несущая конструкция покрытия Структура плоской кровли • гидроизоляционный слой (1) на несущей конструкции покрытия (3); • утеплитель (6); • стабилизационное ковровое покрытие 5; • защитный верхний слой в виде гравийной засыпки 4 ≤1,5м Структура скатной кровли Кровельный материал Обрешетка Вентилируемая воздушная прослойка Гидроизоляционный материал Вентилируемая воздушная прослойка Теплоизоляционный материал Пароизоляция Внутренняя отделка Конструктивные решения светопрозрачных ограждений Стандартная конструкция оконного блока включает: I – поворотно-откидная створка; II - поворотная створка 1 – оконную коробку (раму); 2 – переплет (створку;) 3 – жесткий импост; 4 – декоративную раскладку По типу открывания окна подразделяются на поворотные, поворотно-откидные, откидные, распашные, раздвижные и глухие. По конструкции переплетов окна подразделяются на одинарные, спаренные, раздельные и раздельноспаренные. Различные конструкции деревянных оконных блоков: а - с одинарным остеклением; б - с двойным остеклением в спаренных переплетах; в - с двойным остеклением в раздельных переплетах; г - с тройным остеклением в раздельно спаренных переплетах; д - с четверным остеклением По материалу используемых в них профилей подразделяются на деревянные, поливинилхлоридные (ПВХ), алюминиевые, стеклопластиковые, а также комбинированные системы алюминий в сочетании с деревом и ПВХ в сочетании с алюминием Стеклопакетом называют элемент, в котором два или более стекла, герметично соединенных друг с другом при помощи специальной дистанционной рамки, а также внутреннего и внешнего герметиков, образуют замкнутую полость, заполненную осушенным воздухом или другими газами (аргоном, криптоном, гексафторидом серы). 1 – заваренный стеклопакет; 2 – паяный стеклопакет; 3 – клееный с одинарной герметизацией; 4 - клееный с двойной герметизацией 1 – внутренний бутиловый герметик; 2 – дистанционная рамка; 3 – осушитель (силикагель); 4 – внешняя герметизирующая мастика; 5 - стекло Стеклопакеты классифицируются по количеству воздушных камер на однокамерные (два стекла) и двухкамерные (три стекла). 1 – однокамерный стеклопакет; 2 – двухкамерный стеклопакет; 3 – однокамерный стеклопакет с ламинированным защитным стеклом (триплексом) Технологии | системы aluplast - сегодня IDEAL 8000® | 85mm  Rо = 1,00м2оС/Вт  4 вида створок  3 контура уплотнения  толщина стеклопакетов до 59 мм  интегрируемая возможность системы воздухообмена Basic Air plus®  дополнительно: energeto® и foam inside Optionen: + вклеивание стеклопакета + energeto® Rо = 1,00м2хоС/Вт + foam inside Rо = 1,06м2хоС/Вт Rо = 1,27м2хоС/Вт + Passivhaus Zertifikat Dr. Feist + aluskin classic + Basic Air plus® 82 83 84