Архитектурно-конструктивные элементы стен. Стены зданий Стен в зависимости от

По восприятию нагрузок подразделяются на:

• несущие
• ненесущие.

В зависимости от применяемых материалов стены условно подразделяются на следующие типы:

• деревянные из бревен, брусьев, деревянного каркаса
• кирпичные из полнотелых и пустотелых глиняных
• керамических и силикатных кирпичей н блоков
• каменные из булыжного камня, известняка, песчаника, ракушечника, туфа и др.,
• легкобетонные из газосиликата, керамзитобетона, шлакобетона, арголита, опилкобетона
• грунтобетонные из самана, уплотненного грунта.

По конструктивному решению стены бывают:

• рубленные из бревен и собранные из деревянных брусьев,
• мелкоблочные из кирпича и мелких блоков массой более 50 кг.,
• панельные или щитовые из готовых элементов стен высотой на этаж,
• каркасные из стоек и обвязок с обшивкой листовыми или погонажными материалами,
• монолитные из бетона и грунта,
• композитные или многослойные с использованием различных материалов и конструкций.

ИЗ ЧЕГО СТРОИТЬ СТЕНЫ?

При строительстве дач и коттеджей для стен наиболее часто используются следующие материалы: кирпич, облегченный бетон (пенобетон, керамзитобетон и т.п.), дерево (брус, бревно) и дерево с утеплителем (каркасные стены). Для сооружения каркасных стен незаслуженно редко используется относительно новый материал - цементностружечные плиты (ЦСП). Рассмотрим их достоинства, недостатки и затраты на сооружение (цены на апрель 01г., к лету вырастут).

При выборе материала стен необходимо учитывать следующие соображения.
1. "Правило однородности" - все капитальные стены (наружные и те внутренние, на которые опирается перекрытие) должны быть построены из одного материала и опираться на одинаковый фундамент. Допустимо сочетание кирпича и облегченного бетона, а также ЦСП и дерева при обшивке каркасных стен.
2. Расстояния между капитальными стенами (опорами для деревянных балок перекрытия) не должно превышать 4 м. При железобетонном перекрытии (для кирпичных стен) это расстояние может быть увеличено до 7 м.
3. Материалы для возведения стен и их конструктивное решение выбирают с учетом местных климатических условий, экономики, заданной прочности и долговечности здания, внутреннего комфорта и архитектурной выразительности фасадов.

КИРПИЧ.
Достоинства.
Стены из кирпича весьма прочны, огнеупорны, не подвержены (в отличие от деревянных) действию насекомых - вредителей и гниению, а потому долговечны. Они позволяют применять железобетонные плиты перекрытия. Это необходимо, если вы хотите обустроить жилое помещение над гаражом или комнату очень большого размера. Малые размеры кирпичей позволяют строить из них стены сложных конфигураций, выкладывать декоративные элементы фасада. Благодаря огнестойкости кирпича, стены из него могут примыкать к печам и каминам, внутри кирпичных стен можно прокладывать дымовые и вентиляционные каналы. Кирпичные стены обладают большой теплоемкостью и, следовательно, тепловой инерцией - летом за ними прохладно в любую жару, зимой - тепло долгое время даже после отключения отопления.

Недостатки.
Кирпичные стены обладают большой теплоемкостью и, следовательно, тепловой инерцией, а также относительно высокой теплопроводностью. Поэтому если зимой дом не отапливался хотя бы в течение двух недель, прогревать его до комфортных условий придется несколько суток. Кирпич охотно впитывает влагу. Из-за этого при сезонной эксплуатации первые недели в кирпичном доме сыро. Набравшие за осень влагу из атмосферы кирпичи промерзают зимой, это приводит (при сезонной эксплуатации) к быстрому разрушению - через 25 лет стены потребуют серьезного ремонта. Кирпичные стены весьма тяжелы и не терпят деформаций, поэтому для них необходим ленточный фундамент на полную глубину промерзания. Для обеспечения должной теплоизоляции кирпичные стены должны быть очень толсты (в Подмосковье - 52 см). В доме с полезной площадью 50 кв. м они займут " 17 кв. м - 1/3 площади; для дома площадью 200 кв. м это соотношение будет 1/6. После завершения кладки стен до начала их отделки должен пройти год, стены перед началом отделки должны "осесть"

Вывод.
Кирпич целесообразно применять только при строительстве больших коттеджей (несколько этажей, площадь этажа более 200 кв. м), предназначенных для круглогодичной эксплуатации.

Достоинства.
Стены из облегченного бетона, огнеупорны, не подвержены (в отличие от деревянных) действию насекомых - вредителей и гниению, а потому долговечны. Относительно малые размеры блоков и легкость их обработки позволяют строить из них стены сложных конфигураций. Благодаря огнестойкости бетона, стены из него могут примыкать к печам, каминам и дымовым каналам. Бетонные стены обладают большой теплоемкостью и, следовательно, тепловой инерцией - летом за ними прохладно в любую жару, зимой - тепло долгое время даже после отключения отопления. Пенобетонные стены, в сравнение с кирпичными, обладают меньшей теплоемкостью и, следовательно, тепловой инерцией, а также относительно низкой теплопроводностью. Поэтому если зимой дом не отапливался, прогревать его до комфортных условий можно за сутки. Толщина пенобетонных стен может быть вдвое меньше, чем кирпичных. Обкладка пенобетонных стен снаружи декоративным кирпичом не на много увеличивает их вес, зато упрочняет стены и избавляет вас от забот об отделке. Кладка стен из блоков намного проще и дешевле кирпичной кладки.

Недостатки.
Пенобетон охотно впитывает влагу. Набравшие за осень влагу из атмосферы блоки промерзают зимой, это приводит (при сезонной эксплуатации) к быстрому разрушению - через 25 лет стены потребуют серьезного ремонта (это не относится к керамзитобетону, он гидрофобен). Стены из облегченного бетона не терпят деформаций, поэтому для них необходим ленточный фундамент или фундамент - плита. После завершения кладки стен до начала их отделки должен пройти год, стены перед началом отделки должны "осесть". На стенах из пенобетона при осадке могут образовываться трещины.

Вывод.
Облегченный бетон занимает промежуточное положение между кирпичом и деревом, причем, чем выше его удельный вес, тем ближе его свойства к свойствам кирпича. Его целесообразно применять при строительстве небольших коттеджей (не более 2-ух этажей) и дач, предназначенных для круглогодичной эксплуатации.

ПРОСТОЙ БРУС.
Достоинства.
Брусовые стены обладают низкой теплопроводностью. Поэтому если зимой дом не отапливался, прогревать его до комфортных условий можно за несколько часов. Для брусовых стен достаточна толщина 15см. Деревянные стены создают здоровый микроклимат в доме, они выводят из помещенья лишнюю влажность. Брусовые стены относительно легки и устойчивы к деформациям. Их можно строить на столбчатом фундаменте или фундаменте "плавающие столбики". Деревянные стены могут выдержать неограниченное число циклов замораживание - размораживание, а потому срок их службы может превышать 100 лет.

Недостатки.
Стены из дерева легко воспламеняются и подвержены действию насекомых - вредителей и гниению, а потому требуют специальной обработки и конструктивной защиты от влаги и огня. После завершения рубки деревянных стен до начала их отделки должен пройти год, стены перед началом отделки должны "осесть", причем осадка (до 10%) значительно больше, чем у каменных или каркасных стен (3 - 1%). Брус при высыхании деформируется. Конопатка брусовых стен - сложная и дорогостоящая процедура. Чтобы минимизировать последствия этих бед (деформации и плохой конопатки) брусовые стены снаружи и изнутри приходится обшивать вагонкой или ЦСП.

Вывод.
Дерево целесообразно применять при строительстве небольших коттеджей (не более 2-ух этажей) и дач, предназначенных для сезонной или круглогодичной эксплуатации.

ПРОФИЛИРОВАННЫЙ БРУС, ПРОСТОЕ И ЦИЛИНДРОВАННОЕ БРЕВН.
Достоинства.
Те же, что и у брусовых стен. Стены из простого бревна более долговечны.

Недостатки.
Те же, что и у брусовых стен. Кроме того, стены из этих материалов требуют тщательной и красивой конопатки.

Вывод.
Такое дерево целесообразно применять при строительстве небольших коттеджей (не более 2-ух этажей) и дач, предназначенных для сезонной или круглогодичной эксплуатации, когда на первом месте чисто эстетические соображения.

Достоинства.
Каркасные стены с "двойной" теплоизоляцией из легких материалов (пенопласт, минеральная вата и т.п.) обладают самой низкой теплопроводностью. Поэтому если зимой дом не отапливался, прогревать его до комфортных условий можно за несколько часов. Для каркасных стен достаточна толщина 15см. Каркасные стены самые легкие изо всех рассмотренных и устойчивы к деформациям. Их можно строить на столбчатом фундаменте или фундаменте "плавающие столбики". Каркасные стены могут выдержать неограниченное число циклов замораживание - оттаивание. Обшивка из ЦСП обеспечивает защиту (правда, не абсолютную) от огня и влаги. В каркасных домах возможна наиболее свободная планировка внутренних помещений. Затраты средств, сил и времени на сооружение каркасных стен минимальны. Пред отделкой не нужно ждать "осадки". При хорошо организованных работах, въезжать в каркасный дом можно через месяц после начала строительства.

Недостатки.
Стены из дерева легко воспламеняются и подвержены действию насекомых - вредителей и гниению, а потому требуют специальной обработки и конструктивной защиты от влаги и огня. Вагонка - основной материал для обшивки каркасных стен быстро (в течение 1-2 лет) рассыхается, на стене появляются щели (при правильно выполненных работах - не сквозные). Считается, что срок службы каркасных домов не превышает 30 лет, однако применение современных материалов может его значительно увеличить. Увеличение размеров дома (L стены > 9м, высота - > 2 этажей) приводит к значительному усложнению каркаса и снижению надежности. Применение сайдинга для обшивки недопустимо, так как он "не дышит" - не пропускает пары воды.

Вывод.
Каркасные стены целесообразно применять при строительстве дач, предназначенных для сезонной или круглогодичной эксплуатации.

Заготовку леса для бревенчатых и брусчатых стен желательно выполнять зимой, когда древесина меньше подвержена усушке, загниванию и короблению. Для стен рубят хвойные деревья, имеющие прямой ствол со сбегом не более 1 см на 1 м длины. Диаметр бревен выбирают по возможности одинаковым с разницей между верхним и нижним отрубом не более 3 см. Толщина (диаметр) бревен определяется необходимой по климатическим условиям шириной продольного паза. При расчетной температуре наружного воздуха - 20 0С она должна быть не менее 10 см, при - 300С - не менее 12 см, при - 400С - около 14- 16 см. Ширина паза составляет примерно 2/3 диаметра бревна. Длину бревен определяют в соответствии с габаритами и планировкой дома, учитывая необходимый припуск при рубке сруба с остатком (в "чашку"). При рубке стен применяют свежесрубленные бревна со средней влажностью 80-90 %. Они легче в обработке и меньше деформируются при естественной сушке в собранном виде. При снижении влажности до 15% (эксплуатационная влажность в условиях средней полосы страны) древесина усыхает и размеры бревен уменьшаются в продольном направлении примерно на 0,1, в поперечном - на 3-6 %.

Рубку бревенчатых стен обычно выполняют рядом с местом установки, укладывая бревна "насухо" без пакли. После окончания рубки стены должны "выстояться" в собранном виде (за 6-9мес влажность древесины снижается в 3-5 раз), затем бревна маркируют, сруб раскатывают и собирают уже на пакле, на заранее подготовленных фундаментах. В процессе сушки и эксплуатации рубленые стены дают значительную усадку, достигающую 1:20-1:30 первоначальной высоты сруба, поэтому над оконными и дверными коробками оставляют зазор (в зависимости от влажности бревен) в 6-10 см. Швы между бревнами конопатят 2 раза: первый раз вчерне после постройки дома, второй - через 1-1,5 года - после окончательной осадки стен.

Рубку стен начинают с укладки первого (окладного) венца из более толстых бревен, отесанных на два канта: один - с нижней стороны, второй - с внутренней. Поскольку бревна в продольных и поперечных стенах смещены относительно друг друга на половину своей высоты, первый венец на двух противоположных стенах укладывают либо на подкладные брусья или пластины, либо на разновысокий цоколь. Для лучшей организации слива (при выступающем цоколе) под первый венец по слою гидроизоляции подкладывают антисептированные доски, к которым крепят оцинкованную кровельную сталь. Ширина нижнего канта окладного венца - не менее 15 см. Каждый последующий венец сруба сплачивают с предыдущим через полукруглый паз, выбираемый с нижней стороны каждого бревна. Чтобы придать стенам устойчивость, венцы между собой соединяют вертикальными вставными шипами прямоугольного (6х2 см.) или круглого (3-4 см.) сечения высотой 10-12 см., располагая их в каждом ряду в шахматном порядке через 1-1,5 м. по длине сруба; в простенках необходимо иметь не менее двух шипов на расстоянии 15-20 см от краев. Отверстия для шипов по высоте должны иметь запас на осадку, т. е. быть на 1,5-2 см больше высоты шипов. Бревна в сруб укладывают попеременно комлями в разные стороны, чтобы выдержать общую горизонтальность рядов. В углах бревна соединяют двумя способами: с остатком (в "чашку") и без остатка (в "лапу"). Пересечение наружных стен с внутренними осуществляют также в "чашку" или в "лапу". При рубке в "чашку" за счет угловых остатков теряется около 0,5 м на каждом бревне. Кроме того, выступающие концы бревен мешают в последующем выполнить облицовку или наружную обшивку стен. Рубка в "лапу" более экономична, но требует более высококвалифицированной и аккуратной работы.

Стены из брусьев возводят с меньшими затратами труда, и при этом не требуются специалисты высокой квалификации. Индивидуальный застройщик, имея готовые брусья, может выполнить такую работу самостоятельно.. В отличие от бревенчатых брусчатые стены собирают сразу на готовых фундаментах. Если цоколь дома западающий, то слива не делают и первый венец укладывают по гидроизоляционному слою с наружным свесом над цоколем на 3-4 см. Углы первого венца соединяют в полдерева, остальные - либо на коренных шипах, либо на шпонках.

Угловое соединение брусьев "впритык" непрочно и создает продуваемые вертикальные щели.
Более технологично соединение на коренных шипах: пропил дерева для шипа и гнезда делают поперек волокон, а скалывание - вдоль. Кроме того, при таком соединении гнездо для шипа находится дальше от края бруса. Для предотвращения горизонтальных сдвигов брусья соединяют между собой вертикальными нагелями (шпонками) диаметром около 30 мм и высотой 20-25 см. Отверстия под нагели сверлят после постановки бруса на паклю на глубину, равную примерно полуторной высоте бруса, на 2-4 см. больше, чем длина нагеля.

У брусчатых стен в отличие от бревенчатых горизонтальные швы плоские и поэтому через них проникает внутрь помещения дождевая влага. Чтобы уменьшить водопроницаемость швов, у каждого бруса с наружной стороны по верхней грани снимают (состругивают) фаску шириной 20-30 мм., а сами наружные швы тщательно конопатят и покрывают олифой, масляной краской и т.п. Наиболее эффективной защитой брусчатых стен от атмосферных воздействий является обшивка их досками или облицовка кирпичом. Это позволяет не только защитить стены от воздействия наружной влаги и уменьшить продуваемость, но и сделать их более "теплыми", а при кирпичной облицовке и более огнестойкими.

Для предотвращения биологического разрушения древесины между дощатой обшивкой и стеной составляют вентиляционный зазор шириной 4-6 см. При необходимости дополнительного утепления стен дома этот зазор расширяют и заполняют минеральной ватой. При этом сверху и снизу утеплитель должен быть оставлен открытым. Дощатую обшивку лучше делать горизонтальной - это облегчает укладку утеплителя и создает более благоприятные условия для вертикальной вентиляции внутреннего пространства. Кирпичную облицовку также устанавливают с зазором от стены на 5-7 см. Для вентиляции внутреннего пространства (в том числе заполненного утеплителем) вверху и внизу кирпичной облицовки оставляют продухи. Кирпичную облицовку выкладывают либо в полкирпича, либо при модульном кирпиче, имеющем толщину 88 мм., "на ребро" и крепят к брусьям или бревнам металлическими кляммерами, размещаемыми через 30-40 см. по высоте и через 1-1,5 м по фронту стены в шахматном порядке.

Кляммеры представляют собой согнутую вдвое полоску из оцинкованной кровельной стали шириной 3-5 и длиной 15-20 см. Одной стороной она крепится отогнутым концом к брусу или бревну (лучше шурупом), другой заделывается в кирпичную кладку с перегибом конца на 900 вдоль облицовки. Обшивку и облицовку брусчатых и бревенчатых стен осуществляют после полной их осадки, т.е. не ранее чем через 1-1,5 года после возведения.

КАРКАСНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ СТЕНЫ
Каркасные стены считаются наиболее легким вариантом для строительства дачного дома, так как при относительно малых затратах древесины они могут быть не менее теплыми и малозвукопроводными, чем срубленные бревенчатые стены.

Каркас, как правило, состоит из нижней и верхней обвязок стен, подкосов жесткости, а также таких вспомогательных элементов, как промежуточные стойки и ригели, между которыми располагаются дверные и оконные рамы.

После сборки каркаса с внешней стороны его обшивают досками толщиной около 20 мм. Вместо них можно использовать другие прочные и стойкие к атмосферным осадкам материалы, например асбестоцементные плиты.

Для утепления стен применяют следующий способ. Доски кладут в два слоя, оставляя между ними пространство, заполнять которое надо либо рулонными материалами (толем, рубероидом), либо плитными или сыпучими материалами. Плитные и рулонные материалы прикрепляют к стене гвоздями. Образовавшиеся швы замазывают раствором гипса или законопачивают паклей. При укладке плит в два слоя швы между плитами первого слоя должны перекрываться плитами второго слоя.

Для того чтобы между слоями досок не проникал влажный воздух, с внутренней стороны стены под обшивку укладывают изоляционный слой из рубероида, который перед применением смешивают с известью. Она надежно предохранит ваш домик от грызунов.

Кроме извести, в качестве засыпки можно использовать шлак, пемзу, опилки, мох, торф, подсолнечную лузгу, солому. Чем легче материал, тем ниже его теплопроводимость. Перед применением его необходимо тщательно просушить и антисептировать. И только после такой обработки перемешать, уложить слоями и утрамбовать.

Но несмотря на то что сухие засыпки обладают рядом преимуществ (относительная дешевизна, доступность, защита от грызунов), они характеризуются одним недостатком, а именно - дают осадку дома с последующим образованием нежелательных пустот, которые никак нельзя отнести к достоинствам. Чтобы предотвратить это, необходимо приподнять стены на 300 мм выше потолочных балок и забить засыпкой; постепенно оседая, она заполнит пустоты. Под окнами лучше использовать плитные материалы, а если такой возможности нет, то в этом случае мы рекомендуем вам устроить выдвижные подоконники и через них добавлять засыпку.

В силу того что засыпка в большей своей части считается легким и сыпучим материалом и, как мы уже отмечали, дает осадку, к ней добавляют материалы, превращающие ее в твердый заполнитель. Одним, пожалуй, из самых наиболее часто используемых материалов принято считать известь и гипс (на 80 % опилок берут 5 % гипса).

Некоторые строители прибегают к увлажненным засыпкам. При их приготовлении нужно строго соблюдать определенное соотношение материалов, которые лучше брать весовыми частями. Так, например, на 1 часть органического заполнителя берут 0,5 части гипса и 2 части воды. Готовят следующим образом: на боек насыпают слоями органические заполнители, вяжущее вещество, тщательно перемешивают и смачивают водой. Все это высыхает через 2-3 недели. Многие строители допускают ошибку, используя при изготовлении увлажненной засыпки теплоизоляционные материалы (толь, рубероид). Делать это ни в коем случае нельзя, так как такие материалы впоследствии могут вызвать опасный для древесины грибок.

Самым эффективным теплоизолирующим материалом являются плиты, сделанные из органических материалов, размером 50x50, толщиной от 5 до 15 см. Для их изготовления берут 4 части глиняного теста, 0,3 части негашеной извести, 2 части воды. За неимением извести можно воспользоваться цементом (0,3 части на 2 части воды). Все составляющие компоненты смешиваются; если они в сухом виде, то обязательно смачиваются водой. Все еще раз тщательно перемешивается до однородного состояния, закладывается в формы, трамбуется и сушится под навесом или в закрытом помещении. Время сушки зависит от вяжущего вещества. Если вы применяли гипс или известь, то время сушки будет ограничено двумя-тремя неделями, а если глину, то придется подождать три-четыре недели.

КИРПИЧНЫЕ СТЕНЫ.
Для кладки стен жилых домов применяется кирпич различного вида. С целью экономии материалов не рекомендуется применять для сплошной кладки обычный полнотелый кирпич. Сплошные стены лучше выкладывать из легкого и пустотелого кирпича, применяя двухрядную и многорядную системы перевязки. При двухрядной перевязке кладки лицевые ряды тычков чередуются с рядами ложков и для перевязки требуется значительное количество половинок и трехчетверток кирпича. Кладка по многорядной перевязке состоит из ложковых рядов, перекрываемых через каждый пятый ряд (по высоте) тычковым рядом. Толщина горизонтальных и вертикальных швов раствора должна быть не более 10-12 мм. Примеры кладки стен и их деталей (углов, столбов, простенков, а также примыкания стен) показаны на рисунке.

При кладке раствор подают на стену из ящика (с низкими бортами) ковшом-лопатой и расстилают в виде выпуклой грядки. Кирпич предварительно должен быть разложен на стене для ложковых рядов стопками плашмя по 2 кирпича, длинной стороной вдоль стены, а для тычковых рядов длинной стороной поперек стены. Кладку ведут, соблюдая строгую горизонтальность и вертикальность рядов, следя за правильностью лицевых поверхностей стен. Для лучшего сцепления раствора с кирпичом, особенно при кладке в жаркую погоду, кирпич рекомендуется перед укладкой смачивать водой. Эта рекомендация относится ко всем видам кирпичной кладки. Если стены будут в дальнейшем штукатуриться, то кладку следует вести впустошовку, т. е. не заполняя раствором швы у поверхности стены, подлежащей оштукатуриванию. При таком способе штукатурка прочнее сцепляется с поверхностью стены. Для кладки массивных каменных стен применяют холодные растворы, а для тонких стен, требующих повышения тепловых качеств - теплые пластичные растворы. В теплых растворах песок заменяют молотым топливным или доменным шлаком, золой, молотым туфом, пемзой и т. п. Если заменитель хорошо размолот, то песок не добавляют, если же в заменителе содержится часть крупных примесей, то песок добавляют в небольшом количестве. При наружной штукатурке стена на таких растворах приобретает лучшие теплоизолирующие качества.

Для установки дверных и оконных коробок в кладке оставляют проемы с выделанными четвертями. Проемы перекрывают сборными железо-бетонными, рядовыми кирпичными или клинчатыми перемычками. При устройстве рядовых перемычек на уровне верха проема устанавливают опалубку из досок толщиной 40-50 мм, на которую расстилают раствор слоем до 2 см и укладывают арматуру (пачечную сталь, круглую 4-6-мм сталь) из расчета 1 стержень на 1/2 кирпича толщины стены. Концы арматуры должны заходить в стены на 25 см. Клинчатые перемычки устраивают так же по предварительно уложенной опалубке, укладывая кирпич на ребро от краев к середине перемычки и с наклоном у краев для образования распора (клина). Допускается устройство перемычек из просмоленных досок толщиной 5-6 см, концы которых должны заглубляться в простенки на 15-25 см.

ПЕРЕГОРОДКИ.
Перегородки должны быть звуконепроницаемыми, гвоздимыми, прочными, устойчивыми. Перегородки устанавливают на конструкции перекрытия до настилки полов. В местах примыкания перегородок из сгораемых материалов к печам и дымоходам следует устраивать кирпичные разделки по всей высоте таким образом, чтобы расстояние от перегородки до внутренней поверхности печи или дымохода было не менее 40 см.

КАРКАСНЫЕ.
Каркас перегородок состоит из стоек толщиной 5-6 см и шириной 9-10 см с шипами на концах, верхней и нижней обвязок такого же сечения с гнездами для шипов стоек. Стойки ставят на расстоянии 0,75-1,2 м одна от другой, шипом в гнездо обвязок, и скрепляют гвоздями. Для образования дверного проема ставят обрамляющие стойки с врезанным сверху ригелем (перемычкой). Дверную коробку прибивают к обрамляющим стойкам гвоздями. Каркас обшивают горизонтально с двух сторон досками толщиной 1,9-2,5 см. Доски шириной более 12 см надкалывают топором, для того чтобы они не коробились при оштукатуривании. Пустоты между двумя обшивками засыпают мелким просеянным сухим шлаком для увеличения звуконепроницаемости и уменьшения пожароопасности. В ряде случаев каркас междукомнатной перегородки может быть обшит древесно-волокнистыми плитами и листами фанеры без всякого заполнения. Однако такие перегородки, будучи очень легкими и простыми по своему устройству, обладают большой звукопроводностью.

ГИПСОВЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ.
Перегородки из гипсовых плит укладывают до устройства чистого пола на досках с прибитыми по краям брусочками для образования желоба, препятствующего смещению плит в стороны. Кладку плит начинают с заливки гипсовым раствором желоба в лежне. В раствор погружают первый ряд плит желобком вверх. Вертикальные швы между плитами заливают раствором. Перед установкой следующего ряда плит раствором наполняют желобок первого ряда и т. д. Перегородку не доводят до потолка на 1-2 см, с тем чтобы иметь возможность тщательно проконопатить и заделать раствором щель. Высокие дверные проемы ограждают стойками, упирающимися в перекрытия. При низких проемах дверные коробки устанавливают до устройства перегородки. Перемычка осуществляется простым напуском плит (при ширине проема менее 1 м) или закладкой двух стержней арматуры, заливаемых гипсовым раствором. Для предохранения гипсовых плит от увлажнения, в случае опирания перегородки на бетонное основание пола первого этажа, под перегородку по слою толя или рубероида укладывают 2 ряда кирпичной кладки. После кладки гипсовую перегородку оштукатуривают или затирают.

КИРПИЧНЫЕ ПЕРЕГОРОДКИ.
Перегородки из кирпича кладут толщиной в 1/2 кирпича (12 см). Основанием для перегородок может служить бетонная подготовка под полы первого этажа или железо-бетонные перекрытия. По деревянным перекрытиям кирпичные перегородки ввиду их значительного веса делать не следует. Кладку ведут перевязывая вертикальные швы. Поверхности оштукатуривают с двух сторон. Примыкание кирпичных перегородок к стенам и перекрытиям осуществляют так же, как и при перегородках из гипса. Над дверными проемами устраивают перемычки, опирая их на 2 прутка арматуры в цементном растворе.

Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий

Конструкции наружных стен гражданских и промышленных зданий классифицируются по следующим признакам:

1) по статической функции:

а) несущие;

б) самонесущие;

в) ненесущие (навесные).

На рис. 3.19 показан общий вид данных видов наружных стен.

Несущие наружные стены воспринимают и передают на фундаменты собственный вес и нагрузки от смежных конструкций здания: перекрытий, перегородок, крыш и др. (одновременно выполняют несущую и ограждающую функции).

Самонесущие наружные стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственного веса (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и др. элементов стены) и передают их на фундаменты через промежуточные несущие конструкции – фундаментные балки, ростверки или цокольные панели (одновременно выполняют несущую и ограждающую функции).

Ненесущие (навесные) наружные стены поэтажно (или через несколько этажей) опираются на смежные несущие конструкции здания – перекрытия, каркас или стены. Таким образом, навесные стены выполняют только ограждающую функцию.

Рис. 3.19. Виды наружных стен по статической функции:
а – несущие; б – самонесущие; в – ненесущие (навесные): 1 – перекрытие здания; 2 – колонна каркаса; 3 – фундамент

Несущие и ненесущие наружные стены применяются в зданиях любой этажности. Самонесущие стены опираются на собственный фундамент, поэтому их высота ограничивается из-за возможности взаимных деформаций наружных стен и внутренних конструкций здания. Чем выше здание, тем больше разница в вертикальных деформациях, поэтому, например, в панельных домах допускается применение самонесущих стен при высоте здания не более 5 этажей.

Устойчивость самонесущих наружных стен обеспечивается гибкими связями с внутренними конструкциями здания.

2) По материалу:

а) каменные стены возводятся из кирпича (глиняного или силикатного) или камней (бетонных или природных) и применяются в зданиях любой этажности. Каменные блоки выполняют из естественного камня (известняк, туф и др.) или искусственного (бетон, легкий бетон).

б) Бетонные стены выполняют из тяжелого бетона класса В15 и выше плотностью 1600 ÷ 2000 кг/м 3 (несущие части стен) или легкого бетона классов В5 ÷ В15 плотностью 1200 ÷ 1600 кг/м 3 (для теплоизоляционных частей стен).

Для изготовления легких бетонов используются искусственные пористые заполнители (керамзит, перлит, шунгизит, аглопорит и т. п.) или естественные легкие заполнители (щебень из пемзы, шлака, туфа).

При возведении ненесущих наружных стен также используется ячеистый бетон (пенобетон, газобетон и т. п.) классов В2 ÷ В5 плотностью 600 ÷ 1600 кг/м 3 . Бетонные стены применяются в зданиях любой этажности.

в) Деревянные стены применяются в малоэтажных зданиях. Для их возведения используются сосновые бревна диаметром 180 ÷ 240 мм или брусья сечением 150х150 мм или 180х180 мм, а также дощатые или клеефанерные щиты и панели толщиной 150 ÷ 200 мм.

г) стены из небетонных материалов в основном применяются при возведении промышленных зданий или малоэтажных гражданских зданий. Конструктивно они состоят из наружной и внутренней обшивки из листового материала (сталь, алюминиевые сплавы, пластик, асбестоцемент и др.) и утеплителя (сэндвич-панели). Стены данного типа проектируют несущими только для одноэтажных зданий, а при большей этажности – только как ненесущие.

3) по конструктивному решению:

а) однослойные;

б) двухслойные;

в) трехслойные.

Количество слоев наружных стен здания определяется по результатам теплотехнического расчета. Для соответствия современным нормам по сопротивлению теплопередаче в большинстве регионов России необходимо проектировать трехслойные конструкции наружных стен с эффективным утеплителем.

4) по технологии возведения:

а) по традиционной технологии возводятся каменные стены ручной кладки. При этом кирпичи или камни укладываются рядами по слою цементно-песчаного раствора. Прочность каменных стен обеспечивается прочностью камня и раствора, а также взаимной перевязкой вертикальных швов. Для дополнительного повышения несущей способности каменной кладки (например, для узких простенков) применяется горизонтальное армирование сварными сетками через 2 ÷ 5 рядов.

Требуемую толщину каменных стен определяют по теплотехническому расчету и увязывают со стандартными размерами кирпичей или камней. Применяются кирпичные стены толщиной в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича (250, 380, 510, 640 и 770 мм соответственно). Стены из бетонных или природных камней при кладке в 1 и 1,5 камня имеют толщину 390 и 490 мм соответственно.

На рис. 3.20 показано несколько типов сплошных кладок из кирпича и каменных блоков. На рис. 3.21 показана конструкция трехслойной кирпичной стены толщиной 510 мм (для климатического района Нижегородской области).

Рис. 3.20. Типы сплошных каменных кладок: а – шестирядная кирпичная кладка; б – двух-рядная кирпичная кладка; в – кладка из керамических камней; г и д – кладки из бетонных или природных камней; е – кладка из камней ячеистого бетона с наружной облицовкой кирпичом

На внутренний слой трехслойной каменной стены опираются перекрытия и несущие конструкции крыши. Наружный и внутренний слои кирпичной кладки соединяются между собой арматурными сетками с шагом по вертикали не более 600 мм. Толщина внутреннего слоя принимается 250 мм для зданий высотой 1 ÷ 4 этажа, 380 мм – для зданий высотой 5 ÷ 14 этажей и 510 мм – для зданий высотой более 14 этажей.

Рис. 3.21. Каменная стена трехслойной конструкции:

1 – внутренний несущий слой;

2 – слой теплоизоляции;

3 – воз-душный зазор;

4 – наружный самонесущий (облицовочный) слой

б) полносборная технология используется при возведении крупнопанельных и объемно-блочных зданий. При этом монтаж отдельных элементов здания производится подъемными кранами.

Наружные стены крупнопанельных зданий выполняются из бетонных или кирпичных панелей. Толщина панелей – 300, 350, 400 мм. На рис. 3.22 показаны основные виды бетонных панелей, применяемых в гражданском строительстве.

Рис. 3.22. Бетонные панели наружных стен: а – однослойная; б – двухслойная; в – трехслойная:

1 – конструктивно-теплоизоляционный слой;

2 – защитно-отделочный слой;

3 – несущий слой;

4 – теплоизоляционный слой

Объемно-блочные здания – это здания повышенной заводской готовности, которые монтируются из отдельных блоков-комнат заводского изготовления. Наружные стены таких объемных блоков могут быть одно-, двух- и трехслойными.

в) монолитная и сборно-монолитная технологии возведения позволяют возводить одно-, двух- и трехслойные монолитные стены из бетона.

Рис. 3.23. Сборно-монолитные наружные стены (в плане):
а – двухслойная с наружным слоем теплоизоляции;

б – то же, с внутренним слоем теплоизоляции;

в – трехслойная с наружным слоем теплоизоляции

При использовании данной технологии сначала устанавливается опалубка (форма), в которую заливается бетонная смесь. Однослойные стены выполняются из легких бетонов толщиной 300 ÷ 500 мм.

Многослойные стены выполняются сборно-монолитными с использованием наружного или внутреннего слоя каменных блоков из ячеистого бетона. (см. рис. 3.23).

5) по расположению оконных проемов:

На рис. 3.24 показаны различные варианты расположения оконных проемов в наружных стенах зданий. Варианты а , б , в , г используются при проектировании жилых и общественных зданий, вариант д – при проектировании промышленных и общественных зданий, вариант е – для общественных зданий.

Из рассмотрения данных вариантов можно видеть, что функциональное назначение здания (жилое, общественное или промышленное) определяет конструктивное решение его наружных стен и внешний вид в целом.

Одно из основных требований, предъявляемое к наружным стенам – это необходимая огнестойкость. По требованиям противопожарных норм несущие наружные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов с пределом огнестойкости не менее 2 часов (камень, бетон). Применение трудносгораемых несущих стен (например, деревянных оштукатуренных) с пределом огнестойкости не менее 0,5 часа допускается только в одно-, двухэтажных домах.

Рис. 3.24. Расположение оконных проемов в наружных стенах зданий:
а – стена без проемов;

б – стена с небольшим количеством проемов;

в – панельная стена с проемами;

г – несущая стена с усиленными простенками;

д – стена с навесными панелями;
е – полностью остекленная стена (витраж)

Высокие требования к огнестойкости несущих стен вызваны их основной ролью в сохранности здания, так как разрушение несущих стен при пожаре вызывает обрушение всех опирающихся на них конструкций и здания в целом.

Ненесущие наружные стены проектируют несгораемыми или трудносгораемыми с меньшими пределами огнестойкости (от 0,25 до 0,5 часа), так как разрушение данных конструкций при пожаре может вызвать только локальные повреждения здания.

Главной структурной частью здания являются стены. Стены – это несущие конструкции, по расчету имеющие достаточную прочность, устойчивость при вертикальных и горизонтальных нагрузках.

Стена представляет собой вертикальное ограждение, отделяющее помещение от внешней среды или от другого помещения.

Стены подразделяются:

• в зависимости от восприятия нагрузок – на несущие , самонесущие и ненесущие ;
• по роду материала – на каменные, деревянные, стены из местных материалов, а также комбинированные

В данной статье мы рассмотрим основные виды стен по роду материала – деревянные и каменные .

Деревянные стены

Для стен малоэтажных зданий традиционным материалом является дерево. Самыми комфортными по санитарногигиеническим требованиям являются брусчатые стены и рубленые стены из хвойных пород деревьев. Их недостатками являются осадочная деформация в первые 1,5–2 года и невысокая огнестойкость.

Каркасные стены оправданы при наличии пиломатериалов и эффективных утеплителей. Отметим, что каркасные стены не требуют массивных фундаментов, в отличие от рубленных, не дают послепостроечных деформаций. Огнестойкость и капитальность каркасных стен повышается при облицовке кирпичом.

Бревна желательно заготавливать зимой, поскольку древесина меньше подвержена загниванию, короблению при сушке. Влажность древесины должна составлять 80–90%. Бревна должны быть без трещин, гнили, не поражены жуком короедом и грибом. Качество материала можно определить ударом обуха топора, чистый и ясный звук свидетельствует о хорошем качестве. Деревянные дома строят высотой не более двух этажей.

По конструкции деревянные стены отапливаемых зданий подразделяют на рубленые из бревен или брусьев, каркасные, щитовые и каркасно-щитовые.

Рубленные бревенчатые стены

Характеристика

Рубленные бревенчатые стены представляют собой конструкцию из бревен, уложенных друг на друга горизонтальными рядами и связанных в углах врубками. Толщина бревен в верхнем отрубе для наружных стен отапливаемых зданий, расположенных в центральной полосе России составляет 22 см, в северных и северо-восточных районах 24–26 см. Диаметр бревен выбирают одинаковым, с разницей между верхним и нижним отрубом не более 3 см.

Технология

Каждый ряд бревен в стене называется венцом . Венцы, уложенные последовательно один на другой от низа до верха стены, образуют сруб. Первый нижний венец называют окладным, его делают на 2–3 см толще остальных венцов.

Венцы укладывают комлями попеременно в разные стороны и соединяют по длине посредством вертикального гребня (рис. 10), причем стыки венцов по высоте стены располагают вразбежку. Сплачивают венцы при помощи желобчатых пазов и вставных шипов размером 25х50х120.

Венцы укладывают пазом книзу , устраняя тем самым возможность затекания в него воды. В пазах между венцами укладывают паклю с целью уплотнения шва и утепления. В зависимости от климатических условий ширину паза принимают от 12 до 15 см.

Шипы ставят через 1,5–2,0 м по высоте сруба в шахматном порядке, прямоугольного (8х2 см) или круглого (3–4 см) сечения, высотой 10–12 см. В простенках шипы ставят в каждом венце один над другим в количестве не менее двух и располагают от краев простенка на 15–20 см.

В течение 1–2 лет после возведения сруб дает осадку, составляющую 1/20 его высоты, вследствие усушки древесины и уплотнения в швах пакли. В связи с осадкой сруба гнезда для шипов должны превышать высоту шипов на 10–20 мм, а над проемами оставляют зазоры 6–10 см, которые заполняют паклей и закрывают наличниками.

Швы между бревнами для уменьшения продуваемости конопатят паклей первый раз непосредственно после устройства стен и второй раз через 1–2 года после окончания осадки. В углах здания венцы сопрягают врубкой с остатком в чашу или без остатка – в лапу. При способе сопряжения венцов в углах в лапу, т. е. без остатка, древесина расходуется в меньшем объеме, поэтому этот способ является более целесообразным. На рис. 11 представлен разрез рубленной бревенчатой стены от карниза до фундамента.

Преимущества и недостатки

Рубленные бревенчатые стены отличаются высокой прочностью и хорошими теплозащитными качествами , при благоприятных условиях эксплуатации долговечностью. Обработка бревен и возведение стен – трудоемкий процесс, требующий большого расхода древесины.

Брусчатые стены

Характеристика

Брусчатые стены возводят из горизонтально уложенных брусьев. Применение брусьев дает возможность исключить ручную обработку бревен, рубку сопряжений углов, примыканий стен и перейти к механизированной заготовке элементов стены.

Заготовка материала

Брусья для стен заготавливают на заводе со всеми врубками для сопряжений и гнездами для шипов. По сравнению с бревенчатыми домами трудоемкость возведения брусчатых домов значительно меньше, расход древесины снижается. В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают сразу на готовых фундаментах.

Технология

Сечение брусьев для наружных стен принимают 150х150 мм и 180х180 мм. В зависимости от климатических условий, для внутренних стен – 100х150 мм и 100х180 мм. Брусья укладывают друг на друга с прокладкой между ними смоленой пакли и проконопачиванием швов. Для лучшего отвода воды от горизонтального шва между брусьями с верхнего ребра лицевой части бруса снимают фаску 20х20 мм.

Ряды брусьев соединяют между собой цилиндрическими нагелями диаметром 30 мм и длиной 60 мм, располагая их на расстоянии 1,5–2 м один от другого. Венцы сопрягаемых брусчатых стен находятся на одном уровне и соединяют их в углах, примыканиях и сечениях различными способами. Сопряжение угла и примыкание стен при помощи шпонок показано на рис. 12 при помощи шипов размерами 35х35 мм и 35х25 мм.

Защита брусчатых стен

Эффективной защитой брусчатых стен от атмосферных воздействий является обшивка досками или облицовка кирпичом , что обеспечивает защиту стен от воздействия влаги, увеличивает теплозащиту, уменьшает воздействие ветра, при кирпичной облицовке стен увеличивается огнестойкость. Кирпичную облицовку необходимо устанавливать с зазором от брусчатых стен на расстоянии 5–7 см, внизу и вверху кирпичной облицовки оставлять продухи, чтобы обеспечить вентиляцию.

Каркасные стены

Преимущества

Каркасные стены требуют меньшего количества древесины, чем бревенчатые или брусчатые стены, являются менее трудоемкими, следовательно, более экономичными.

Основа каркасных стен представляет собой несущий деревянный каркас , обшитый с двух сторон листовыми или погонажными материалами. Каркасные стены, ввиду своей легкости, практически не подвержены усадке, что позволяет обшивать или облицовывать их сразу после постройки.

Защита стен

Каркасные стены необходимо защищать от атмосферной влаги, выполняя внешнюю облицовку с перекрываемыми вертикальными и горизонтальными стыками и устраивая с выступающих элементов стен сливы. Защиту от водяных паров обеспечивают, устраивая пароизоляцию из синтетической пленки, пергамина или используя другие виды пароизоляции, укладывая их между внутренней обшивкой и утеплителем.

Технология

Для изготовления каркаса наружных и внутренних стен используют доски толщиной 50 мм, как и для устройства стропил и балок. При толщине 50 мм стойки несущих стен рекомендуется использовать шириной не менее 100 мм.

Ширину стоек каркаса в наружных стенах определяют расчетной толщиной утеплителя, зависящей от эффективности самого утеплителя и расчетной температуры наружного воздуха. Несущие стойки каркаса располагают на расстоянии 0,5 м, увязывая с размерами оконных и дверных проемов. Балки цокольного перекрытия располагают на расстоянии 0,5 м. Угловые стойки каркаса выполняют из брусьев или составных досок, а рядовые из досок 50х100, или 60х120 мм.

Каркас с внутренней стороны обшивают досками любого профиля и сечения, гипсокартонными плитами; наборными, листовыми стеновыми панелями и другими отделочными материалами. С наружной стороны для обшивки каркаса используют «вагонку», сайдинг, тес, панели термобрик и другие материалы.

Утепление

Утепление каркасных стен осуществляют с помощью минеральных и органических материалами плотностью до 500–600 кг/м³. Минеральные, стекловатные плиты, пенополистирол являются эффективными современными утеплителями, т. к. отличаются огнестойкостью, легкостью, не подвержены гниению, воздействию и проникновению бактерий, грибов, не разрушаются грызунами. Органические утеплители подвержены разрушению грызунами, горючи, подвержены гниению, кроме этого, перед засыпкой их необходимо обрабатывать антисептиком и смешивать перед употреблением с минеральным вяжущим – цементом, известью, гипсом, затем укладывать во влажном состоянии слоями 15–20 см, утрамбовывая. Высыхает такая засыпка в течении 4–5 недель, поэтому следует для заполнения каркаса применять заранее заготовленные плиты и блоки из легкого бетона. Материалами для засыпки служат: пемза, опилки, гилак, стружка, торф и другие, которые в значительной мере уступают по своим свойствам современным минеральным утеплителям.

Щитовые стены

Преимущества

Отличие щитовых деревянных домов от каркасных заключается в том, что основные их структурные части состоят из укрупненных элементов щитов, изготовленных, как правило, на заводе. Процесс возведения щитовых домов сводится к монтажу на месте постройки и отделочным работам. Возведение щитовых деревянных домов снижает трудоемкость работы, обеспечивает высокие темпы монтажа.

Технология

В щитовых деревянных домах основой стен является нижняя обвязка из деревянных антисептированных брусьев , укладываемых по цоколю здания и прикрепляемых к нему с помощью анкерных болтов. На обвязку устанавливают стеновые щиты. Сверху стеновые щиты скрепляют укладываемой на них верхней обвязкой, на которую опирается чердачное перекрытие. Стеновые щиты изготовляют внутренние и наружные, которые, в свою очередь, подразделяются на глухие, оконные и дверные. Высота щитов равна высоте этажа, ширина принимается равной 600–1200 мм. Щиты состоят из брусчатой обвязки и обшивки, внутренней и наружной, между которой помещен утеплитель.

В качестве утеплителя щитов применяют тюфяки из минерального войлока . Под обшивкой с внутренней стороны щита укладывают пароизоляцию с целью не допустить образование конденсации водяных паров внутри щита, проникающих в него со стороны помещения. Для уменьшения продуваемости под наружную обшивку прокладывают бумагу.

Щиты располагают вертикально и соединяют гвоздями. При устройстве стыков между щитами необходимо обеспечить достаточную плотность и не продуваемость стыка. На рис. 14б изображена рекомендуемая конструкция вертикального стыка щитов . Стык необходимо перекрывать непрерывными слоями воздухо- и пароизоляции.

В стык закладывают минеральный войлок толщиной 20 мм, приклеивая его холодной битумной мастикой . Затем с помощью рычажного приспособления производят обжатие стыка. В щитовых домах перекрытия устраивают щитовые или балочные.

Защита стен

При устройстве цокольного и карнизного узлов необходимо принять меры по защите их от промерзания путем устройства утепленного цоколя и утепленного фризового пояса у карниза, а также от увлажнения парообразной влагой внутреннего воздуха, устраивая с этой целью пароизоляцию. Под цокольным перекрытием подполье утепленным не делают. Подполье должно быть холодным и хорошо проветриваемым, а конструкция перекрытия над подпольем и особенно цокольного узла должна иметь надежное утепление и пароизоляцию, уложенную сверху под конструкцией чистого пола. Для защиты от промерзания на уровне перекрытия снаружи устраивают утепленный пояс.

Каменные стены

Однородные стены

Материал

Однородные стены сложены из обыкновенного пустотелого или легкого строительного кирпича. В неоднородных, облегченных стенах часть кирпичной кладки заменяла по толщине стены с термоизоляционными плитками и воздушной прослойкой.

Технология

Стены возводят толщиной в 1/2, 1, 11/2, 2, 21/2, 3 кирпича и более, учитывая толщину вертикальных швов, равную 10 мм, кирпичные стены имеют толщину соответственно 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более. Толщина горизонтальных швов принята 12 мм, тогда высота 13 рядов кладки должна составлять 1 м.

При возведении кирпичных стен применяют две системы кладки: двухрядную – цепную и шестирядную ложковую.

В двухрядной системе кладки тычковые ряды чередуются с ложковыми. Поперечные швы в этой системе перекрываются на 1/4 кирпича, а продольные – на 1/2 кирпича (рис. 16).

Шестирядная система предполагает чередование пяти ложковых рядов с одним тычковым. В каждом ложковом ряду поперечные вертикальные швы перевязывают в полкирпича, продольные вертикальные швы, образуемые ложками, перевязываются тычковыми рядами через пять ложковых рядов.

Каменная кладка по шестирядной системе проще, чем по двухрядной. Для уменьшения воздухопроницаемости стен лицевые швы кладки уплотняют специальным инструментом, придавая швам форму валика, выкружки или треугольника. Такой способ носит название расшивки швов .

Недостатки

Недостатком обыкновенного полнотелого кирпича, глиняного или силикатного, является его большой объемный вес и, следовательно, большая теплопроводность .

Венчающие карнизы

Технология

Венчающий карниз , изображенный на рис. 17, кирпичной кладки стены при небольшом его выносе – до 300 мм и не более 1/2 толщины стены, можно выкладывать из кирпича путем постепенного выпуска рядов кладки на 60–80 мм в каждом ряду. При выносе более 300 мм карнизы устраивают из сборных железобетонных плит, заделанных в стены.

Внутренние концы железобетонных плит перекрывают сборными продольными железобетонными балками, которые прикрепляют к кладке при помощи заделанных в нее стальных анкеров, с помощью чего обеспечивают устойчивость карниза.

Облегченные кирпичные стены

Характеристика

Облегченные кирпичные стены , в которых кирпич частично освобожден от несвойственных ему теплоизолирующих функций, путем замены части кладки менее теплопроводимыми материалами, позволяют значительно сократить расход кирпича, повышая тем самым экономию материала.

Классификация

Облегченные кирпичные стены подразделяют на 2 группы. К первой группе относят конструкции, состоящие из двух тонких продольных кирпичных стен, между которыми укладывают термоизоляционный материал, ко второй группе относятся конструкции, состоящие из одной кирпичной стены, утепленной термоизоляционными плитами.

Кирпичные стены с утеплителем из теплоизоляционных панелей

Характеристика

Кирпичные стены с утеплителем из теплоизоляционных панелей (рис. 19) состоят из несущей части – каменной кладки, толщина которой определяется только из условий прочности и устойчивости стены, и теплоизолирующей части – пенобетонных, гипсовых или гипсошлаковых панелей.

Преимущества и недостатки

Легкобетонные камни по сравнению с обыкновенным кирпичом имеют меньший объемный вес и меньшую теплопроводность, поэтому применение керамических камней для возведения наружных стен позволяет уменьшить их толщину. Недостаток заключается в том, что легкобетонные камни меньшего объемного веса имеют меньшую прочность и стойкость против атмосферных воздействий.

Характеристика

Трехпустотные камни с крупными пустотами имеют размеры 390х190х188 мм. В тычковых рядах применяют тычковый камень с гладкой торцовой поверхностью.

После укладки камней в стену пустоты в климатических условиях средних и северных районов следует засыпать шлаком, малотеплопроводным материалом, т. к. при больших размерах пустот в них возникает обмен воздуха, увеличивающий теплопроводность стены. Засыпка пустот малопроводными материалами повышает трудоемкость кладки. Для уменьшения циркуляции воздуха в пустотах применяют трехпустотные камни с несквозными пустотами – пятистенные камни.

Все здания, несмотря на их отличие по техническому решению, состоят из отдельных конструктивных частей. Стены – одна из них. Предлагаю рассмотреть архитектурно-конструктивные элементы стен, познакомиться с их названием и назначением.

Проектируя здания, исходят и из эстетических соображений, придавая фасаду вид с привлекательными пропорциями наружных элементов стен здания.
Для исключения монолитности (однотипности) условно разбивают поверхности по вертикали (пилястры, например, раскреповки) и горизонтали (цоколя, карнизы).

Основные элементы стен

Цоколь

Нижняя часть здания (стенок), находящаяся на фундаменте, несколько выступающая за плоскость фасада, именуется цоколем. Он соединяет фундамент со стенами.

Верх цоколя (кордон) устраивается горизонтально, поэтому строение с высоким цоколем (50-60см) воспринимается архитектурно законченным, возвышающимся, как на пьедестале. Кроме архитектурно-конструктивной выразительности, цоколь защищает постройку от проникновения атмосферных осадков.

Между фундаментом и цоколем устраивается гидроизоляция, чтобы предотвратить попадание влаги в кладку. В отдельных случаях, когда материал стенок и цоколя разный, то гидроизоляционный слой предусматривают и поверх цоколя.

Для не сейсмических районов — это рулонная гидроизоляция (рубероид, современные рулонные материалы). Для сейсмической зоны — это гидроизоляция из цементного раствора М – 100, 150, толщиной 30мм.

Цоколь выступает важным архитектурно-конструктивным элементом, образуя основание строения, он придает ему не только зрительную, но и конструктивно большую устойчивость. Отделать его нужно прочными водоустойчивыми и морозоустойчивыми материалами.

Это могут быть:

• Штукатурка с добавками гранитной, мраморной крошки, просто штукатурка;
• Облицовка кирпичом с расшивкой швов;
• Природный или искусственный камень;
• Облицовка натуральной, искусственной плиткой и прочие варианты.

1-цоколь; 2-оконный проем; 3 — дверной проем; 4-перемычки; 5- простенок рядовой; 6 — простенок угловой; 7- карниз венчающий; 8-то же, промежуточный; 9- поясок; 10 — сандрик; 11-парапет; 12 – фронтон; 13- ниша; 14 – пилястра; 15- контрфорс; 16-обрез; 17 – раскреповка

Архитектурно-конструктивные элементы стен придают строению пропорциональность форм и размеров, улучшают зрительное восприятие строения в целом.

Проемы

Проемами называются крупные отверстия, оставленные при возведении стен для оконных , дверных блоков, печей. Расстояние между проемами именуют простенками.
Виды простенков:

• рядовыми – между соседними проемами;
• угловыми – между углом здания и близлежащим проемом.

Верхняя, боковые области, окружающие проем, называются откосами (притолок). В кирпичных наружных стенах кладка в проемах устраивается с выступами в четверть кирпича (со стороны улицы).

Перемычки

Конструкция, перекрывающая дверные, оконные, арочные проемы, называется перемычкой. Перемычки поддерживают расположенные выше стенки, перекрытия. Они должны опираться на стеновую кладку.
По несущей способности перемычки подразделяются:

• Несущие элементы – должны нести весовую нагрузку стенового материала над ней, перекрытия плюс собственный вес;
• Не несущие – лишь собственный вес и нагрузку от стенового материала над собой.

Более распространены в строительстве сборные железобетонные изделия, размеры которых принимают в зависимости от нагрузки, размеров перекрываемого пространства, толщины стен, на которую она будет опираться. Монолитные перемычки по стоимости и трудоемкости нецелесообразны, но возможны.
Глубина заделки составляет:

• для несущих – 250мм;
• для ненесущих элементов — не менее 125мм;
• для перегородок – 200мм.

Они монтируются на слой раствора толщиной не более 15мм. Перемычка по геометрической форме может быть брусковой, плитной, фасадной и балочной. Если они перекрывают не типовой размер по ширине, то ее изготавливают по индивидуально размещенному заказу.

Архитектурно-конструктивные элементы стен – в частности перемычки могут устраиваться и кирпичного типа при условии, что ширина перекрываемого пространства не более 2 метров, при небольшой нагрузке от выше уложенного материала стенового материала, в не сейсмических районах, при отсутствии вибрации. Их применяют только в не несущих стенах.

Кирпичные перемычки в зависимости от методики кладки бывают:

• Рядовые перемычки – кладка выполняется обычного типа, как сплошной пояс, раствор применяется повышенной марки, осуществляется особый контроль качества. Высота кладочного слоя рассчитывается проектом, и не должна быть меньше четырех рядов.
  При устройстве перемычки снизу ее устанавливается опалубка, на которую укладывается слой цементного раствора толщиной 30мм. В этот слой утапливается арматура, сечение и количество стержней которой определяется проектом.
• Арочные перемычки выкладываются по устроенной опалубке, выполненной в виде дуги заданной кривизны. Кирпич укладывается на ребро. При этом швы между соседними кирпичами получаются клинообразной формы. Число рядов кладки должно соблюдаться нечетным.
  Их в настоящее время применяют редко, в большинстве своем для придания строению архитектурно-конструктивной выразительности. В основном они присутствуют в зданиях старой постройки.

Карнизы

Карнизы – это горизонтальные выступающие части стены. Главный или венчающий – это верхний карниз. Он рассматривается как один из основных элементов наружных стен, завершая архитектурно-конструктивный ансамбль строения. По функциональности служит для отведения осадков с крыши.

Архитектурно-конструктивные элементы стен — карнизы проектируются с учетом размеров постройки, этажности, принадлежности и гармонии с основной застройкой вокруг.

Монтируются, как правило, железобетонные сборные элементы, которые крепятся анкерами. Если предусмотрен небольшой вылет карниза, то его выполняют из кирпича, путем напуска кладки (полнотелый кирпич).

Карнизы над проемами (оконными, дверными) именуют сандриками . Плоскость фасадов можно разделить дополнительными, промежуточными карнизами простой формы — поясками .

Деформационные швы в стенах здания

При большой длине здания оно может не одинаково реагировать своими частями на внешнее воздействие. Это температурные перепады, неравномерная осадка, сейсмические колебания, что чревато появлением трещин, понижающих несущую способность строения.

Температурные швы разделяют строение на отдельные части от фундамента до крыши. Ширина их рассчитывается исходя из температуры зимнего периода, марки растворов, стенового материала. Например, чем ниже температура зимой, тем чаще устраиваются швы.

Осадочные швы выполняют там, где ожидается неравномерность осадки. На границе разных по структуре грунтов, на стыке построек с разной этажностью, прочих подобных вариантах. Здесь разрезка производится от низа фундамента.

Антисейсмические швы предусматривают в зонах повышенной сейсмичности по принципу, что каждый отдельно стоящий отсек должен быть устойчив к подземным толчкам.

Вентиляционные каналы

Во внутренних стенах отапливаемых зданий устраиваются дымовые и вентиляционные каналы. Они выкладываются из кирпича, могут быть железобетонными(вентиляционные). Их проектируют для воздухообмена в помещениях с повышенной влажностью, с присутствием продуктов горения, интоксикации, прочих подобных моментах.

Из каждого помещения предусмотрен по нормам отдельный вытяжной канал. Каналы не должны сообщаться между собой, а вытяжка происходит на улицу через вентиляционные оголовки на крыше.

Лоджия, балкон, эркер

Это тоже архитектурно-конструктивные элементы стен, обеспечивающие дополнительную полезную площадь и эксплуатационные удобства. Они служат для хозяйственных нужд, их можно присоединить к помещению, где они находятся.

Балкон – это консольная плита из железобетона, заанкереная в наружную стену. Ограждается перилами, балконы застекляются и отделываются изнутри, чтобы исключить доступ осадков, а могут оставаться открытыми.
Некоторые владельцы вторых этажей не имеющие балкон, сами устраивают их, опирая на стойки, но на это нужно специальное разрешение и проект с расчетом нагрузок на опорные части.

Лоджия ограждена с боковых сторон стенами, а сверху перекрытием. Стены опираются на фундамент, выполненный специально для ограждающих стенок лоджии. Она по несущей способности превосходит балкон. Ее также можно застеклить и сделать отличное подсобное помещение.

Эркер выступает за плоскость стены, увеличивая внутреннее пространство изнутри. Он остеклен и соединен с внутренним помещением. Это характерно в особенности в домах старой постройки с архитектурно-конструктивными наружными формами. По форме в плане он может быть разной конфигурации в зависимости от архитектурно-конструктивного решения.

Парапет

Наружные стены довольно часто завершаются парапетом , который является продолжением кладки и возвышается над крышей. Он предназначен для ограждения крыши, по архитектурно-конструктивному решению представляет собой прямоугольную стенку высотой равной 0,7 – 1метр. Парапет, кроме того, служит архитектурной деталью, украшающей здание.

Прочее описание элементов стен

Существуют и другие более мелкие архитектурно-конструктивные элементы стен. К ним относятся:

Фронтон – стенка, закрывающая чердачное помещение на двухскатной крыше с торца, обрамленная выступающими за плоскость карнизами.

Щипец тот же фронтон, только без карниза в нижней части у основания.

Ниши – глухое углубление в стенах. В них утапливают радиаторы отопления, устраивают встроенные шкафы, сантехническую разводку, прочее.

Гнезда – небольшие отверстия или углубления, предназначенные для прокладки в гильзах трубопроводов, заделки концов конструкций, прочего.

Пилястры – узкие вертикально расположенные выступы стенок, служат для местного их усиления при большой длине или высоте, с прямоугольным сечением в плане. Они могут иметь фундамент, базис, капитель, чем зрительно напоминают колонны.

Подобные выступы полукруглого сечения именуются полуколоннами . Пилястры, полуколонны придают зданию эстетическую торжественность, монументальность.

Контрфорсы – конструкции, повышающие устойчивость стен, представляющие собой выступы из них, имеющие наклонное наружное ребро. Эта конструкция придает дополнительную жесткость, прочность при восприятии горизонтальных нагрузок.

Стены иногда выполняются с уступами по высоте кладки, которые именуются обрезами . Уступы на плоскости фасадов по его длине называют раскреповка .

Все архитектурно-конструктивные элементы стен имеют свое функциональное назначение, а также придают зданию архитектурную красоту, выразительность, индивидуальность.

Наружные стены – это не только конструктивные элементы, их внешняя сторона является элементом фасада здания. Поэтому стены (их конфигурация, вертикальные и горизонтальные членения, пропорции отдельных элементов, цоколи, карнизы, отделка и т.д.) определяют характер архитектуры и тектоники здания. В то же время фасад не существует независимо от назначения здания, его планировочной структуры, материалов и конструкций наружных стен, а является их отражением.

Воздействия на стены. Как наружные, так и внутренние стены зданий подвергаются воздействию ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими внутри и вне здания.

К силовым воздействиям относятся:

Нагрузка от перекрытий и покрытий (крыш);

Нагрузка от неравномерной деформации грунта (осадки, пучение);

Сейсмические воздействия.

Несиловыми воздействиями являются:

Атмосферные осадки;

Водяной пар, содержащийся в воздухе помещений;

Влага почвы;

Солнечная радиация;

Температура наружного воздуха, ее перепады;

Агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе;

Воздушный шум снаружи и внутри здания.

Стены должны удовлетворять следующим требованиям :

Быть прочными и устойчивыми;

Обладать долговечностью, соответствующей классу здания;

Соответствовать степени огнестойкости здания;

Быть энергосберегающим элементом здания;

Отвечать требованиям воздухо- и звукоизоляции;

Быть индустриальными с целью повышения производительности труда;

Обладать, по возможности, минимальной массой и материалоемкостью;

Отвечать современным архитектурно-художественным качеством;

Быть экономичными в процессе строительства и эксплуатации.

Учет всех современных требований вызвал необходимость разделить наружные стены на отдельные по назначению слои. Стены стали многослойными, состоящими из функционально разделенных элементов: несущую способность обеспечивает более прочный конструктивный слой, защиту от охлаждения или перегрева – непрочный, но высокоэффективный теплоизоляционный слой и, наконец, придание хорошего вида – отделочные слои.

Внутренние стены проектируют из условий прочности и звукоизоляции. Эти два требования по своим физическим свойствам совпадают, чем плотнее материал внутренней стены, тем она более прочная и менее звукопроводная.

Однако и здесь слоистые конструкции с чередованием плотных и рыхлых слоев более эффективны по звукоизоляции, что в каждом отдельном случае должно устанавливаться расчетом.

Задача архитектора – разработать такое решение, при котором материалы стен, их конструкция удовлетворяли бы, по возможности, всем предъявляемым к ним требованиям и способствовали получению наиболее оптимального решения. В процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки :

Климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляция);

Номенклатуру имеющихся строительных материалов;

Технические возможности строительно-монтажных предприятий;

Особые условия строительства (сейсмические, грунтовые и т.п.);

Классификация стен. В зависимости от восприятия нагрузок стены зданий могут быть несущими, самонесущими и ненесущими.

По положению в здании стены подразделяют на внутренние и наружные (по периметру здания).

По роду основного материала несущие и самонесущие стены могут быть деревянными, каменными, бетонными, комбинированными . Для стен используют следующие основные материалы и изделия:

Древесину (бревна, брусья, доски, панели);

Обожженную глину (кирпич, камни);

Силикатную массу (кирпич);

Природный камень;

Стабилизированный грунт (блоки);

Легкие бетоны (камни, блоки, панели, монолит);

Ячеистые бетоны (камни, блоки, монолит);

Тяжелые бетоны (панели, монолит).

В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают:

- из мелкоразмерных стеновых изделий – кирпичей, камней, мелких блоков;

- крупноэлементными – из стеновых элементов высотой от 1/4 до полной высоты этажа и более; крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные.

По способу возведения различают стены из кладки (сборки) мелкоштучных изделий, сборные, монолитные, сборно-монолитные .

По конструктивным признакам стены бывают однослойными (как правило, внутренние) и слоистыми, сплошными и пустотелыми .

По наличию и расположению теплоизоляции наружные стены подразделяют на:

- стены без специального устройства теплоизоляции – из конструкционно-теплоизоляционных материалов (древесины, деревобетона, ячеистых бетонов, полистиролбетона);

- стены с теплоизоляционными слоями , располагаемыми внутри стены, с наружной стороны конструкционного слоя стены, с наружной и внутренней сторон совместно.

По наличию специального воздушного зазора (прослойки) стены подразделяют на:

- вентилируемые – с воздушными прослойками, располагаемыми либо внутри конструкционного слоя (между конструкционными слоями), либо между утеплителем и защитной облицовкой;

- невентилируемые – без воздушной прослойки.

Здания стеновой конструктивной системы могут решаться в самых разнообразных вариантах (схемах) по расположению несущих стен – поперечных и продольных, внутренних и наружных, прямолинейных и криволинейных, параллельных, радиальных, концентрических и т.п.. Определение (назначение) местоположения несу­щих стен находится в непосредственной зависимости от решения перекрытий (покрытий, крыш) здания – опираний или примыканий их элементов на стены.

В процессе проектирования следует учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки :

Климатические факторы района строительства (летнюю и зимнюю температуру наружного воздуха, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляцию);

Особые условия строительства (подработки, сейсмические, грунтовые и т.п.);

Характеристики здания (назначение, этажность, степень огнестойкости, температурно-влажностный режим и т.п.);

Технические возможности строительных организаций;

Финансовые возможности заказчика.