Доклад посвящен определению влияния технологических особенностей возведения монолитных многослойных наружных стен зданий на их приведенное термическое сопротивление. Разработанная авторами технология возведения наружных стен предусматривает использование в качестве теплоизоляции монолитного теплоизоляционного бетона. Особенности укладки бетонной смеси в такую конструкцию допускают локальные отклонения толщины теплоизоляционного слоя стены от расчетной, что приводит к изменению ее фактического термического сопротивления. В докладе представлены теоретические зависимости, отражающие степень данных изменений, что может быть полезно при проектировании такого типа наружных стен.
Одним из перспективных конструктивно-технологических решений наружных стен в современном монолитном строительстве являются многослойные наружные стены, выполняемые из монолитного железобетона. При этом в теплоизоляционном слое используется легкий бетон низкой теплопроводности.
При возведении наружных стен по данной технологии выполняются следующие виды работ: арматурные работы, опалубочные работы, бетонные работы. Арматурные каркасы изготавливаются из стержней арматуры, диаметр и класс которой определяется рабочей документацией. С наружной стороны стены используется бетонная несъемная опалубка, с внутренней — инвентарные щиты опалубки с металлическим каркасом и палубой из ламинированной фанеры. Укладка бетонных смесей теплоизоляционного и конструкционного слоя производится с послойным уплотнением глубинным вибратором. При этом временной перерыв между укладкой бетонов теплоизоляционного и конструкционного слоев стены должен быть меньше, чем время схватывания теплоизоляционного бетона [2, 3]. Разделителем теплоизоляционного и конструкционного слоев служит металлическая тканая сетка, привязываемая к хомутам арматурного каркаса стены (рисунок 1).
Рис. 1. Схема крепления металлической разделительной сетки к арматурному каркасу
Толщина теплоизоляционного слоя определяется теплотехническим расчетом наружной стены для обеспечения ее требуемого термического сопротивления в соответствии с климатическими особенностями района строительства, толщина конструкционного слоя — требованиями по несущей способности стены. Однако в зависимости от особенностей закрепления металлической сетки, она под действием давления укладываемых бетонных смесей может смещаться, локально увеличивая или уменьшая толщину теплоизоляционного слоя. Такие смещения приводят к повышению теплотехнической неоднородности конструкции, что может негативно сказаться на ее приведенном термическом сопротивлении.
Рассмотрим, как изменяется термическое сопротивление ограждающей конструкции, выполненной из тяжелого железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/мК, полистиролбетона с коэффициентом теплопроводности 0,055–0,1 Вт/мК [1], и несъемной опалубкой из бетона с коэффициентом теплопроводности 0,9 Вт/мК, при незначительном изменении толщины теплоизоляционного слоя. Приведенное термическое сопротивление рассматриваемой наружной стены, с толщиной наружного слоя 50 мм, теплоизоляционного слоя из полистиролбетона с коэффициентом теплопроводности 0,055 Вт/мК — 155 мм, несущего слоя — 200 мм составило 3,13 м2К/Вт. При этом смещение границы слоев на 10 мм изменяет термическое сопротивление стены на 0,18 м2К/Вт, или на 5,7 %. В случае использования в теплоизоляционном слое более плотного полистиролбетона с коэффициентом теплопроводности 0,1 Вт/мК, расчетная толщина теплоизоляционного слоя, при том же значении приведенного термического сопротивления стены (3,13 м2К/Вт), составляет не 155 мм, а 282 мм. При этом смещение границы слоев на 10 мм изменяет термическое сопротивление стены на 3 %. Таким образом, в зависимости от массивности ограждающей конструкции, влияние смещения разделительной сетки на термическое сопротивление стены будет различным (рисунок 2).
Рис. 2. а) зависимость влияния смещения разделительной сетки слоев стены величиной 10 мм на ее приведенное термическое сопротивление; б) зависимость приведенного термического сопротивления наружной многослойной монолитной стены R0 от смещения разделительной сетки δ при использовании в теплоизоляционном слое полистиролбетона различной теплопроводности
В результате проведенного анализа установлено, что при проектировании многослойной монолитной наружной стены необходимо учитывать ее технологические особенности, связанные с возможным смещением разделительной сетки в процессе укладки бетонных смесей слоев конструкции, которое может привести к снижению теплотехнических характеристик стены. Согласно полученным зависимостям (рисунок 2) необходимо вводить в теплотехнические расчеты коэффициенты запаса, определяемые для конкретной конструкции в соответствии с максимально допустимыми отклонениями металлической сетки.
Литература:
- ГОСТ Р 51263–99. Полистиролбетон. Технические условия. М.: Госстрой России, 1999.
- Король Е. А., Харькин Ю. А. Совершенствование технологии возведения энергоэффективных ограждающих конструкций в монолитном строительстве. Сборник докладов ХХ Российско-Польско-Словацкого семинара «Теоретические основы строительства». Жилина. 2011. С. 401–406.
- Король Е. А., Харькин Ю. А. Технологическая и организационная эффективность возведения многослойных наружных стен в монолитном строительстве // Строительство и реконструкция. — 2013. — No6. — с. 3–8.
- СНиП 3.03.01–87. Несущие и ограждающие конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.
