Принципы конструирования наружных стен зданий

ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
Пенза, Россия

Стены отапливаемых зданий являются их важнейшей частью. Они выполняют ряд ответственных и разнородных функций. Так, стена, являясь самонесущей, а чаще всего, несущей конструкцией, должна выполняться из прочного и, следовательно, плотного материала. В то же время, сохранение комфортного температурно-влажностного режима в помещении возможно лишь в том случае, если стена пропускает поровую влагу при достаточно высоком сопротивлении теплопередачи. В таком случае материал стен должен быть легким и паропроницаемым. Но такие материалы, как правило, не только не обладают высокой механической прочностью, но и атмосферостойкостью, столь необходимой для наружных слоев стены.

Известно, что влага сезонно мигрирует в теле стены, перемещаясь от тепла к холоду. И если материал стены неоднороден, то влага, встречая на своем пути плотные малопаропроницаемые слои, скапливается у таких препятствий. Стремясь повысить атмосферостойкость стены, ее наружный слой делают более прочным и плотным, например, путем оштукатуривания. В этом случае влага, накапливаясь на плотном слое и находясь в зоне низких температур, замерзает и разрушает защитно-отделочное покрытие. И этот процесс проявляется тем быстрее и значительнее, чем больше разница в плотности материалов стены и защитно-отделочного покрытия.

Традиционно стены строили из керамического кирпича без наружной штукатурки или с наружной штукатуркой. Но кирпич и штукатурка имеют почти одинаковую плотность, а, следовательно, и паропроницаемость, поскольку не содержат замкнутых пор. С такими стенами не возникали эксплуатационные проблемы при условии назначения такой их толщины, которая обладала бы требуемым термическим сопротивлением и исключала выпадения конденсата внутри помещений. Однако слишком толстые стены из плотного материала, в таком случае, просто не выгодны и по стоимости, и по трудозатратам. Массовое крупнопанельное строительство осуществляли, применяя стеновые панели из ячеистого или иного легкого бетона. Защитно-отделочный слой делали из поризованного раствора с плотностью 1000–1300 кг/м³, приближая его по физико-механическим свойствам к материалу стен. Но даже и в этом случае наружный слой часто размораживался и отваливался, особенно при покрытии мелкой керамической или стеклянной плиткой.

Таким образом, наружные стены должны быть все-таки многослойными. Внутренний слой нужно делать из прочного, но паропроницаемого материала, например, из кирпича или бетона. Он может быть самонесущим или несущим. На наружной поверхности такого слоя необходимо закрепить слой теплоизоляции, по сути дела, полностью обеспечивающий сопротивление теплопередачи при расчетном перепаде внутренних и наружных температур и, наконец, третьим слоем будет являться высокоатмосферостойкое защитно-отделочное покрытие с вентиляцией в зоне утеплителя.

Приведенные принципы конструирования наружных стен положены в основу так называемых вентилируемых фасадов зданий, которые сразу завоевали популярность у архитекторов, строителей и заказчиков. Они применяются как в новом строительстве, так и при реконструкции ранее построенных домов. Однако по существу применяемых проектов хотелось бы сделать ряд замечаний. Прежде всего, это касается пароизоляции стен. На наш взгляд, она в стенах не только не нужна, но, при некоторых вариантах проектов, даже вредна. Например, в строящемся 7-этажном жилом доме в г. Пензе стены толщиной 52 см сложены из силикатного кирпича. С наружной стороны по стенам расстилают пароизоляцию из полиэтиленовой пленки. Затем устанавливают плиты утеплителя из пенопласта толщиной 10 см, с закреплением его металлопрофилем, на который навешивают горизонтальные рейки сайдинга. В данном случае поровая влага, пройдя через кирпичную стену, натолкнется на пароизоляцию и неизбежно будет увлажнять силикатный кирпич, что просто недопустимо, так как накопление влаги в стене здания приводит к ее ускоренному разрушению в результате многократно повторяющегося цикла замерзания и оттаивания, что существенно снижает теплоизоляционные свойства стены. Кроме того, утеплитель из пенопласта, по нашему мнению, не является хорошим материалом для зданий, рассчитанных на не одну сотню лет эксплуатации. У этого материала лишь одно замечательное свойство – он очень легкий. Лучшим решением было бы применение неорганического утеплителя, вроде базальтового волокна, минераловатных или стекловатных недеформирующихся плит. С утеплителем связано и еще одна проблема. На сегодняшний день некоторые, с целью экономии, применяют утеплитель удельным весом около 30кг/м3. Проблема в том, что далеко не все умеют грамотно крепить мягкий утеплитель. Чтобы это сделать правильно, надо соблюдать ряд требований

Далее, рейки сайдинга все-таки трудоемки в монтаже. Крупные здания, обшитые такой рейкой, даже при разнообразной цветовой гамме, напоминают временные дощатые бараки. Лучше было бы применение эмалированных металлических листов большой площади с гофрами, членящими фасад не по горизонтали, как сайдинг, а по вертикали с разнообразной архитектурной выразительностью. Такие листы с вертикальными гофрами обеспечат лучший водоотвод с фасада, а меньшее количество швов, по сравнению с сайдингом, обеспечит лучшую влаго- и ветрозащиту. Гофры создадут и лучшие условия для вентиляции зоны утеплителя при свободном проникании через него влаги из помещений. И не стоит забывать еще и о том, что вентилируемый фасад это очень высокотехнологичная конструкция и требует основательной проработки грамотного подхода, качественных материалов и монтажа.